JPH06186270A - 方向自動試験装置 - Google Patents
方向自動試験装置Info
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- JPH06186270A JPH06186270A JP4337526A JP33752692A JPH06186270A JP H06186270 A JPH06186270 A JP H06186270A JP 4337526 A JP4337526 A JP 4337526A JP 33752692 A JP33752692 A JP 33752692A JP H06186270 A JPH06186270 A JP H06186270A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】系統に設置された計器用変成器ＰＴ，ＣＴから
リレー２の設置されている盤に到るまでの結線区間３に
おける誤結線を自動的に発見する。 【構成】計器用変成器ＰＴ，ＣＴにより検出される相電
流と相電圧との組み合わせ、又は線間電流と線間電圧と
の組み合わせに基づいて、負荷のインピーダンスを算出
し、このインピーダンスが複素平面の左側又は右側のい
ずれにあるのかを方向判定部１によって判定し、この判
定結果に基づいて潮流の方向がライン側にあるかブス側
にあるかを表示する。 【効果】方向試験の簡素化及び試験時間の短縮を図るこ
とができる。
リレー２の設置されている盤に到るまでの結線区間３に
おける誤結線を自動的に発見する。 【構成】計器用変成器ＰＴ，ＣＴにより検出される相電
流と相電圧との組み合わせ、又は線間電流と線間電圧と
の組み合わせに基づいて、負荷のインピーダンスを算出
し、このインピーダンスが複素平面の左側又は右側のい
ずれにあるのかを方向判定部１によって判定し、この判
定結果に基づいて潮流の方向がライン側にあるかブス側
にあるかを表示する。 【効果】方向試験の簡素化及び試験時間の短縮を図るこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、系統に設置された計器
用変成器からリレーの設置されている盤に到るまでの誤
結線の有無を発見するための、方向自動試験装置に関す
るものである。
用変成器からリレーの設置されている盤に到るまでの誤
結線の有無を発見するための、方向自動試験装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】系統に短絡リレーを設置するとき、系統
に設置されている計器用変圧器や変流器から短絡リレー
の設置されている盤に到るまでの結線に極性や相の誤り
（以下「誤結線」という）が発生することがある。この
誤結線があると、短絡リレーの方向の選択を誤ってしま
うので、誤結線の有無を発見するための方向試験を行う
必要がある。
に設置されている計器用変圧器や変流器から短絡リレー
の設置されている盤に到るまでの結線に極性や相の誤り
（以下「誤結線」という）が発生することがある。この
誤結線があると、短絡リレーの方向の選択を誤ってしま
うので、誤結線の有無を発見するための方向試験を行う
必要がある。
【０００３】この方向試験は、従来では図１０に示すよ
うに、短絡リレーの電圧抑制を外し、潮流（負荷電流）
を流してその方向を確認することによって行われてい
た。図１１は、従来の方向試験方法を示す回路図であ
る。図１１(a) に示すように、系統に設置された３つの
変流器ＣＴから短絡リレーまでの配線の途中に試験端子
５を接続し、潮流を流して短絡リレーの動作を確認す
る。次に、図１１(b) に示すように、試験端子５内の配
線を変えて１２０°進み位相の電流を作り、潮流を流し
て短絡リレーの不動作を確認する。
