JP4176529B2 - Differential protection relay system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力系統特に送電線を保護する差動保護リレーシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
送電線の保護方式としては、原理上、距離継電方式、方向比較継電方式、位相比較継電方式、差動保護方式等があるが、近年の傾向としては、差動保護方式の一種である電流差動保護方式が事故区間の判定に優れている点を評価され、重要な幹線等の主保護に採用されることが多い。
【0003】
この電流差動保護方式は、各端子毎に検出した電流信号を表示線(通信線)、光あるいはマイクロ波などの無線を用いた電流信号伝送手段によって端子相互間で送受信し、端子毎に端子電流のベクトル和およびスカラ和を求め、これらの比率が所定の関係にあるか否かによって保護区間の内部事故か外部事故かの判定を行うようにしたものである(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】
ところで、保護対象である送電線には、すべてが架空線路である場合と、一部が架空線路残り部分がケーブル線路とする場合があり、両者間では事故遮断後の対応の仕方を異にしている。すなわち、前者の送電線がすべて架空線路の場合では、差動保護リレーによる事故遮断時、各端子毎に遮断器を再閉路させるようにシーケンス回路を組んでいるが、後者の送電線の一部をケーブル線路とした場合では、ケーブル事故による遮断時は、遮断器の再閉路をロックするようなシーケンス回路を組んでいる。
【0005】
図8は架空線路とケーブル線路とを直列に接続して構成された保護対象である送電線を、従来のケーブル事故検出リレーで保護する場合の構成図を示す。図8において、AおよびBはそれぞれ電気所の端子を意味する。またTLは端子A、B間を連係する送電線であって、架空線路1と、この架空線路1の一端に直列接続されたケーブル線路2とから構成されている。なお、架空線路1とケーブル線路2との接続部は通常ケーブル引き込み口と呼ばれているが、ここでは中間接続部と呼び、符号Cを付けて表す。この中間接続部Cは電気所内に収容されていないのが一般的である。したがって、中間接続部Cの付近は通常無人状態である。
【0006】
3Aおよび3Bはそれぞれ端子AおよびBに設置した母線であり、また4Aおよび4Bは端子AおよびBに設置され、それぞれ母線3Aおよび3Bとケーブル線路2の端子、架空線路1の端子とを接続する遮断器である。5A、5Bおよび5Cは電磁形で有鉄心の電流変成器であり、このうち5Aおよび5Bは送電線TLの両端子AおよびBに設置され、5Cは架空線路1とケーブル線路2との中間接続部Cに設置されている。
【0007】
そして、9A’および9B’はそれぞれA端子、B端子に設けた送電線保護装置であり、送電線TL全体の事故検出は送電線用差動保護リレーで行い、ケーブル線路の事故検出をケーブル線路用差動保護リレーで行うように構成されている。このため、A端子の電流変成器5Aの二次電流Iaは自端子に設置した送電線用差動保護リレー(87)11およびケーブル線路用差動保護リレー(87C)12に直列に入力され、中間接続部Cに設置された電流変成器5Cの二次電流Icは絶縁変流器31c、表示線32および絶縁変流器31aを通してA端子に設けた前記ケーブル線路用差動保護リレー(87C)12に入力される。
【0008】
なお、B端子については送電線保護装置9B’の内部を図示していないが、同様に電流変成器5Bの二次電流Ibを自端子の送電線用差動保護リレー(87)11に入力するように構成している。
【0009】
前記ケーブル線路用差動保護リレー(87C)12は入力された二次電流IaおよびIcを用いて差動演算を行い、ケーブル事故か否かの検出を行う。もしも、ケーブル線路2のF地点に事故が発生した場合は、ベクトル和電流とスカラ和電流との比率が所定値よりも大きくなり、ケーブル線路用差動保護リレー(87C)12は動作する。
【0010】
なお、以上の説明はケーブル線路を差動保護する場合の保護形態についてであるが、図9はケーブルのシースを利用してケーブル事故検出を行うようにした従来例図である。この事故検出方法は、シース自体に誘導電流を流さないようにするため一端子を接地するが、他端子を非接地にする必要があり、一般には電気所の開閉設備との関係から電気所側を非接地とし、ケーブル線路遠方端側を接地としている。
