JPH01136527A - デイジタル形母線保護リレー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分賢） 本発明はディジタル形母線保護リレー、特に電流差動原
理を用いたディジタル形母線保護リレーに関する。

（従来の技術） 従来技術における電流差動原理のアナログ形母線保護リ
レーの構成を第４図によって説明する。

第４図において、１は電流差動原理の母線保護リレーで
あり、レベル検出回路１２を有している。

電源と母線２間に接続したフィーダ５からは、変流器６
を介して補助変流器９へ電流が導入され、一方、母線２
に接続された各送電線３．４からは変流器７．８を介し
て各補助変流器１０．１１に電流が導入され、これらの
各電流は差動接続している。

そして、母線内部故障時には、差電流１．が生じるなめ
、この電流をレベル検出回路１２にて検出し、保護出力
を送出する。

ここで、母線保護リレー１に設けた波形観測端子１３は
、系統定常時の差電流を観測し、変流器６による電流を
導入する回路における誤接続の有無を確認するようにな
っている。

第４図の系統各部の電流波形と、波形観測端子の波形を
第５図に示す。

第５図（ａ）は系統定常時の接続誤りのない場合の各部
波形を示し、第５図（ｂ）は系統定常時に接続誤りが電
流ｔ３を得る回路にあった場合を示す。

第５図（ａ）において、電源より母線へ流入する電流ｔ
１と、負荷へ供給するためにｆ＃、線より流出する電流
ｔ２　、ｔ３とのベクトル和ＩＣＩは、下式より得られ
る。

Ｉｄ＝Ｊ　＋ｔ２＋４３ この場合、キルヒホッフの法則よりベクトル和Ｉｄは零
となる。

第５図（Ｃ）では、ｔ３の極性が誤接続であるため逆と
なり、Ｉｄは下式より得られる大きさとなる。

Ｉｄ　＝４１＋ｔ２−４３ ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３（２ｔ３） 　２ｔ３ 従って、第５図（ａ）では波形観測端子１３により、差
電流Ｉｄが零であることが観測され、誤接続のないこと
が確認できる。

ス、第５図（ｂ）では、定常時にも拘らず差電流Ｉｄが
観測されることから、何れかのフィーダに誤接続がある
ことが判る。

なお、上記は電力系統３相の内、代表用について述べた
が、他の２相についても同様である。

以上はアナログ形母線保護リレーについて述べたが、次
（こディジタル形母線保護リレーについて述べる。

一般にディジタル形母線保護リレーは、系統の電気量を
サンプリングした後、ディジタル量に変換し、マイクロ
コンピュータにてディジタル処理を行なうことにより、
リレー動作を行なうものである。

第６図は、ディジタル形母線保護リレーの概略構成図で
ある。第６図において、第４図と同一番号は、同一機能
を有し、同一目的に使用するため、その説明は省略する
。

第６図において、系統の電流入力は補助変流器９を介し
てディジタル形母線保護リレー１４に導入され、サンプ
ルボールド回路１５により一定のサンプリング周波数で
サンプリングされる。

このサンプリングされた電流データは、マルチプレクサ
１６により順次選択され、＾／Ｄ変換器１７に送られて
ディジタル量に変換される。

ｃｐｕ　ｉａは、＾／Ｄ変換器１７より出力される系統
の電流データのディジタル値を基にして保護演算を行な
い、系統の故障検出及び保護出力等の保護動作を行なう
。

整定、部１９は、ＣＰＵ　１８へ故障検出感度及び動作
時間等を入力する。

ここで差電流Ｉｄ表示回路２０は、アナログ形母線保護
リレーの波形観測端子と同様に、電流の和の演算結果を
表示するものである。

これによりアナログ形母線保護リレーで述べたように、
誤接続の有無を確認できる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら一般に母線保護の場合、複数の電源、多数
の負荷フィーダが接続されているため、接続誤りの有無
の確認は出来ても、何れのフィーダに接続誤りがあるの
かの限定が困難であった。

ス、母線に接続されるフィーダ数か多くなると、変流器
、補助変流器等の誤差により生じる差電流■σも大きく
なり、波形観測端子又は差電流表示−５＝ による波形確認では、誤接続の有無の確認が困難となる
欠点があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、変流器
からの接続誤りを検出し、加えて何れのフィーダに誤接
続があるかを検出することの可能なディジタル形母線保
護リレーを提供することを目的としている。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明では、ディジタル形母線保護リレーに特定の電流
を基準とし、これに対する他の電流の位相差を演算する
手段と、その演算結果を表示する手段とを設けるよう構
成した。

（作用） 上記手段により表示された各電流の位相関係と、定常時
にあるべき各電流の位相関係とを比較確認することによ
り、誤接続の有無及び誤接続のある回路を同時に知るこ
とができる。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明によるディジタル形母線保護リレーの一
実施例の構成図である。

第１図において、第６図と同一符号のものは同一機能を
有するため、説明は省略する。

第１図において、位相表示回路２１はＣＰＵ　１８にて
演算した各電、流間の位相差を表示するものであり、整
定部１９はＣＰＵ　１８の演算に必要なデータ、例えば
基準とするフィーダ等を入力するものである。

