JPH02266817A - 電力系統保護継電装置 - Google Patents
電力系統保護継電装置Info
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- JPH02266817A JPH02266817A JP8636589A JP8636589A JPH02266817A JP H02266817 A JPH02266817 A JP H02266817A JP 8636589 A JP8636589 A JP 8636589A JP 8636589 A JP8636589 A JP 8636589A JP H02266817 A JPH02266817 A JP H02266817A
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- Japan
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Links
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 241000473391 Archosargus rhomboidalis Species 0.000 description 1
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- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
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- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ａ、産業上の利用分野
本発明は電力系統保護継電装置に係り、特に２線地絡事
故時での回線選択地絡継電器の誤動作を防止するように
した保護継電装置に関する。
故時での回線選択地絡継電器の誤動作を防止するように
した保護継電装置に関する。
Ｂ１発明の概要
本発明は、回線選択地絡継電器により１線地絡故障の送
電線を保護するものにおいて、平行２回線送電線の逆相
電流を求め、これに−定足数を掛けたものを線間電圧か
ら差し引き、この差し引いた値が所定値以下になったこ
とで送電線の２線地絡故障を検出して地絡回線検出リレ
ーをロックすることにより、 １線地絡故障に対して高性能な電力系統保護継電装置を
得る。これは、２線地絡故障に対して回線選択地絡継電
器は、原理上故障回線を正確に検出できないからである
。
電線を保護するものにおいて、平行２回線送電線の逆相
電流を求め、これに−定足数を掛けたものを線間電圧か
ら差し引き、この差し引いた値が所定値以下になったこ
とで送電線の２線地絡故障を検出して地絡回線検出リレ
ーをロックすることにより、 １線地絡故障に対して高性能な電力系統保護継電装置を
得る。これは、２線地絡故障に対して回線選択地絡継電
器は、原理上故障回線を正確に検出できないからである
。
Ｃ０従来の技術
地絡回線検出リレー（回線選択地絡継電器）５０Ｇは、
平行２回線の地絡故障回線を、自端の零相電圧３Ｖｏ
（＝Ｖａ十Ｖｂ＋Ｖｃ）と零相差電流３１ ｏｄ＝ （
ＩａＩＬ十ｒｂＩＬ＋Ｉｃ”）−（ｒａ”＋ Ｉ ｂｆ
Ｌ＋ Ｉ ＣＩＬ）との位相関係から検出するものであ
る。ここで、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃはａ、ｂ、ｃ相の相電圧
、ＩａＩＬ、 ｌ ｂＩＬ、 ｌ ＣＩＬは第１の
送電線１１．のａ、ｂ、ｃ相電流、Ｉａ”、Ｉｂ宜Ｌ
、 Ｉ ｃ ！ Ｌは第２の送電線のａ、ｂ、ｃ相電
流を示す。すなわち、地絡回線検出リレー５０Ｇは、第
３図に示すように、−３Ｖｏと３１ｏｄの位相が領域Ａ
にあれば第１の送電線ＩＬが故障、領域Ｂにあれば第２
の送電線２Ｌが故障であると判定する。
平行２回線の地絡故障回線を、自端の零相電圧３Ｖｏ
（＝Ｖａ十Ｖｂ＋Ｖｃ）と零相差電流３１ ｏｄ＝ （
ＩａＩＬ十ｒｂＩＬ＋Ｉｃ”）−（ｒａ”＋ Ｉ ｂｆ
Ｌ＋ Ｉ ＣＩＬ）との位相関係から検出するものであ
る。ここで、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃはａ、ｂ、ｃ相の相電圧
、ＩａＩＬ、 ｌ ｂＩＬ、 ｌ ＣＩＬは第１の
送電線１１．のａ、ｂ、ｃ相電流、Ｉａ”、Ｉｂ宜Ｌ
