JPH05268717A - 直流送電線の保護継電装置 - Google Patents
直流送電線の保護継電装置Info
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- JPH05268717A JPH05268717A JP4295468A JP29546892A JPH05268717A JP H05268717 A JPH05268717 A JP H05268717A JP 4295468 A JP4295468 A JP 4295468A JP 29546892 A JP29546892 A JP 29546892A JP H05268717 A JPH05268717 A JP H05268717A
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Abstract
簡単な装置で保護ができるようにする。 【構成】 交流電力を順変換装置によって直流電力に変
換し、これを直流送電線を通して受電端に送電し、ここ
で、逆変換装置によって再び交流電力に変換するように
した直流送電システムに関し、直流送電線の全端子の電
流Ia ,Ib ,…を導入して、これより導出された各端
の差電流の動作量Id とすると共に、各端変化分電流を
抑制量Ir とし、動作量が抑制量より大なるときに直流
送電線の事故と判定して保護連動信号を送出する。
Description
置に関する。
公昭63-14564号(特許第 1469929号)公報に記載のもの
が使用されている。これは直流送電線特有の現象である
送電線内部事故時に順変換器側の端子の電流が増加、逆
変換器側の端子の電流が減少することに着目し、これを
検出して高速度に送電線を保護するものである。なお、
両端子の電流の差電流の大きさが一定値以上となった場
合に保護出力を送出する差動保護も使用されているが、
これは事故直後の過渡現象による不正応動を避けるた
め、高速動作に期待し得ない。
線の保護は事故後の過渡現象にすばやく応動する装置
(特公昭63-14564号に記載のものなど)と、過渡現象が
安定した後に保護を行なう差動保護装置との2つの組合
せにより補完的に実施されている。しかしながら、これ
は保護装置が複雑となり好ましいことではない。
あり、その目的は従来2つの保護装置で補完的になされ
ていた保護動作を新たに提案する保護アルゴリズムによ
り簡単な装置で高精度に実現することにある。
制量Ir より大なるときに(厳密にはリレ―感度k0を
越えて大なるとき)保護連動信号を送出する、保護継電
装置のうち次の特徴を備えたものである。
端子の電流Ia ,Ib と直流送電線の対比電位VL より
次式により導出された電気量(もしくは演算量)であ
る。
離送電線やケ―ブル区間を含まない場合には無視しうる
のでこの場合第3項は不要である。 [2] 抑制量Ir は被保護直流送電線両端子の電流I
a ,Ib より次式により導出された電気量(もしくは演
算量)である。
であり、例えば10ms(50Hz系統での半サイクル相当)間
の電流の変化分の大きさを表わす。同様にΔIb は端子
電流Ib の変化分電流である。したがって電流の変化が
大きい程抑制量は大きくなり、変化が小さいと抑制量は
小さい。又、max {ΔIa ,ΔIb }は、2つの変化分
電流ΔIa ,ΔIb のうちの大きい方を抑制量とするも
のである。
な保護継電装置においては、内部事故と外部事故の識別
が最も重要である。この識別は主に動作量Id の大小に
より識別される。外部事故では
d の大きさによりその識別がなされる。しかしながら、
実際の事故発生時には送電線自身のインダクタンスと送
電線と大地間のキャパシタンスによる振動が発生し、こ
れらの高調波成分の影響を受けて、外部事故時にも拘ら
ず過渡的に(時間と共に減衰する)誤差差電流Id εは
そのまま動作量となるので、このままでは不要動作傾向
となる。
ことにより、不要動作を回避するものであり、上記の誤
差差電流Id εは事故発生時の送電線の電気的振動によ
るものであり、この場合には両端子の電流Ia ,Ib を
同時に振動する。又、この振動の大きさは誤差差電流I
d εの大きさと同じ傾向を持つといえる。したがって両
端子・電流の変化分電流の大きさΔIa ,ΔIb を抑制
量に参加させることにより、上記の誤差差電流Id εを
相殺することが可能となる。
分ΔIa ,ΔIb について、その最大値max {ΔIa ,
ΔIb }を抑制量Ir とすることにより、事故発生後の
振動による誤差差電流Id を相殺する抑制量を発生させ
る。ここで、最大値をとる理由は確実な抑制量を得るこ
とと、この動作判定を送電線の両端に設置した別々の装
置で行なわせた場合の動作の同一性のためである。以上
により、Id ε<Ir とすることが可能となり、外部事
故時にリレ―は不動作となる。一方、内部事故では と大きく、上記の抑制量Ir で動作を阻害されることは
ない。なお、 はほぼ等しいことを意味する記号である。
は直流送電線、3A,3Bは直流リアクトル、4A,4
Bは夫々順,逆変換装置、5A,5Bは直流送電システ
ムに連がる交流系統、6A,6Bは直流変流器、7A,
7Bは入力変換器、8A,8Bは自端子の端子に比例し
た電気量を相手端子へ送信する伝送装置、9A,9Bは
相手端子の端子電流に比例した電気量を自端子へ受信す
る伝送装置、10A,10Bは7Aと9A又は7Bと9Bの
出力を入力として動作判定を行なう継電器であり、図示
のように接続される。なお、図示しないが、直流送電線