【0011】
図9中の符号A、B、1〜5Bは図8の例の場合と同じ要素なので説明を省略する。2−1はケーブル2のシースであり、架空線路1とケーブル線路2との中間接続部C側を接地線2−2で接地した例を示す。5Dは当該接地線2−2に設けられた電流変成器、41は電流変成器5Dの出力を取り込んで遠方にあるA端まで伝送するための電流検出器であり内部に電源を備えている。この電流検出器41の出力は伝送路42を介してA端へ伝送され、A端のケーブル事故検出リレー43でケーブル事故か否かを判定している。
【0012】
【非特許文献1】
電気学会大学講座 「保護継電工学」、社団法人電気学会、昭和56年7月20日、p.150−154
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、図8で示した従来の技術、すなわち、架空線路とケーブル線路とを接続する中間接続部に電流変成器を設け、この電流変成器で抽出した電流を絶縁変成器で変成して表示線を介してケーブル線路用差動保護リレーに伝送する技術では、当該接続部Cで得た電流IcをA端子に伝送するために制御電源を設ける必要はないが、送電線TLに大きな電流が流れたとき電流変成器に発生する高電圧に絶縁変流器31自体が耐え得るように構成する必要があり、また設置後は耐高電圧機器であるが故に、その保守点検に多大な労力を要する欠点がある。
【0014】
さらにケーブル事故検出リレー12と、送電線TLを保護する保護継電装置とは別装置に構成しているため、このケーブル線路用差動保護リレー12の出力を送電線保護装置に入力するための論理回路も必要であった。
【0015】
また、図9で示した従来の技術、すなわち、ケーブルシースを利用してケーブル事故検出を行う方法の場合では、検出対象はケーブル線路の地絡事故であるが、ケーブルシース接地部近傍には、検出電流を判定部に伝送するための制御電源を必要としている。一般には無人の遠方端に電源を設置することは保守点検上避けたいところである。
【0016】
そこで、本発明は、架空線路とケーブル線路とを接続する中間接続部に絶縁変流器や制御電源を必要とする装置を設置することなくケーブル事故を検出することができ、かつ送電線保護用差動リレーとの協調を容易にとることのできる差動保護リレーシステムを提供することを目的とするものである。
【0017】
上記の目的を達成するために、請求項1に係わる差動保護リレーシステムの発明は、架空線路の一端にケーブル線路を接続して構成された送電線を保護する差動保護リレーシステムにおいて、前記送電線の両端子でそれぞれ得られた電流信号を導入して差動量を求め、送電線を保護する第1の差動保護リレーと、前記送電線の両端子のうち前記ケーブル線路により構成されている側の端子であるケーブル線路端子と、前記架空線路とケーブル線路とを接続する中間接続部とにそれぞれ設けられ当該各端子で得られた電流信号を光信号に変換して出力する光センサーと、前記各光センサーの出力をカスケードにして伝送する光伝送路と、前記光伝送路を通して伝送されてくる光信号から電気信号の差動量を出力する光電変換手段と、前記光電変換手段から出力される差動量と、前記送電線の両端子の電流から得られたスカラ和電流を導入してケーブル線路を比率特性をもたせて保護する第2の差動保護リレーとから構成したことを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図を通して共通する部品、要素については同一符号を付けて説明を省略する。
【0022】
(第1の実施の形態)
図1は本発明の差動保護リレー保護システムに係わる第1の実施の形態の構成図である。図1において、A、B、1、2、…、5Cは図8に図示した部品、要素と同じなので説明を省略する。
【0023】
8A、8Bおよび8Cはそれぞれ前記電流変成器5A、5Bおよび5Cの二次電流Ia、IbおよびIcを導出するための変成器二次側の制御ケーブルである。また6は前記電流変成器5Cの二次側制御ケーブル8Cに設けた光センサーであり、二次電流Icを入力することにより入力電流に対応する光信号を出力するように構成されている。7はこの光センサー6から出力された光信号を伝送する光伝送路としての光ケーブルであり、また9Aおよび9Bは前記A端子およびB端子にそれぞれ設置した送電線保護装置である。この送電線保護装置のうち9Aは第1の差動保護リレーとしての送電線用差動保護リレー(87)11Aおよび第2の差動保護リレーとしてのケーブル線用差動保護リレー(87C)12を備え、送電線保護装置9Bは第1の差動保護リレーとしての送電線用差動保護リレー(87)11Bのみを備えている。10Aおよび10Bは、A端子およびB端子間の電流情報を送受信するための搬送波伝送装置である。