、 Ｉ ｃ ！ Ｌは第２の送電線のａ、ｂ、ｃ相電
流を示す。すなわち、地絡回線検出リレー５０Ｇは、第
３図に示すように、−３Ｖｏと３１ｏｄの位相が領域Ａ
にあれば第１の送電線ＩＬが故障、領域Ｂにあれば第２
の送電線２Ｌが故障であると判定する。
ところが、当該地絡回線検出リレー５０Ｇに対して２線
地絡故障時、ここでは第１の回線で第１の送電線がａ相
、第２の回線で第１の送電線がｂ相の異地点異相地絡故
障の場合は、第２の回線Ｍの送電端側の零相差電流Ｉｏ
ｄは、故障相のｂ相に流れる故障電流が大きいので他の
相に流れる負荷電流を無視すると、零相差電流は次の通
りとなる。
地絡故障時、ここでは第１の回線で第１の送電線がａ相
、第２の回線で第１の送電線がｂ相の異地点異相地絡故
障の場合は、第２の回線Ｍの送電端側の零相差電流Ｉｏ
ｄは、故障相のｂ相に流れる故障電流が大きいので他の
相に流れる負荷電流を無視すると、零相差電流は次の通
りとなる。
３ Ｔ ｏｄ＝ ＩｂＩＬ（Ｍ） −１ｂ！Ｌ（Ｍ）
−−（１）また、零相電圧３Ｖｏと零相差電流３１ｏｄ
との位相関係は第４図と第５図のベクトル図のようにな
り、地絡回線検出リレー５０Ｇは、第１の回線りの故障
時にも拘わらず第２の回線Ｍを故障として判定する。こ
のため、従来は、不足電圧リレー２７Ｓにより２相地線
故障すなわち短絡故障を検出し、地絡回線検出リレー５
０Ｇの出力をロックすると共に、故障電流が大きいので
短絡リレーにより故障回線を検出させるいわゆる短絡優
先機能を持たせていた。
−−（１）また、零相電圧３Ｖｏと零相差電流３１ｏｄ
との位相関係は第４図と第５図のベクトル図のようにな
り、地絡回線検出リレー５０Ｇは、第１の回線りの故障
時にも拘わらず第２の回線Ｍを故障として判定する。こ
のため、従来は、不足電圧リレー２７Ｓにより２相地線
故障すなわち短絡故障を検出し、地絡回線検出リレー５
０Ｇの出力をロックすると共に、故障電流が大きいので
短絡リレーにより故障回線を検出させるいわゆる短絡優
先機能を持たせていた。
なお、第４図、第５図ニオイｒＶ ａ、 Ｖ ｂ、 Ｖ
Ｃはａ、ｂ、ｃ相の相電圧、ＩａＩＬ（Ｌ）は送電側電
気所ＡＳの第１の回線りのａ相電流、ｌ ａＩＬ（Ｌ）
は第２の回線りのａ相電流、Ｉ ｂＩＬ（Ｍ）は第２の
回線Ｍの第１の送電線ＩＬのｂ相電流、Ｉ ｂＩＬ（Ｍ
）は第２の回線Ｍの第２の送電線２Ｌのｂ相電流、θは
送電線のインピーダンス角６０〜８５°である。
Ｃはａ、ｂ、ｃ相の相電圧、ＩａＩＬ（Ｌ）は送電側電
気所ＡＳの第１の回線りのａ相電流、ｌ ａＩＬ（Ｌ）
は第２の回線りのａ相電流、Ｉ ｂＩＬ（Ｍ）は第２の
回線Ｍの第１の送電線ＩＬのｂ相電流、Ｉ ｂＩＬ（Ｍ
）は第２の回線Ｍの第２の送電線２Ｌのｂ相電流、θは
送電線のインピーダンス角６０〜８５°である。
Ｄ８発明が解決しようとする課題
第１の送電線と第２の送電線との相装置が非対称な送電
線では、外部前方ａ、ｂ相の２相地絡故障（ａ、ｂ２φ
Ｇ）があると、外部故障であるにも拘わらず、故障電流
の誘導により零相電流３［ｏｃが生じ、この零相電流の
位相いがんによって第６図に示すように誤って内部故障
と判定する。この場合、短絡優先機能により地絡回線検
出リレー５０Ｇの誤動作防止が必要である。しかし、背
後容量が大きくかつ長距離送電線の場合、前方２相地絡
故障では電圧が充分低下せず不足電圧リレー２７８が動
作できない場合がある。
線では、外部前方ａ、ｂ相の２相地絡故障（ａ、ｂ２φ
Ｇ）があると、外部故障であるにも拘わらず、故障電流
の誘導により零相電流３［ｏｃが生じ、この零相電流の
位相いがんによって第６図に示すように誤って内部故障
と判定する。この場合、短絡優先機能により地絡回線検
出リレー５０Ｇの誤動作防止が必要である。しかし、背
後容量が大きくかつ長距離送電線の場合、前方２相地絡
故障では電圧が充分低下せず不足電圧リレー２７８が動
作できない場合がある。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その
目的は平行２回線送電線の逆相電流を求め、これに一定
足数を掛けたものと、線間電圧とを加減演算して、この
演算結果に基づいて短絡故障を検出し、地絡回線検出リ
レーの出力をロックすることにより、高性能にして高信
頼性の電力系統保護装置を提供することである。
目的は平行２回線送電線の逆相電流を求め、これに一定
足数を掛けたものと、線間電圧とを加減演算して、この
演算結果に基づいて短絡故障を検出し、地絡回線検出リ