うに、短絡リレーの電圧抑制を外し、潮流（負荷電流）
を流してその方向を確認することによって行われてい
た。図１１は、従来の方向試験方法を示す回路図であ
る。図１１(a) に示すように、系統に設置された３つの
変流器ＣＴから短絡リレーまでの配線の途中に試験端子
５を接続し、潮流を流して短絡リレーの動作を確認す
る。次に、図１１(b) に示すように、試験端子５内の配
線を変えて１２０°進み位相の電流を作り、潮流を流し
て短絡リレーの不動作を確認する。
【０００４】このようにして、誤結線を発見することが
できる。
できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記の試験は系統に保
護リレー盤を設置する時に現地で行うことになり、迅速
な作業が望まれる。ところが、前記の試験方法では、試
験時に試験端子の配線替えを行わねばならず、作業が面
倒であり、かつ、時間がかかるという問題がある。
護リレー盤を設置する時に現地で行うことになり、迅速
な作業が望まれる。ところが、前記の試験方法では、試
験時に試験端子の配線替えを行わねばならず、作業が面
倒であり、かつ、時間がかかるという問題がある。
【０００６】そこで、本発明では、計器用変成器の結線
に誤りがないかどうかを、潮流を利用して方向試験する
場合において、方向試験の簡素化及び現地試験の時間短
縮を図ることができる方向自動試験装置を提供すること
を目的とする。
に誤りがないかどうかを、潮流を利用して方向試験する
場合において、方向試験の簡素化及び現地試験の時間短
縮を図ることができる方向自動試験装置を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の方向自動試験装
置は、計器用変成器により検出される相電流と相電圧と
の組み合わせ、又は線間電流と線間電圧との組み合わせ
に基づいて、負荷のインピーダンスを算出し、このイン
ピーダンスが複素平面の左側又は右側のいずれにあるの
かを判定する方向判定手段と、この方向判定結果に基づ
いて潮流の方向がライン側にあるかブス側にあるかを表
示する方向表示手段とを備えているものである。
置は、計器用変成器により検出される相電流と相電圧と
の組み合わせ、又は線間電流と線間電圧との組み合わせ
に基づいて、負荷のインピーダンスを算出し、このイン
ピーダンスが複素平面の左側又は右側のいずれにあるの
かを判定する方向判定手段と、この方向判定結果に基づ
いて潮流の方向がライン側にあるかブス側にあるかを表
示する方向表示手段とを備えているものである。
【０００８】
【作用】前記構成の方向自動試験装置であれば、負荷の
インピーダンスを算出し、このインピーダンスが複素平
面の左側又は右側のいずれにあるのかを方向判定手段に
よって判定する。複素平面の左側又は右側のいずれにあ
るのかを判定するので、図２に示すように方向判定手段
の最高感度角θは０°となり、一方負荷のインピーダン
スは健全時ではほぼ純抵抗成分となるので、方向判定手
段の最高感度角と潮流の角度が一致し、従来の電圧抑制
を外したリレーによる判定（図１０参照）と比較して、
最も感度よく方向判定が行える。そして、この方向判定
結果に基づいて潮流の方向がライン側にあるかブス側に
あるかを表示するので、この表示と、実際の潮流方向と
が一致しているかどうかを確認することにより方向試験
ができる。
インピーダンスを算出し、このインピーダンスが複素平
面の左側又は右側のいずれにあるのかを方向判定手段に
よって判定する。複素平面の左側又は右側のいずれにあ
るのかを判定するので、図２に示すように方向判定手段
の最高感度角θは０°となり、一方負荷のインピーダン
スは健全時ではほぼ純抵抗成分となるので、方向判定手
段の最高感度角と潮流の角度が一致し、従来の電圧抑制
