JP6881068B2 - Busbar protection device - Google Patents
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本発明は短絡・地絡事故が発生した側の母線を、電力系統から切離すために事故発生母線の遮断器に開放出力を出す母線保護装置に関する。 The present invention relates to a bus protection device that outputs an open output to a circuit breaker of the accident bus in order to disconnect the bus on the side where the short circuit / ground fault has occurred from the power system.
変電所の母線方式には、例えば、二重母線方式がある。二重母線方式は、2つの母線と、2つの母線を接続するブスタイ(母線連絡)とを備える。発電機側の送電線及び負荷側の送電線は、2つの母線間に設けられた断路器が切り替わることによって、2つの母線の内の一方の母線に接続する。 As a busbar system of a substation, for example, there is a double busbar system. The double bus system includes two bus lines and a bus tie (bus bar connection) that connects the two bus bars. The transmission line on the generator side and the transmission line on the load side are connected to one of the two buses by switching the disconnector provided between the two buses.
また、地絡事故や短絡事故等が生じた場合に母線を保護するために、例えば、比率差動リレーが各母線に対して設けられる。比率差動リレーは、送電線から母線に流入する電流と該母線からブスタイへ流出する電流との差電流を計算する。或いは、比率差動リレーは、ブスタイから母線に流入する電流と該母線から送電線へ流出する電流との差電流を計算する。計算した差電流が零でない場合、比率差動リレーは、ブスタイに設けられた遮断器と、母線に接続する送電線に設けられた遮断器とを開放し、事故の発生した系統から母線を切り離すことにより母線を保護する。 Further, in order to protect the bus in the event of a ground fault, a short circuit, or the like, for example, a ratio differential relay is provided for each bus. The ratio differential relay calculates the difference current between the current flowing from the transmission line into the bus and the current flowing out from the bus to Bustai. Alternatively, the ratio differential relay calculates the difference current between the current flowing from the bus tie into the bus and the current flowing out from the bus to the transmission line. If the calculated difference current is not zero, the ratio differential relay opens the circuit breaker on the bus tie and the circuit breaker on the transmission line connected to the bus to disconnect the bus from the system in which the accident occurred. This protects the bus.
なお、関連する技術として特許文献1〜3に記載の以下のような技術が知られている。
特許文献1に記載の距離継電装置は、1遮断器母線系統に適用され、母線側CT2次電流を変換する補助変成器と、母線中央側CT2次電流を変換する変成器と、2つのCTの和電流を変換する補助変成器とで構成される。また、距離継電装置は、送電線に接続したPTの2次電圧を変換する補助変成器と、送電線断路器の開閉状態を認識する手段と、CT和電流とPTの2次信号とにより付勢された距離継電器と、母線側CT電流と母線中央側CT電流による比率差動継電器とで更に構成される。そして、距離継電装置は、送電線断路器が閉路している場合には距離継電器の動作により遮断器に対して遮断指令を出力し、送電線断路器が開路している場合に限り比率差動継電器の動作により遮断器に対して遮断指令を出力する手段を更に備える。
The following techniques described in
The distance relay device described in
特許文献2に記載の母線保護継電装置は、母線遮断器「切」のとき母連電流「零」制御されており、母連遮断器に流れる相手側母連電流及び自己側母線流入電流を検出して母線保護する。母線保護継電装置には、母連遮断器の投入指令を取り込む回路と、この取り込んだ投入指令により母連電流「零」制御を解除する回路とが設けられ、片側母線試充電時における母連電流「零」制御解除遅れをなくしたことを特徴とする。
In the bus protection relay device described in
特許文献3に記載の盲点故障検出システムは、多端子送電線系統で発生する盲点事故の検出を行い、開閉検知手段、電流データ検出手段、及び判定手段を備える。開閉検知手段は、各端子に設置された遮断器の開閉を検知する。電流データ検出手段は、当該端子において電流データを検出する。判定手段は、開閉検知手段によって検知される遮断器の開閉が開の状態にあることと、電流データ検出手段によって検出された電流データが予め設定された整定値を越えていることとの論理積に基づいて盲点事故を判定する。
The blind spot failure detection system described in
しかしながら、ブスタイに流れる電流を計測する電流センサの配置によっては、該ブスタイで発生した事故に対応して比率差動リレーが動作せず、母線を保護できない盲点事故が発生し得る。 However, depending on the arrangement of the current sensor that measures the current flowing through the bus tie, the ratio differential relay does not operate in response to the accident that occurred in the bus tie, and a blind spot accident in which the bus cannot be protected may occur.
本発明の一側面にかかる目的は、二重母線方式において、ブスタイに流れる電流を計測する電流センサの配置に関係なく母線保護を実行する母線保護装置を提供することである。 An object of one aspect of the present invention is to provide a bus protection device that performs bus protection regardless of the arrangement of a current sensor that measures the current flowing through the bus tie in the double bus system.
一実施形態に従った母線保護装置は、第2母線比率差動リレー、過電流検出部、第1母線異常電圧検出部、計測値設定部、及び第1母線比率差動リレーを備える。第2母線比率差動リレーは、第1母線と第2母線とを接続するブスタイに発生した事故に対応して、ブスタイに設置されたブスタイ遮断器を少なくとも開く第2母線保護動作を実行する。過電流検出部は、ブスタイに流れた過電流を検出する。第1母線異常電圧検出部は、第1母線に印加された異常電圧を検出する。計測値設定部は、第2母線保護動作が行われ且つ過電流及び異常電圧が検出された場合にブスタイに流れた電流の計測値を零に設定する。第1母線比率差動リレーは、第1母線に接続する送電線に流れた電流と、零に設定された計測値とに従って、送電線に設置された送電線遮断器を少なくとも開く第1母線保護動作を実行する。 The bus protection device according to one embodiment includes a second bus ratio differential relay, an overcurrent detection unit, a first bus abnormal voltage detection unit, a measured value setting unit, and a first bus ratio differential relay. The second bus ratio differential relay performs a second bus protection operation that at least opens the bus tie circuit breaker installed in the bus tie in response to an accident that occurs in the bus tie connecting the first bus and the second bus. The overcurrent detection unit detects the overcurrent flowing through the bus tie. The first bus abnormal voltage detection unit detects the abnormal voltage applied to the first bus. The measured value setting unit sets the measured value of the current flowing through the bus to zero when the second bus protection operation is performed and an overcurrent or an abnormal voltage is detected. The first bus ratio differential relay is the first bus protection that at least opens the transmission line breaker installed on the transmission line according to the current flowing through the transmission line connected to the first bus and the measured value set to zero. Perform the action.
一実施形態に従った母線保護装置によれば、二重母線方式において、ブスタイに流れる電流を計測する電流センサの配置に関係なく母線保護を実行できる。 According to the bus protection device according to one embodiment, in the double bus system, bus protection can be performed regardless of the arrangement of the current sensor that measures the current flowing through the bus tie.
以下、図面に基づいて実施形態について詳細を説明する。 Hereinafter, embodiments will be described in detail based on the drawings.
<母線保護装置を含む電力系統>
図1は、実施形態に従った母線保護装置が適用される電力系統の構成例を示す図である。図1に示す一例では、電力系統PSは、第1母線LAと、第2母線LBと、第1母線LAと第2母線LBとを接続するブスタイBTとが備えられた二重母線方式の電力系統である。
<Power system including bus protection device>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a power system to which a bus protection device according to an embodiment is applied. In the example shown in FIG. 1, the power system PS includes a first bus L A, and a second bus line L B, doubly and Busutai BT is provided for connecting the first bus L A and the second bus line L B It is a bus-type power system.