【0024】
図2はA端子に設置した送電線差動保護リレー(87)11Aの詳細を示す図である。変成器二次側制御ケーブル8Aから入力した電流変成器5Aの二次電流Iaは、入力変成器21で絶縁され、所定の大きさに変換されたのち、アナログ/ディジタル変換器22に入力され、ここでディジタルデータに変換される。このディジタルデータは、判定データIAとして判定部24に入力されるとともに伝送制御ユニット23を介して対向端であるB端子へ伝送される。
【0025】
一方、B端子からA端子に伝送されてくる電流情報Ibは伝送制御ユニット23を介して受信され、判定データIBとして前記判定部24に入力される。
この判定部24は入力した2端子分の判定データIAおよびIBから動作量(ベクトル和電流)Iopと、抑制量(スカラ和電流)Iresとを演算により求め、例えば次の判定式(1)が成立するか否かによって、送電線TLの事故か否かの判定を行う。
【0026】
Iop =│IA+IB│
Ires=│IA│+│IB│
判定式:Iop−kIres≧ko …(1)
(ただし、k、koは定数)
【0027】
この判定式(1)は一例を示したにすぎず、判定部24はこの(1)式に次の条件式(2)をアンド条件で付加するようにしても良い。
Iop≧k1 …(2)
(ただし、k1は定数)
この場合、判定部24は(1)式と(2)式が同時に成立したとき、送電線TLの事故と判定する。
【0028】
次に、図3を参照して、前記ケーブル線路用差動保護リレー(87C)12の詳細を説明する。図3においても、6〜8は図1で既に説明した部品、要素と同じなので説明を省略する。13は前記光センサー6と同様の光センサー、14は光源、15は光信号を電気信号に変換する光電変換手段としての光電変換器(O/E変換部)である。そしてこれら光源14−光センサー13−光センサー6−光電変換器15間は光ケーブル7によってカスケードに接続されており、光電変換器15は光ケーブル7から前記二次電流IaおよびIcの差電流IDに相当する光信号を入力し、この光信号を電気信号に変換して出力するように構成されている。
【0029】
なお、以上述べたように、光源14−光センサー13−光電変換器15間を光ケーブル7によって接続する光電流測定装置は、例えば特開平7−191061号公報で公知である。
【0030】
16は前記光電変換器15から出力された差電流IDを入力してケーブル線路2の事故判定を行う判定部であり、例えばマイクロコンピュータ等のディジタル演算素子によって構成されている。この判定部16は例えば次の(3)式でケーブル線路の事故かどうかの判定を行う。
判定式:ID≧ko …(3)
(ただし、koは定数である)
【0031】
17はこの判定部16の判定出力を送電線用差動保護リレー(87)11Aに渡し、種々のシーケンスを構成するための入出力部である。
以上述べたように、本実施の形態によればケーブル線路の事故検出として架空線路とケーブル線路との中間接続部側には制御電源が不要でかつ、絶縁変成器を設ける必要もなく、きわめてシンプルな差動保護リレーシステムを提供することができる。
【0032】
(第2の実施の形態)
次に、図4を参照して本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は本発明の差動保護リレー保護システムに係わる第2の実施の形態の構成図である。
【0033】
本実施の形態の特徴とするところは、第1の実施の形態の図3で説明したケーブル線路用差動保護リレー(87C)12の判定部16および入出力部17をそれぞれ、図2の送電線保護装置(87)11の判定部24および入出力部25と共用するように構成したものである。
【0034】
すなわち、送電線保護装置18Aは判定部24に自端判定データIA、対向端判定データIBおよびケーブル線路の差電流IDをそれぞれ入力し、次の判定式(4)および(5)で送電線事故の判定と、ケーブル線路事故の判定とを行うように構成されている。ケーブル線路用差動保護リレー(87C)12は差電流すなわち動作量IDのみで判定する場合は、その検出感度は電流変成器や光センサーの持つ誤差特性を考慮したものとする必要があり高感度が望めない。しかしケーブル線路用差動保護リレー(87C)12の動作量IDに抑制量として自端と対向端の電気量IA、IBを用いて比率特性をもたせることにより、検出感度を高感度にすることができる。なお、判定式はいずれも例を示すもので、本発明の趣旨を満足していれば問題はない。