第２図は動作説明のフローチャートである。そして、第
２図は整定部１９により位相表示フローが選択された場
合を示している。

第２図において、ステップＳ１にて位相演算を行なうた
めの基準となるフィーダ、例えば電源線を示すコードを
入力する。

次に、ステップＳ２にて基準となる相、例えばＲ相を示
すコードを入力する。次に、ステップｓ３にて演算対象
となるフィーダのコードを入力する。

ステップＳ４は、前記入力コードに基づき、所定の位相
演算アルゴリズムにより位相を算出し、ステップＳ５に
てこれを表示する。ここで、位相演算アルゴリズムは周
知であるなめ、その説明は省略する。

ステップＳ６、Ｓ７では各々、他のフィーダ、他の相の
位相演算、表示を必要とする場合であり、不要の場合は
位相表示を終了し、他の処理へ進むことを示している。

次に、第２図に示すフロー及び第５図に示す系統の電流
波形により、位相表示部の表示例につき説明する。

第５図に示す各部波形の場合、電源線の例えば、Ｒ相の
電流ｔ１を基準とし、これに対する負荷線のＲ相電流ｔ
２、ｔ３の位相を表示させるものとする。

第５図（ａ）の波形について以下に示す。第２図のステ
ップＳ１にて、位相演算の基準とするフィーダは、電源
線であることを入力とする。

次にステップＳ２にて、そのＲ相であることを入力する
。次にステップｓ３にて、電流ｔ２の位相を演算、表示
させるべく、電流ｔ２のフィーダコードを入力する。

以上によりステップＳ４では、ｔｌに対するｔ２の位相
を演算しこれが１８０°を得て、ステップＳ５でこの１
８０°を表示する。これは本来あるべき位相関係に一致
する。

次にステップＳ６では、電流ｔ３についても位相表示を
行なうため、ステップＳ３へ進む。

以下、上記と同様に電流ｔ３について位相の演算、表示
を行なう。ここでは電流ｔ３についても１８０°を表示
し、異常のないことが確認できる。

しかしながら、第５図（ｂ）に示す波形で、電流ｔ２　
、ｔ３の位相表示は、各々１８０°、０°となる。しか
し、本来あるべき位相関係は、電流乞１基準にて、何れ
も１８０°であるため、電流ｔ３を導入する回路の接続
に誤りがあることが判る。

以上は電源線の代表相のＲ相について述べたが、Ｓ相、
Ｔ相についても同様にでき、これは第２図のステップＳ
７、Ｓ２にて選択すれば良い。

上記実施例によれば、変流器から導入される電流の位相
関係より、誤接続の有無及び誤接続回路か明確となり、
保守性及び信頼性が向上したデイジタル形母線保護リレ
ーを提供できる。

以上の説明では、あるフィーダの電流を基準とし、他の
フィーダの電流の位相関係を順次表示する場合について
説明してきたが、本発明はこれに限るものではない。

第３図はあるフィーダの代表相を基準とし、自フィーダ
の他相及び他フィーダの金相の位相関係を一括して表示
する場合のフローチャートを示す。

第３図において、ステップＳ１、Ｓ２にて、基準とする
フィーダ及び基準とする相のコードを入力することは、
第２図の場合と同様である。これをもとに、ステップＳ
８で基準となるフィーダの他相及び他フィーダの全相の
位相演算を行なう。

ステップＳ９では、上記演算結果を一括して表示する。

これにより、全ての接続について一度に誤接続の有無が
確認できる。

更に、位相演算結果をプリンタに出力しても、同様の効
果が得られることは言うまでもない。

ス、上記実施例では、各電流の位相差を表示する構成と
して説明してきたが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、基準電流に対する他の電流の位相差より誤接続
の有無を判断し、この結果のみ表示する構成としても、
同様の効果か得られることは説明するまでもない。

更に、位相表示回路、■４表示回路を共用し、整定部の
入力により使いわける構成としても、同様の効果か得ら
れる。

［発明の効果］ 以上説明した如く、本発明によれば変流器から導入され
る電流の位相関係を表示する構成としたので、変流器か
らの接続誤りの有無及び誤接続回路が容易に判り、保守
性及び信頼性が向上したディジタル形母線保護リレーを
提供てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディジタル形母線保護リレーの一
実施例の構成図、第２図は第１図の作用を説明するフロ
ーチャート、第３図は他の実施例の作用を説明するフロ
ーチャート、第４図は従来のアナログ形ｆ線保護リレー
を説明する図、第５図は系統電流波形図、第６図は従来
のディジタル形母線保護リレーを説明する図である。 ２・・・母線　　　　　　　　６．７．８・・・変流器
９．１０．１１・・・補助変流器 １４・・・ディジタル形母線保護リレー１５・・・サン
プルホールド回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統の母線を差動原理で保護するディジタル形母線
   保護リレーにおいて、母線に連なる複数の変流器より導
   入される電流の位相関係を特定の電流を基準に演算する
   手段と、その演算結果を表示する手段とを備えたことを
   特徴とするディジタル形母線保護リレー。