を外したリレーによる判定（図１０参照）と比較して、
最も感度よく方向判定が行える。そして、この方向判定
結果に基づいて潮流の方向がライン側にあるかブス側に
あるかを表示するので、この表示と、実際の潮流方向と
が一致しているかどうかを確認することにより方向試験
ができる。
【０００９】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。 (1) 第１の実施例 図１は、３相平行２回線の電源端に主保護用５０Ｓリレ
ー（短絡回線選択リレー）２を使用したときの、方向自
動試験装置の配置状態を示す回路図である。
明する。 (1) 第１の実施例 図１は、３相平行２回線の電源端に主保護用５０Ｓリレ
ー（短絡回線選択リレー）２を使用したときの、方向自
動試験装置の配置状態を示す回路図である。
【００１０】３相平行２回線１Ｌ，２Ｌには、変流器Ｃ
Ｔ及び計器用変圧器ＰＴが設けられており、それらによ
って検出される１Ｌ回線の相電流Ｉ1a，Ｉ1b，Ｉ1c、２
Ｌ回線の相電流Ｉ2a，Ｉ2b，Ｉ2c、回線の相電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc は、結線区間３を通してそれぞれ方向判定部
１に供給されている。この方向判定部１は、方向自動試
験装置の主要部をなすものであり、方向判定部１から判
定結果表示信号が出力される。
Ｔ及び計器用変圧器ＰＴが設けられており、それらによ
って検出される１Ｌ回線の相電流Ｉ1a，Ｉ1b，Ｉ1c、２
Ｌ回線の相電流Ｉ2a，Ｉ2b，Ｉ2c、回線の相電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc は、結線区間３を通してそれぞれ方向判定部
１に供給されている。この方向判定部１は、方向自動試
験装置の主要部をなすものであり、方向判定部１から判
定結果表示信号が出力される。
【００１１】図３は、前記方向判定部１の構成を示すブ
ロック図である。この方向判定部１は、相電圧及び相電
流を所定レベルの相電圧及び相電流に変換するＹ−Ｙ変
換器１１、Ｙ−Ｙ変換器１１で変換された電圧信号を所
定電気角（例えば30度）ごとにサンプリングするサンプ
ルホールド回路１２、マルチプレクサ１３、Ａ／Ｄ変換
器１４、Ａ／Ｄ変換器１４により変換されたディジタル
値を格納するメモリ１５、並びに、前記メモリ１５に格
納されている相電流、相電流を要素として演算を行って
方向判定を行う演算部１６を備えている。
ロック図である。この方向判定部１は、相電圧及び相電
流を所定レベルの相電圧及び相電流に変換するＹ−Ｙ変
換器１１、Ｙ−Ｙ変換器１１で変換された電圧信号を所
定電気角（例えば30度）ごとにサンプリングするサンプ
ルホールド回路１２、マルチプレクサ１３、Ａ／Ｄ変換
器１４、Ａ／Ｄ変換器１４により変換されたディジタル
値を格納するメモリ１５、並びに、前記メモリ１５に格
納されている相電流、相電流を要素として演算を行って
方向判定を行う演算部１６を備えている。
【００１２】ここで、方向判定部１の判定動作を以下に
説明する。まず、ａ相に注目することとし、電源端から
見た各回線のインピーダンスを次のように定義する。 Ｚ1a＝Ｖa ／Ｉ1a （１Ｌ回線） Ｚ2a＝−Ｖa ／Ｉ2a （２Ｌ回線） ２Ｌ側に負の符号がつくのは、方向判定部１のユニット
内で２Ｌ側の電流の極性を反転させているからである。
以下、簡単のため添字ａは省略し、 Ｚ1 ＝Ｖ／Ｉ1 Ｚ2 ＝−Ｖ／Ｉ2 と表わす。これらのインピーダンスＺ1 ，Ｚ2 は、健全
時にはほぼ抵抗分となるので、潮流方向を判定しようと
すれば、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平面の右半分
にあるか左半分にあるかを判定すればよい（図４参
