JPH04340319A - ディジタル形地絡方向継電器 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル形地絡方向
継電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】地絡方向継電器は、例えば配電線の各回
線毎に設置され、地絡発生時の零相電圧ＶＯと零相電流
ＩＯが夫々一定値以上あってかつ電圧ＶＯと電流ＩＯの
位相関係が所定範囲内にあるときに故障回線として判別
し、自回線のしゃ断器のトリップ指令を出力する。

【０００３】ディジタル形の地絡方向継電器では、図２
に示す構成にされる。配電線に接続した接地変圧器の三
次側からの零相電圧ＶＯと、自回線の零相変流器の二次
側からの零相電流ＩＯとを夫々補助変成器１で変成し、
夫々フィルタ２，３により高調波を除去して基本波を取
り出し、サンプルホールド４，５によってサンプリング
を行い、サンプル値をＡ／Ｄ変換器６によってディジタ
ル値に変換し、コンピュータ構成のリレー演算部７によ
って保護演算を行う。

【０００４】この演算は、零相電圧ＶＯが一定値以上あ
ることの電圧判定部８と零相電流ＩＯが一定値以上ある
ことの電流判定部９とＶＯとＩＯの位相関係を判定する
位相判定部１０とを有し、各判定部に条件成立を判定す
る故障判定部１１の出力でタイマ部１２による継続確認
をして保護出力を得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来のディジタル形地
絡方向継電器では、動作時間が短いときには針状波零相
電流ＩＯに対して健全回線の地絡方向継電器が誤動作す
る場合がある。これを以下に詳細に説明する。

【０００６】ケーブル地絡又はギャップ放電によるアー
ク地絡の零相電流は、波形の歪みが大きく、地絡状況に
よっては急峻な過大なピーク値を持つ針状波形になるこ
とがある。このような針状波零相電流をフィルタ３を通
した基本波は健全回線と故障回線では図３に示すように
なる。同図中、ＶＯＦ，ＩＯＦは故障回線の零相電圧と
電流波形を示し、ＶＯ，ＩＯは健全回線のそれらを示す
。これら波形からも明らかなように、フィルタを通した
零相電圧，電流は基本波が取り出されるが、故障が除去
された後にも減衰しながら残留値まで徐々に落ち着く。 この故障除去期間の減衰時に健全回線の零相電圧ＶＯと
零相電流ＩＯの位相関係が変化し、故障回線と同等の条
件成立になって誤判定を起こすことがある。

【０００７】即ち、接地方式及び配電線の充電特性によ
って異なるが、故障回線の場合には零相電圧ＶＯに対す
る零相電流ＩＯの位相特性が進み１０度〜８０度の範囲
で最高感度角を設定し、その±９０度以内を動作領域と
している。この動作領域に対し、故障が継続している期
間では図３に示すように健全回線の零相電流ＩＯの位相
は故障回線の零相電流ＩＯＦに較べて反対側（１８０度
ずれ）になっているが、故障除去期間での減衰に零相電
流ＩＯの位相が故障回線の電流ＩＯＦと同じ領域になる
ことがあり、誤判定の原因になる。この減衰時間は０．
１ｍｓ〜０．２ｍｓ程度であるが、地絡方向継電器の動
作時間の整定を短くした場合には該減衰時間内で誤動作
を起こすことがある。なお、動作時間変更は変電所との
協調等によって制限される。

【０００８】本発明の目的は、地絡事故発生時に健全回
線が針状零相電流で誤動作するのを防止した地絡方向継
電器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題の解決
を図るため、保護回線の零相電圧と零相電流の各検出信
号からフィルタを通して基本波を取り出し、この基本波
を変換したディジタルデータから故障回線の判定を行う
ディジタル形地絡方向継電器において、零相電圧と零相
電流のレベル及び位相関係から自回線の故障判定を行う
故障判定手段１１，１２と、前記零相電圧と零相電流の
レベル及び位相関係から自回線の健全判定を行う健全判
定部１３，１４と、この健全判定部の健全判定出力で一
定時間のロック出力を得るロック出力部１５と、このロ
ック出力部のロック出力期間だけ前記故障判定手段の故
障判定出力をロックして保護出力を得る抑止部１６とを
備えたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成になる本発明によれば、健全判定手段
によって自回線の健全状態を判定し、この判定時には故
障判定出力を一定時間だけロックし、故障除去期間での
誤った故障判定出力で誤動作するのを防止する。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示すリレー演算部
の構成図である。同図が図２のそれと異なる部分は演算
要素１３〜１６を設けた点にある。健全判定部１３は判
定部８，９の出力と位相判定部１０の反転出力の条件成
立で自回線の健全状態を判定する。タイマ部１４は健全
判定部１３の判定出力の一定時間継続を確認し、ロック
出力部１５はタイマ部１４の出力で一定時間のロック出
力を発生し、抑止部１６はロック出力期間だけタイマ部
１２からの故障確認出力をロックした保護出力を得る。

【００１２】上述の構成において、故障判定部１１とタ
イマ部１２は従来と同様の故障判定を行う。一方、健全
判定部１３は自回線の健全状態を判定したときにタイマ
部１４による継続確認後にロック出力部１５から単発の
一定時間のロック出力を得る。

【００１３】ここで、他の故障回線の発生後、その地絡
方向継電器出力によって当該故障回線の故障除去がなさ
れたとき、図３に示すように針状波零相電流によって故
障除去期間に故障判定部１１が誤った故障判定を行う場
合がある。このとき、故障期間に健全判定部１３が健全
判定出力を発生し、ロック出力部１５の出力期間だけ抑
止部１６によるタイマ部１２の出力をロックする。

【００１４】従って、故障回線が除去された後の健全回
線での誤動作は防止される。なお、故障回線が除去され
た直後に健全回線側に実際に事故が発生した場合にはロ
ック出力の解除後に保護対応を得ることができる。

【００１５】

【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、故障判
定手段のほかに健全判定手段を設け、健全判定時には一
定時間だけ故障判定出力をロックするようにしたため、
地絡方向継電器の動作時間を短くするもケーブル地絡や
ギャップ放電地絡等での針状波電流に対する健全回線で
の誤動作を防止できる。また、リレー演算部７での誤動
作防止手段の付加で済み、健全判定部等の各部をソフト
ウェア構成にしてプログラム上の追加のみで済み、零相
電圧等のアナログ入力回路やトリップシーケンス回路の
変更は不要になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すリレー演算部の構成図
。

【図２】従来のディジタル形地絡方向継電器の構成図。

【図３】健全／故障回線のフィルタ波形図。

【符号の説明】

８…電圧判定部、９…電流判定部、１０…位相判定部、
１１…故障判定部、１２…タイマ部、１３…健全判定部
、１４…タイマ部、１５…ロック出力部、１６…抑止部
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　保護回線の零相電圧と零相電流の各検
   出信号からフィルタを通して基本波を取り出し、この基
   本波を変換したディジタルデータから故障回線の判定を
   行うディジタル形地絡方向継電器において、零相電圧と
   零相電流のレベル及び位相関係から自回線の故障判定を
   行う故障判定手段（１１，１２）と、前記零相電圧と零
   相電流のレベル及び位相関係から自回線の健全判定を行
   う健全判定部（１３，１４）と、この健全判定部の健全
   判定出力で一定時間のロック出力を得るロック出力部（
   １５）と、このロック出力部のロック出力期間だけ前記
   故障判定手段の故障判定出力をロックして保護出力を得
   る抑止部（１６）とを備えたことを特徴とするディジタ
   ル形地絡方向継電器。