JP7085910B2 - Protection relay device and failure detection device - Google Patents

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Description

本開示は、保護継電装置、および故障検出装置に関する。 The present disclosure relates to a protective relay device and a failure detection device.

電力系統において、系統事故あるいは負荷の急な変動などに伴い、発電機周波数の変化が生じ、電力潮流が振動してしまう現象（すなわち、脱調現象）が発生する場合がある。送電線保護継電器としての距離継電器では、脱調が発生すると誤動作する場合があるため、脱調が検出された場合には距離継電器の動作をロックすることが知られている。 In the power system, a phenomenon in which the generator frequency changes and the power flow vibrates (that is, a step-out phenomenon) may occur due to a system accident or a sudden change in load. Since a distance relay as a transmission line protection relay may malfunction when a step-out occurs, it is known to lock the operation of the distance relay when a step-out is detected.

例えば、特開２０００－２３３５０号公報（特許文献１）は、電力系統の脱調検出装置を開示している。この脱調検出装置は、電力系統の電流および電圧によりインピーダンスを求め、各インピーダンスの座標上における軌跡が円弧状と判断したことを条件に電力系統の脱調と判定する。 For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-23350 (Patent Document 1) discloses a step-out detection device for an electric power system. This step-out detection device obtains impedance from the current and voltage of the power system, and determines that the power system is out-of-step on the condition that the locus on the coordinates of each impedance is determined to be arcuate.

特開２０００－２３３５０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-23350

上記のように、脱調が検出された場合には距離継電器の動作をロックする一方で、距離継電器の保護範囲にある送電線上に故障が発生した場合には、距離継電器を適切に動作させる必要がある。 As mentioned above, it is necessary to lock the operation of the distance relay when step-out is detected, while operating the distance relay properly when a failure occurs on the transmission line within the protection range of the distance relay. There is.

特許文献１に係る脱調検出装置は、例えば、各インピーダンスの座標位置が一定方向かつ各インピーダンスの変化率が一定値以上であること等を条件として電力系統の脱調と判定している。しかしながら、両端の電源の周波数ずれが小さい場合には、インピーダンスの変化は小さいため、脱調判定条件として設定されるインピーダンスの変化率を小さくする必要がある。一方、系統故障時には、インピーダンスは、故障前インピーダンスから故障インピーダンスへ急変後、故障が除去されるまで故障インピーダンスに留まるため、故障中のインピーダンス変化率は小さい。この場合、脱調中におけるインピーダンスの変化率と、電力系統の故障中のインピーダンスの変化率との差異が小さくなるため、脱調中における系統故障を精度よく検出することができない。 The step-out detection device according to Patent Document 1 determines that the power system is out-of-step on the condition that the coordinate position of each impedance is in a certain direction and the rate of change of each impedance is a certain value or more. However, when the frequency deviation of the power supplies at both ends is small, the change in impedance is small, so it is necessary to reduce the rate of change in impedance set as the step-out determination condition. On the other hand, at the time of system failure, the impedance suddenly changes from the pre-failure impedance to the failure impedance and then stays at the failure impedance until the failure is eliminated, so that the impedance change rate during the failure is small. In this case, since the difference between the impedance change rate during step-out and the impedance change rate during power system failure is small, it is not possible to accurately detect the system failure during step-out.

本開示のある局面における目的は、電力系統において、脱調中の系統故障をより精度よく検出することが可能な保護継電装置、および故障検出装置を提供することである。 An object of an aspect of the present disclosure is to provide a protective relay device and a failure detection device capable of more accurately detecting a system failure during step-out in an electric power system.

ある実施の形態に従う電力系統を保護するための保護継電装置は、電力系統の電流および電圧に基づいて、インピーダンス軌跡を算出するインピーダンス算出部と、インピーダンス軌跡が動作領域内に含まれた場合に、トリップ指令を出力する距離継電器と、距離継電器の動作領域の外側に設けられた脱調検出領域におけるインピーダンス軌跡の滞在時間が第１規定時間以上である場合に、電力系統における脱調を検出して距離継電器のトリップ指令をロックする脱調検出部と、脱調が検出されている場合に、距離継電器の動作領域を分割した複数のサブ領域の各々におけるインピーダンス軌跡の滞在時間に基づいて、電力系統に故障が発生したか否かを判定する故障判定部とを備える。故障判定部により電力系統において脱調中に故障が発生したと判定された場合、脱調検出部は、トリップ指令のロックを解除する。 A protective relay for protecting a power system according to an embodiment includes an impedance calculation unit that calculates an impedance locus based on the current and voltage of the power system, and a case where the impedance locus is included in the operating region. , Detects step-out in the power system when the residence time of the impedance locus in the distance relay that outputs the trip command and the step-out detection area provided outside the operating area of the distance relay is longer than the first specified time. The power is based on the step-out detector that locks the trip command of the distance relay and the residence time of the impedance locus in each of the plurality of sub-regions that divide the operating region of the distance relay when step-out is detected. It is equipped with a failure determination unit that determines whether or not a failure has occurred in the system. When the failure determination unit determines that a failure has occurred during step-out in the power system, the step-out detection unit unlocks the trip command.

他の実施の形態に従う故障検出装置は、電力系統の電流および電圧に基づいて、インピーダンスを算出してインピーダンス軌跡を算出するインピーダンス算出部と、電力系統の脱調を検出した場合に、電力系統を保護するための距離継電器のトリップ指令をロックする脱調検出部とを備える。脱調検出部は、距離継電器の動作領域の外側に設けられた脱調検出領域におけるインピーダンス軌跡の滞在時間が第１規定時間以上である場合に、電力系統における脱調を検出する。故障検出装置は、脱調が検出されている場合に、距離継電器の動作領域を分割した複数のサブ領域の各々におけるインピーダンス軌跡の滞在時間に基づいて、電力系統に故障が発生したか否かを判定する故障判定部とをさらに備える。故障判定部により電力系統において脱調中に故障が発生したと判定された場合、脱調検出部は、トリップ指令のロックを解除する。 The failure detection device according to the other embodiment has an impedance calculation unit that calculates impedance and calculates an impedance locus based on the current and voltage of the power system, and a power system when a step out of the power system is detected. It is equipped with a step-out detection unit that locks the trip command of the distance relay for protection. The step-out detection unit detects step-out in the power system when the residence time of the impedance locus in the step-out detection area provided outside the operating area of the distance relay is equal to or longer than the first specified time. When step-out is detected, the failure detection device determines whether or not a failure has occurred in the power system based on the residence time of the impedance locus in each of the plurality of sub-regions that divide the operating region of the distance relay. It is further provided with a failure determination unit for determination. When the failure determination unit determines that a failure has occurred during step-out in the power system, the step-out detection unit unlocks the trip command.

本開示によると、電力系統において、脱調中の系統故障をより精度よく検出することが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to more accurately detect a system failure during step-out in an electric power system.

実施の形態１に従う保護継電装置が適用される電力系統を示す図である。It is a figure which shows the electric power system to which the protection relay device according to Embodiment 1 is applied. 脱調中の電圧波形および電流波形を示す図である。It is a figure which shows the voltage waveform and the current waveform during step-out. 脱調検出領域および距離継電器の動作領域を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the step-out detection area and the operating area of a distance relay. 実施の形態１に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the failure determination method during step-out according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に従う保護継電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the hardware composition of the protection relay device according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に従う故障検出回路の機能構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the functional structure of the failure detection circuit according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the failure determination method during step-out according to Embodiment 1. 実施の形態２に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the failure determination method during step-out according to Embodiment 2. 実施の形態２に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the failure determination method during step-out according to Embodiment 2. 実施の形態３に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the failure determination method during step-out according to Embodiment 3. 実施の形態３に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the failure determination method during step-out according to Embodiment 3. 実施の形態４に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the failure determination method during step-out according to Embodiment 4. 実施の形態４に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing procedure of the failure determination method during step-out according to Embodiment 4.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.

実施の形態１．
＜全体構成＞
図１は、実施の形態１に従う保護継電装置１００が適用される電力系統を示す図である。図１に示す電力系統では、送電線３の両端に母線２，４が接続されており、母線２および母線４の遠方に交流電源１０，１１がそれぞれ設けられている。交流電源１０，１１は、例えば、発電機である。 Embodiment 1.
<Overall configuration>
FIG. 1 is a diagram showing a power system to which the protective relay device 100 according to the first embodiment is applied. In the power system shown in FIG. 1, bus lines 2 and 4 are connected to both ends of the transmission line 3, and AC power supplies 10 and 11 are provided far away from the bus line 2 and the bus line 4, respectively. The AC power supplies 10 and 11 are, for example, generators.

送電線３には、遮断器５が設けられている。また、送電線３には、電流変成器（ＣＴ：Current Transformer）６が設けられる。電流変成器６は、送電線３の各相電流（例えば、ａ相電流、ｂ相電流、ｃ相電流）を検出する。保護継電装置１００は、電流変成器６から送電線３の各相電流を取り込む。 The transmission line 3 is provided with a circuit breaker 5. Further, the transmission line 3 is provided with a current transformer (CT: Current Transformer) 6. The current transformer 6 detects each phase current (for example, a-phase current, b-phase current, c-phase current) of the transmission line 3. The protection relay device 100 takes in each phase current of the transmission line 3 from the current transformer 6.

母線２には、電圧変成器（ＶＴ：Voltage Transformer）８が接続されている。電圧変成器８は、母線２側の送電線３の各相電圧（例えば、ａ相電圧、ｂ相電圧、ｃ相電圧）を検出する。 A voltage transformer (VT: Voltage Transformer) 8 is connected to the bus 2. The voltage transformer 8 detects each phase voltage (for example, a-phase voltage, b-phase voltage, c-phase voltage) of the transmission line 3 on the bus 2 side.

保護継電装置１００は、電力系統（例えば、送電線３）を保護するためのディジタル形の距離継電装置である。保護継電装置１００は、距離リレー要素であるとしての距離継電器２０と、故障検出回路２１とを含む。 The protection relay device 100 is a digital distance relay device for protecting a power system (for example, a transmission line 3). The protective relay device 100 includes a distance relay 20 as a distance relay element and a failure detection circuit 21.

距離継電器２０は、電流変成器６によって検出された送電線３の電流と、電圧変成器８によって検出された送電線３の電圧とを用いてインピーダンス演算を実行する。距離継電器２０は、演算したインピーダンスに基づいて送電線３の故障を検出すると、トリップ指令を遮断器５へ出力して、故障区間を電力系統から切り離す。 The distance relay 20 executes an impedance calculation using the current of the transmission line 3 detected by the current transformer 6 and the voltage of the transmission line 3 detected by the voltage transformer 8. When the distance relay 20 detects a failure of the transmission line 3 based on the calculated impedance, it outputs a trip command to the circuit breaker 5 to disconnect the failure section from the power system.

故障検出回路２１は、送電線３の電流および電圧を用いてインピーダンス演算を実行し、演算したインピーダンスに基づいて、電力系統における脱調を検出する。故障検出回路２１は、電力系統における脱調を検出した場合、距離継電器２０の動作をロックする。具体的には、故障検出回路２１は、距離継電器２０から出力されるトリップ指令をロックする。 The failure detection circuit 21 executes impedance calculation using the current and voltage of the transmission line 3, and detects step-out in the power system based on the calculated impedance. The failure detection circuit 21 locks the operation of the distance relay 20 when it detects a step-out in the power system. Specifically, the failure detection circuit 21 locks the trip command output from the distance relay 20.