照）。
説明する。まず、ａ相に注目することとし、電源端から
見た各回線のインピーダンスを次のように定義する。 Ｚ1a＝Ｖa ／Ｉ1a （１Ｌ回線） Ｚ2a＝−Ｖa ／Ｉ2a （２Ｌ回線） ２Ｌ側に負の符号がつくのは、方向判定部１のユニット
内で２Ｌ側の電流の極性を反転させているからである。
以下、簡単のため添字ａは省略し、 Ｚ1 ＝Ｖ／Ｉ1 Ｚ2 ＝−Ｖ／Ｉ2 と表わす。これらのインピーダンスＺ1 ，Ｚ2 は、健全
時にはほぼ抵抗分となるので、潮流方向を判定しようと
すれば、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平面の右半分
にあるか左半分にあるかを判定すればよい（図４参
照）。
【００１３】インピーダンスＺ1 が複素平面の右半分に
あり、インピーダンスＺ2 が複素平面の左半分にある条
件は、単位ベクトルを（１，０）とすると、それぞれ ＜Ｚ1 ，（１，０）＞≧０ (1) ＜Ｚ2 ，（１，０）＞≦０ (2) で与えられる。上の＜ ＞は内積を表わす。ここで、 Ｖ＝Ｖc ＋ｊＶs Ｉ1 ＝Ｉ1c＋ｊＩ1s Ｉ2 ＝Ｉ2c＋ｊＩ2s と表すと、 Ｚ1 ＝ＶＩ1 * ／Ｉ1 Ｉ1 * ＝（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ1c−ｊＩ1s）／｜Ｉ1 ｜2 ＝〔（Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s）＋ｊ（Ｖs Ｉ1c−Ｖc Ｉ1s）〕／｜Ｉ1 ｜2 Ｚ2 ＝−ＶＩ2 * ／Ｉ2 Ｉ2 * ＝−（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ2c−ｊＩ2s）／｜Ｉ2 ｜2 ＝−〔（Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s）＋ｊ（Ｖs Ｉ2c−Ｖc Ｉ2s）〕／｜Ｉ2 ｜2 となる。このＺ1 ，Ｚ2 を(1) 式、(2) 式に代入する
と、 Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s≧０ (3) Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s≦０ (4) となる。この式が、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平
面の右半分及び左半分にある条件を表わし、この式によ
って、潮流の方向を判定することができる。
あり、インピーダンスＺ2 が複素平面の左半分にある条
件は、単位ベクトルを（１，０）とすると、それぞれ ＜Ｚ1 ，（１，０）＞≧０ (1) ＜Ｚ2 ，（１，０）＞≦０ (2) で与えられる。上の＜ ＞は内積を表わす。ここで、 Ｖ＝Ｖc ＋ｊＶs Ｉ1 ＝Ｉ1c＋ｊＩ1s Ｉ2 ＝Ｉ2c＋ｊＩ2s と表すと、 Ｚ1 ＝ＶＩ1 * ／Ｉ1 Ｉ1 * ＝（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ1c−ｊＩ1s）／｜Ｉ1 ｜2 ＝〔（Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s）＋ｊ（Ｖs Ｉ1c−Ｖc Ｉ1s）〕／｜Ｉ1 ｜2 Ｚ2 ＝−ＶＩ2 * ／Ｉ2 Ｉ2 * ＝−（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ2c−ｊＩ2s）／｜Ｉ2 ｜2 ＝−〔（Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s）＋ｊ（Ｖs Ｉ2c−Ｖc Ｉ2s）〕／｜Ｉ2 ｜2 となる。このＺ1 ，Ｚ2 を(1) 式、(2) 式に代入する