【0035】
(送電線事故)…87判定
Iop=│IA+IB│
Ires=│IA│+│IB│
判定式:Iop-kIres≧ko …(4)
(ただし、k、koは定数)
(ケーブル線路事故)…87C判定
Iop=ID
Ires=│IA│+│IB│
判定式:Iop−kIres≧ko …(5)
(ただしk、koは定数)
【0036】
これら(4)式、(5)式を判定した結果、判定式(5)が成立するケーブル線路区間の事故の場合は、入出力部25からは遮断器への遮断指令は再閉路を行わない最終遮断出力となる。しかし、判定式(4)は成立するが、(5)が成立しない場合は、架空線路1の事故と見なせるため、再閉路を考慮した遮断器への遮断指令が行われる。
【0037】
以上述べたように、本実施の形態によれば第1の実施の形態による効果に加えて、ケーブル線路の事故検出判定部を送電線保護装置に内蔵し、一つの判定部で送電線事故判定(87判定)およびケーブル線路事故判定(87C判定)を行うようにしたので、それぞれ別個に差動保護リレーを設ける場合に比べ、リレー装置を小型化することができる。
【0038】
(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態について図5を参照して説明する。図5は、送電線路の主回路であるケーブル線路2の胴体を周回するように光センサー6’を取り付けることにより、図1の中間接続部C側に設置した電流変成器5cを省略したものである。また、この実施の形態におけるケーブル線路用差動保護リレーの判定式は図1の場合と同じなので説明は省略する。なお、図5においては、送電線差動保護リレー11を描くと煩雑になるので敢えて図示を省略している。
【0039】
以上述べたように、本実施の形態によれば第1の実施の形態による効果に加えて、中間接続部Cのケーブル線路2の胴体に直接光センサー6’を一体に取り付けることにより、電流変成器を省略することができ、その分設備費を抑制することができる。
【0040】
(第4の実施の形態)
次に本発明の第4の実施の形態について説明する。
これまでの実施の形態の説明では、三相電力系統の電流として特に定義はしなかったが、一般に送電線差動保護リレーは各相(R相、S相、T相)の端子電流(Ir、Is、It)を使用して差動判定を行っているが、本実施の形態は、表示線や保護継電器を含む設備の縮小化のために、標本量を用いたケーブル線路用差動保護リレーを構成するものである。
【0041】
標本量は周知のように3相の電気量から必要に応じて1相または2相の電気量を作成するもので、その代表的なものが次式▲1▼で示す地絡事故専用の零相電気量である。
▲1▼ (Ir+Is+It=3Io) (地絡専用)
この地絡専用の標本量を図1に適用するならば、光センサー6を各相(R相、S相、T相)毎に1個、合計3個必要としていたが、光センサー6を3相の導体に一括して巻装することにより、全体として1個の光センサーで済むメリットがある。
【0042】
次の▲2▼式は、R相の電流を2倍したものにT相の電流を加算して短絡、地絡事故検出を共用するような方法である。
▲2▼ 2Ir+It (短絡、地絡共用)
この場合、具体的には、例えばR相の導体に光センサーを2ターン巻装し、T相の導体に光センサーを1ターン巻装し、これら2個の光センサーの出力を合成すればよい。
【0043】
また▲3▼式は、R相の電流を2倍したものからS相、T相の電流を減算して短絡検出を行うような方法である。
▲3▼ 2Ir−Is−It (短絡専用)
この場合、具体的には、例えばR相の導体に光センサーを2ターン巻装し、S相、T相の導体にそれぞれ光センサーを逆方向に1ターンずつ巻装し、これら3個の光センサーの出力を合成すればよい。
【0044】
以上述べたように、この第5の実施の形態によれば、標本量電気量の導入より、表示線や保護継電器を含む設備の縮小化を図ったケーブル線路用差動保護リレーを提供することができる。
【0045】
(第5の実施の形態)
図6を参照して本発明の第5の実施の形態について説明する。