レーの出力をロックすることにより、高性能にして高信
頼性の電力系統保護装置を提供することである。
Ｅ０課題を解決するための手段
本発明は、上記目的を達成するために、平行２回線送電
線の逆相電流を求め、この逆相電流に所定の定数を掛け
この値を線間電圧から差し引き、この差し引かれた値が
所定値以下になったことで送電線の短絡故障を検出し、
この短絡故障検出信号を基に地絡回線検出リレーの出力
をロックする。
線の逆相電流を求め、この逆相電流に所定の定数を掛け
この値を線間電圧から差し引き、この差し引かれた値が
所定値以下になったことで送電線の短絡故障を検出し、
この短絡故障検出信号を基に地絡回線検出リレーの出力
をロックする。
Ｆ、実施例
以下に本発明の実施例を第１図〜第２図を参照しながら
説明する。
説明する。
第２図は本発明の実施例による電力系統保護継電装置を
示し、第１図はその要部を示すものである。第２図にお
いてＬは第１の回線、Ｍは第２の回線で、第１の送電線
ＩＬと第２の送電線２Ｌとによって平行２回線が形成さ
れる。３は母線であり、４，５は送電線、６は変圧器、
７は中性点接地抵抗、８ａ、８ｂは電流変成器、ｊｘｓ
は背後容量、ｊｘｃは充電容量、９は本発明を適用する
保護継電装置である。
示し、第１図はその要部を示すものである。第２図にお
いてＬは第１の回線、Ｍは第２の回線で、第１の送電線
ＩＬと第２の送電線２Ｌとによって平行２回線が形成さ
れる。３は母線であり、４，５は送電線、６は変圧器、
７は中性点接地抵抗、８ａ、８ｂは電流変成器、ｊｘｓ
は背後容量、ｊｘｃは充電容量、９は本発明を適用する
保護継電装置である。
本発明を適用する保護継電装置９は、第１図に示すよう
に、回線選択地絡継電器（５０Ｇ）１０と、短絡故障検
出機能を有する短絡故障検出リレー１１と、これらの回
線選択地絡リレー１０の出力信号と短絡故障検出リレー
１１の出力信号を入力とするナントゲート１２の出力信
号を入力として一定時間後に故障回線に遮断指令を出力
する限時タイマー１３によって構成されている。限時タ
イマーが必要なのは、故障発生直後の零相電流過渡振動
による誤動作防止のためである。
に、回線選択地絡継電器（５０Ｇ）１０と、短絡故障検
出機能を有する短絡故障検出リレー１１と、これらの回
線選択地絡リレー１０の出力信号と短絡故障検出リレー
１１の出力信号を入力とするナントゲート１２の出力信
号を入力として一定時間後に故障回線に遮断指令を出力
する限時タイマー１３によって構成されている。限時タ
イマーが必要なのは、故障発生直後の零相電流過渡振動
による誤動作防止のためである。
短絡故障検出リレー１１は、第１図に示すように、２回
線和逆相電流補償機能を有する電圧検出部１４ａ〜１４
Ｃとオアゲート１５によって構成されている。電圧検出
部１４８〜１４ｃは、それぞれ線間電圧から２回線和逆
相電流と定数との積を差し引いて、その差が所定値（例
えば４８ＫＶ）以下であることにより短絡故障を検出す
る。すなわち、電圧検出部１４ａ〜１４ｂは、それぞれ
線間電圧から２回線和逆相電流ΣＩｄインピーダンス整
定値にとの積Ｋ・Σ■、を差し引いて、その差が所定値
以下であることを検出する。
線和逆相電流補償機能を有する電圧検出部１４ａ〜１４
Ｃとオアゲート１５によって構成されている。電圧検出
部１４８〜１４ｃは、それぞれ線間電圧から２回線和逆
相電流と定数との積を差し引いて、その差が所定値（例
えば４８ＫＶ）以下であることにより短絡故障を検出す
る。すなわち、電圧検出部１４ａ〜１４ｂは、それぞれ
線間電圧から２回線和逆相電流ΣＩｄインピーダンス整
定値にとの積Ｋ・Σ■、を差し引いて、その差が所定値
以下であることを検出する。
電圧検出部１４ａは、例えば線間電圧Ｖａｂが６６に■
の場合、線間電圧Ｖａｂから２回線和逆相電流Σ１．＝
ΣＩ ａ十ａ意ΣＩ ｂ十ａΣＩｃとインピーダンス整
定値にとの積Ｋ・ΣＩ、を減算した値が、５５ＫＶの８
０％に相当する４８ＫＶとを比較演算し、Ｖａｂ−Ｋ・
ΣＩ、＜４３．ＫＶのとき検出信号としてａ、ｂ相の２
相短絡検出信号を出力する。同様にして、電圧検出部１
４ｂはＶｂｃ−に−ΣＩｔ＜４８ＫＶのとき出力信号を
発すると共に、電圧検出部１４ｃはＶｃａ−Ｋ・ΣＩｔ
＜４８ＫＶのとき出力信号を発する。
の場合、線間電圧Ｖａｂから２回線和逆相電流Σ１．＝
ΣＩ ａ十ａ意ΣＩ ｂ十ａΣＩｃとインピーダンス整
定値にとの積Ｋ・ΣＩ、を減算した値が、５５ＫＶの８