と、 Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s≧０ (3) Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s≦０ (4) となる。この式が、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平
面の右半分及び左半分にある条件を表わし、この式によ
って、潮流の方向を判定することができる。
【００１４】一方、潮流判定のためには、電圧、電流が
ある程度の値以上でないと、正確な判定ができないの
で、 Ｖc 2 ＋Ｖs 2 ≧Ｖ／２ (5) Ｉ1c 2 ＋Ｉ1s 2 ≧Ｉ／２ (6) Ｉ2c 2 ＋Ｉ2s 2 ≧Ｉ／２ (7) であることを確認する。ここで、Ｖ，Ｉはそれぞれ方向
判定に必要な相電圧、相電流の定格値である。以上の
(3) 〜(7) 式が方向判定部１の動作判定式となる。
ある程度の値以上でないと、正確な判定ができないの
で、 Ｖc 2 ＋Ｖs 2 ≧Ｖ／２ (5) Ｉ1c 2 ＋Ｉ1s 2 ≧Ｉ／２ (6) Ｉ2c 2 ＋Ｉ2s 2 ≧Ｉ／２ (7) であることを確認する。ここで、Ｖ，Ｉはそれぞれ方向
判定に必要な相電圧、相電流の定格値である。以上の
(3) 〜(7) 式が方向判定部１の動作判定式となる。
【００１５】図５は、以上の判定式を用いた判定手法を
図式化したものである。図５では１Ｌ回線のみ図示して
いるが、２Ｌ回線についてもこれと同様の判定が行われ
る。まず(5) 式と(6) 式との論理積をとり、これと(3)
式との論理積をとって、動作判定回数が３回、復帰判定
回数が３回続けばライン側の方向判定出力５０ＳＤＬを
出す。一方、(5) 式と(6) 式との論理積をとり、これと
(3) 式の否定との論理積をとって、動作判定回数が３
回、復帰判定回数が３回続けばブス側の方向判定出力５
０ＳＤＢを出す。ここで「５０ＳＤＬ」の５０Ｓはリレ
ー判定方式を、Ｄは方向(DIRECTIONAL) を、Ｌはライン
側を表わし、「５０ＳＤＢ」のＢはブス側を表わす。
図式化したものである。図５では１Ｌ回線のみ図示して
いるが、２Ｌ回線についてもこれと同様の判定が行われ
る。まず(5) 式と(6) 式との論理積をとり、これと(3)
式との論理積をとって、動作判定回数が３回、復帰判定
回数が３回続けばライン側の方向判定出力５０ＳＤＬを
出す。一方、(5) 式と(6) 式との論理積をとり、これと
(3) 式の否定との論理積をとって、動作判定回数が３
回、復帰判定回数が３回続けばブス側の方向判定出力５
０ＳＤＢを出す。ここで「５０ＳＤＬ」の５０Ｓはリレ
ー判定方式を、Ｄは方向(DIRECTIONAL) を、Ｌはライン
側を表わし、「５０ＳＤＢ」のＢはブス側を表わす。
【００１６】上の図５の判定は、ａ相のほか、ｂ相、ｃ
相についても行う。以下、ａ相の判定結果は５０ＳＤＬ
−ａと表示し、ｂ相の判定結果は５０ＳＤＬ−ｂ、ｃ相
の判定結果は５０ＳＤＬ−ｃと表示する。以上の判定結
果を処理して、判定結果表示信号を出力し、表示灯を点
灯させる回路を図６に示す。
相についても行う。以下、ａ相の判定結果は５０ＳＤＬ
−ａと表示し、ｂ相の判定結果は５０ＳＤＬ−ｂ、ｃ相
の判定結果は５０ＳＤＬ−ｃと表示する。以上の判定結
果を処理して、判定結果表示信号を出力し、表示灯を点
灯させる回路を図６に示す。
【００１７】図６によれば、１Ｌ回線のライン側の各相
の判定結果５０ＳＤＬ−ａ，５０ＳＤＬ−ｂ，５０ＳＤ
Ｌ−ｃの論理積、１Ｌ回線のブス側の各相の判定結果５
０ＳＤＢ−ａ，５０ＳＤＢ−ｂ，５０ＳＤＢ−ｃの論理
積、２Ｌ回線のライン側の各相の判定結果５０ＳＤＬ−
ａ，５０ＳＤＬ−ｂ，５０ＳＤＬ−ｃの論理積、及び２