また、故障検出回路２１は、電力系統が脱調状態であるときに系統故障（具体的には、送電線３の故障）が発生したか否かを判定する。故障検出回路２１は、脱調現象中（以下、「脱調中」とも称する。）に系統故障が発生したと判定した場合、距離継電器２０の動作ロックを解除する。 Further, the failure detection circuit 21 determines whether or not a system failure (specifically, a failure of the transmission line 3) has occurred when the power system is in a step-out state. When the failure detection circuit 21 determines that a system failure has occurred during the step-out phenomenon (hereinafter, also referred to as “step-out”), the failure detection circuit 21 releases the operation lock of the distance relay 20.

＜脱調中の故障判定方式＞
図２は、脱調中の電圧波形および電流波形を示す図である。図１に示す電力系統において、両端の交流電源１０，１１において周波数がずれると脱調現象が発生する。脱調現象は、各相において１２０°ずつ位相がずれて発生するが、説明の容易化のため、図２には、一例としてａ相電流およびａ相電圧の波形が示されている。図２を参照して、脱調が発生していない時刻ｔ１までは、ａ相電流およびａ相電圧が安定しているが、時刻ｔ１において脱調が発生するとａ相電流およびａ相電圧が大きく動揺していることがわかる。 <Failure judgment method during step-out>
FIG. 2 is a diagram showing a voltage waveform and a current waveform during step-out. In the power system shown in FIG. 1, a step-out phenomenon occurs when the frequencies of the AC power supplies 10 and 11 at both ends deviate from each other. The step-out phenomenon occurs with a phase shift of 120 ° in each phase, but for ease of explanation, FIG. 2 shows waveforms of a-phase current and a-phase voltage as an example. With reference to FIG. 2, the a-phase current and the a-phase voltage are stable until the time t1 when the step-out does not occur, but when the step-out occurs at the time t1, the a-phase current and the a-phase voltage become large. You can see that you are upset.

図３は、脱調検出領域および距離継電器の動作領域を説明するための図である。具体的には、図３には、インピーダンス（例えば、ａｂ相のインピーダンス）を複素平面上に図示するＲ－Ｘ図が示されている。図３の横軸Ｒは抵抗成分を示し、縦軸Ｘはリアクタンス成分を示す。なお、Ｒ１，Ｒ２，Ｒｚ，ｄＲ，Ｘ１，Ｘ２，Ｘｚ，ｄＸはすべて正の数である。 FIG. 3 is a diagram for explaining a step-out detection area and an operating area of a distance relay. Specifically, FIG. 3 shows an RX diagram showing impedance (for example, impedance of the ab phase) on a complex plane. The horizontal axis R in FIG. 3 indicates a resistance component, and the vertical axis X indicates a reactance component. Note that R1, R2, Rz, dR, X1, X2, Xz, and dX are all positive numbers.

距離継電器２０の動作領域Ｋｄは、例えば、原点Ｏを頂点とする四辺形Ｅｄの内部領域である。四辺形Ｅｄの右辺とＲ軸との交点座標は（Ｒｚ，０）であり、上辺とＸ軸との交点座標は（０，Ｘｚ）である。 The operating region Kd of the distance relay 20 is, for example, an internal region of the quadrilateral Ed having the origin O as the apex. The intersection coordinate between the right side of the quadrilateral Ed and the R axis is (Rz, 0), and the intersection coordinate between the upper side and the X axis is (0, Xz).

脱調検出領域Ｋｏは、平行四辺形Ｅ１および平行四辺形Ｅ２で囲まれた領域である。平行四辺形Ｅ１の右辺とＲ軸との交点座標は（Ｒ１，０）であり、上辺とＸ軸との交点座標は（０，Ｘ１）であり、左辺とＲ軸との交点座標は（－Ｒ２，０）であり、下辺とＸ軸との交点座標は（０，－Ｘ２）である。平行四辺形Ｅ１は、動作領域Ｋｄの外側に存在している。 The step-out detection region Ko is a region surrounded by the parallelogram E1 and the parallelogram E2. The intersection coordinate between the right side and the R axis of the parallelogram E1 is (R1,0), the intersection coordinate between the upper side and the X axis is (0, X1), and the intersection coordinate between the left side and the R axis is (-). It is R2,0), and the coordinates of the intersection of the lower side and the X axis are (0, −X2). The parallelogram E1 exists outside the operating region Kd.

平行四辺形Ｅ２の右辺とＲ軸との交点座標は（Ｒ１＋ｄＲ，０）であり、上辺とＸ軸との交点座標は（０，Ｘ１＋ｄＸ）であり、左辺とＲ軸との交点座標は｛（－Ｒ２＋ｄＲ），０）｝であり、下辺とＸ軸との交点座標は｛０，－（Ｘ２＋ｄＸ）｝である。平行四辺形Ｅ２は、平行四辺形Ｅ１の外側に存在している。このことから、脱調検出領域Ｋｏは、動作領域Ｋｄの外側に存在していることがわかる。なお、送電線３のインピーダンス（以下、単に「送電線インピーダンス」とも称する。）は、Ｚｐで表されている。図３では、送電線インピーダンスは保護継電装置１００の設置点から遠方に渡って均一であるとしており、この場合、当該送電線インピーダンスは直線で表わすことができる。 The intersection coordinates of the right side of the parallelogram E2 and the R axis are (R1 + dR, 0), the intersection coordinates of the upper side and the X axis are (0, X1 + dX), and the intersection coordinates of the left side and the R axis are {((0, X1 + dX). -R2 + dR), 0)}, and the coordinates of the intersection of the lower side and the X axis are {0,-(X2 + dX)}. The parallelogram E2 exists outside the parallelogram E1. From this, it can be seen that the step-out detection region Ko exists outside the operating region Kd. The impedance of the transmission line 3 (hereinafter, also simply referred to as “transmission line impedance”) is represented by Zp. In FIG. 3, it is assumed that the transmission line impedance is uniform over a distance from the installation point of the protective relay device 100, and in this case, the transmission line impedance can be represented by a straight line.

ここで、図２に示すような脱調現象が発生した場合、保護継電装置１００により算出されるインピーダンスの軌跡（以下、「インピーダンス軌跡」と称する。）は、図３中のＺｔで表される。具体的には、インピーダンス軌跡Ｚｔは、脱調中のインピーダンスの軌跡である。なお、距離継電器２０は、インピーダンス軌跡Ｚｔが動作領域Ｋｄ内に含まれた場合であって、脱調検出によりロックされない場合に動作する（すなわち、トリップ指令を出力する）ように構成される。 Here, when the step-out phenomenon as shown in FIG. 2 occurs, the impedance locus calculated by the protective relay device 100 (hereinafter referred to as “impedance locus”) is represented by Zt in FIG. To. Specifically, the impedance locus Zt is a locus of impedance during step-out. The distance relay 20 is configured to operate (that is, output a trip command) when the impedance locus Zt is included in the operating region Kd and is not locked by the step-out detection.

時刻ｔ１で脱調が発生すると、インピーダンス軌跡Ｚｔは、Ｒ軸の正方向から負方向へ（あるいは、Ｒ軸の負方向から正方向へ）変化していき、脱調検出領域Ｋｏ、動作領域Ｋｄ、脱調検出領域Ｋｏの順に通過する。時刻ｔ２では、図２に示すように電流が最大かつ電圧が最小であり、インピーダンス軌跡Ｚｔの大きさが最小となる。そのため、インピーダンス軌跡Ｚｔは、時刻ｔ２において、送電線インピーダンスＺｐを示す直線上付近に存在する。 When step-out occurs at time t1, the impedance locus Zt changes from the positive direction of the R-axis to the negative direction (or from the negative direction of the R-axis to the positive direction), and the step-out detection area Ko and the operation area Kd , The step-out detection area Ko passes in this order. At time t2, as shown in FIG. 2, the current is the maximum and the voltage is the minimum, and the magnitude of the impedance locus Zt is the minimum. Therefore, the impedance locus Zt exists in the vicinity of the straight line indicating the transmission line impedance Zp at time t2.

図４は、実施の形態１に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。図４を参照して、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏに侵入した場合、脱調検出領域Ｋｏにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔａの計測を開始し、当該滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１（例えば、４０ｍｓ）以上になったか否かを判断する。故障検出回路２１は、滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１以上になると、電力系統に脱調が発生したと判断し、距離継電器２０の動作をロックする。 FIG. 4 is a diagram for explaining a failure determination method during step-out according to the first embodiment. With reference to FIG. 4, when the impedance locus Zt invades the step-out detection region Ko, the failure detection circuit 21 starts measuring the staying time Ta of the impedance locus Zt in the step-out detection region Ko, and the staying time Ta starts. Is determined whether or not the specified time Tx1 (for example, 40 ms) or more has been reached. When the residence time Ta becomes Tx1 or more for the specified time, the failure detection circuit 21 determines that step-out has occurred in the power system and locks the operation of the distance relay 20.

これは、送電線３上の故障が発生した場合にはインピーダンス軌跡は瞬時に脱調検出領域Ｋｏを通過するが、脱調現象が発生した場合には比較的ゆっくりとインピーダンス軌跡が変化し、脱調検出領域Ｋｏを通過する時間が長くなることを利用している。なお、規定時間Ｔｘ１は、系統故障時における脱調検出領域Ｋｏの滞在時間よりも十分長い時間に設定される。 This is because the impedance locus instantly passes through the step-out detection region Ko when a failure occurs on the transmission line 3, but when a step-out phenomenon occurs, the impedance locus changes relatively slowly and the impedance locus changes. It utilizes the fact that it takes a long time to pass through the tuning detection region Ko. The specified time Tx1 is set to a time sufficiently longer than the staying time of the step-out detection region Ko at the time of system failure.

図４に示すように、動作領域Ｋｄは、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎに分割（すなわち、細分化）されている。具体的には、動作領域Ｋｄは、＋Ｒ軸側のブラインダ線（すなわち、四辺形Ｅｄの右辺）と平行な線で分割されている。なお、動作領域Ｋｄは、送電線インピーダンスＺｐを示す直線と平行な線で分割されていてもよいし、送電線インピーダンスＺｐおよびＲ軸のなす角度と、ブラインダ線およびＲ軸のなす角度との間の角度を有する直線で分割されていてもよい。典型的には、各サブ領域Ｐ１～ＰｎにおけるＲ軸方向の幅Ｗは、脱調検出領域ＫｏにおけるＲ軸上の幅ｄＲよりも小さい幅に設定される。例えば、幅Ｗは、幅ｄＲのｙ分の１（例えば、１／５）に設定される。 As shown in FIG. 4, the operating region Kd is divided (that is, subdivided) into a plurality of sub-regions P1 to Pn. Specifically, the operating region Kd is divided by a line parallel to the blind line on the + R axis side (that is, the right side of the quadrilateral Ed). The operating region Kd may be divided by a line parallel to a straight line indicating the transmission line impedance Zp, and is between the angle formed by the transmission line impedance Zp and the R axis and the angle formed by the blind line and the R axis. It may be divided by a straight line having an angle of. Typically, the width W in the R-axis direction in each of the sub-regions P1 to Pn is set to be smaller than the width dR on the R-axis in the step-out detection region Ko. For example, the width W is set to 1/y (for example, 1/5) of the width dR.