図6は送電線保護装置9Aの出力を処理する例を示す図であり、ケーブル線路用差動保護リレー(87C)12の出力に送電線用差動保護リレー(87)11の動作条件を付加したもので、図6(a)は再閉路ロックおよびケーブル事故の表示・警報に送電線路用差動保護リレー(87)11の条件を付加した例を示し、図6(b)はケーブル事故の表示・警報をケーブル線路用差動保護リレー(87C)12単独の出力で行うように構成した例を示す。
【0046】
(第6の実施の形態)
図7を参照して本発明の第6の実施の形態について説明する。
本実施の形態の特徴とするところは、図7で示すように、A端に設置した電流変成器5A側には図5のように二次電流Iaを光信号に変換するための光センサー13を設置せずに、架空線路およびケーブル線路の中間接続部Cにのみ光センサー6を設置し、その光信号を光ケーブル7を介して送電線保護装置18A’に入力し、光電変換器15により光信号を電気量に変換し、この中間接続部Cで得た電流信号Icと送電線保護装置の電流信号Ia、Ibとから動作量と抑制量を作成して差動保護演算を実施するようにしたものである。
【0047】
図7において、判定部27は、自端電流Ia、対向端電流Ibおよび中間接続部Cの電流Icを入力し、次の判定式(6)および(7)で送電線事故およびケーブル線路事故を識別する。なお、この判定部27と第2の実施の形態(図4)の判定部24とは構成上似ているが、両者の相違点は第2の実施の形態の場合、ケーブル線路両端で取得した電流の差分IDを導入するのに対して、本実施の形態の場合は中間接続部Cで得た電気量Icを導入するようにした点にある。この結果、本実施の形態の判定式は(6)および(7)で示すように、第2の実施の形態の場合の判定式(3)および(4)とは若干異なる。
【0048】
(送電線事故)…87判定
Iop=│IA+IB│
Ires=│IA│+│IB│
判定式:Iop−kIres≧ko …(6)
(ただし、k、koは定数)
(ケーブル線路事故)…87C判定
Iop=│IA+IC│
Ires=│IA│+│IC│
判定式:Iop−kIres≧ko …(7)
(ただし、k、koは定数)
なお、上記判定式はいずれも一例を示すものであり、発明の趣旨を満足していれば問題はない。
【0049】
以上述べたように、本実施の形態によれば、第2の実施の形態に比べ、自端子のケーブル線路用差動リレーに端子電流を導入するようにしたので、自端子1個分の光センサーを省くことができる。
【0050】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によればケーブル線路の事故検出として架空線路とケーブル線路との接続点側には制御電源が不要でかつ、絶縁変成器を設ける必要のないシンプルな差動保護リレーシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の差動保護リレー保護システムに係わる第1の実施の形態の構成図。
【図2】送電線差動保護リレーの構成図。
【図3】ケーブル線路差動保護リレーの構成例図。
【図4】本発明の差動保護リレー保護システムに係わる第2の実施の形態の構成図。
【図5】本発明の差動保護リレー保護システムに係わる第3の実施の形態の構成図。
【図6】送電線差動保護リレーとケーブル線路用差動保護リレーとの出力関係を示す図。
【図7】本発明の差動保護リレー保護システムに係わる第3の実施の形態の構成図。
【図8】従来のケーブル線路用差動保護リレーの構成例図。
【図9】従来型ケーブル事故検出方法の構成例図。
【符号の説明】
A,B…電気所の端子、TL…送電線、1…架空線路、2…ケーブル線路、3A、3B…母線、4A,4B…遮断器、5A,5B,5C…電流変流器、6…光センサー、7…光伝送路(光ケーブル)、8A,8B,8C…変成器2次側制御ケーブル、9A,9B…送電線保護装置、10A,10B…搬送波伝送装置、11A,11B…送電線用差動保護リレー、12…ケーブル線路用差動保護リレー、13…光センサー、14…光源、15…光電変換器、16…判定部、17…入出力部、18、18’…送電線保護装置、21…入力変成器、22…アナログディジタル変換器、23…伝送制御ユニット、24…判定部、25…入出力部、27…判定部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a differential protection relay system for protecting a power system, particularly a transmission line.