０％に相当する４８ＫＶとを比較演算し、Ｖａｂ−Ｋ・
ΣＩ、＜４３．ＫＶのとき検出信号としてａ、ｂ相の２
相短絡検出信号を出力する。同様にして、電圧検出部１
４ｂはＶｂｃ−に−ΣＩｔ＜４８ＫＶのとき出力信号を
発すると共に、電圧検出部１４ｃはＶｃａ−Ｋ・ΣＩｔ
＜４８ＫＶのとき出力信号を発する。
すなわち、短絡故障検出部１４は、背後容量の大きな系
統で遠方２相地絡故障（２φＧ）時に、線間電圧が低下
しなくとも短絡優先を確実にできるように電流補償方式
とする。また、電流は負荷＼ 電流と循環電流に影響されない２回線和逆相電流とし、
電流補償はＶａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａのそれぞれにかける
。
統で遠方２相地絡故障（２φＧ）時に、線間電圧が低下
しなくとも短絡優先を確実にできるように電流補償方式
とする。また、電流は負荷＼ 電流と循環電流に影響されない２回線和逆相電流とし、
電流補償はＶａｂ、Ｖｂｃ、Ｖｃａのそれぞれにかける
。
第２図に示す電力系統において、短絡容量の最大値を３
６００ Ｍ Ｖ Ａ、最小値を１５００ＭＶＡ、中性点
抵抗器電流Ｉ ＷＧＮ＝ ４０ ＯＡ、線路亘長定数Ａ
＝１２Ｑｋｍ、未補償分充放電電流１ ｃ＝６００Ａと
すると共に、受電端側の変電所ＢＳの前方ｉ２Ｋｍ （
１２＝２０．５０．８０．１００）にａ。
６００ Ｍ Ｖ Ａ、最小値を１５００ＭＶＡ、中性点
抵抗器電流Ｉ ＷＧＮ＝ ４０ ＯＡ、線路亘長定数Ａ
＝１２Ｑｋｍ、未補償分充放電電流１ ｃ＝６００Ａと
すると共に、受電端側の変電所ＢＳの前方ｉ２Ｋｍ （
１２＝２０．５０．８０．１００）にａ。
ｂ２相地絡故障（ａ、ｂ２φＧ）を発生させ、従来の不
足電圧リレーと本発明の２回線和逆相電流補償方式との
性能比較を行う。この場合、変電所ＡＳの背後容量ｊｘ
ｓは３６００ＭＶＡ、１００１００Ｏ，１５０ＭＶＡと
し、変電所ＢＳを無負荷とし、変電所ＡＳ従来方式と本
発明の方式との短絡故障検出性能を求めると第１表の通
りである。
足電圧リレーと本発明の２回線和逆相電流補償方式との
性能比較を行う。この場合、変電所ＡＳの背後容量ｊｘ
ｓは３６００ＭＶＡ、１００１００Ｏ，１５０ＭＶＡと
し、変電所ＢＳを無負荷とし、変電所ＡＳ従来方式と本
発明の方式との短絡故障検出性能を求めると第１表の通
りである。
この場合、インピーダンス整定値に−２２とした。
この結果より変電所ＡＳで従来方式と本発明の方式との
性能比較を行うと第１表のようになる。
性能比較を行うと第１表のようになる。
（以下余白）
第１表から明らかなように、本発明の優位性が証明され
た。すなわち、従来のものと本発明によるものを比較す
ると、第２表に示すような結果が得られた。
た。すなわち、従来のものと本発明によるものを比較す
ると、第２表に示すような結果が得られた。
Ｈ１発明の効果
本発明は、以上の如くであって、平行２回線送電線の逆
相電流を求めこれに一定定数を掛ける手段と、線間電圧
から該手段で求められた値を差し引きこの値が一定値以
下になったことにより送電線の短絡故障を検出し、地絡
回線検出リレーの出力をロックするようにしたから、適
正な判定が可能にして高信頼性の保護継電装置が得られ
る。
相電流を求めこれに一定定数を掛ける手段と、線間電圧
から該手段で求められた値を差し引きこの値が一定値以
下になったことにより送電線の短絡故障を検出し、地絡
回線検出リレーの出力をロックするようにしたから、適
正な判定が可能にして高信頼性の保護継電装置が得られ
る。
第１図は本発明の実施例による電力系統保護継電装置の
要部を示すブロック図、第２図は本発明の実施例による
電力系統保護継電装置のブロック結線図、第３図は一般
の電力系統保護継電装置の位相特性図、第４図は一般の
保護継電装置の電圧。 電流ベクトル図、第５図は一般の保護継電装置の位相特
性図、第６図は一般の保護継電装置の位相特性図である
。 Ｌ・・・第１の回線、Ｍ・・・第２の回線、ＩＬ・・・
第１の送電線、２Ｌ・・・第２の送電線、９・・保護継
電装置、１０・・・選択回線選択リレー １１由短絡故
障検出リレー １２・・・ナントゲート、１３・・・限
時タイ？−１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ−・・電圧検出部、
１５・・・オアゲート。 第３図 外２名 第４図
要部を示すブロック図、第２図は本発明の実施例による