ここで、脱調中に系統故障が発生すると、インピーダンス軌跡Ｚｔは、故障直前のインピーダンスから動作領域Ｋｄ内の故障点インピーダンスに急変し、当該故障点インピーダンスの付近に留まる。具体的には、故障点インピーダンスは、金属故障が発生した場合には送電線インピーダンスＺｐ上に位置し、抵抗故障が発生した場合には送電線インピーダンスＺｐの＋Ｒ軸方向側に位置する。 Here, if a system failure occurs during step-out, the impedance locus Zt suddenly changes from the impedance immediately before the failure to the failure point impedance in the operating region Kd, and stays in the vicinity of the failure point impedance. Specifically, the failure point impedance is located on the transmission line impedance Zp when a metal failure occurs, and is located on the + R axis direction side of the transmission line impedance Zp when a resistance failure occurs.

このように、インピーダンス軌跡Ｚｔは、脱調中に系統故障が発生した場合、動作領域Ｋｄ内の故障点インピーダンス付近に留まるため、サブ領域Ｐ１～Ｐｎの任意の１のサブ領域に留まることになる。そこで、故障検出回路２１は、任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２以上となった場合には、脱調検出中に系統故障が発生したと判定する。 As described above, when a system failure occurs during step-out, the impedance locus Zt stays in the vicinity of the failure point impedance in the operating region Kd, and therefore stays in any one sub-region of the sub-regions P1 to Pn. .. Therefore, the failure detection circuit 21 determines that a system failure has occurred during step-out detection when the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region becomes the specified time Tx2 or more.

図４の例では、インピーダンス軌跡Ｚｔは＋Ｒ軸側から－Ｒ軸側へ変化していくため、故障検出回路２１は、サブ領域Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，・・・，Ｐｎの順に、インピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２以上か否かを判断していき、あるサブ領域（例えば、サブ領域Ｐ２）における滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２以上となった場合には、脱調検出中に系統故障が発生したと判定する。 In the example of FIG. 4, since the impedance locus Zt changes from the + R axis side to the −R axis side, the failure detection circuit 21 has the impedance locus Zt in the order of subregions P1, P2, P3, ..., Pn. It is determined whether or not the staying time Tb of the above time is Tx2 or more, and if the staying time Tb in a certain sub-region (for example, sub-region P2) becomes the specified time Tx2 or more, the system is being detected during step-out. Judge that a failure has occurred.

そして、故障検出回路２１は、当該判定結果に基づいて、距離継電器２０の動作ロックを解除する。これにより、距離継電器２０は、遮断器５にトリップ指令を出力して、保護区間を電力系統から切り離す。 Then, the failure detection circuit 21 releases the operation lock of the distance relay 20 based on the determination result. As a result, the distance relay 20 outputs a trip command to the circuit breaker 5 to disconnect the protected section from the power system.

規定時間Ｔｘ２は、脱調検出領域Ｋｏにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔａに基づいて算出される。典型的には、規定時間Ｔｘ２は、滞在時間Ｔａよりも長く設定され、例えば、滞在時間Ｔａのｇ１倍（例えば、２倍）に設定される。 The specified time Tx2 is calculated based on the residence time Ta of the impedance locus Zt in the step-out detection region Ko. Typically, the defined time Tx2 is set longer than the staying time Ta, for example, g1 (for example, twice) the staying time Ta.

ここで、サブ領域の幅Ｗが幅ｄＲの１／５（すなわち、ｙ＝５）に設定され、規定時間Ｔｘ２が滞在時間Ｔａの２倍（すなわち、ｇ１＝２）に設定された場合を想定する。脱調中に、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏを通過するときのＲ軸方向における変化速度Ｖｅ１は、幅ｄＲを滞在時間Ｔａで除算した除算値（すなわち、Ｖｅ１＝ｄＲ／Ｔａ）となる。 Here, it is assumed that the width W of the sub region is set to 1/5 of the width dR (that is, y = 5) and the specified time Tx2 is set to twice the stay time Ta (that is, g1 = 2). do. During step-out, the change speed Ve1 in the R-axis direction when the impedance locus Zt passes through the step-out detection region Ko is a division value obtained by dividing the width dR by the residence time Ta (that is, Ve1 = dR / Ta). ..

インピーダンス軌跡Ｚｔが任意の１のサブ領域に規定時間Ｔｘ２以上滞在している場合、そのときのインピーダンス軌跡Ｚｔの変化速度Ｖｅ２は、幅Ｗ（＝ｄＲ／５）を規定時間Ｔｘ２（＝２Ｔａ）で除算した除算値以下（すなわち、Ｖｅ２≦ｄＲ／１０Ｔａ）となる。すなわち、変化速度Ｖｅ２は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏを通過したときの変化速度Ｖｅ１の１／１０以下に大幅に低下している。この場合、故障検出回路２１は、脱調中に系統故障が発生したと判定する。具体的には、故障検出回路２１は、脱調を検出した後、各サブ領域Ｐ１～Ｐｎにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの変化速度が、変化速度Ｖｅ１のｈ分の１（ただし、ｈは２以上の整数）以下になった場合に、脱調中に系統故障が発生したと判定する。 When the impedance locus Zt stays in an arbitrary 1 sub-region for a specified time Tx2 or more, the change speed Ve2 of the impedance locus Zt at that time has a width W (= dR / 5) with a specified time Tx2 (= 2Ta). It is equal to or less than the divided value (that is, Ve2 ≦ dR / 10Ta). That is, the change speed Ve2 is significantly reduced to 1/10 or less of the change speed Ve1 when the impedance locus Zt passes through the step-out detection region Ko. In this case, the failure detection circuit 21 determines that a system failure has occurred during step-out. Specifically, after the failure detection circuit 21 detects step-out, the change speed of the impedance locus Zt in each of the sub-regions P1 to Pn is 1/h of the change speed Ve1 (however, h is an integer of 2 or more). ) If the following is true, it is determined that a system failure has occurred during step-out.

脱調中における系統故障の有無を早く判定するためには、規定時間Ｔｘ２を短くすればよいが、この場合、幅Ｗを小さくする必要がある。具体的には、動作領域Ｋｄの分割数を多くする必要があるため、上記判定の処理負荷が増大する。一方、処理負荷を低減するためには、幅Ｗを大きくすればよいが、この場合、規定時間Ｔｘ２を長くする必要がある。そのため、系統運用者は、例えば、ｈの値を決定した後、判定の早さおよび処理負荷を考慮して、適宜、幅Ｗおよび規定時間Ｔｘ２を定めればよい。 In order to quickly determine the presence or absence of a system failure during step-out, the specified time Tx2 may be shortened, but in this case, the width W needs to be reduced. Specifically, since it is necessary to increase the number of divisions of the operating region Kd, the processing load of the above determination increases. On the other hand, in order to reduce the processing load, the width W may be increased, but in this case, it is necessary to lengthen the specified time Tx2. Therefore, for example, after determining the value of h, the system operator may appropriately determine the width W and the specified time Tx2 in consideration of the speed of determination and the processing load.

＜ハードウェア構成＞
図５は、実施の形態１に従う保護継電装置１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図５を参照して、保護継電装置１００は、補助変成器５１と、ＡＤ（Analog to Digital）変換部５２と、演算処理部７０とを含む。 <Hardware configuration>
FIG. 5 is a diagram showing an example of the hardware configuration of the protective relay device 100 according to the first embodiment. With reference to FIG. 5, the protection relay device 100 includes an auxiliary transformer 51, an AD (Analog to Digital) conversion unit 52, and an arithmetic processing unit 70.

補助変成器５１は、各検出器からの電気量を取り込み、内部回路に適した電圧に変換して出力する。ＡＤ変換部５２は、補助変成器５１から出力される電圧を取り込んでディジタルデータに変換する。具体的には、ＡＤ変換部５２は、アナログフィルタと、サンプルホールド回路と、マルチプレクサと、ＡＤ変換器とを含む。 The auxiliary transformer 51 takes in the amount of electricity from each detector, converts it into a voltage suitable for the internal circuit, and outputs it. The AD conversion unit 52 takes in the voltage output from the auxiliary transformer 51 and converts it into digital data. Specifically, the AD conversion unit 52 includes an analog filter, a sample hold circuit, a multiplexer, and an AD converter.

アナログフィルタは、補助変成器５１から出力される電流および電圧の波形信号から高周波のノイズ成分を除去する。サンプルホールド回路は、アナログフィルタから出力される電流および電圧の波形信号を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。マルチプレクサは、演算処理部７０から入力されるタイミング信号に基づいて、サンプルホールド回路から入力される波形信号を時系列で順次切り替えてＡＤ変換器に入力する。ＡＤ変換器は、マルチプレクサから入力される波形信号をアナログデータからディジタルデータに変換する。ＡＤ変換器は、ディジタル変換した波形信号（ディジタルデータ）を演算処理部７０へ出力する。 The analog filter removes high frequency noise components from the current and voltage waveform signals output from the auxiliary transformer 51. The sample hold circuit samples the current and voltage waveform signals output from the analog filter at a predetermined sampling period. The multiplexer sequentially switches the waveform signal input from the sample hold circuit in chronological order based on the timing signal input from the arithmetic processing unit 70, and inputs the waveform signal to the AD converter. The AD converter converts the waveform signal input from the multiplexer from analog data to digital data. The AD converter outputs the digitally converted waveform signal (digital data) to the arithmetic processing unit 70.

演算処理部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７２と、ＲＯＭ７３と、ＲＡＭ７４と、ＤＩ（ディジタル入力）回路７５と、ＤＯ（ディジタル出力）回路７６と、入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７７と、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７８とを含む。これらは、バス７１で結合されている。 The arithmetic processing unit 70 communicates with a CPU (Central Processing Unit) 72, a ROM 73, a RAM 74, a DI (digital input) circuit 75, a DO (digital output) circuit 76, and an input interface (I / F) 77. Includes interface (I / F) 78. These are connected by a bus 71.

ＣＰＵ７２は、予めＲＯＭ７３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、保護継電装置１００の動作を制御する。なお、ＲＯＭ７３には、ＣＰＵ７２によって用いられる各種情報が格納されている。ＣＰＵ７２は、たとえば、マイクロプロセッサである。なお、当該ハードウェアは、ＣＰＵ以外のＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）およびその他の演算機能を有する回路などであってもよい。 The CPU 72 controls the operation of the protective relay device 100 by reading and executing a program stored in the ROM 73 in advance. The ROM 73 stores various information used by the CPU 72. The CPU 72 is, for example, a microprocessor. The hardware may be an FPGA (Field Programmable Gate Array) other than the CPU, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or a circuit having other arithmetic functions.

ＣＰＵ７２は、バス７１を介して、ＡＤ変換部５２からディジタルデータを取り込む。ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３に格納されているプログラムに従って、取り込んだディジタルデータを用いて制御演算を実行する。 The CPU 72 takes in digital data from the AD conversion unit 52 via the bus 71. The CPU 72 executes a control operation using the captured digital data according to the program stored in the ROM 73.

ＣＰＵ７２は、制御演算結果に基づいて、ＤＯ回路７６を介して、外部の装置に制御指令を出力する。また、ＣＰＵ７２は、ＤＩ回路７５を介して、その制御指令に対する応答を受け取る。入力インターフェイス７７は、典型的には、各種ボタン等であり、系統運用者からの各種設定操作を受け付ける。また、ＣＰＵ７２は、通信インターフェイス７８を介して、他の装置と各種情報を送受信する。 The CPU 72 outputs a control command to an external device via the DO circuit 76 based on the control calculation result. Further, the CPU 72 receives a response to the control command via the DI circuit 75. The input interface 77 is typically various buttons and the like, and accepts various setting operations from the system operator. Further, the CPU 72 transmits / receives various information to / from other devices via the communication interface 78.