の対地電位VLを直流変成器より夫々10A,10Bに導入
する。
ブロック図でり、図中11Aは動作量合成部、12Aは抑制
量合成部、13Aは判定部、k0 はリレ―感度である。10
Bの構成も同様であるがここでは省略する。次に本発明
の実施例の作用を説明する。
装置8A,伝送装置9Bを経てB端子の継電器10Bへ伝
達され、同時に自端子(A端子)の継電器10Aへも伝達
される。同様にB端子の電流IB も入力変換器7B,伝
送装置8B,伝送装置9Aを経てA端子の継電器10Aへ
伝送され、同時に自端子(B端子)の継電器10Bへも伝
達される。したがって、継電器10A,10Bは常時、自
端,相手端子の電流の値が導入されている。このような
状態において、送電線1に事故(内部事故)が発生する
と、大きな差電流に加えて、比較的大きな減衰振動電流
が発生する。この場合の振動電流の包絡線の傾向を動作
量Id ,抑制量Ir について示したのが図3(a)であ
り、この場合Id >>Ir となり、リレ―は安定に動作
可能である。なお、>>印はId がIr より極めて大き
いことを意味する記号である。又、抑制量Ir は振動電
流によるものであり、仮に何らかの理由で保護連動が働
かず内部事故が継続し続けた場合には、Ir →0とな
り、リレ―はId >k0 (k0はリレ―の感度)、即
ち、差電流がリレ―感度以上あること(一般にいわゆる
電流マ―ジン分の差電流は存在する)を条件に継続的に
動作し続ける。
発生すると、この場合には差電流は発生するものの小さ
い。又、比較的大きな減衰振動電流が同時に発生する。
この場合の振動電流の包絡線の傾向を動作量Id ,抑制
量Ir について示したのが図3(b)であり、この場合
Id <Ir となりリレ―は安定に正不動作となる。
ば直流送電線の内・外部事故を正しく識別し、しかも高
速度に保護を行なうと共に、仮に何らかの事情で保護連
動が働かず内部事故が継続した場合においても、過渡現
象がなくなった後でも継続的に動作出力を送出すること
が可能となる。
送電線のみならず、3端子以上の多端子送電線の保護に
適用することも可能であり、たとえば3端子送電線の保
護においては、(1)式の代りに3番目の端子の処理I
c を用いて
用いて
もない。又、(1)式(1)′式によらず、公知の他の
方法による充電電流補償を実施してもよい。
5を参照して説明する。本実施例は先の実施例に更に、
内部事故と判定した時には前述の抑制量Ir を強制的に
零に切り換える手段を設けたものである。図4は本実施
例の継電器での判定処理のフロ―チャ―トである。
14のブロックで自端電流,電圧および相手端電流を演算
処理部に取り込み、15のブロックで差電流、16のブロッ
クで充電電流補償量を演算する。17のブロックでは15お
よび16で演算された差電流との充電電流補償量を用いて
動作量Id を演算する。次に本実施例では、18のブロッ
クで、現時点で継電器が動作しているかどうかを判断
し、正常時または外部事故時で動作していない時は19の
ブロックで抑制量IR を演算するが、内部事故時で一旦
継電器が動作したと判定した時は、20ブロックで抑制量
IR を強制的に零とするル―チンへ移行する。19あるい
は20で抑制量IR が求められると21のブロックで既出の
判定式により判定演算が行なわれ、その結果継電器動作
あるいは復帰がセットされる。図5に内部事故時の動作
量Id と抑制量IR の時間的変化を示す。
故電流が過渡振動しても、本実施例では図5(a)のよ
うに内部事故時には十分な動作量Id により一旦継電器
が動作すると、抑制量IR が零に制御されるので、その
直後の動作量Id の過渡的な振動がおきても抑制量IR
が動作量Id を上回ることは無く、安定した継電器動作
が得られる。また、外部事故時には従来通り大きな抑制
量IR が得られ継電器が誤動作することはない。
ある2端子送電線について述べたが、充電電流補償の有
無は本発明の本質ではなく、また充電電流補償の演算も
公知の他の方法で実施してもよい。端子数についても、
3端子以上の多端子送電線の保護に適用できることは勿
論である。更に、第3の実施例について、図3及び図7
を参照して説明する。
まりリレ―感度k0 を設定するもととなる電流マ―ジン
が直流線路電圧によって変わることに着目し、リレ―感
度を直流線路電圧に従い変化させるものである。
る。特性aは整流器(REC)運転の特性を示し、特性
bは逆変換器(INV)運転の特性を示す。この2つの
特性の交点がその時点での直流送電の運転点を示す。
圧はほとんどゼロになるので、直流送電の運転は、RE
C運転は運転点c、INV運転は運転点dで運転される
ので、電流差分Id=ia+ibは、過渡的には大きな
電流変動があれが、最終的には、電流マ―ジンと呼ばれ
る△I1 になる。(従来、この場合の電流差動リレ―の
最小感度はΔI1 /2に設定していた。)ところで、こ
のΔIは明らかなように、直流線路電圧VL によってそ
の値が変わる、即ちΔIは直流線路電圧の関数、ΔI=
f(VL )である。
線路電圧を入力し、リレ―感度を変化させる感度設定部
24を設けたものである。これにより、例えば高抵抗地絡
の場合には直流線路電圧VL はあまり低下しない。そこ
で、そのときのVL に対するΔIから感度k02=f(V
L2)=ΔI/2を演算する。つまり、ΔI2 <ΔI1の
関係からk02<k01となり事故検出が高くなる。
来2つの保護装置で補完的になされていた保護動作を、
1つの簡単な装置で高精度,高感度で実現することが可
能となる。
明するための構成図。
間的変化を示す図。
理のフロ―チャ―ト。