[0002]
[Prior art]
In principle, transmission line protection methods include distance relay method, direction comparison relay method, phase comparison relay method, differential protection method, etc. A current differential protection method is evaluated for its superiority in determining the accident section, and is often used for main protection of important trunk lines.
[0003]
In this current differential protection method, the current signal detected for each terminal is transmitted and received between terminals by current signal transmission means using radio such as a display line (communication line), light, or microwave, and the terminal for each terminal. A vector sum and a scalar sum of currents are obtained, and it is determined whether the accident is an internal accident or an external accident in the protection section depending on whether these ratios are in a predetermined relationship (for example, see Non-Patent Document 1). ).
[0004]
By the way, there are cases where all of the transmission lines to be protected are overhead lines and some of the remaining overhead lines are cable lines. Yes. In other words, when all of the former transmission lines are overhead lines, a sequence circuit is built to reclose the circuit breaker for each terminal when an accident is interrupted by the differential protection relay. When a cable line is used, a sequence circuit that locks the reclosing circuit of the circuit breaker at the time of interruption due to a cable accident is built.
[0005]
FIG. 8 shows a configuration diagram in the case of protecting a transmission line that is a protection target configured by connecting an overhead line and a cable line in series with a conventional cable accident detection relay. In FIG. 8, A and B mean terminals of an electric station, respectively. TL is a power transmission line that links terminals A and B, and is composed of an
[0006]
3A and 3B are buses installed at terminals A and B, respectively. 4A and 4B are installed at terminals A and B, respectively, and connect
[0007]
9A ′ and 9B ′ are power transmission line protection devices provided at the A terminal and the B terminal, respectively, and the fault detection of the entire power transmission line TL is performed by the differential protection relay for power transmission line, and the cable line fault detection is performed. It is configured to use a differential protection relay. For this reason, the secondary current Ia of the A
[0008]
In addition, although the inside of power transmission
[0009]
The cable line differential protection relay (87C) 12 performs a differential operation using the input secondary currents Ia and Ic to detect whether or not a cable accident has occurred. If an accident occurs at the point F of the
[0010]
Although the above description relates to the protection mode when the cable line is differentially protected, FIG. 9 is a diagram showing a conventional example in which a cable accident is detected using a cable sheath. In this accident detection method, one terminal is grounded in order to prevent an induced current from flowing through the sheath itself, but the other terminal must be ungrounded. Is ungrounded, and the far end of the cable line is grounded.
[0011]
Reference numerals A, B, and 1 to 5B in FIG. 9 are the same elements as those in the example of FIG. Reference numeral 2-1 denotes a sheath of the
[0012]
[Non-Patent Document 1]
The Institute of Electrical Engineers of Japan "Protective Relay Engineering", The Institute of Electrical Engineers of Japan, July 20, 1981, p. 150-154
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional technique shown in FIG. 8, that is, a current transformer is provided in the intermediate connection part connecting the overhead line and the cable line, and the current extracted by this current transformer is transformed by the insulation transformer. In the technique of transmitting to the cable line differential protection relay via the display line, it is not necessary to provide a control power source in order to transmit the current Ic obtained at the connection C to the A terminal. It is necessary to configure so that the insulation current transformer 31 itself can withstand the high voltage generated in the current transformer when a large current flows. There is a drawback that requires a lot of effort.
[0014]
Further, since the cable
[0015]
Further, in the case of the conventional technique shown in FIG. 9, that is, in the case of the method of detecting the cable accident using the cable sheath, the detection target is a ground fault of the cable line, A control power supply for transmitting the detected current to the determination unit is required. In general, it is desirable to avoid installing a power supply at the far end of an unattended for maintenance inspection.
[0016]
Therefore, the present invention can detect a cable accident without installing an insulation current transformer or a device that requires a control power source in an intermediate connection portion that connects an overhead line and a cable line, and is used for protecting a transmission line. It is an object of the present invention to provide a differential protection relay system that can easily cooperate with a differential relay.
[0017]
In order to achieve the above object, the invention of a differential protection relay system according to
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component and element which are common throughout each figure, and description is abbreviate | omitted.