＜機能構成＞
図６は、実施の形態１に従う故障検出回路２１の機能構成の一例を示すブロック図である。図６を参照して、故障検出回路２１は、主たる機能構成として、インピーダンス算出部２０２と、脱調検出部２０４と、故障判定部２０８とを含む。これらの各機能は、例えば、保護継電装置１００の演算処理部７０がメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。なお、これらの機能の一部または全部はハードウェアで実現されるように構成されていてもよい。 <Functional configuration>
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the failure detection circuit 21 according to the first embodiment. With reference to FIG. 6, the failure detection circuit 21 includes an impedance calculation unit 202, a step-out detection unit 204, and a failure determination unit 208 as main functional configurations. Each of these functions is realized, for example, by the arithmetic processing unit 70 of the protection relay device 100 executing a program stored in the memory. It should be noted that some or all of these functions may be configured to be realized by hardware.

インピーダンス算出部２０２は、電力系統の電流および電圧に基づいてインピーダンスを演算してインピーダンス軌跡を算出する。具体的には、インピーダンス算出部２０２は、電流変成器６により検出された送電線３の電流と、電圧変成器８により検出された送電線３の電圧を順次取得し、インピーダンスを順次演算することでインピーダンス軌跡を算出する。インピーダンス算出部２０２は、算出したインピーダンス軌跡を、脱調検出部２０４および故障判定部２０８に出力する。 The impedance calculation unit 202 calculates the impedance based on the current and voltage of the power system to calculate the impedance locus. Specifically, the impedance calculation unit 202 sequentially acquires the current of the transmission line 3 detected by the current transformer 6 and the voltage of the transmission line 3 detected by the voltage transformer 8, and sequentially calculates the impedance. Calculate the impedance trajectory with. The impedance calculation unit 202 outputs the calculated impedance locus to the step-out detection unit 204 and the failure determination unit 208.

脱調検出部２０４は、インピーダンス軌跡に基づいて電力系統における脱調を検出する。具体的には、脱調検出部２０４は、距離継電器２０の動作領域Ｋｄの外側に設けられた脱調検出領域Ｋｏにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１以上である場合に、電力系統における脱調を検出して距離継電器２０のトリップ指令をロックする。例えば、脱調検出部２０４は、距離継電器２０にロック信号を出力することでトリップ指令をロックする。 The step-out detection unit 204 detects step-out in the power system based on the impedance locus. Specifically, the step-out detection unit 204 is a power system when the residence time Ta of the impedance locus Zt in the step-out detection area Ko provided outside the operating area Kd of the distance relay 20 is the specified time Tx1 or more. The trip command of the distance relay 20 is locked by detecting the step-out in. For example, the step-out detection unit 204 locks the trip command by outputting a lock signal to the distance relay 20.

上述したように、距離継電器２０の動作領域Ｋｄは、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎに分割されている。典型的には、動作領域Ｋｄは、脱調検出領域Ｋｏにおける、インピーダンスの抵抗成分方向（すなわち、Ｒ軸方向）の幅ｄＲよりも小さい幅Ｗ（例えば、Ｗ＝ｄＲ／５）で分割される。 As described above, the operating region Kd of the distance relay 20 is divided into a plurality of sub-regions P1 to Pn. Typically, the operating region Kd is divided by a width W (for example, W = dR / 5) smaller than the width dR in the resistance component direction (that is, the R-axis direction) of the impedance in the step-out detection region Ko. ..

故障判定部２０８は、脱調検出部２０４により脱調が検出されている場合に、動作領域Ｋｄを分割した複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎの各々におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間に基づいて、電力系統に故障が発生したか否かを判定する。具体的には、故障判定部２０８は、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎのうちの１のサブ領域（例えば、サブ領域Ｐ２）におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２以上である場合、電力系統（例えば、送電線３）において脱調中に故障が発生したと判定する。 The failure determination unit 208 is a power system based on the residence time of the impedance locus Zt in each of the plurality of sub-regions P1 to Pn in which the operation region Kd is divided when the step-out detection unit 204 detects the step-out. Determine if a failure has occurred in. Specifically, the failure determination unit 208 is a power system when the residence time of the impedance locus Zt in one sub region (for example, sub region P2) of the plurality of sub regions P1 to Pn is the specified time Tx2 or more. (For example, it is determined that a failure has occurred during step-out in the transmission line 3).

脱調検出部２０４は、故障判定部２０８により脱調中に故障が発生したと判定された場合、距離継電器２０により出力されるトリップ指令のロックを解除する。例えば、脱調検出部２０４は、距離継電器２０にロック解除信号を出力することでトリップ指令のロックを解除する。 The step-out detection unit 204 unlocks the trip command output by the distance relay 20 when the failure determination unit 208 determines that a failure has occurred during step-out. For example, the step-out detection unit 204 unlocks the trip command by outputting a lock release signal to the distance relay 20.

なお、距離継電器２０は、上記のインピーダンス算出部２０２に相当するインピーダンス演算機能と、演算されたインピーダンスに基づいて故障判定を行なう故障判定機能と、故障を検出した場合にトリップ指令を出力する出力機能とを有する。 The distance relay 20 has an impedance calculation function corresponding to the impedance calculation unit 202, a failure determination function for determining a failure based on the calculated impedance, and an output function for outputting a trip command when a failure is detected. And have.

＜処理手順＞
図７は、実施の形態１に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。図７に示す各ステップは、保護継電装置１００の故障検出回路２１により実行される。 <Processing procedure>
FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the failure determination method during step-out according to the first embodiment. Each step shown in FIG. 7 is executed by the failure detection circuit 21 of the protective relay device 100.

故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏに侵入したか否かを判断する（ステップＳ１０）。インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏに侵入していない場合には（ステップＳ１０においてＮＯ）、故障検出回路２１はステップＳ１０の処理を繰り返す。 The failure detection circuit 21 determines whether or not the impedance locus Zt has entered the step-out detection region Ko (step S10). If the impedance locus Zt has not entered the step-out detection region Ko (NO in step S10), the failure detection circuit 21 repeats the process of step S10.

インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏに侵入した場合には（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、脱調検出領域Ｋｏにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔａの計測を開始し、当該滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１に到達したか否かを判断する（ステップＳ１２）。滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１に到達していない場合には（ステップＳ１２においてＮＯ）、故障検出回路２１は、ステップＳ１０の処理に戻る。 When the impedance locus Zt has entered the step-out detection region Ko (YES in step S10), the failure detection circuit 21 starts measuring the staying time Ta of the impedance locus Zt in the step-out detection region Ko, and the staying time is concerned. It is determined whether or not Ta has reached the specified time Tx1 (step S12). If the residence time Ta has not reached the specified time Tx1 (NO in step S12), the failure detection circuit 21 returns to the process of step S10.

滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１に到達した場合には（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、電力系統における脱調を検出し、距離継電器２０から出力されるトリップ指令をロックする（ステップＳ１３）。続いて、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏの外側に出たか否かを判断する（ステップＳ１４）。 When the residence time Ta reaches the specified time Tx1 (YES in step S12), the failure detection circuit 21 detects step-out in the power system and locks the trip command output from the distance relay 20 (step S13). ). Subsequently, the failure detection circuit 21 determines whether or not the impedance locus Zt has come out of the step-out detection region Ko (step S14).

インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏ内に滞在する場合には（ステップＳ１４においてＮＯ）、故障検出回路２１はステップＳ１４の処理を繰り返す。インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏの外側に出た場合には（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが、脱調検出領域Ｋоの外側境界を形成する平行四辺形Ｅ２の外側方向に出たか否かを判断する（ステップＳ１５）。 When the impedance locus Zt stays in the step-out detection region Ko (NO in step S14), the failure detection circuit 21 repeats the process of step S14. When the impedance locus Zt goes out of the step-out detection region Ko (YES in step S14), the failure detection circuit 21 has a parallelogram E2 in which the impedance locus Zt forms the outer boundary of the step-out detection region Kо. It is determined whether or not it has come out in the outward direction of (step S15).

インピーダンス軌跡Ｚｔが平行四辺形Ｅ２の外側方向に出た場合には（ステップＳ１５においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏを通過してから予め定められた時間経過後に、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ２４）、処理を終了する。なお、インピーダンス軌跡Ｚｔが平行四辺形Ｅ２の外側方向に出たことは、脱調が回復したことを示している。 When the impedance locus Zt appears in the outer direction of the parallelogram E2 (YES in step S15), the failure detection circuit 21 has elapsed a predetermined time after the impedance locus Zt has passed through the step-out detection region Ko. Later, the trip command is unlocked (step S24), and the process ends. The fact that the impedance locus Zt appears in the outward direction of the parallelogram E2 indicates that the step-out has recovered.

一方、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋоの内側境界を形成する平行四辺形Ｅ１の内側方向に出た場合には（ステップＳ１５においてＮＯ）、故障検出回路２１は、脱調検出領域Ｋｏにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔａを算出する（ステップＳ１６）。すなわち、故障検出回路２１は滞在時間Ｔａを確定する。 On the other hand, when the impedance locus Zt appears in the inner direction of the parallelogram E1 forming the inner boundary of the step-out detection region Kо (NO in step S15), the failure detection circuit 21 determines the impedance in the step-out detection region Ko. The staying time Ta of the locus Zt is calculated (step S16). That is, the failure detection circuit 21 determines the staying time Ta.

故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが距離継電器２０の動作領域Ｋｄに侵入したか否かを判断する（ステップＳ１８）。インピーダンス軌跡Ｚｔが動作領域Ｋｄに侵入していない場合には（ステップＳ１８においてＮＯ）、故障検出回路２１はステップＳ１８の処理を繰り返す。インピーダンス軌跡Ｚｔが動作領域Ｋｄに侵入した場合には（ステップＳ１８においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎの任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２（例えば、Ｔｘ２＝ｇ１×Ｔａ）に到達したか否かを判断する（ステップＳ２０）。 The failure detection circuit 21 determines whether or not the impedance locus Zt has entered the operating region Kd of the distance relay 20 (step S18). If the impedance locus Zt has not entered the operating region Kd (NO in step S18), the failure detection circuit 21 repeats the process of step S18. When the impedance locus Zt has entered the operating region Kd (YES in step S18), the failure detection circuit 21 defines the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region of the plurality of sub-regions P1 to Pn. It is determined whether or not the time Tx2 (for example, Tx2 = g1 × Ta) has been reached (step S20).

当該１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２に到達した場合には（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、電力系統において脱調中に故障が発生したと判定して、距離継電器２０から出力されるトリップ指令のロックを解除して（ステップＳ２２）、処理を終了する。一方、各サブ領域Ｐ１～Ｐｎにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間がいずれも規定時間Ｔｘ２に到達していない場合には（ステップＳ２０においてＮＯ）、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏを通過してから予め定められた時間経過後に、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ２４）、処理を終了する。 When the residence time Tb of the impedance locus Zt in the sub region of 1 reaches the specified time Tx2 (YES in step S20), the failure detection circuit 21 determines that a failure has occurred during step-out in the power system. Then, the trip command output from the distance relay 20 is unlocked (step S22), and the process ends. On the other hand, when the residence time of the impedance locus Zt in each of the sub-regions P1 to Pn has not reached the specified time Tx2 (NO in step S20), the failure detection circuit 21 has the impedance locus Zt in the step-out detection region. After a predetermined time has elapsed after passing through Ko, the trip command is unlocked (step S24), and the process is terminated.