第1送電線L1〜第4送電線L4は、第1母線LAと第2母線LBとの間に設置された第1断路器DS1〜第8断路器DS8が切り替わることによって、第1母線LA又は第2母線LBに接続する。例えば、図1に示す一例では、第1発電機P1側の第1送電線L1は、第1断路器DS1が閉じ、第2断路器DS2が開くことによって、受電側の第1母線LAに接続する。第2発電機P2側の第2送電線L2は、第5断路器DS5が閉じ、第6断路器DS6が開くことによって第1母線LAに接続する。第1負荷LD1側の第3送電線L3は、第3断路器DS3が開き、第4断路器DS4が閉じることによって、送電側の第2母線LBに接続する。第2負荷LD2側の第4送電線L4は、第7断路器DS7が開き、第8断路器DS8が閉じることによって第2母線LBに接続する。なお、図1には、4つの送電線が2つの母線に接続する4回線母線の構成例が示されているが、実施形態に従った母線保護装置が適用される電力系統は、4回線母線に限られず、n回線母線(nは1以上の整数)であってよい。
The first transmission line L 1 ~ fourth transmission line L 4 are, by the first generating line L A and the first disconnecting switches DS 1 ~ eighth disconnecting switches DS 8 disposed between the second bus line L B is switched , connected to the first busbar L a or the second busbar L B. For example, in the example shown in FIG. 1, the first transmission line L 1 of the first generator P 1 side, first disconnecting switches DS 1 is closed by the second disconnecting switch DS 2 opened, the
母線保護装置1は、実施形態に従った母線保護装置の一例である。母線保護装置1は、第1母線LA及び第2母線LBを母線事故から保護する装置である。母線事故は、例えば、第1母線LA、第2母線LB、又はブスタイBTに生じた地絡事故や短絡事故等である。地絡事故は、第1母線LA、第2母線LB、或いはブスタイBTを構成する各相の送電線と地面とが接続する事故である。短絡事故は、第1母線LA、第2母線LB、或いはブスタイBTを構成する各相の送電線同士が接続する事故である。
The
例えば、破線で示す第1保護区域ZAにおいて第1母線LA又はブスタイBTに事故が発生した場合、母線保護装置1は、第1母線LAを事故が発生した電力系統から切り離して保護する第1母線保護動作を実行する。具体的には、母線保護装置1は、遮断器開放指令(トリップ指令)を第1遮断器CB1、第2遮断器CB2、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。また、例えば、破線で示す第2保護区域ZBにおいて第2母線LB又はブスタイBTに事故が発生した場合、母線保護装置1は、第2母線LBを事故が発生した電力系統から切り離して保護する第2母線保護動作を実行する。具体的には、母線保護装置1は、遮断器開放指令を第3遮断器CB3、第4遮断器CB4、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。
For example, if the accident first busbar L A or Busutai BT is generated in the first protection zone Z A indicated by a broken line,
第1遮断器CB1〜第4遮断器CB4は、送電線遮断器であり、対応する第1送電線L1〜第4送電線L4に設置された事故除去用スイッチである。ブスタイ遮断器CBBTは、ブスタイBTに設置された事故除去用スイッチである。第1遮断器CB1〜第4遮断器CB4及びブスタイ遮断器CBBTは、母線保護装置1から入力した遮断器開放指令に従って開く。例えば、第1遮断器CB1、第2遮断器CB2、及びブスタイ遮断器CBBTが、事故発生時に入力した遮断器開放指令に従って開くと、第1母線LAは、事故が発生した電力系統から切り離される。また、第3遮断器CB3、第4遮断器CB4、及びブスタイ遮断器CBBTが、事故発生時に入力した遮断器開放指令に従って開くと、第2母線LBは、事故が発生した電力系統から切り離される。
The first circuit breaker CB 1 to the fourth circuit breaker CB 4 are transmission line circuit breakers, and are accident elimination switches installed on the corresponding first transmission line L 1 to fourth transmission line L 4. The Bustai circuit breaker CB BT is an accident elimination switch installed on the Bustai BT. The first circuit breaker CB 1 to the fourth circuit breaker CB 4 and the bus tie circuit breaker CB BT are opened according to the circuit breaker opening command input from the
母線保護装置1は、第1送電線L1〜第4送電線L4及びブスタイBTに流れる各電流と、第1母線LA及び第2母線LBに印加される各電圧とに基づいて、第1母線保護動作及び第2母線保護動作を実行する。
第1送電線L1〜第4送電線L4に流れる各電流は、第1電流センサCT1〜第4電流センサCT4が計測する。第1電流センサCT1〜第4電流センサCT4は、例えば、計器用変流器である。第1電流センサCT1〜第4電流センサCT4は、対応する第1送電線L1〜第4送電線L4に設置される。第1電流センサCT1〜第4電流センサCT4は、計測した電流を母線保護装置1へ出力する。
Each current flowing through the first transmission line L 1 ~ fourth transmission line L 4 are, first current sensor CT 1 ~ fourth current sensor CT 4 is measured. The first current sensor CT 1 to the fourth current sensor CT 4 are, for example, instrument transformers. The first current sensor CT 1 to the fourth current sensor CT 4 are installed on the corresponding first transmission line L 1 to fourth transmission line L 4. The first current sensor CT 1 to the fourth current sensor CT 4 output the measured current to the
第1母線LAからブスタイBTに流出する電流は第5電流センサCT5が計測し、ブスタイBTから第2母線LBに流入する電流は第6電流センサCT6が計測する。第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6は、例えば、計器用変流器である。第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6は、計測した電流を母線保護装置1へ出力する。
Current flowing from the first bus bar L A to Busutai BT is measurement fifth current sensor CT 5, current flowing from the Busutai BT to the second bus line L B is sixth current sensor CT 6 is measured. The fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 are, for example, instrument transformers. The fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 output the measured current to the
第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6はブスタイBTに設置される。具体的には、図1に示した一例では、第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6は、ブスタイ遮断器CBBTと第1母線LAとの間のブスタイBTに設置される。 The fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 are installed in the Bustai BT. Specifically, in the example shown in FIG. 1, the fifth current sensor CT 5 and sixth current sensor CT 6 is placed Busutai BT between Busutai breaker CB BT and the first busbar L A.
このように、図1に示す一例では、第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6は、ブスタイ遮断器CBBTの片側のブスタイBTに設置される。すなわち、第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6は、図3に示すようにブスタイ遮断器CBBTを挟んでブスタイBTに設置されない。図3は、盲点保護が不要なブスタイの電流センサの配置例を示す図である。第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6は、例えば、1つの筐体内に一体的に構成してもよい。第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6を一体的に構成すれば、2つの電流センサが別個に設置される場合と比較して設置コストを削減し得る。 As described above, in the example shown in FIG. 1, the fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 are installed on the bus tie BT on one side of the bus tie circuit breaker CB BT. That is, as shown in FIG. 3, the fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 are not installed on the Bustai BT with the Bustai circuit breaker CB BT in between. FIG. 3 is a diagram showing an arrangement example of a Bustai current sensor that does not require blind spot protection. The fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 may be integrally configured in, for example, one housing. If the fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 are integrally configured, the installation cost can be reduced as compared with the case where the two current sensors are installed separately.
また、第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6が計測する電流の向き(正又は負)は互いに異なるが、両電流の絶対値は同じである。このため、一方の電流センサが計測した電流の向きを逆にすることで、他方の電流センサが計測する電流を求めることが可能である。そこで、図4に示すように、実施例によっては、第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6は、両電流センサの機能を兼ね備えた1つの電流センサによって構成してもよい。図4は、第5及び第6電流センサの機能を兼ね備えた1つの電流センサの構成例を示す図である。図4に示す一例では、第5電流センサCT5は設置されず、反転器INVは、例えば利得―1のアナログアンプとして動作することによって、第6電流センサCT6の計測値を反転する。この結果、第5電流センサCT5を設置しなくても、第5電流センサCT5の計測値と同じ電流値を取得できる。第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6を1つの電流センサによって構成すれば、2つの電流センサが設置される場合と比較して設置コストを削減し得る。 Further, although the directions (positive or negative) of the currents measured by the fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 are different from each other, the absolute values of both currents are the same. Therefore, by reversing the direction of the current measured by one current sensor, it is possible to obtain the current measured by the other current sensor. Therefore, as shown in FIG. 4, depending on the embodiment, the fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 may be configured by one current sensor having the functions of both current sensors. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of one current sensor having the functions of the fifth and sixth current sensors. In the example shown in FIG. 4, the fifth current sensor CT 5 is not installed, and the reversing device INV inverts the measured value of the sixth current sensor CT 6 by operating as, for example, an analog amplifier having a gain of -1. As a result, even without installing a fifth current sensor CT 5, you can obtain the same current value and the measured value of the fifth current sensor CT 5. If the fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 are configured by one current sensor, the installation cost can be reduced as compared with the case where two current sensors are installed.