[0022]
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment relating to a differential protection relay protection system of the present invention. In FIG. 1, A, B, 1, 2,..., 5C are the same as the parts and elements shown in FIG.
[0023]
8A, 8B and 8C are transformer secondary control cables for deriving secondary currents Ia, Ib and Ic of the
[0024]
FIG. 2 is a diagram showing details of the transmission line differential protection relay (87) 11A installed at the A terminal. The secondary current Ia of the
[0025]
On the other hand, the current information Ib transmitted from the B terminal to the A terminal is received via the
The
[0026]
Iop = │IA + IB│
Ires = │IA│ + │IB│
Judgment formula: Iop−kIres ≧ ko (1)
(However, k and ko are constants.)
[0027]
The determination formula (1) is merely an example, and the
Iop ≧ k1 (2)
(Where k1 is a constant)
In this case, the
[0028]
Next, the details of the cable line differential protection relay (87C) 12 will be described with reference to FIG. Also in FIG. 3, 6 to 8 are the same as the parts and elements already described in FIG.
[0029]
As described above, a photocurrent measuring device for connecting the
[0030]
Judgment formula: ID ≧ ko (3)
(Where ko is a constant)
[0031]
As described above, according to the present embodiment, a control power supply is not required on the intermediate connection side between the overhead line and the cable line, and an insulation transformer is not required for detecting an accident in the cable line. A differential protection relay system can be provided.
[0032]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment relating to the differential protection relay protection system of the present invention.
[0033]
The feature of this embodiment is that the
[0034]
That is, the transmission
[0035]
(Transmission line accident)… 87 judgment Iop = │IA + IB│
Ires = │IA│ + │IB│
Judgment formula: Iop-kIres ≧ ko (4)
(However, k and ko are constants.)
(Cable track accident) ... 87C judgment Iop = ID
Ires = │IA│ + │IB│
Judgment formula: Iop−kIres ≧ ko (5)
(Where k and ko are constants)
[0036]
As a result of judging these formulas (4) and (5), in the case of an accident in the cable line section where judgment formula (5) is established, the shutoff command from the input /
[0037]
Above As mentioned, in addition to the effects of the first embodiment according to the present embodiment, a built-in fault detection determination unit of the cable line in the transmission line protection devices, power line fault in one of the determination section Since the determination (87 determination) and the cable line accident determination (87C determination) are performed, the relay device can be downsized as compared with the case where a differential protection relay is provided separately.
[0038]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 omits the current transformer 5c installed on the side of the intermediate connection C in FIG. 1 by attaching the
[0039]
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the
[0040]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
In the description of the embodiments so far, the current of the three-phase power system was not particularly defined, but in general, the transmission line differential protection relay is a terminal current (Ir) of each phase (R phase, S phase, T phase). , Is, It) is used for the differential determination, but in this embodiment, the cable line differential protection using the sample amount is used to reduce the size of the equipment including the display line and the protective relay. It constitutes a relay.
[0041]
As is well known, the sample quantity is a one-phase or two-phase quantity of electricity created from the three-phase quantity of electricity as required. A typical one is a zero for ground faults as shown in the following formula (1). The amount of phase electricity.
▲ 1 ▼ (Ir + Is + It = 3Io) (Ground fault only)
If this sample amount dedicated to the ground fault is applied to FIG. 1, one
[0042]
The following equation (2) is a method for sharing the short-circuit and ground fault detection by adding the T-phase current to twice the R-phase current.
(2) 2Ir + It (Short circuit, ground fault shared)
In this case, specifically, for example, the optical sensor is wound around the R-phase conductor for two turns, the optical sensor is wound around the T-phase conductor for one turn, and the outputs of these two optical sensors are combined. .
[0043]
Equation (3) is a method in which short-circuit detection is performed by subtracting the S-phase and T-phase currents from twice the R-phase current.
(3) 2Ir-Is-It (short circuit only)
In this case, specifically, for example, the optical sensor is wound around the R-phase conductor for two turns, and the optical sensor is wound around the S-phase and T-phase conductors for one turn in the opposite direction. What is necessary is just to synthesize the output of the sensor.
[0044]
As described above, according to the fifth embodiment, it is possible to provide a differential protection relay for a cable line in which equipment including a display line and a protective relay is reduced by introducing a sample quantity of electricity. Can do.