Ｌ回線のブス側の各相の判定結果５０ＳＤＢ−ａ，５０
ＳＤＢ−ｂ，５０ＳＤＢ−ｃの論理積がとられ、各論理
積出力はテストスイッチがオンされることを条件に、そ
れぞれフォトカプラーに入力されている。フォトカプラ
ーでは、ランプ駆動出力に変換され、そして、１Ｌライ
ン側、１Ｌブス側、２Ｌライン側、２Ｌブス側ごとに接
続された表示灯が点灯されるようになっている。
の判定結果５０ＳＤＬ−ａ，５０ＳＤＬ−ｂ，５０ＳＤ
Ｌ−ｃの論理積、１Ｌ回線のブス側の各相の判定結果５
０ＳＤＢ−ａ，５０ＳＤＢ−ｂ，５０ＳＤＢ−ｃの論理
積、２Ｌ回線のライン側の各相の判定結果５０ＳＤＬ−
ａ，５０ＳＤＬ−ｂ，５０ＳＤＬ−ｃの論理積、及び２
Ｌ回線のブス側の各相の判定結果５０ＳＤＢ−ａ，５０
ＳＤＢ−ｂ，５０ＳＤＢ−ｃの論理積がとられ、各論理
積出力はテストスイッチがオンされることを条件に、そ
れぞれフォトカプラーに入力されている。フォトカプラ
ーでは、ランプ駆動出力に変換され、そして、１Ｌライ
ン側、１Ｌブス側、２Ｌライン側、２Ｌブス側ごとに接
続された表示灯が点灯されるようになっている。
【００１８】以上のような方向自動試験装置の構成にお
ける、実際の判定手順は次のとおりである。まず、系統
に負荷を接続して潮流を流す。方向判定部１には、各相
電圧、各相電流の検出値が入力され、各相ａ，ｂ，ｃ、
各回線１Ｌ，２Ｌごとに前述の(3) 〜(7) 式に基づいた
判定が行われ、その結果に基づいて５０ＳＤＬ，５０Ｓ
ＤＢといった論理判断内容が出力される（図５参照）。
そして系統管理者がテストスイッチをオンすると、図６
のシーケンスに従って各回線１Ｌ，２Ｌ、ライン側、ブ
ス側ごとに判断の結果が表示される。
ける、実際の判定手順は次のとおりである。まず、系統
に負荷を接続して潮流を流す。方向判定部１には、各相
電圧、各相電流の検出値が入力され、各相ａ，ｂ，ｃ、
各回線１Ｌ，２Ｌごとに前述の(3) 〜(7) 式に基づいた
判定が行われ、その結果に基づいて５０ＳＤＬ，５０Ｓ
ＤＢといった論理判断内容が出力される（図５参照）。
そして系統管理者がテストスイッチをオンすると、図６
のシーケンスに従って各回線１Ｌ，２Ｌ、ライン側、ブ
ス側ごとに判断の結果が表示される。
【００１９】表示内容と判定結果との対応関係を以下に
説明する。図１に示すように、方向自動試験装置が電源
端に設けられている場合、判定結果の正常、異常は、次
のようにして判断される。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：異常 ライン側点灯、ブス側消灯：正常 判定結果が異常であれば、計器用変成器からリレーの設
置されている盤に到るまでの結線区間３に誤結線がある
と推定される。
説明する。図１に示すように、方向自動試験装置が電源
端に設けられている場合、判定結果の正常、異常は、次
のようにして判断される。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：異常 ライン側点灯、ブス側消灯：正常 判定結果が異常であれば、計器用変成器からリレーの設
置されている盤に到るまでの結線区間３に誤結線がある
と推定される。
【００２０】もし、方向自動試験装置が負荷端に設けら
れていれば、判断マップは次のようになる。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：正常 ライン側点灯、ブス側消灯：異常 (2) 第２の実施例 次に、３相平行２回線の電源端に後備保護用４４Ｓリレ
ー（短絡距離リレー）を使用したときの、方向自動判定
法について説明する。方向自動試験装置の配置は図１と
同じなので、以下図１により説明する。