第1母線LAに印加される電圧は第1電圧センサVTAが計測し、第2母線LBに印加される電圧は第2電圧センサVTBが計測する。第1電圧センサVTAは、第1母線LAに設置され、計測した電圧を母線保護装置1へ出力する。第2電圧センサVTBは、第2母線LBに設置され、計測した電圧を母線保護装置1へ出力する。
The voltage applied to the first busbar L A is measured first voltage sensor VT A, the voltage applied to the second bus line L B is the second voltage sensor VT B measures. The first voltage sensor VT A, is installed in the first busbar L A, and outputs the measured voltage to the
<母線保護装置>
母線保護装置1の構成例を示しながら、母線保護装置1が実行する母線保護動作の具体例を以下に説明する。
<Busbar protection device>
While showing a configuration example of the
<<第1の構成例>>
図2は、実施形態に従った母線保護装置の第1の構成例を示す図である。図2に示す第1の構成例では、母線保護装置1は、アナログ/デジタル(A/D(Analog/Digital))変換器11及び処理部12を備える。
<< First configuration example >>
FIG. 2 is a diagram showing a first configuration example of the bus protection device according to the embodiment. In the first configuration example shown in FIG. 2, the
アナログ/デジタル変換器11には、第1電流センサCT1〜第6電流センサCT6が出力した各電流のアナログ信号が入力する。アナログ/デジタル変換器11は、各電流のアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号である各電流を処理部12へ出力する。
An analog signal of each current output by the first current sensor CT 1 to the sixth current sensor CT 6 is input to the analog / digital converter 11. The analog /
また、アナログ/デジタル変換器11には、第1電圧センサVTA及び第2電圧センサVTBが出力した各電圧のアナログ信号が入力する。アナログ/デジタル変換器11は、各電圧のアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル信号である各電圧を処理部12へ出力する。
Further, analog signals of each voltage output by the first voltage sensor VT A and the second voltage sensor VT B are input to the analog / digital converter 11. The analog /
処理部12は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、マルチコアCPU、又はプログラマブルなデバイス(FPGA(Field Programmable Gate Array)やPLD(Programmable Logic Device)等)である。処理部12には、アナログ/デジタル変換器11が出力した各電流及び各電圧が入力する。処理部12は、入力した各電流及び各電圧に基づいて母線保護動作を実行する。図2に示す第1の構成例では、処理部12は、第1母線比率差動リレーRDfA及び第2母線比率差動リレーRDfBを含む。
The processing unit 12 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a multi-core CPU, or a programmable device (FPGA (Field Programmable Gate Array), PLD (Programmable Logic Device), or the like). Each current and each voltage output by the analog /
<<片母線保護>>
例えば、地絡事故又は短絡事故といった事故が第1母線LAの任意の事故点FA(図1参照)で生じた場合、事故点FAが第1保護区域ZAに存在するため、第1母線比率差動リレーRDfAは、次の説明のような第1母線保護動作を実行する。第1母線比率差動リレーRDfAは、第1電流センサCT1及び第2電流センサCT2が計測した電流と、第5電流センサCT5が計測した電流との差電流を計算する。第1電流センサCT1が計測した電流は、第1送電線L1から第1母線LAに流入する電流であり、第2電流センサCT2が計測した電流は、第2送電線L2から第1母線LAに流入する電流である。また、第5電流センサCT5が計測した電流は、第1母線LAからブスタイBTへ流出する電流である。事故が発生していない通常運用時には、差電流は零である。しかしながら、事故点FAで事故が発生した場合、事故点FAに向かって大きい電流が流れるので、差電流は零にならない。そこで、第1母線比率差動リレーRDfAは、計算した差電流に基づいて第1母線保護動作を実行する。すなわち、第1母線比率差動リレーRDfAは、遮断器開放指令を第1遮断器CB1、第2遮断器CB2、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。遮断器開放指令は、例えば、論理値“1”の信号である。このように、第1母線比率差動リレーRDfAは、比率差動リレーとして機能する。
<< One busbar protection >>
For example, if an accident such as ground fault or short-circuit failure occurs in any fault point F A of the first busbar L A (see FIG. 1), since the fault point F A is present in the first protected area Z A, the The 1-bus ratio differential relay RDf A executes the first bus protection operation as described below. The first bus ratio differential relay RDf A calculates the difference current between the current measured by the first current sensor CT 1 and the second current sensor CT 2 and the current measured by the fifth current sensor CT 5. Current first current sensor CT 1 is measured is a current flowing from the first transmission line L 1 to the first busbar L A, the current second current sensor CT 2 is measured from the second transmission line L 2 a current flowing into the first bus L a. Also, the current fifth current sensor CT 5 is measured is the current out of the first busbar L A to Busutai BT. During normal operation, where no accidents have occurred, the differential current is zero. However, if an accident occurs at an accident point F A, it is greater towards the fault point F A current flows, the difference current does not become zero. Therefore, the first bus ratio differential relay RDf A executes the first bus protection operation based on the calculated difference current. That is, the first bus ratio differential relay RDf A outputs a circuit breaker opening command to the first circuit breaker CB 1 , the second circuit breaker CB 2 , and the bus tie circuit breaker CB BT . The circuit breaker open command is, for example, a signal having a logical value of “1”. As described above, the first bus ratio differential relay RDf A functions as a ratio differential relay.
また、例えば、地絡事故又は短絡事故といった事故が第2母線LBの任意の事故点FB(図1参照)で生じた場合、事故点FBが第2保護区域ZBに存在するため、第2母線比率差動リレーRDfBは、次の説明のような第2母線保護動作を実行する。第2母線比率差動リレーRDfBは、第6電流センサCT6が計測した電流と第3電流センサCT3及び第4電流センサCT4が計測した電流との差電流を計算する。第6電流センサCT6が計測した電流は、ブスタイBTから第2母線LBに流入する電流である。また、第3電流センサCT3が計測した電流は、第2母線LBから第3送電線L3に流出する電流であり、第4電流センサCT4が計測した電流は、第2母線LBから第4送電線L4に流出する電流である。事故が発生していない通常運用時には、差電流は零である。しかしながら、事故点FBで事故が発生した場合、事故点FBに向かって大きい電流が流れるので、差電流は零にならない。そこで、第2母線比率差動リレーRDfBは、計算した差電流に基づいて第2母線保護動作を実行する。すなわち、第2母線比率差動リレーRDfBは、遮断器開放指令を第3遮断器CB3、第4遮断器CB4、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。このように、第2母線比率差動リレーRDfBは、比率差動リレーとして機能する。 For example, when the accident such as ground fault or short-circuit failure occurs in any fault point F B of the second busbar L B (see FIG. 1), since the fault point F B is present in the second protection zone Z B , The second bus ratio differential relay RDf B executes the second bus protection operation as described below. The second bus ratio differential relay RDf B calculates the difference current between the current measured by the sixth current sensor CT 6 and the current measured by the third current sensor CT 3 and the fourth current sensor CT 4. Sixth current current sensor CT 6 was measured, a current flowing from the Busutai BT to the second bus L B. Also, the current third current sensor CT 3 is measured is the current out of the second busbar L B to the third transmission line L 3, the current fourth current sensor CT 4 is measured, the second bus line L B from a current flowing to the fourth transmission line L 4. During normal operation, where no accidents have occurred, the differential current is zero. However, if an accident occurs at an accident point F B, since high current toward the fault point F B flows, the difference current does not become zero. Therefore, the second bus ratio differential relay RDf B executes the second bus protection operation based on the calculated difference current. That is, the second bus ratio differential relay RDf B outputs a circuit breaker opening command to the third circuit breaker CB 3 , the fourth circuit breaker CB 4 , and the bus tie circuit breaker CB BT . As described above, the second bus ratio differential relay RDf B functions as a ratio differential relay.