＜利点＞
実施の形態１によると、インピーダンス軌跡Ｚｔが、各サブ領域Ｐ１～Ｐｎのいずれかのサブ領域に、脱調検出領域Ｋｏの滞在時間Ｔａに従って定められる規定時間Ｔｘ２以上滞在する場合に、脱調中に故障が発生したと判定する。そのため、脱調によるインピーダンス軌跡Ｚｔの変化速度に関わらず（すなわち、インピーダンス軌跡Ｚｔの変化が早い場合でも遅い場合でも）、脱調中における故障の発生を精度よく検出できる。 <Advantage>
According to the first embodiment, when the impedance locus Zt stays in any of the sub-regions P1 to Pn for a predetermined time Tx2 or more determined according to the staying time Ta of the step-out detection region Ko, the step-out is in progress. It is determined that a failure has occurred in. Therefore, regardless of the rate of change of the impedance locus Zt due to step-out (that is, whether the change of the impedance locus Zt is fast or slow), it is possible to accurately detect the occurrence of a failure during step-out.

また、動作領域Ｋｄを細分化したサブ領域Ｐ１～Ｐｎを設けることにより、脱調が継続しているのか、系統故障が発生しているのかをより短い時間で判定できるため、脱調中でもより早い故障検出が可能になる。 Further, by providing the sub-regions P1 to Pn in which the operation region Kd is subdivided, it can be determined in a shorter time whether the step-out is continuing or a system failure has occurred, so that it is faster even during the step-out. Failure detection becomes possible.

実施の形態２．
上述した実施の形態１では、距離継電器２０の動作領域Ｋｄを細分化し、その細分化したサブ領域Ｐ１～Ｐｎにインピーダンス軌跡Ｚｔが規定時間Ｔｘ２以上滞在した場合に、脱調中の故障発生を検出する構成について説明した。実施の形態２では、隣接する２つのサブ領域に境界領域を設け、その境界領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間も脱調中の故障発生の判定に用いる構成について説明する。 Embodiment 2.
In the first embodiment described above, the operating region Kd of the distance relay 20 is subdivided, and when the impedance locus Zt stays in the subdivided sub-regions P1 to Pn for a specified time Tx2 or more, the occurrence of a failure during step-out is detected. The configuration to be used was explained. In the second embodiment, a configuration is described in which a boundary region is provided in two adjacent sub-regions, and the residence time of the impedance locus Zt in the boundary region is also used for determining the occurrence of a failure during step-out.

図８は、実施の形態２に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。図８を参照して、動作領域Ｋｄは、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎに分割されている。ここで、互いに隣接する２つのサブ領域を、サブ領域群Ｐ（ｎ－１）Ｐｎと定義する。例えば、サブ領域群Ｐ１Ｐ２は、サブ領域Ｐ１およびＰ２とで構成され、サブ領域群Ｐ２Ｐ３は、サブ領域Ｐ２およびＰ３で構成される。 FIG. 8 is a diagram for explaining a failure determination method during step-out according to the second embodiment. With reference to FIG. 8, the operating region Kd is divided into a plurality of sub-regions P1 to Pn. Here, two sub-regions adjacent to each other are defined as a sub-region group P (n-1) Pn. For example, the sub-region group P1P2 is composed of the sub-regions P1 and P2, and the sub-region group P2P3 is composed of the sub-regions P2 and P3.

この場合、複数のサブ領域群Ｐ１Ｐ２～Ｐ（ｎ－１）Ｐｎの各々は、当該サブ領域群のうちの一方のサブ領域と他方のサブ領域との境界を含む境界領域を有する。図８の例では、境界領域Ｐ１ａは、サブ領域群Ｐ１Ｐ２のうちの一方のサブ領域Ｐ１と他方のサブ領域Ｐ２との境界を含む。同様に、境界領域Ｐ（ｎ－１）ａは、サブ領域群Ｐ（ｎ－１）Ｐｎのうちの一方のサブ領域Ｐ（ｎ－１）と他方のサブ領域Ｐｎとの境界を含む。各境界領域Ｐ１ａ～Ｐ（ｎ－１）ａにおけるＲ軸上の幅は、サブ領域の幅Ｗと同一である。 In this case, each of the plurality of sub-region groups P1P2 to P (n-1) Pn has a boundary region including a boundary between one sub-region and the other sub-region of the sub-region group. In the example of FIG. 8, the boundary region P1a includes a boundary between one sub-region P1 and the other sub-region P2 in the sub-region group P1P2. Similarly, the boundary region P (n-1) a includes a boundary between one sub-region P (n-1) of the sub-region group P (n-1) Pn and the other sub-region Pn. The width on the R axis in each boundary region P1a to P (n-1) a is the same as the width W of the sub region.

故障検出回路２１の脱調検出部２０４は、脱調検出領域Ｋｏにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１以上になると、電力系統に脱調が発生したと判断し、距離継電器２０の動作をロックする。続いて、故障検出回路２１の故障判定部２０８は、任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２以上である場合、または任意の１の境界領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２以上である場合に、脱調中に系統故障が発生したと判定する。脱調検出部２０４は、脱調中に系統故障が発生したとの判定結果に基づいて、距離継電器２０の動作ロックを解除する。 The step-out detection unit 204 of the failure detection circuit 21 determines that step-out has occurred in the power system when the residence time Ta of the impedance locus Zt in the step-out detection region Ko becomes the specified time Tx1 or more, and operates the distance relay 20. To lock. Subsequently, the failure determination unit 208 of the failure detection circuit 21 determines that the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region is the specified time Tx2 or more, or the stay of the impedance locus Zt in any one boundary region. When the time is Tx2 or more of the specified time, it is determined that a system failure has occurred during step-out. The step-out detection unit 204 releases the operation lock of the distance relay 20 based on the determination result that a system failure has occurred during the step-out.

上記のように、実施の形態２では、故障点インピーダンスが境界付近において隣り合う２つのサブ領域間を行き来することにより、各サブ領域でのインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２以上にならない場合でも、境界領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２以上になった場合には、故障検出回路２１は脱調中に故障が発生したと判定する。これにより、脱調中に系統故障が発生した場合に、故障点インピーダンスが隣接する２つのサブ領域のうちの一方のサブ領域と他方のサブ領域とを行き来している場合であっても、当該系統故障をより精度よく判定できる。 As described above, in the second embodiment, the failure point impedance moves back and forth between two adjacent sub-regions in the vicinity of the boundary, so that the residence time of the impedance locus Zt in each sub-region does not exceed the specified time Tx2. However, when the residence time of the impedance locus Zt in the boundary region becomes Tx2 or more for the specified time, the failure detection circuit 21 determines that a failure has occurred during step-out. As a result, when a system failure occurs during step-out, even if the failure point impedance moves back and forth between one sub-region and the other sub-region of the two adjacent sub-regions, the said System failure can be determined more accurately.

図９は、実施の形態２に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。図９に示す各ステップは、保護継電装置１００の故障検出回路２１により実行される。 FIG. 9 is a flowchart showing a processing procedure of the failure determination method during step-out according to the second embodiment. Each step shown in FIG. 9 is executed by the failure detection circuit 21 of the protective relay device 100.

図９を参照して、ステップＳ３０～Ｓ３８の処理は、それぞれ図７中のステップＳ１０～Ｓ１８の処理と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。 With reference to FIG. 9, the processes of steps S30 to S38 are the same as the processes of steps S10 to S18 in FIG. 7, and therefore the detailed description thereof will not be repeated.

ステップＳ４０において、故障検出回路２１は、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎの任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２（例えば、Ｔｘ２＝ｇ１×Ｔａ）に到達した、あるいは、複数の境界領域Ｐ１ａ～Ｐ（ｎ－１）ａの任意の１の境界領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２に到達したか否かを判断する。 In step S40, in the failure detection circuit 21, the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region of the plurality of sub-regions P1 to Pn has reached the specified time Tx2 (for example, Tx2 = g1 × Ta), or , It is determined whether or not the residence time of the impedance locus Zt in any one boundary region of the plurality of boundary regions P1a to P (n-1) a has reached the specified time Tx2.

任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂ、あるいは、任意の１の境界領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２に到達した場合には（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、脱調中に故障が発生したと判定し、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ４２）、処理を終了する。 When the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region or the residence time of the impedance locus Zt in any one boundary region reaches the specified time Tx2 (YES in step S40), the failure detection circuit. 21 determines that a failure has occurred during step-out, unlocks the trip command (step S42), and ends the process.

一方、各サブ領域Ｐ１～Ｐｎにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間および各境界領域Ｐ１ａ～Ｐ（ｎ－１）ａにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間がいずれも規定時間Ｔｘ２に到達していない場合には（ステップＳ４０においてＮＯ）、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏを通過してから予め定められた時間経過後に、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ４６）、処理を終了する。 On the other hand, when neither the staying time of the impedance locus Zt in each of the sub-regions P1 to Pn and the staying time of the impedance locus Zt in each of the boundary regions P1a to P (n-1) a has reached the specified time Tx2 ( NO in step S40), the failure detection circuit 21 unlocks the trip command (step S46) after a predetermined time has elapsed after the impedance locus Zt has passed through the step-out detection region Ko, and ends the process. do.

＜利点＞
実施の形態２によると、実施の形態１の利点に加えて、隣接するサブ領域の境界付近で故障点インピーダンスが揺れている場合（例えば、抵抗故障等により、故障点インピーダンスが脱調の影響で小さく揺れている場合）であっても、より精度よく脱調中の系統故障を判定することができる。 <Advantage>
According to the second embodiment, in addition to the advantage of the first embodiment, when the failure point impedance fluctuates near the boundary of the adjacent sub-region (for example, due to a resistance failure or the like, the failure point impedance is affected by step-out. Even if it is shaking a little), it is possible to more accurately determine the system failure during step-out.

実施の形態３．
実施の形態２では、隣接するサブ領域の境界領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間を用いて、各サブ領域の境界付近で故障インピーダンス点が揺れている場合でも、より精度よく脱調中の系統故障を判定する構成について説明した。実施の形態３では、実施の形態２とは異なる方式により、各サブ領域の境界付近で故障インピーダンス点が揺れている場合でも、脱調中の系統故障を精度よく判定する構成について説明する。 Embodiment 3.
In the second embodiment, the residence time of the impedance locus Zt in the boundary region of the adjacent sub-region is used, and even if the failure impedance point fluctuates near the boundary of each sub-region, the system failure during step-out is performed more accurately. The configuration for determining is described. In the third embodiment, a configuration for accurately determining a system failure during step-out even when the failure impedance point fluctuates near the boundary of each sub-region will be described by a method different from that of the second embodiment.

図１０は、実施の形態３に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。図１０を参照して、動作領域Ｋｄは、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎに分割されている。実施の形態２と同様に、互いに隣接する２つのサブ領域を、サブ領域群Ｐ（ｎ－１）Ｐｎと定義する。 FIG. 10 is a diagram for explaining a failure determination method during step-out according to the third embodiment. With reference to FIG. 10, the operating region Kd is divided into a plurality of sub-regions P1 to Pn. Similar to the second embodiment, the two sub-regions adjacent to each other are defined as the sub-region group P (n-1) Pn.