れていれば、判断マップは次のようになる。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：正常 ライン側点灯、ブス側消灯：異常 (2) 第２の実施例 次に、３相平行２回線の電源端に後備保護用４４Ｓリレ
ー（短絡距離リレー）を使用したときの、方向自動判定
法について説明する。方向自動試験装置の配置は図１と
同じなので、以下図１により説明する。
【００２１】３相平行２回線１Ｌ，２Ｌには、変流器Ｃ
Ｔ及び計器用変圧器ＰＴが設けられており、それらによ
って検出される１Ｌ回線の相電流Ｉ1a，Ｉ1b，Ｉ1c、２
Ｌ回線の相電流Ｉ2a，Ｉ2b，Ｉ2c、回線の相電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc は、結線区間３を通してそれぞれ方向判定部
１に供給されている。この方向判定部１は、方向自動試
験装置を構成するものであり、方向判定部１から判定結
果表示信号が出力される。
Ｔ及び計器用変圧器ＰＴが設けられており、それらによ
って検出される１Ｌ回線の相電流Ｉ1a，Ｉ1b，Ｉ1c、２
Ｌ回線の相電流Ｉ2a，Ｉ2b，Ｉ2c、回線の相電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc は、結線区間３を通してそれぞれ方向判定部
１に供給されている。この方向判定部１は、方向自動試
験装置を構成するものであり、方向判定部１から判定結
果表示信号が出力される。
【００２２】図７は、前記方向判定部１の構成を示すブ
ロック図である。この方向判定部１は、相電圧及び相電
流を所定レベルの線間電圧及び線間電流に変換するＹ−
Δ変換器１１′、Ｙ−Δ変換器１１′で変換された電圧
信号を所定電気角（例えば30度）ごとにサンプリングす
るサンプルホールド回路１２、マルチプレクサ１３、Ａ
／Ｄ変換器１４、Ａ／Ｄ変換器１４により変換されたデ
ィジタル値を格納するメモリ１５、並びに、前記メモリ
１５に格納されている線間電流、線間電流を要素として
演算を行って方向の判定を行う演算部１６を備えてい
る。
ロック図である。この方向判定部１は、相電圧及び相電
流を所定レベルの線間電圧及び線間電流に変換するＹ−
Δ変換器１１′、Ｙ−Δ変換器１１′で変換された電圧
信号を所定電気角（例えば30度）ごとにサンプリングす
るサンプルホールド回路１２、マルチプレクサ１３、Ａ
／Ｄ変換器１４、Ａ／Ｄ変換器１４により変換されたデ
ィジタル値を格納するメモリ１５、並びに、前記メモリ
１５に格納されている線間電流、線間電流を要素として
演算を行って方向の判定を行う演算部１６を備えてい
る。
【００２３】ここで、方向判定部１の判定動作を以下に
説明する。まず、ａ−ｂ相間に注目することとし、方向
判定部１から見た線間のインピーダンスを、線間電圧と
線間電流を用いて次のように定義する。 Ｚ1ab ＝Ｖab／（Ｉ1a−Ｉ1b） （１Ｌ回線） Ｚ2ab ＝−Ｖab／（Ｉ2a−Ｉ2b）（２Ｌ回線） ２Ｌ側に負の符号がつくのは、方向判定部１のユニット
内で２Ｌ側の電流の極性を反転させているからである。
以下、簡単のため添字ａ，ｂ，ａｂは省略し、 Ｚ1 ＝Ｖ／Ｉ1 Ｚ2 ＝−Ｖ／Ｉ2 と表わす。これらのインピーダンスＺ1 ，Ｚ2 は、健全
時には抵抗分となるので、潮流方向を判定しようとすれ
ば、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平面の右半分にあ
るか左半分にあるかを判定すればよい。
説明する。まず、ａ−ｂ相間に注目することとし、方向
判定部１から見た線間のインピーダンスを、線間電圧と
線間電流を用いて次のように定義する。 Ｚ1ab ＝Ｖab／（Ｉ1a−Ｉ1b） （１Ｌ回線） Ｚ2ab ＝−Ｖab／（Ｉ2a−Ｉ2b）（２Ｌ回線） ２Ｌ側に負の符号がつくのは、方向判定部１のユニット