<<盲点事故の場合>>
更に、例えば、地絡事故又は短絡事故といった事故が事故点FBT(図1参照)に発生した場合、処理部12は、次の説明のような第1母線保護動作及び第2母線保護動作を実行する。図1に示すように、事故点FBTは、第5電流センサCT5及び第6電流センサCT6とブスタイ遮断器CBBTとの間のブスタイBTに存在する事故点である。
<< In case of blind spot accident >>
Further, when an accident such as a ground fault or a short circuit accident occurs at the accident point FBT (see FIG. 1), the processing unit 12 performs the first bus protection operation and the second bus protection operation as described below. Execute. As shown in FIG. 1, the accident point F BT is an accident point existing in the bus tie BT between the fifth current sensor CT 5 and the sixth current sensor CT 6 and the bus tie circuit breaker CB BT.
事故点FBTで事故が発生した場合、第6電流センサCT6が計測した電流は、前述した通常運用時と同じである。しかしながら、事故点FBTで事故が発生した場合、第3送電線L3及び第4送電線L4から第2母線LBに電流が流れる。すなわち、第3電流センサCT3及び第4電流センサCT4が計測した電流の向きは通常運用時の電流の向きとは逆になる。このため、第2母線比率差動リレーRDfBが計算した差電流は零にならない。そこで、第2母線比率差動リレーRDfBは、計算した差電流に基づいて第2母線保護動作を実行する。すなわち、第2母線比率差動リレーRDfBは、遮断器開放指令を第3遮断器CB3、第4遮断器CB4、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。 When an accident occurs at the accident point FBT , the current measured by the sixth current sensor CT 6 is the same as in the above-mentioned normal operation. However, if an accident occurs at an accident point F BT, a current flows from the third transmission line L 3 and the fourth transmission line L 4 to the second bus L B. That is, the direction of the current measured by the third current sensor CT 3 and the fourth current sensor CT 4 is opposite to the direction of the current during normal operation. Therefore, the difference current calculated by the second bus ratio differential relay RDf B does not become zero. Therefore, the second bus ratio differential relay RDf B executes the second bus protection operation based on the calculated difference current. That is, the second bus ratio differential relay RDf B outputs a circuit breaker opening command to the third circuit breaker CB 3 , the fourth circuit breaker CB 4 , and the bus tie circuit breaker CB BT .
また、事故点FBTで事故が発生した場合、第1電流センサCT1及び第2電流センサCT2が計測した電流の向きは、前述した通常運用時と同じである。また、図1に示す構成例では、第1母線LAとブスタイ遮断器CBBTとの間のブスタイBTに第5電流センサCT5が設置されているため、第5電流センサCT5が計測する電流も通常運用時と同じである。この結果、第1母線比率差動リレーRDfAが計算した差電流は零になる。このため、上述したような差電流に基づいては第1母線保護動作が実行されない。 Further, when an accident occurs at the accident point FBT , the directions of the currents measured by the first current sensor CT 1 and the second current sensor CT 2 are the same as those in the above-mentioned normal operation. In the configuration example shown in FIG. 1, since the fifth current sensor CT 5 is installed, the fifth current sensor CT 5 measures the Busutai BT between the first busbar L A and Busutai breaker CB BT The current is the same as in normal operation. As a result, the difference current calculated by the first bus ratio differential relay RDf A becomes zero. Therefore, the first bus protection operation is not executed based on the difference current as described above.
なお、仮に、ブスタイ遮断器CBBTと第2母線LBとの間のブスタイBTに第5電流センサCT5が設置された場合(図3)には、差電流に基づいて第1母線保護動作が実行される。具体的には、事故点FBTで事故が発生した場合、第2母線LBからブスタイBTに向かって電流が流れ、第5電流センサCT5が計測した電流の向きは通常運用時の電流の向きとは逆になる。このため、第1母線比率差動リレーRDfAが計算した差電流は零にならない。そこで、第1母線比率差動リレーRDfAは、計算した差電流に基づいて第1母線保護動作を実行する。すなわち、第1母線比率差動リレーRDfAは、遮断器開放指令を第1遮断器CB1、第2遮断器CB2、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。したがって、ブスタイ遮断器CBBTと第2母線LBとの間のブスタイBTに第5電流センサCT5が設置された場合(図3)には、第1母線LAが電力系統から切り離されない盲点事故は生じない。 Incidentally, if, in the case (FIG. 3) of the fifth current sensor CT 5 is installed in Busutai BT between Busutai breaker CB BT and second bus L B, the first busbar protection operation based on the difference current Is executed. Specifically, if the accident fault point F BT occurs, current flows from the second bus L B in Busutai BT, the fifth current sensor CT 5 was measured current orientation normal during operation of the current The direction is opposite. Therefore, the difference current calculated by the first bus ratio differential relay RDf A does not become zero. Therefore, the first bus ratio differential relay RDf A executes the first bus protection operation based on the calculated difference current. That is, the first bus ratio differential relay RDf A outputs a circuit breaker opening command to the first circuit breaker CB 1 , the second circuit breaker CB 2 , and the bus tie circuit breaker CB BT . Therefore, in a case where the fifth current sensor CT 5 is installed in Busutai BT between Busutai breaker CB BT and second bus L B (FIG. 3), the first generating line L A is not disconnected from the power system No blind spot accident occurs.
上述のように、図1に示すような位置に第5電流センサCT5が設置された場合には、事故が発生した電力系統から第1母線LAが切り離されない盲点事故が生じる可能性がある。しかしながら、事故点FBTで事故が発生した場合、処理部12は、以下の説明のように第1母線保護動作を実行し、発生した事故が盲点事故であることを検出し、事故を除去する。 As described above, when the fifth current sensor CT 5 is installed in position as shown in Figure 1, may blind spot accident from the electric power system of an accident first busbar L A not disconnected occurs is there. However, when an accident occurs at the accident point FBT , the processing unit 12 executes the first bus protection operation as described below, detects that the accident that has occurred is a blind spot accident, and eliminates the accident. ..