故障検出回路２１の脱調検出部２０４は、脱調検出領域Ｋｏにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔａが規定時間Ｔｘ１以上になると、電力系統に脱調が発生したと判断し、距離継電器２０の動作をロックする。 The step-out detection unit 204 of the failure detection circuit 21 determines that step-out has occurred in the power system when the residence time Ta of the impedance locus Zt in the step-out detection region Ko becomes the specified time Tx1 or more, and operates the distance relay 20. To lock.

続いて、故障検出回路２１の故障判定部２０８は、任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２に到達した場合に脱調中に系統故障が発生したと判定する。さらに、サブ領域群のＲ軸上の幅が、サブ領域の幅Ｗの２倍であることを利用して、故障判定部２０８は、複数のサブ領域群Ｐ（ｎ－１）Ｐｎのうちの任意の１のサブ領域群におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２の２倍以上に到達した場合にも、脱調中に系統故障が発生したと判定する。脱調検出部２０４は、脱調中に系統故障が発生したとの判定結果に基づいて、距離継電器２０の動作ロックを解除する。 Subsequently, the failure determination unit 208 of the failure detection circuit 21 determines that a system failure has occurred during step-out when the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region reaches the specified time Tx2. Further, by utilizing the fact that the width of the sub-region group on the R axis is twice the width W of the sub-region, the failure determination unit 208 is among the plurality of sub-region groups P (n-1) Pn. Even when the residence time of the impedance locus Zt in any one sub-region group reaches twice or more of the specified time Tx2, it is determined that a system failure has occurred during step-out. The step-out detection unit 204 releases the operation lock of the distance relay 20 based on the determination result that a system failure has occurred during the step-out.

上記のように、実施の形態３に従う故障検出回路２１は、サブ領域群におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２の２倍以上に到達した場合にも、脱調中に故障が発生したと判定する。これにより、脱調中に系統故障が発生した場合に、故障点インピーダンスが隣接する２つのサブ領域のうちの一方のサブ領域（例えば、サブ領域Ｐ１における点Ｑ１）と他方のサブ領域（例えば、サブ領域Ｐ２における点Ｑ２）とを行き来している場合であっても、当該系統故障をより精度よく判定できる。 As described above, in the failure detection circuit 21 according to the third embodiment, even when the residence time of the impedance locus Zt in the sub-region group reaches twice or more of the specified time Tx2, the failure occurs during step-out. judge. As a result, when a system failure occurs during step-out, one sub-region (for example, point Q1 in sub-region P1) and the other sub-region (for example, for example) of the two sub-regions in which the failure point impedances are adjacent to each other occur. Even when going back and forth between the point Q2) in the sub-region P2, the system failure can be determined more accurately.

図１１は、実施の形態３に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。図１１に示す各ステップは、保護継電装置１００の故障検出回路２１により実行される。 FIG. 11 is a flowchart showing a processing procedure of the failure determination method during step-out according to the third embodiment. Each step shown in FIG. 11 is executed by the failure detection circuit 21 of the protective relay device 100.

図１１を参照して、ステップＳ５０～Ｓ５８の処理は、それぞれ図７中のステップＳ１０～Ｓ１８の処理と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。 With reference to FIG. 11, the processes of steps S50 to S58 are the same as the processes of steps S10 to S18 in FIG. 7, and therefore the detailed description thereof will not be repeated.

ステップＳ６０において、故障検出回路２１は、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎの任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２に到達した、あるいは、複数のサブ領域群Ｐ１Ｐ２～Ｐ（ｎ－１）Ｐｎの任意の１のサブ領域群におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２の２倍に到達したか否かを判断する。 In step S60, in the failure detection circuit 21, the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region of the plurality of sub-regions P1 to Pn reaches the specified time Tx2, or the plurality of sub-region groups P1P2 to P (N-1) It is determined whether or not the residence time of the impedance locus Zt in any one sub-region group of Pn has reached twice the specified time Tx2.

任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２に到達した、あるいは、任意の１のサブ領域群におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２の２倍に到達した場合には（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、脱調中に故障が発生したと判定し、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ６２）、処理を終了する。 When the staying time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region reaches the specified time Tx2, or when the staying time of the impedance locus Zt in any one sub-region group reaches twice the specified time Tx2. (YES in step S60), the failure detection circuit 21 determines that a failure has occurred during step-out, unlocks the trip command (step S62), and ends the process.

一方、各サブ領域Ｐ１～Ｐｎにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間がいずれも規定時間Ｔｘ２に到達しておらず、かつ、各サブ領域群Ｐ１Ｐ２～Ｐ（ｎ－１）Ｐｎにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間がいずれも規定時間Ｔｘ２の２倍に到達していない場合には（ステップＳ６０においてＮＯ）、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏを通過してから予め定められた時間経過後に、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ６６）、処理を終了する。 On the other hand, the staying time of the impedance locus Zt in each of the sub-regions P1 to Pn has not reached the specified time Tx2, and the staying time of the impedance locus Zt in each of the sub-region groups P1P2 to P (n-1) Pn. If none of the above has reached twice the specified time Tx2 (NO in step S60), the failure detection circuit 21 has elapsed a predetermined time after the impedance locus Zt passes through the step-out detection region Ko. Later, the trip command is unlocked (step S66), and the process ends.

なお、上記のステップＳ６０において、故障検出回路２１は、任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２に到達したか否かを判断せずに、任意の１のサブ領域群におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２の２倍に到達したか否かのみを判断する構成であってもよい。この場合、故障検出回路２１は、肯定判定の場合にはステップＳ６２の処理を実行し、否定判定の場合にはステップＳ６６の処理を実行する。隣り合う２つのサブ領域群（例えば、サブ領域群Ｐ１Ｐ２と、サブ領域群Ｐ２Ｐ３）は、互いに重なり合っている（例えば、サブ領域Ｐ２で重なっている）。そのため、当該構成でも、サブ領域の境界付近で故障点インピーダンスが揺れている場合における脱調中の系統故障を精度よく判定することができる。 In step S60 described above, the failure detection circuit 21 does not determine whether or not the residence time of the impedance locus Zt in any one sub-region has reached the specified time Tx2, and the failure detection circuit 21 does not determine whether or not the predetermined time Tx2 has been reached. It may be configured to determine only whether or not the staying time of the impedance locus Zt in the above reaches twice the specified time Tx2. In this case, the failure detection circuit 21 executes the process of step S62 in the case of an affirmative determination, and executes the process of step S66 in the case of a negative determination. Two adjacent sub-region groups (for example, sub-region group P1P2 and sub-region group P2P3) overlap each other (for example, they overlap in sub-region P2). Therefore, even in this configuration, it is possible to accurately determine the system failure during step-out when the failure point impedance fluctuates near the boundary of the sub region.

＜利点＞
実施の形態３によると、実施の形態２と同様の利点を有する。 <Advantage>
According to the third embodiment, it has the same advantages as the second embodiment.

実施の形態４．
実施の形態１では、動作領域Ｋｄを細分化した複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間を判定条件として、脱調中の故障発生の有無を判定していた。各サブ領域Ｐ１～Ｐｎは、Ｒ軸方向に幅Ｗを有する領域であることから、インピーダンス軌跡Ｚｔの主にＲ軸方向の変化に基づいて、脱調中の故障発生の有無を判定しているともいえる。実施の形態４では、インピーダンス軌跡Ｚｔの大きさ（すなわち、スカラ値）の変化を、脱調中の故障発生の有無を判定条件に加える。具体的には、実施の形態４では、脱調検出後における、インピーダンス軌跡ＺｔのＲ軸方向の変化およびインピーダンスのスカラ量の変化に基づいて、脱調中の故障発生の有無を判定する。 Embodiment 4.
In the first embodiment, the presence or absence of a failure during step-out is determined using the residence time of the impedance locus Zt in a plurality of sub-regions P1 to Pn in which the operating region Kd is subdivided as a determination condition. Since each of the sub-regions P1 to Pn has a width W in the R-axis direction, it is determined whether or not a failure has occurred during step-out based mainly on the change in the impedance locus Zt in the R-axis direction. It can be said that. In the fourth embodiment, the change in the magnitude (that is, the scalar value) of the impedance locus Zt is added to the determination condition whether or not a failure occurs during step-out. Specifically, in the fourth embodiment, it is determined whether or not a failure has occurred during the step-out based on the change in the impedance locus Zt in the R-axis direction and the change in the scalar amount of the impedance after the step-out detection.

図１２は、実施の形態４に従う脱調中の故障判定方式を説明するための図である。実施の形態１、２、３にそれぞれ対応する図３、図８、図１０中のインピーダンス軌跡Ｚｔと比較して、図１２中のインピーダンス軌跡Ｚｔは、動作領域ＫｄにおけるＸ軸方向の変化が大きい。そのため、図１２中のインピーダンス軌跡Ｚｔにおける滞在時間は、図３、図８、図１０中のインピーダンス軌跡Ｚｔのサブ領域の滞在時間よりも長くなる。例えば、３以上の設置場所の離れた交流電源を有する電力系統では、インピーダンス軌跡Ｚｔが図１２のような軌跡になる場合がある。 FIG. 12 is a diagram for explaining a failure determination method during step-out according to the fourth embodiment. Compared with the impedance locus Zt in FIGS. 3, 8, and 10, which correspond to the first, second, and third embodiments, the impedance locus Zt in FIG. 12 has a large change in the X-axis direction in the operating region Kd. .. Therefore, the staying time in the impedance locus Zt in FIG. 12 is longer than the staying time in the sub-region of the impedance locus Zt in FIGS. 3, 8, and 10. For example, in a power system having three or more AC power sources separated from each other, the impedance locus Zt may have a locus as shown in FIG.

したがって、このような場合、インピーダンス軌跡ＺｔのＸ軸方向への変化が大きいことによりサブ領域における滞在時間が長くなっているのか、脱調中に故障が発生したことにより当該滞在時間が長くなっているのかを判断する必要がある。そこで、実施の形態４に従う故障検出回路２１の故障判定部２０８は、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎのうちの１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間が規定時間Ｔｘ２以上である場合であって、かつ、当該１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの大きさの変化率が基準変化率Ｃ１未満である場合に、脱調中に故障が発生したと判定する。なお、変化率に代えて変化量が用いられてもよい。この場合、基準変化率Ｃ１の代わりに基準変化量Ｃ２が用いられる。 Therefore, in such a case, the staying time in the sub region becomes long due to the large change in the impedance locus Zt in the X-axis direction, or the staying time becomes long due to the failure occurring during step-out. You need to determine if you are there. Therefore, the failure determination unit 208 of the failure detection circuit 21 according to the fourth embodiment is in the case where the residence time of the impedance locus Zt in one sub-region of the plurality of sub-regions P1 to Pn is the specified time Tx2 or more. Moreover, when the rate of change in the magnitude of the impedance locus Zt in the sub-region of 1 is less than the reference rate of change C1, it is determined that a failure has occurred during step-out. The amount of change may be used instead of the rate of change. In this case, the reference change amount C2 is used instead of the reference change rate C1.