[0045]
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of processing the output of the power transmission
[0046]
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 7, the present embodiment is characterized by an
[0047]
In FIG. 7, the
[0048]
(Transmission line accident)… 87 judgment Iop = │IA + IB│
Ires = │IA│ + │IB│
Judgment formula: Iop−kIres ≧ ko (6)
(However, k and ko are constants.)
(Cable line accident)… 87C judgment Iop = │IA + IC│
Ires = │IA│ + │IC│
Judgment formula: Iop−kIres ≧ ko (7)
(However, k and ko are constants.)
Each of the above-described determination formulas shows an example, and there is no problem as long as the gist of the invention is satisfied.
[0049]
Above As mentioned, according to this embodiment, compared with the second embodiment, since as to introduce terminal current in the cable line differential relay of its own terminal, for one piece self-terminal The light sensor can be omitted.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a simple differential protection relay that does not require a control power supply on the connection point side of the overhead line and the cable line and does not need to provide an insulation transformer as a fault detection of the cable line. A system can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment relating to a differential protection relay protection system of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a power transmission line differential protection relay.
FIG. 3 is a configuration example of a cable line differential protection relay.
FIG. 4 is a configuration diagram of a second embodiment according to the differential protection relay protection system of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a third embodiment according to the differential protection relay protection system of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing an output relationship between a power transmission line differential protection relay and a cable line differential protection relay.
FIG. 7 is a configuration diagram of a third embodiment according to the differential protection relay protection system of the present invention.
FIG. 8 is a configuration example of a conventional differential protection relay for cable lines.
FIG. 9 is a configuration example of a conventional cable accident detection method.
[Explanation of symbols]
A, B ... Electric terminal, TL ... Transmission line, 1 ... Overhead line, 2 ... Cable line, 3A, 3B ... Busbar, 4A, 4B ... Breaker, 5A, 5B, 5C ... Current transformer, 6 ... Optical sensor, 7 ... Optical transmission line (optical cable), 8A, 8B, 8C ... Transformer secondary side control cable, 9A, 9B ... Transmission line protection device, 10A, 10B ... Carrier wave transmission device, 11A, 11B ... Differential protection relay, 12 ... Differential protection relay for cable line, 13 ... Optical sensor, 14 ... Light source, 15 ... Photoelectric converter, 16 ... Determination unit, 17 ... Input / output unit, 18, 18 '... Transmission
Claims (1)
前記送電線の両端子でそれぞれ得られた電流信号を導入して差動量を求め、送電線を保護する第1の差動保護リレーと、
前記送電線の両端子のうち前記ケーブル線路により構成されている側の端子であるケーブル線路端子と、前記架空線路とケーブル線路とを接続する中間接続部とにそれぞれ設けられ当該各端子で得られた電流信号を光信号に変換して出力する光センサーと、
前記各光センサーの出力をカスケードにして伝送する光伝送路と、
前記光伝送路を通して伝送されてくる光信号から電気信号の差動量を出力する光電変換手段と、
前記光電変換手段から出力される差動量と、前記送電線の両端子の電流から得られたスカラ和電流を導入してケーブル線路を比率特性をもたせて保護する第2の差動保護リレーとから構成したことを特徴とした差動保護リレーシステム。In the differential protection relay system that protects the transmission line configured by connecting the cable line to one end of the overhead line,
A first differential protection relay for introducing a current signal obtained at each of both terminals of the transmission line to obtain a differential amount and protecting the transmission line;
Wherein the cable line terminal is the terminal on the side which is constituted by a cable line, obtained in the overhead line and respectively to the intermediate connection portion provided corresponding respective terminals for connecting the cable line, of the two terminals of the power transmission line An optical sensor that converts the output current signal into an optical signal and outputs it,
An optical transmission path for transmitting the output of each optical sensor in cascade;
Photoelectric conversion means for outputting a differential of an electric signal from the optical signal transmitted through said optical transmission path,
A second differential protection relay that protects the cable line with a ratio characteristic by introducing a differential amount output from the photoelectric conversion means and a scalar sum current obtained from currents of both terminals of the transmission line ; differential protection relay system characterized by being configured from.
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