電力系統保護継電装置のブロック結線図、第３図は一般
の電力系統保護継電装置の位相特性図、第４図は一般の
保護継電装置の電圧。 電流ベクトル図、第５図は一般の保護継電装置の位相特
性図、第６図は一般の保護継電装置の位相特性図である
。 Ｌ・・・第１の回線、Ｍ・・・第２の回線、ＩＬ・・・
第１の送電線、２Ｌ・・・第２の送電線、９・・保護継
電装置、１０・・・選択回線選択リレー １１由短絡故
障検出リレー １２・・・ナントゲート、１３・・・限
時タイ？−１４ａ、１４ｂ、１４Ｃ−・・電圧検出部、
１５・・・オアゲート。 第３図 外２名 第４図
Claims (1)
- （１）平行２回線送電線の逆相電流を求め、この逆相電
流に所定の定数を掛ける手段と、 線間電圧から前記手段によって求められた値を差し引き
、この差し引かれた値が所定値以下になったことにより
送電線の短絡故障を検出して地絡回線検出リレーの出力
をロックする手段によって構成したことを特徴とする電
力系統保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8636589A JPH02266817A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 電力系統保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8636589A JPH02266817A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 電力系統保護継電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02266817A true JPH02266817A (ja) | 1990-10-31 |
Family
ID=13884858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8636589A Pending JPH02266817A (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 電力系統保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02266817A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100338472C (zh) * | 2005-06-10 | 2007-09-19 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 具有零序电压补偿的零序方向测量方法 |
| JP2013212007A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toshiba Corp | 回線選択保護継電装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883523A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-05-19 | 株式会社東芝 | 方向継電器 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP8636589A patent/JPH02266817A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5883523A (ja) * | 1981-11-12 | 1983-05-19 | 株式会社東芝 | 方向継電器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100338472C (zh) * | 2005-06-10 | 2007-09-19 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 具有零序电压补偿的零序方向测量方法 |
| JP2013212007A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Toshiba Corp | 回線選択保護継電装置 |
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