インピーダンス軌跡Ｚｔのスカラ値｜Ｚ｜は、例えば、以下のように求められる。ここで、サンプリング周波数が、系統周波数の１２倍（すなわち、サンプリング間隔が３０°）であるとする。また、計測された現時点の電圧値および電流値をそれぞれＶ（ｍ）およびＩ（ｍ）とし、３サンプリング周期前の電圧値および電流値をＶ（ｍ－３）およびＩ（ｍ－１）とする。この場合、以下の式（１）～（３）が成立する。 The scalar value | Z | of the impedance locus Zt is obtained, for example, as follows. Here, it is assumed that the sampling frequency is 12 times the system frequency (that is, the sampling interval is 30 °). Further, the measured current voltage and current values are V (m) and I (m), respectively, and the voltage and current values before the three sampling cycles are V (m-3) and I (m-1), respectively. do. In this case, the following equations (1) to (3) hold.

|V|*|I|*cosθ=V(m)*I(m)+V(m-3)*I(m-3)・・・（１）
|V|*|I|*sinθ=V(m-3)*I(m)-V(m)*I(m-3)・・・（２）
|I|*|I|=I(m)2+I(m-3)2・・・（３）
続いて、インピーダンスＺは、以下の式（４）で示される。 | V | * | I | * cos θ = V (m) * I (m) + V (m-3) * I (m-3) ・ ・ ・ (1)
| V | * | I | * sinθ = V (m-3) * I (m) -V (m) * I (m-3) ・ ・ ・ (2)
| I | * | I | = I (m) 2 + I (m-3) 2・ ・ ・ (3)
Subsequently, the impedance Z is represented by the following equation (4).

Z=(|V|/|I|)*cosθ＋j(|V|/|I|)*sinθ
=((|V|*|I|*cosθ)＋j(|V|*|I|*sinθ))/(|I|*|I|)
={(V(m)*I(m)+V(m-3)*I(m-3))+j(V(m-3)*I(m)－V(m)*I(m-3))}/(I(m)2+I(m-3)2)・・・・・（４）
したがって、インピーダンスＺのスカラ値（すなわち、インピーダンス軌跡Ｚｔのスカラ値）｜Ｚ｜は、以下の式（５）で示される。 Z = (| V | / | I |) * cosθ ＋ j (| V | / | I |) * sinθ
= ((| V | * | I | * cosθ) ＋ j (| V | * | I | * sinθ)) / (| I | * | I |)
= {(V (m) * I (m) + V (m-3) * I (m-3)) + j (V (m-3) * I (m) －V (m) * I (m) -3))} / (I (m) 2 + I (m-3) 2 ) ・ ・ ・ ・ ・ (4)
Therefore, the scalar value of the impedance Z (that is, the scalar value of the impedance locus Zt) | Z | is represented by the following equation (5).

|Z|=√｛{(V(m)*I(m)+V(m-3)*I(m-3))2+(V(m-3)*I(m)－V(m)*I(m-3))2}/(I(m)2+I(m-3)2)｝・・・・（５）
インピーダンス軌跡Ｚｔのスカラ値｜Ｚ｜の変化量は、例えば、サブ領域に侵入したときのスカラ値｜Ｚ１｜と、当該サブ領域に侵入してから一定時間経過後におけるスカラ量｜Ｚ２｜との差分の絶対値（すなわち、｜｜Ｚ２｜－｜Ｚ１｜｜）となる。また、インピーダンス軌跡Ｚｔのスカラ値｜Ｚ｜の変化率（％）は、例えば、１００×（｜｜Ｚ２｜－｜Ｚ１｜｜）／｜Ｚ１｜で表される。なお、上記の一定時間は、例えば、規定時間Ｔｘ２に設定されるが、規定時間Ｔｘ２と異なる場合であってもよい。 | Z | = √ {{(V (m) * I (m) + V (m-3) * I (m-3)) 2 + (V (m-3) * I (m) －V (m) ) * I (m-3)) 2 } / (I (m) 2 + I (m-3) 2 )} ... (5)
The amount of change in the scalar value | Z | of the impedance locus Zt is, for example, the scalar value | Z1 | when invading the sub-region and the scalar amount | Z2 | after a certain period of time has elapsed since invading the sub-region. The absolute value of the difference (that is, || Z2 |-| Z1 ||). Further, the rate of change (%) of the scalar value | Z | of the impedance locus Zt is represented by, for example, 100 × (|| Z2 | − | Z1 ||) / | Z1 |. The above-mentioned fixed time is set to, for example, the specified time Tx2, but may be different from the specified time Tx2.

図１３は、実施の形態４に従う脱調中における故障判定方式の処理手順を示すフローチャートである。図１３に示す各ステップは、保護継電装置１００の故障検出回路２１により実行される。なお、以下では、インピーダンス軌跡Ｚｔの変化率を判定条件として用いる構成について説明するが、当該変化率に代えて変化量を判定条件として用いる構成であってもよい。 FIG. 13 is a flowchart showing a processing procedure of the failure determination method during step-out according to the fourth embodiment. Each step shown in FIG. 13 is executed by the failure detection circuit 21 of the protective relay device 100. In the following, a configuration using the rate of change of the impedance locus Zt as a determination condition will be described, but a configuration may be used in which the amount of change is used as a determination condition instead of the rate of change.

図１３を参照して、ステップＳ７０～Ｓ８０の処理は、それぞれ図７中のステップＳ１０～Ｓ２０の処理と同様であるため、その詳細な説明は繰り返さない。 With reference to FIG. 13, the processes of steps S70 to S80 are the same as the processes of steps S10 to S20 in FIG. 7, and therefore the detailed description thereof will not be repeated.

各サブ領域Ｐ１～Ｐｎにおけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間がいずれも規定時間Ｔｘ２に到達していない場合には（ステップＳ８０においてＮＯ）、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡Ｚｔが脱調検出領域Ｋｏを通過してから予め定められた時間経過後に、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ８６）、処理を終了する。 When the residence time of the impedance locus Zt in each of the sub-regions P1 to Pn has not reached the specified time Tx2 (NO in step S80), the failure detection circuit 21 sets the impedance locus Zt to the step-out detection region Ko. After a predetermined time has elapsed from the passage, the trip command is unlocked (step S86), and the process is terminated.

一方、複数のサブ領域Ｐ１～Ｐｎの任意の１のサブ領域におけるインピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２に到達した場合には（ステップＳ８０においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、当該１のサブ領域に滞在しているときのインピーダンス軌跡Ｚｔの大きさの変化率が基準変化率Ｃ１未満であるか否かを判断する（ステップＳ８２）。 On the other hand, when the residence time Tb of the impedance locus Zt in any one sub-region of the plurality of sub-regions P1 to Pn reaches the specified time Tx2 (YES in step S80), the failure detection circuit 21 is the one. It is determined whether or not the rate of change in the magnitude of the impedance locus Zt while staying in the sub region is less than the reference rate of change C1 (step S82).

当該変化率が基準変化率Ｃ１未満である場合には（ステップＳ８２においてＹＥＳ）、故障検出回路２１は、脱調中に故障が発生したと判定し、トリップ指令のロックを解除して（ステップＳ８４）、処理を終了する。一方、当該変化率が基準変化率Ｃ１以上である場合には（ステップＳ８２においてＮＯ）、故障検出回路２１は、インピーダンス軌跡ＺｔがＸ軸方向へ大きく変化することで滞在時間Ｔａが長くなっていると判断し（すなわち、単なる脱調現象であると判断し）、ステップＳ８６の処理を実行して、処理を終了する。 If the rate of change is less than the reference rate of change C1 (YES in step S82), the failure detection circuit 21 determines that a failure has occurred during step-out, and unlocks the trip command (step S84). ), End the process. On the other hand, when the rate of change is equal to or higher than the reference rate of change C1 (NO in step S82), the failure detection circuit 21 has a long stay time Ta due to a large change in the impedance locus Zt in the X-axis direction. (That is, it is determined that it is a mere step-out phenomenon), the process of step S86 is executed, and the process is terminated.

上記では、実施の形態１の判定条件に、実施の形態４の判定条件を追加する構成について説明したが、当該構成に限られず、実施の形態２または３の判定条件に、実施の形態４の判定条件を追加する構成であってもよい。 In the above, the configuration in which the determination condition of the fourth embodiment is added to the determination condition of the first embodiment has been described, but the present invention is not limited to the configuration, and the determination condition of the second or third embodiment is the same as that of the fourth embodiment. It may be configured to add a determination condition.

実施の形態２に実施の形態４の判定条件を追加する場合について説明する。図９中のステップＳ４０において肯定判定（すなわち、ＹＥＳ判定）がなされた場合には、故障検出回路２１は、当該１のサブ領域、あるいは、当該１の境界領域に滞在しているときのインピーダンス軌跡Ｚｔの大きさの変化率が基準変化率Ｃ１未満と判定したときにトリップ指令のロックを解除する。 A case where the determination condition of the fourth embodiment is added to the second embodiment will be described. When an affirmative determination (that is, YES determination) is made in step S40 in FIG. 9, the failure detection circuit 21 stays in the sub region of the 1 or the boundary region of the 1. When it is determined that the rate of change in the magnitude of Zt is less than the reference rate of change C1, the trip command is unlocked.

次に、実施の形態３に実施の形態４の判定条件を追加する場合について説明する。図１１中のステップＳ６０において肯定判定がなされた場合には、故障検出回路２１は、当該１のサブ領域、あるいは、当該１のサブ領域群に滞在しているときのインピーダンス軌跡Ｚｔの大きさの変化率が基準変化率Ｃ１未満と判定したときにトリップ指令のロックを解除する。 Next, a case where the determination condition of the fourth embodiment is added to the third embodiment will be described. When an affirmative determination is made in step S60 in FIG. 11, the failure detection circuit 21 has the magnitude of the impedance locus Zt when staying in the sub-region of 1 or the sub-region group of 1. When it is determined that the rate of change is less than the reference rate of change C1, the trip command is unlocked.

＜利点＞
実施の形態４によると、インピーダンス軌跡ＺｔのＸ軸方向の変化が大きい場合であっても、より精度よく脱調中の系統故障を判定することができる。 <Advantage>
According to the fourth embodiment, even when the change in the impedance locus Zt in the X-axis direction is large, it is possible to more accurately determine the system failure during step-out.

その他の実施の形態．
（１）上述した実施の形態では、保護継電装置が、距離継電器および故障検出回路を有する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、上述した故障検出回路の機能を有する故障検出装置を別に設けて、当該故障検出装置と、距離継電器を有する装置との組み合わせにより、電力系統を保護する保護システムを実現する構成であってもよい。この場合、故障検出装置および距離継電器のハードウェア構成は、図５に示すハードウェア構成と同様であってもよい。 Other embodiments.
(1) In the above-described embodiment, the configuration in which the protective relay has a distance relay and a failure detection circuit has been described, but the configuration is not limited to this. For example, even in a configuration in which a failure detection device having the function of the above-mentioned failure detection circuit is separately provided and a protection system for protecting the power system is realized by combining the failure detection device and a device having a distance relay. good. In this case, the hardware configuration of the failure detection device and the distance relay may be the same as the hardware configuration shown in FIG.

（２）上述した実施の形態では、動作領域Ｋｄの形状が四辺形（具体的には、四辺形Ｅｄ）である構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、動作領域Ｋｄの形状は、円形であってもよい。また、脱調検出領域Ｋｏが、平行四辺形Ｅ１およびＥ２で囲まれた領域としたが当該構成に限られず、２つの円で囲まれた領域であってもよい。脱調検出領域Ｋｏが動作領域Ｋｄの外側に設けられる構成であればよい。 (2) In the above-described embodiment, the configuration in which the shape of the operating region Kd is a quadrilateral (specifically, the quadrilateral Ed) has been described, but the configuration is not limited to this. For example, the shape of the operating region Kd may be circular. Further, the step-out detection region Ko is a region surrounded by parallelograms E1 and E2, but the configuration is not limited to this, and a region surrounded by two circles may be used. The configuration may be such that the step-out detection region Ko is provided outside the operating region Kd.