図2に示すように、処理部12は、第1過電流検出部121A、第2過電流検出部121B、第1母線異常電圧検出部122A、及び第2母線異常電圧検出部122Bを更に含む。また、処理部12は、第1動作遅延タイマTON1、第2動作遅延タイマTON2、第1復帰遅延タイマTOFF1、第2復帰遅延タイマTOFF2、第1論理積部AND1、第2論理積部AND2、第1計測値設定部1231、及び第2計測値設定部1232を含む。
As shown in FIG. 2, the processing unit 12 includes a first
事故点FBTで事故が発生した場合の母線保護装置1の各部の動作を図5に示すタイミングチャートに沿って以下で更に説明する。図5は、実施形態に従った母線保護装置の各部の動作を説明する例示的なタイミングチャートである。
Further illustrating the operation of each portion of the
第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、ブスタイBTに流れる過電流を検出する過電流検出部の一例である。第1過電流検出部121Aは、第5電流センサCT5が計測した電流が所定レベルを超えた場合にブスタイBTに流れる過電流を検出する。また、第2過電流検出部121Bは、第6電流センサCT6が計測した電流が所定レベルを超えた場合にブスタイBTに流れる過電流を検出する。過電流を検出した場合、第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、過電流の検出を示す過電流検出信号を出力する。過電流の検出を示す過電流検出信号は、例えば、論理値“1”の信号である。
The first
例えば、第1母線LA及び第2母線LBを地絡事故から保護する構成では、第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、地絡過電流リレー(OCG)として機能する。具体的には、第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、ブスタイBTを構成する各相の送電線に流れた電流の合成値から零相電流を計算する。該零相電流が所定レベルを超えた場合、第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、地絡事故に起因した過電流を検出し、過電流の検出を示す過電流検出信号を出力する。
For example, in a configuration that protects the first busbar L A and the second bus line L B from a ground fault, the first
また、例えば、第1母線LA及び第2母線LBを短絡事故から保護する構成では、第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、各相過電流リレー(OC)として機能する。具体的には、ブスタイBTを構成する各相の送電線に流れた電流が所定レベルを超えた場合、第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、短絡事故に起因した過電流を検出し、過電流の検出を示す過電流検出信号を出力する。
Further, for example, in a configuration that protects the first busbar L A and the second bus line L B from short circuit, the first
例えば、図5に示すように、事故点FBTでの事故発生から所要の動作時間経過後に、第1過電流検出部121A及び第2過電流検出部121Bは、論理値“1”の過電流検出信号を出力する。なお、説明を明確にするために、図5に示す一例では、過電流検出信号が出力されるタイミングは、第2母線比率差動リレーRDfBが遮断器開放指令を出力するタイミングと同じであるが、両タイミングは異なっていてもよい。
For example, as shown in FIG. 5, after the required operating time has elapsed from the occurrence of the accident at the accident point FBT , the first overcurrent detection unit 121 A and the second
第1母線異常電圧検出部122Aは、第1電圧センサVTAが計測した電圧に従って、第1母線LAに印加された異常電圧を検出するユニットである。また、第2母線異常電圧検出部122Bは、第2電圧センサVTBが計測した電圧に従って、第2母線LBに印加された異常電圧を検出するユニットである。異常電圧を検出した場合、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、異常電圧の検出を示す異常電圧検出信号を出力する。異常電圧の検出を示す異常電圧検出信号は、例えば、論理値“1”の信号である。
The first bus abnormal
例えば、第1母線LA及び第2母線LBを地絡事故から保護する構成では、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、地絡過電圧リレー(OVG)として機能する。具体的には、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、ブスタイBTを構成する各相の送電線に印加された電圧の合成値から零相電圧を計算する。計算した零相電圧が所定レベルを超えた場合、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、地絡事故に起因した過電圧を検出し、過電圧の検出を示す異常電圧検出信号を出力する。
For example, in a configuration that protects the first busbar L A and the second bus line L B from a ground fault, the first bus abnormal
また、例えば、第1母線LA及び第2母線LBを短絡事故から保護する構成では、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、各相不足電圧リレー(UV)として機能する。具体的には、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、ブスタイBTを構成する各相の送電線の内、2相の送電線に印加された電圧の差分から線間電圧を計算する。計算した線間電圧が所定レベルを下回った場合、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、当該線間電圧の計算対象である2相の送電線間での短絡事故に起因した不足電圧を検出し、不足電圧の検出を示す異常電圧検出信号を出力する。
Further, for example, in a configuration that protects the first busbar L A and the second bus line L B from short circuit, the first bus abnormal
例えば、図5に示すように、事故点FBTでの事故発生から所要の動作時間経過後に、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bは、論理値“1”の異常電圧検出信号を出力する。なお、説明を明確にするために、図5に示す一例では、異常電圧検出信号が出力されるタイミングは、第2母線比率差動リレーRDfBが遮断器開放指令を出力するタイミングと同じであるが、両タイミングは異なっていてもよい。また、図5に示す一例では、異常電圧検出信号が出力されるタイミングは、前述の過電流検出信号が出力されるタイミングと同じであるが、両タイミングは異なっていてもよい。
For example, as shown in FIG. 5, after the required operation time elapses from accident at the fault point F BT, first bus abnormal
第1論理積部AND1は、第1過電流検出部121Aが出力した過電流検出信号と第1母線異常電圧検出部122Aが出力した異常電圧検出信号との論理積を演算し、演算結果を第1動作遅延タイマTON1へ出力する。また、第2論理積部AND2は、第2過電流検出部121Bが出力した過電流検出信号と第2母線異常電圧検出部122Bが出力した異常電圧検出信号との論理積を演算し、演算結果を第2動作遅延タイマTON2へ出力する。
The first logical product unit AND 1 calculates the logical product of the overcurrent detection signal output by the first
事故点FBTで事故が発生した場合、第1論理積部AND1及び第2論理積部AND2には、過電流検出信号の論理値“1”と異常電圧検出信号の論理値“1”とが入力する。第1論理積部AND1及び第2論理積部AND2は、入力した論理値に対する論理積の演算結果として論理値“1”を出力する。 When an accident occurs at the accident point FBT , the logical value “1” of the overcurrent detection signal and the logical value “1” of the abnormal voltage detection signal are stored in the first AND 1 and the second AND 2. And enter. The first logical product unit AND 1 and the second logical product unit AND 2 output the logical value "1" as the operation result of the logical product with respect to the input logical value.
第1動作遅延タイマTON1は、論理値“1”といったオン信号が第1論理積部AND1から入力した場合に、該オン信号を第1計測値設定部1231へ出力するタイミングを所定時間遅延する遅延部である。遅延時間である所定時間は、第2母線比率差動リレーRDfBが遮断器開放指令を出力してからブスタイ遮断器CBBTが開くまでの時間以上に予め設定される。また、第2動作遅延タイマTON2は、論理値“1”といったオン信号が第2論理積部AND2から入力した場合に、該オン信号を第2計測値設定部1232へ出力するタイミングを所定時間遅延する遅延部である。遅延時間である所定時間は、第1母線比率差動リレーRDfAが遮断器開放指令を出力してからブスタイ遮断器CBBTが開くまでの時間以上に予め設定される。
The first operation delay timer TON 1 sets the timing of outputting the on signal to the first measurement
事故点FBTで事故が発生した場合、論理値“1”が第1論理積部AND1及び第2論理積部AND2に入力する。そこで、第1動作遅延タイマTON1及び第2動作遅延タイマTON2は上述の遅延動作を実行する。 When an accident occurs at the accident point FBT , the logical value "1" is input to the first AND 1 and the second AND 2. Therefore, the first operation delay timer TON 1 and the second operation delay timer TON 2 execute the above-mentioned delay operation.
第1復帰遅延タイマTOFF1は、遮断器開放指令の不出力を示す論理値“0”といったオフ信号が第2母線比率差動リレーRDfBから入力した場合に、該オフ信号を第1計測値設定部1231へ出力するタイミングを所定時間遅延する遅延部である。遅延時間である所定時間は、第1母線比率差動リレーRDfAが遮断器開放指令を出力してから第1遮断器CB1及び第2遮断器CB2が開くまでの時間以上に予め設定される。また、第2復帰遅延タイマTOFF2は、遮断器開放指令の不出力を示す論理値“0”といったオフ信号が第1母線比率差動リレーRDfAから入力した場合に、該オフ信号を第2計測値設定部1232へ出力するタイミングを所定時間遅延する遅延部である。遅延時間である所定時間は、第2母線比率差動リレーRDfBが遮断器開放指令を出力してから第3遮断器CB3及び第4遮断器CB4が開くまでの時間以上に予め設定される。
The first return delay timer TOFF 1 sets the off signal as the first measured value when an off signal such as a logic value "0" indicating a non-output of the circuit breaker open command is input from the second bus ratio differential relay RDf B. This is a delay unit that delays the timing of output to the
図5に示す一例では、第2母線比率差動リレーRDfBは、計算した差電流に基づいて遮断器開放指令を出力する(図5の“動作”)。この結果、遮断器開放指令の出力を示す論理値“1”が第2母線比率差動リレーRDfBから第1復帰遅延タイマTOFF1に入力する。そこで、第1復帰遅延タイマTOFF1は、遅延動作を実行せずに、入力した論理値“1”を第1計測値設定部1231へ出力する。