時間的変化を示す図。
度の関係を示す図。
Claims (5)
- 【請求項1】 交流電力を直流電力に変換する順変換装
置及びこの直流電力を直流送電線を通して受電端に送電
し、交流電力に変換する逆変換装置を備える直流送電シ
ステムの直流送電線の保護継電装置において、前記直流
送電線の各端子の電流を導入して、これにより導出され
た各端の差電流より動作量を求めると共に、各端変化分
電流より抑制量を求め、動作量が抑制量より大なるとき
に直流送電線の事故と判定して保護連動信号を送出する
ことを特徴とする直流送電線の保護継電装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記抑制量は各端子
電流の変化分の最大値とすることを特徴とする直流送電
線の保護継電装置。 - 【請求項3】 交流電力を直流電力に変換して送電する
直流送電線の保護継電装置において、前記直流送電線の
各端子の電流を相互に相手端に伝送する伝送手段と、前
記自端と相手端の電流の差電流を求めて動作量を演算す
る動作量合成手段と、前記電流の変化分より抑制量を求
める抑制量合成手段と、前記動作量が前記抑制量と継電
器の感度との和より大なるときに直流送電線の区間内事
故と判定する判定手段と、前記抑制量の演算において区
間内事故と判定した時には抑制量を強制的に零に切り換
える零制御手段とを具備することを特徴とする直流送電
線の保護継電装置。 - 【請求項4】 交流電力を直流電力に変換して送電する
直流送電線の保護継電装置において、前記直流送電線の
各端子の電流の差電流を求め動作量とする動作量合成手
段と、前記各端子の電流から抑制量を求める抑制量合成
手段と、直流線路電圧によってリレ―感度を変化させる
感度設定手段と、前記動作量から前記抑制量を減算した
値が前記感度設定手段からのリレ―感度より大きいとき
内部事故と判定し出力する判定手段とを具備することを
特徴とする直流送電線の保護継電装置。 - 【請求項5】 請求項4において、前記感度設定手段は
直流線路電圧が高いとき感度を小さくすることを特徴と
する直流送電線の保護継電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29546892A JP3396496B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-11-05 | 直流送電線の保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-9893 | 1992-01-23 | ||
JP989392 | 1992-01-23 | ||
JP29546892A JP3396496B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-11-05 | 直流送電線の保護継電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05268717A true JPH05268717A (ja) | 1993-10-15 |
JP3396496B2 JP3396496B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=26344704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29546892A Expired - Lifetime JP3396496B2 (ja) | 1992-01-23 | 1992-11-05 | 直流送電線の保護継電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3396496B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013077152A1 (ja) * | 2011-11-21 | 2013-05-30 | 株式会社 東芝 | 直流き電保護継電装置及び故障検出方法 |
WO2022044169A1 (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | 日本電信電話株式会社 | 直流配電システム、制御装置、異常検知方法、及びプログラム |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP29546892A patent/JP3396496B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013077152A1 (ja) * | 2011-11-21 | 2013-05-30 | 株式会社 東芝 | 直流き電保護継電装置及び故障検出方法 |
JP2013110869A (ja) * | 2011-11-21 | 2013-06-06 | Toshiba Corp | 直流き電保護継電装置及び故障検出方法 |
WO2022044169A1 (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-03 | 日本電信電話株式会社 | 直流配電システム、制御装置、異常検知方法、及びプログラム |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3396496B2 (ja) | 2003-04-14 |
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