（３）上述した実施の形態では、インピーダンス軌跡Ｚｔが＋Ｒ軸側から－Ｒ軸側へ変化する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、インピーダンス軌跡Ｚｔが－Ｒ軸側から＋Ｒ軸側へ変化する構成であってもよい。この場合、故障検出回路２１は、サブ領域Ｐｎ，Ｐ（ｎ－１），・・・，Ｐ１の順に、インピーダンス軌跡Ｚｔの滞在時間Ｔｂが規定時間Ｔｘ２以上か否かを判断する。 (3) In the above-described embodiment, the configuration in which the impedance locus Zt changes from the + R-axis side to the −R-axis side has been described, but the configuration is not limited to this. For example, the impedance locus Zt may change from the −R axis side to the + R axis side. In this case, the failure detection circuit 21 determines whether or not the residence time Tb of the impedance locus Zt is equal to or longer than the specified time Tx2 in the order of the sub-regions Pn, P (n-1), ..., P1.

（４）上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理および構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。 (4) The configuration exemplified as the above-described embodiment is an example of the configuration of the present invention, can be combined with another known technique, and a part thereof is not deviated from the gist of the present invention. It is also possible to change and configure it, such as by omitting it. Further, in the above-described embodiment, the processing and configuration described in the other embodiments may be appropriately adopted and carried out.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims, not the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

２，４ 母線、３ 送電線、５ 遮断器、６ 電流変成器、８ 電圧変成器、１０，１１ 交流電源、２０ 距離継電器、２１ 故障検出回路、５１ 補助変成器、５２ ＡＤ変換部、７０ 演算処理部、７１ バス、７２ ＣＰＵ、７３ ＲＯＭ、７４ ＲＡＭ、７５ ＤＩ回路、７６ ＤＯ回路、７７ 入力インターフェイス、７８ 通信インターフェイス、１００ 保護継電装置、２０２ インピーダンス算出部、２０４ 脱調検出部、２０８ 故障判定部、Ｋｄ 動作領域、Ｋｏ 脱調検出領域、Ｐ１～Ｐｎ サブ領域、Ｚｐ 送電線インピーダンス、Ｚｔ インピーダンス軌跡。 2,4 bus, 3 transmission line, 5 breaker, 6 current transformer, 8 voltage transformer, 10,11 AC power supply, 20-distance transformer, 21 failure detection circuit, 51 auxiliary transformer, 52 AD converter, 70 arithmetic Processing unit, 71 bus, 72 CPU, 73 ROM, 74 RAM, 75 DI circuit, 76 DO circuit, 77 input interface, 78 communication interface, 100 protection transformer, 202 impedance calculation unit, 204 step detection unit, 208 failure Judgment unit, Kd operation area, Ko step-out detection area, P1 to Pn sub-area, Zp transmission line impedance, Zt impedance locus.

Claims (8)

電力系統を保護するための保護継電装置であって、
前記電力系統の電流および電圧に基づいて、インピーダンス軌跡を算出するインピーダンス算出部と、
前記インピーダンス軌跡が動作領域内に含まれた場合に、トリップ指令を出力する距離継電器と、
前記距離継電器の動作領域の外側に設けられた脱調検出領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が第１規定時間以上である場合に、前記電力系統における脱調を検出して前記距離継電器のトリップ指令をロックする脱調検出部と、
前記脱調が検出されている場合に、前記距離継電器の動作領域を分割した複数のサブ領域の各々における前記インピーダンス軌跡の滞在時間に基づいて、前記電力系統に故障が発生したか否かを判定する故障判定部とを備え、
前記故障判定部により前記電力系統において脱調中に故障が発生したと判定された場合、前記脱調検出部は、前記トリップ指令のロックを解除する、保護継電装置。 A protective relay device to protect the power system,
An impedance calculation unit that calculates an impedance locus based on the current and voltage of the power system,
A distance relay that outputs a trip command when the impedance locus is included in the operating region, and
When the residence time of the impedance locus in the step-out detection region provided outside the operating region of the distance relay is equal to or longer than the first specified time, the step-out in the power system is detected and the trip command of the distance relay is commanded. The step-out detector that locks the
When the step-out is detected, it is determined whether or not a failure has occurred in the power system based on the residence time of the impedance locus in each of the plurality of sub-regions obtained by dividing the operating region of the distance relay. Equipped with a failure judgment unit
When the failure determination unit determines that a failure has occurred during step-out in the power system, the step-out detection unit releases the lock of the trip command, which is a protective relay device. 前記故障判定部は、前記複数のサブ領域のうちの１のサブ領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が第２規定時間以上である場合、前記電力系統において脱調中に故障が発生したと判定する、請求項１に記載の保護継電装置。 The failure determination unit determines that a failure has occurred during step-out in the power system when the residence time of the impedance locus in one of the plurality of sub-regions is equal to or longer than the second specified time. , The protective power transfer device according to claim 1. 前記複数のサブ領域のうち、互いに隣接する２つのサブ領域から構成される各サブ領域群は、当該サブ領域群のうちの一方のサブ領域と他方のサブ領域との境界を含む境界領域を有し、
前記複数のサブ領域のうちの１のサブ領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が第２規定時間以上である場合、または、複数の前記境界領域のうちの１の境界領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が前記第２規定時間以上である場合に、前記故障判定部は、前記電力系統において脱調中に故障が発生したと判定する、請求項１に記載の保護継電装置。 Of the plurality of sub-regions, each sub-region group composed of two adjacent sub-regions has a boundary region including a boundary between one sub-region and the other sub-region of the sub-region group. death,
When the residence time of the impedance locus in one sub region of the plurality of sub-regions is equal to or longer than the second specified time, or the residence time of the impedance locus in one boundary region of the plurality of boundary regions. The protective relay device according to claim 1, wherein the failure determination unit determines that a failure has occurred during step-out in the power system when the time is equal to or longer than the second specified time. 前記複数のサブ領域のうちの１のサブ領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が第２規定時間以上である場合、または、複数のサブ領域群のうちの１のサブ領域群における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が前記第２規定時間の２倍以上である場合に、前記故障判定部は、前記電力系統の脱調中に故障が発生したと判定し、
各前記サブ領域群は、前記複数のサブ領域のうち、互いに隣接する２つのサブ領域から構成されている、請求項１に記載の保護継電装置。 When the staying time of the impedance locus in one sub-region of the plurality of sub-regions is longer than the second specified time, or the stay of the impedance locus in one sub-region group of the plurality of sub-region groups When the time is twice or more of the second specified time, the failure determination unit determines that a failure has occurred during the step-out of the power system.
The protective relay device according to claim 1, wherein each sub-region group is composed of two sub-regions adjacent to each other among the plurality of sub-regions. 前記複数のサブ領域のうちの１のサブ領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が第２規定時間以上である場合であって、かつ、当該１のサブ領域における前記インピーダンス軌跡の大きさの変化率が基準変化率未満または前記インピーダンス軌跡の大きさの変化量が基準変化量未満である場合に、前記故障判定部は、前記電力系統の脱調中に故障が発生したと判定する、請求項１に記載の保護継電装置。 When the residence time of the impedance locus in one sub region of the plurality of sub regions is equal to or longer than the second specified time, and the rate of change in the magnitude of the impedance locus in the one sub region is According to claim 1, when the rate of change is less than the reference rate or the amount of change in the magnitude of the impedance locus is less than the reference change amount, the failure determination unit determines that a failure has occurred during step-out of the power system. The protective relay device described. 前記第２規定時間は、前記脱調検出領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間と、予め定められた倍率とを乗算することにより算出される、請求項２～請求項５のいずれか１項に記載の保護継電装置。 The second specified time is according to any one of claims 2 to 5, which is calculated by multiplying the residence time of the impedance locus in the step-out detection region by a predetermined magnification. Protective relay device. 前記距離継電器の動作領域は、前記脱調検出領域における、インピーダンスの抵抗成分方向の第１の幅よりも小さい第２の幅で分割される、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の保護継電装置。 The operating region of the distance relay is divided by a second width smaller than the first width in the resistance component direction of the impedance in the step-out detection region, according to any one of claims 1 to 6. The protective relay device described. 電力系統の電流および電圧に基づいて、インピーダンスを算出してインピーダンス軌跡を算出するインピーダンス算出部と、
前記電力系統の脱調を検出した場合に、前記電力系統を保護するための距離継電器のトリップ指令をロックする脱調検出部とを備え、
前記脱調検出部は、前記距離継電器の動作領域の外側に設けられた脱調検出領域における前記インピーダンス軌跡の滞在時間が第１規定時間以上である場合に、前記電力系統における脱調を検出し、
前記脱調が検出されている場合に、前記距離継電器の動作領域を分割した複数のサブ領域の各々における前記インピーダンス軌跡の滞在時間に基づいて、前記電力系統に故障が発生したか否かを判定する故障判定部とをさらに備え、
前記故障判定部により前記電力系統において脱調中に故障が発生したと判定された場合、前記脱調検出部は、前記トリップ指令のロックを解除する、故障検出装置。
An impedance calculation unit that calculates impedance and calculates impedance locus based on the current and voltage of the power system,
It is provided with a step-out detection unit that locks the trip command of the distance relay for protecting the power system when the step-out of the power system is detected.
The step-out detection unit detects step-out in the power system when the residence time of the impedance locus in the step-out detection region provided outside the operating region of the distance relay is equal to or longer than the first specified time. ,
When the step-out is detected, it is determined whether or not a failure has occurred in the power system based on the residence time of the impedance locus in each of the plurality of sub-regions obtained by dividing the operating region of the distance relay. Further equipped with a failure judgment unit
When the failure determination unit determines that a failure has occurred during step-out in the power system, the step-out detection unit releases the lock of the trip command, which is a failure detection device.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113281603B (en) * 2021-06-25 2022-11-04 广东电网有限责任公司 Detection circuit and method for relay protection terminal

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5731943A (en) 1996-01-04 1998-03-24 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Protective relay having out-of-step logic capability
JP4930423B2 (en) 2008-03-19 2012-05-16 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing apparatus control method, and image processing apparatus control program

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4930423B1 (en) * 1966-11-22 1974-08-13
KR19980017682A (en) * 1996-08-31 1998-06-05 이종수 Synchronous evacuation relay
JP2000023350A (en) * 1998-07-01 2000-01-21 Toshiba Corp Step-out detector for power system
JP3798346B2 (en) * 2002-06-24 2006-07-19 三菱電機株式会社 Distance relay system and distance relay device
JP4672460B2 (en) * 2005-06-28 2011-04-20 三菱電機株式会社 Protective relay device
KR101771809B1 (en) * 2015-10-15 2017-08-28 숭실대학교산학협력단 Distance relay using partial trip blocking and method for operating thereof

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5731943A (en) 1996-01-04 1998-03-24 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Protective relay having out-of-step logic capability
JP4930423B2 (en) 2008-03-19 2012-05-16 コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 Image processing apparatus, image forming apparatus, image processing apparatus control method, and image processing apparatus control program

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