In the example shown in FIG. 5, the second bus ratio differential relay RDf B outputs a circuit breaker open command based on the calculated difference current (“operation” in FIG. 5). As a result, the logical value "1" indicating the output of the circuit breaker open command is input from the second bus ratio differential relay RDf B to the first return delay timer TOFF 1 . Therefore, the first return delay timer TOFF 1 outputs the input logical value "1" to the first measurement
また、第1母線比率差動リレーRDfAは、第2母線比率差動リレーRDfBが遮断器開放指令を出力したタイミング(図5の“動作”として示すタイミング)においては、計算した差電流に基づいて遮断器開放指令を出力しない。このため、不出力を示す論理値“0”が第2復帰遅延タイマTOFF2に継続して入力する。そこで、第2復帰遅延タイマTOFF2は、遅延動作を実行せずに、入力した論理値“0”を第2計測値設定部1232へ出力する。
Further, the first bus ratio differential relay RDf A has a calculated difference current at the timing when the second bus ratio differential relay RDf B outputs a circuit breaker open command (timing shown as “operation” in FIG. 5). Do not output the circuit breaker open command based on. Therefore, the logical value “0” indicating non-output is continuously input to the second return delay timer TOFF 2. Therefore, the second return delay timer TOFF 2 outputs the input logical value "0" to the second measurement
第1計測値設定部1231は、第1動作遅延タイマTON1が出力した論理値と第1復帰遅延タイマTOFF1が出力した論理値との論理積を演算し、演算結果である論理値を第1母線比率差動リレーRDfAへ出力する。また、第2計測値設定部1232は、第2動作遅延タイマTON2が出力した論理値と第2復帰遅延タイマTOFF2が出力した論理値との論理積を演算し、演算結果である論理値を第2母線比率差動リレーRDfBへ出力する。
The first measurement
第1計測値設定部1231が出力する論理値は、第5電流センサCT5が計測した電流、すなわち、第1母線LAからブスタイBTに流出した電流の計測値を零に設定するか否かを示す論理値である。また、第2計測値設定部1232が出力する論理値は、第6電流センサCT6が計測した電流、すなわち、ブスタイBTから第2母線LBに流入した電流の計測値を零に設定するか否かを示す論理値である。例えば、論理値“1”は、計測値を零に設定することを示す論理値であり、論理値“0”は、計測値を零に設定しないことを示す論理値である。このように、第1計測値設定部1231及び第2計測値設定部1232は、ブスタイに流れた電流の計測値を零に設定するユニットである。
Logic value first measured
事故点FBTで事故が発生した場合、第2母線比率差動リレーRDfBからの遮断器開放指令の出力を示す論理値“1”と、第1動作遅延タイマTON1が出力した論理値“1”とが第1計測値設定部1231に入力する。第1計測値設定部1231は、入力した2つの論理値の論理積を演算し、演算結果として論理値“1”を第1母線比率差動リレーRDfAへ出力する。
If an accident in the accident point F BT occurs, the logical value indicating the output of the circuit breaker opening command from the second bus ratio differential relay RDf B "1" and the logic value first operating delay timer TON 1 has output " 1 ”is input to the first measured
また、第2母線比率差動リレーRDfBが遮断器開放指令を出力したタイミングでは、第1母線比率差動リレーRDfAからの遮断器開放指令の不出力を示す論理値“0”と、第2動作遅延タイマTON2が出力した論理値“1”とが第2計測値設定部1232に入力する。第2計測値設定部1232は、入力した2つの論理値の論理積を演算し、演算結果として論理値“0”を第2母線比率差動リレーRDfBへ出力する。
Further, at the timing when the second bus ratio differential relay RDf B outputs the circuit breaker open command, the logical value “0” indicating the non-output of the circuit breaker open command from the first bus ratio
第1母線比率差動リレーRDfAは、第1計測値設定部1231から入力した論理値に従って第5電流センサCT5が計測した電流、すなわち、第1母線LAからブスタイBTに流出した電流の計測値を変更する。また、第2母線比率差動リレーRDfBは、第2計測値設定部1232から入力した論理値に従って第6電流センサCT6が計測した電流、すなわち、ブスタイBTから第2母線LBに流入した電流の計測値を変更する。
The first busbar ratio differential relay RDf A, current fifth current sensor CT 5 was measured according to the logic value input from the first measurement
事故点FBTで事故が発生した上述の例では、計測値を零に設定しないことを示す論理値“0”が第2計測値設定部1232から第2母線比率差動リレーRDfBに入力する。そこで、第6電流センサCT6が計測した電流と第3電流センサCT3及び第4電流センサCT4が計測した電流との差電流が零でない限り、第2母線比率差動リレーRDfBは、前述したような第2母線保護動作を実行する。
In the above example accident fault point F BT is generated, the input from the logic value "0" is second measurement
一方、事故点FBTで事故が発生した上述の例では、計測値を零に設定することを示す論理値“1”が第1計測値設定部1231から第1母線比率差動リレーRDfAに入力する。そこで、第1母線比率差動リレーRDfAは、入力した論理値に従って第5電流センサCT5が計測した電流を零に変更する。第5電流センサCT5が計測した電流が零に変更された場合、第1電流センサCT1及び第2電流センサCT2が計測した電流と、第5電流センサCT5が計測した電流との差電流は零にならない。そこで、第1母線比率差動リレーRDfAは、計算した差電流に基づいて第1母線保護動作を実行する。すなわち、第1母線比率差動リレーRDfAは、遮断器開放指令を第1遮断器CB1、第2遮断器CB2、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。この結果、第1遮断器CB1及び第2遮断器CB2は、入力した遮断器開放指令に従って開き、第1母線LAは、事故点FBTでの事故から保護される。
On the other hand, in the above example an accident in the accident point F BT occurs, first busbar ratio differential from the first measurement value is a logical value "1"
このように、第2母線比率差動リレーRDfBが遮断器開放指令を出力した後にブスタイBTでの過電流の検出と第1母線LAでの過電圧の検出とが継続している場合には、第5電流センサCT5による電流計測値が零に変更される。この結果、第1母線比率差動リレーRDfAは、計算した差電流に基づいて第1母線保護動作を実行する。したがって、実施形態に従った母線保護装置によれば、二重母線方式において、ブスタイに流れる電流を計測する電流センサの配置に関係なく母線保護を実行できる。 Thus, if the detection and overvoltage in the second bus ratio differential relay RDf B detects a first generatrix of overcurrent at Busutai BT after outputting the breaker opening command L A is continued , The current measurement value by the fifth current sensor CT 5 is changed to zero. As a result, the first bus ratio differential relay RDf A executes the first bus protection operation based on the calculated difference current. Therefore, according to the bus protection device according to the embodiment, in the double bus system, bus protection can be performed regardless of the arrangement of the current sensor that measures the current flowing through the bus tie.
なお、仮に、ブスタイ遮断器CBBTの開放を示す開信号がブスタイ遮断器CBBTから第1母線比率差動リレーRDfAに入力するように母線保護装置を構成した場合には、第1母線比率差動リレーRDfAは、該開信号に従ってブスタイでの電流計測値を零に変更し得る。しかしながら、ブスタイ遮断器CBBTの開閉信号をブスタイ遮断器CBBTが出力するためには、該開閉信号用の出力端子がブスタイ遮断器CBBT側に設けられる必要がある。こうした出力端子をブスタイ遮断器CBBT側に設けることは変電所の配電盤の構成によっては難しい場合がある。上述したように、実施形態に従った母線保護装置では、ブスタイ遮断器CBBTの開放を示す開信号がブスタイ遮断器CBBTから入力されなくても二重母線の保護を実行できる。 Incidentally, if, when the open signal indicating the opening of Busutai breaker CB BT constituted the busbar protection device to enter the Busutai breaker CB BT to the first busbar ratio differential relay RDf A is first busbar ratio The differential relay RDf A can change the current measurement value in the busbar to zero according to the open signal. However, the opening and closing signals of Busutai breaker CB BT for outputting the Busutai breaker CB BT needs to output terminals for the switching signal is provided Busutai breaker CB BT side. It may be difficult to provide such an output terminal on the CB BT side of the bus tie circuit breaker depending on the configuration of the switchboard of the substation. As described above, in the busbar protection device in accordance with an embodiment, an open signal indicating the opening of Busutai breaker CB BT can perform also protection of double busbar without input from Busutai breaker CB BT.
<<第2の構成例>>
図6は、実施形態に従った母線保護装置の第2の構成例を示す図である。図6に示す第2の構成例において、図2に示す第1の構成例と同様の構成要素には同様の参照符号が付されている。図6に示す第2の構成例では、母線保護装置2は、アナログ/デジタル(A/D)変換器11及び処理部13を備える。
<< Second configuration example >>
FIG. 6 is a diagram showing a second configuration example of the bus protection device according to the embodiment. In the second configuration example shown in FIG. 6, the same components as those in the first configuration example shown in FIG. 2 are designated by the same reference numerals. In the second configuration example shown in FIG. 6, the
処理部13は、例えば、CPU、マルチコアCPU、又はプログラマブルなデバイス(FPGAやPLD等)である。処理部13には、アナログ/デジタル変換器11が出力した各電流及び各電圧が入力する。処理部13は、入力した各電流及び各電圧に基づいて母線保護動作を実行する。
The
<<片母線保護>>
図2に示す第1の構成例と同様に、処理部13は、第1母線比率差動リレーRDfA及び第2母線比率差動リレーRDfBを含む。
<< One busbar protection >>
Similar to the first configuration example shown in FIG. 2, the
例えば、地絡事故又は短絡事故といった事故が第1母線LAの任意の事故点FAで生じた場合、第1母線比率差動リレーRDfAは、第1の構成例と同様に、第1母線保護動作によって、事故が発生した電力系統から第1母線LAを切り離し、第1母線LAを保護する。また、地絡事故又は短絡事故といった事故が第2母線LBの任意の事故点FBで生じた場合、第2母線比率差動リレーRDfBは、第1の構成例と同様に、第2母線保護動作によって、事故が発生した電力系統から第2母線LBを切り離し、第2母線LBを保護する。 For example, if an accident such as ground fault or short-circuit failure occurs in any fault point F A of the first busbar L A, the first busbar ratio differential relay RDf A, as in the first configuration example, the first the busbar protection operation, disconnecting the first busbar L a from the power grid of an accident, to protect the first busbar L a. Also, if an accident such as ground fault or short-circuit failure occurs in any fault point F B of the second busbar L B, second busbar ratio differential relay RDf B, similar to the first configuration example, the second the busbar protection operation, disconnect the second busbar L B from the power grid of an accident, to protect the second bus L B.
<<盲点事故の場合>>
例えば、地絡事故又は短絡事故といった事故が事故点FBTに発生した場合、事故点FBTが第1保護区域ZA及び第2保護区域ZBに存在するため、処理部13は、次の説明のような第1母線保護動作及び第2母線保護動作を実行する。
<< In case of blind spot accident >>
For example, if an accident such as ground fault or short-circuit fault occurs in the fault point F BT, since the fault point F BT is present in the first protected area Z A and a second protected area Z B, processor 13, the following The first bus protection operation and the second bus protection operation as described are performed.
事故点FBTで事故が発生した場合、第2母線比率差動リレーRDfBは、第1の構成例と同様に、計算した差電流に基づいて第2母線保護動作を実行する。しかしながら、事故点FBTで事故が発生した場合、第1の構成例と同様に、差電流に基づいては第1母線保護動作が実行されない。そこで、処理部13は、以下で説明のように第1母線保護動作を実行し、発生した事故が盲点事故であることを検出し、事故を除去する。
If an accident occurs in the fault point F BT, second busbar ratio differential relay RDf B, similar to the first configuration example, executes the second busbar protection operation based on the calculated difference current. However, when an accident occurs at the accident point FBT , the first bus protection operation is not executed based on the difference current as in the first configuration example. Therefore, the
図6に示すように、第1の構成例と同様に、処理部13は、第1過電流検出部121A、第2過電流検出部121B、第1母線異常電圧検出部122A、及び第2母線異常電圧検出部122Bを含む。これらのユニットは、第1の構成例と同様の動作を実行する。
As shown in FIG. 6, similarly to the first configuration example, the
処理部13は、第1動作遅延タイマTON1、第2動作遅延タイマTON2、第1復帰遅延タイマTOFF1、第2復帰遅延タイマTOFF2、第1論理積部AND1、及び第2論理積部AND2を含まない。処理部13は、これらのユニットに代わり、排他的論理和部EXORを含む。
The
排他的論理和部EXORには、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bが出力した異常電圧検出信号が入力する。ブスタイ遮断器CBBTは、事故が発生していない通常運用時には閉じており、第1母線LA及び第2母線LBはブスタイ遮断器CBBTを通じて接続している。このため、第1母線LA側の第1母線異常電圧検出部122Aと第2母線LB側の第2母線異常電圧検出部122Bとは同時に動作及び復帰する。したがって、第1母線異常電圧検出部122A及び第2母線異常電圧検出部122Bの一方が異常電圧検出信号を出力した場合には、ブスタイ遮断器CBBTは閉から開へ変化したと判定可能である。そこで、第2母線比率差動リレーRDfBが第2母線保護動作を実行することによってブスタイ遮断器CBBTが開くと、例えば、異常電圧検出信号として論理値“1”の信号が排他的論理和部EXORに入力する。
An abnormal voltage detection signal output by the first bus abnormal
処理部13は、第1計測値設定部1231及び第2計測値設定部1232の代わりに、第3計測値設定部1233及び第4計測値設定部1234を含む。
The
第3計測値設定部1233には、第1過電流検出部121Aが出力した論理値と排他的論理和部EXORが出力した論理値とが入力する。第3計測値設定部1233は、入力した2つの論理値の論理積を演算し、演算結果である論理値を第1母線比率差動リレーRDfAへ出力する。また、第4計測値設定部1234には、第2過電流検出部121Bが出力した論理値と排他的論理和部EXORが出力した論理値とが入力する。第4計測値設定部1234は、入力した2つの論理値の論理積を演算し、演算結果である論理値を第2母線比率差動リレーRDfBへ出力する。
The logical value output by the first
第3計測値設定部1233が出力する論理値は、第5電流センサCT5が計測した電流、すなわち、第1母線LAからブスタイBTに流出した電流の計測値を零に設定するか否かを示す論理値である。また、第4計測値設定部1234が出力する論理値は、第6電流センサCT6が計測した電流、すなわち、ブスタイBTから第2母線LBに流入した電流の計測値を零に設定するか否かを示す論理値である。例えば、論理値“1”は、計測値を零に設定することを示す論理値であり、論理値“0”は、計測値を零に設定しないことを示す論理値である。このように、第1計測値設定部1231及び第2計測値設定部1232と同様に、第3計測値設定部1233及び第4計測値設定部1234は、ブスタイに流れた電流の計測値を零に設定するユニットである。
Boolean third measurement
事故点FBTで事故が発生した場合に第2母線比率差動リレーRDfBが第2母線保護動作を実行すると、第2過電流検出部121BはブスタイBTに流れた過電流を検出する。この結果、第4計測値設定部1234は、計測値を零に設定することを示す論理値“1”を第2母線比率差動リレーRDfBへ出力する。また、第1過電流検出部121AはブスタイBTに流れた過電流を検出し、第1母線異常電圧検出部122Aは第1母線LAに印加された異常電圧を検出する。この結果、第3計測値設定部1233は、計測値を零に設定することを示す論理値“1”を第1母線比率差動リレーRDfAへ出力する。
When the event of an accident in the accident point F BT second busbar ratio differential relay RDf B executes the second busbar protection operation, the second
第1母線比率差動リレーRDfAは、第3計測値設定部1233から入力した論理値に従って第5電流センサCT5が計測した電流、すなわち、第1母線LAからブスタイBTに流出した電流の計測値を変更する。また、第2母線比率差動リレーRDfBは、第4計測値設定部1234から入力した論理値に従って第6電流センサCT6が計測した電流、すなわち、ブスタイBTから第2母線LBに流入した電流の計測値を変更する。
The first busbar ratio differential relay RDf A, current fifth current sensor CT 5 according to the logic values input from the third measurement
事故点FBTで事故が発生した上述の例では、計測値を零に設定することを示す論理値“1”が第4計測値設定部1234から第2母線比率差動リレーRDfBに入力する。差電流第2母線比率差動リレーRDfBは、入力した論理値に従って第6電流センサCT6が計測した電流を零に変更する。第6電流センサCT6が計測した電流が零に変更された場合、第3電流センサCT3及び第4電流センサCT4が計測した電流と、第6電流センサCT6が計測した電流との差電流は零にならない。そこで、第2母線比率差動リレーRDfBは、前述したような第2母線保護動作を実行する。
In the above example accident fault point F BT has occurred, the input has the logical value "1" indicating that you set the measured value to zero from the fourth measurement
また、事故点FBTで事故が発生した上述の例では、計測値を零に設定することを示す論理値“1”が第3計測値設定部1233から第1母線比率差動リレーRDfAに入力する。そこで、第1母線比率差動リレーRDfAは、入力した論理値に従って第5電流センサCT5が計測した電流を零に変更する。第5電流センサCT5が計測した電流が零に変更された場合、第1電流センサCT1及び第2電流センサCT2が計測した電流と、第5電流センサCT5が計測した電流との差電流は零にならない。そこで、第1母線比率差動リレーRDfAは、計算した差電流に基づいて第1母線保護動作を実行する。すなわち、第1母線比率差動リレーRDfAは、遮断器開放指令を第1遮断器CB1、第2遮断器CB2、及びブスタイ遮断器CBBTへ出力する。この結果、第1遮断器CB1及び第2遮断器CB2は、入力した遮断器開放指令に従って開き、第1母線LAは、事故点FBTでの事故から保護される。
Further, in the above example an accident in the accident point F BT occurs, first busbar ratio differential logic value "1" indicating that you set the measured value to zero from the third measurement
このように、実施形態に従った母線保護装置を第2の構成例のように構成した場合にも、第1の構成例と同様に、二重母線方式において、ブスタイに流れる電流を計測する電流センサの配置に関係なく母線保護を実行できる。 In this way, even when the bus protection device according to the embodiment is configured as in the second configuration example, the current for measuring the current flowing through the bus tie in the double bus system is the same as in the first configuration example. Busbar protection can be performed regardless of sensor placement.
また、第1の構成例では、二重母線事故において一方の母線が保護され他方の母線がされていないことを判定するために、タイマを用いた時限調整が行われる。時限調整では、ブスタイ遮断器CBBTの動作時間と、第1母線比率差動リレーRDfA或いは第2母線比率差動リレーRDfBの復帰時間とが考慮される。また、時限調整では、第1過電流検出部121A或いは第2過電流検出部121Bの動作時間と、第1母線異常電圧検出部122A或いは第2母線異常電圧検出部122Bの動作時間とが考慮される。これに対して、第2の構成例では、第1の構成例のようにタイマを用いた時限調整をしなくても、より簡易な構成によって二重母線を保護できる。
Further, in the first configuration example, a time adjustment using a timer is performed in order to determine that one bus is protected and the other bus is not used in a double bus accident. In the timed adjustment, the operating time of the bus tie circuit breaker CB BT and the return time of the first bus ratio differential relay RDf A or the second bus ratio differential relay RDf B are taken into consideration. In the timed adjustment, the operating time of the first
また、第1の構成例および第2の構成例はデジタル回路を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、単体の保護リレーとタイマリレーの組合せでも構成することができる。 Further, although the first configuration example and the second configuration example use digital circuits, the present invention is not limited thereto. The present invention can also be configured with a combination of a single protection relay and a timer relay.
本発明は、以上の実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various improvements and changes can be made without departing from the gist of the present invention.
1、2 母線保護装置
11 アナログ/デジタル(A/D)変換器
12、13 処理部
121A 第1過電流検出部
121B 第2過電流検出部
122A 第1母線異常電圧検出部
122B 第2母線異常電圧検出部
1231 第1計測値設定部
1232 第2計測値設定部
1233 第3計測値設定部
1234 第4計測値設定部
AND1 第1論理積部
AND2 第2論理積部
BT ブスタイ
CB1 第1遮断器
CB2 第2遮断器
CB3 第3遮断器
CB4 第4遮断器
CBBT ブスタイ遮断器
CT1 第1電流センサ
CT2 第2電流センサ
CT3 第3電流センサ
CT4 第4電流センサ
CT5 第5電流センサ
CT6 第6電流センサ
DS1 第1断路器
DS2 第2断路器
DS3 第3断路器
DS4 第4断路器
DS5 第5断路器
DS6 第6断路器
DS7 第7断路器
DS8 第8断路器
EXOR 排他的論理和部
F1、F2、FBT 事故点
INV 反転器
LA 第1母線
LB 第2母線
L1 第1送電線
L2 第2送電線
L3 第3送電線
L4 第4送電線
LD1 第1負荷
LD2 第2負荷
P1 第1発電機
P2 第2発電機
PS 電力系統
RDfA 第1母線比率差動リレー
RDfB 第2母線比率差動リレー
TOFF1 第1復帰遅延タイマ
TOFF2 第2復帰遅延タイマ
TON1 第1動作遅延タイマ
TON2 第2動作遅延タイマ
VTA 第1電圧センサ
VTB 第2電圧センサ
ZA 第1保護区域
ZB 第2保護区域
1, 2
Claims (6)
前記ブスタイに流れた過電流を検出する過電流検出部と、
前記第1母線に印加された異常電圧を検出する第1母線異常電圧検出部と、
前記第2母線保護動作が行われ且つ前記過電流及び前記異常電圧が検出された場合に前記ブスタイに流れた電流の計測値を零に設定する計測値設定部と、
前記第1母線に接続する送電線に流れた電流と、零に設定された前記計測値とに従って、前記送電線に設置された送電線遮断器を少なくとも開く第1母線保護動作を実行する第1母線比率差動リレーと
を含む、二重母線における母線保護装置。 A second bus ratio differential relay that executes a second bus protection operation that at least opens the bus tie circuit breaker installed in the bus tie in response to an accident that occurred in the bus tie that connects the first bus and the second bus.
An overcurrent detection unit that detects the overcurrent flowing through the bus tie, and
The first bus abnormal voltage detection unit that detects the abnormal voltage applied to the first bus, and
A measurement value setting unit that sets the measurement value of the current flowing through the bus tie to zero when the second bus protection operation is performed and the overcurrent and the abnormal voltage are detected.
A first busbar protection operation is performed to at least open the transmission line circuit breaker installed on the transmission line according to the current flowing through the transmission line connected to the first bus and the measured value set to zero. Busbar protection for double busbars, including with a busbar ratio differential relay.
前記第1母線に印加された異常電圧を検出する第1母線異常電圧検出部と、
前記第2母線に印加された異常電圧を検出する第2母線異常電圧検出部と、
前記過電流が検出され且つ前記第1母線又は前記第2母線の前記異常電圧が検出された場合に前記ブスタイに流れた電流の計測値を零に設定する計測値設定部と、
前記第1母線に接続する送電線に流れた電流と、零に設定された前記計測値とに従って、前記送電線に設置された送電線遮断器を少なくとも開く第1母線保護動作を実行する第1母線比率差動リレーと
を含む、二重母線における母線保護装置。 An overcurrent detector that detects the overcurrent flowing through the bus tie that connects the first bus and the second bus,
The first bus abnormal voltage detection unit that detects the abnormal voltage applied to the first bus, and
A second bus abnormal voltage detection unit that detects the abnormal voltage applied to the second bus, and
A measurement value setting unit that sets the measurement value of the current flowing through the bus tie to zero when the overcurrent is detected and the abnormal voltage of the first bus or the second bus is detected.
A first busbar protection operation is performed to at least open the transmission line circuit breaker installed on the transmission line according to the current flowing through the transmission line connected to the first bus and the measured value set to zero. Busbar protection for double busbars, including with a busbar ratio differential relay.
前記第1母線異常電圧検出部は、前記第1母線の零相電圧に対して過電圧を検出する
請求項1または請求項2に記載の母線保護装置。 The overcurrent detection unit detects the overcurrent with respect to the zero-phase current of the bustai, and then detects the overcurrent.
The bus protection device according to claim 1 or 2, wherein the first bus abnormal voltage detection unit detects an overvoltage with respect to the zero-phase voltage of the first bus.
前記第1母線異常電圧検出部は、前記第1母線を構成する各相の送電線間に生じた線間電圧に対して不足電圧を検出する
請求項1または請求項2に記載の母線保護装置。 The overcurrent detection unit detects an overcurrent with respect to the current flowing through the transmission line of each phase constituting the busty.
The bus protection device according to claim 1 or 2, wherein the first bus abnormal voltage detection unit detects an undervoltage with respect to the line voltage generated between the transmission lines of each phase constituting the first bus. ..
請求項1〜5の何れか一項に記載の母線保護装置。 The bus according to any one of claims 1 to 5, wherein the current value flowing from the first bus to the second bus is obtained based on the measured value of the current flowing from the second bus to the first bus. Protective device.
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