内で２Ｌ側の電流の極性を反転させているからである。
以下、簡単のため添字ａ，ｂ，ａｂは省略し、 Ｚ1 ＝Ｖ／Ｉ1 Ｚ2 ＝−Ｖ／Ｉ2 と表わす。これらのインピーダンスＺ1 ，Ｚ2 は、健全
時には抵抗分となるので、潮流方向を判定しようとすれ
ば、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平面の右半分にあ
るか左半分にあるかを判定すればよい。
【００２４】インピーダンスＺ1 が複素平面の右半分に
あり、インピーダンスＺ2 が複素平面の左半分にある条
件は、単位ベクトルを（１，０）とすると、それぞれ ＜Ｚ1 ，（１，０）＞≧０ (8) ＜Ｚ2 ，（１，０）＞≦０ (9) で与えられる。上の＜ ＞は内積を表わす。ここで、 Ｖ＝Ｖc ＋ｊＶs Ｉ1 ＝Ｉ1c＋ｊＩ1s Ｉ2 ＝Ｉ2c＋ｊＩ2s と表すと、 Ｚ1 ＝ＶＩ1 * ／Ｉ1 Ｉ1 * ＝（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ1c−ｊＩ1s）／｜Ｉ1 ｜2 ＝〔（Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s）＋ｊ（Ｖs Ｉ1c−Ｖc Ｉ1s）〕／｜Ｉ1 ｜2 Ｚ2 ＝−ＶＩ2 * ／Ｉ2 Ｉ2 * ＝−（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ2c−ｊＩ2s）／｜Ｉ2 ｜2 ＝−〔（Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s）＋ｊ（Ｖs Ｉ2c−Ｖc Ｉ2s）〕／｜Ｉ2 ｜2 となる。このＺ1 ，Ｚ2 を(8) 式、(9) 式に代入する
と、 Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s≧０ (10) Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s≦０ (11) となる。この式が、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平
面の右半分及び左半分にある条件を表わし、この式によ
って、潮流の方向を判定することができる。一方、潮流
判定のためには、電圧、電流がある程度の値以上でない
と、正確な判定ができないので、 Ｖc 2 ＋Ｖs 2 ≧Ｖab／２ (12) Ｉ1c 2 ＋Ｉ1s 2 ≧Ｉab／２ (13) Ｉ2c 2 ＋Ｉ2s 2 ≧Ｉab／２ (14) であることを確認する。ここで、Ｖab，Ｉabはそれぞれ
方向判定に必要な線間電圧、線間電流の定格値である。
以上の(10)〜(14)式が方向判定部１の動作判定式とな
る。
あり、インピーダンスＺ2 が複素平面の左半分にある条
件は、単位ベクトルを（１，０）とすると、それぞれ ＜Ｚ1 ，（１，０）＞≧０ (8) ＜Ｚ2 ，（１，０）＞≦０ (9) で与えられる。上の＜ ＞は内積を表わす。ここで、 Ｖ＝Ｖc ＋ｊＶs Ｉ1 ＝Ｉ1c＋ｊＩ1s Ｉ2 ＝Ｉ2c＋ｊＩ2s と表すと、 Ｚ1 ＝ＶＩ1 * ／Ｉ1 Ｉ1 * ＝（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ1c−ｊＩ1s）／｜Ｉ1 ｜2 ＝〔（Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s）＋ｊ（Ｖs Ｉ1c−Ｖc Ｉ1s）〕／｜Ｉ1 ｜2 Ｚ2 ＝−ＶＩ2 * ／Ｉ2 Ｉ2 * ＝−（Ｖc ＋ｊＶs ）（Ｉ2c−ｊＩ2s）／｜Ｉ2 ｜2 ＝−〔（Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s）＋ｊ（Ｖs Ｉ2c−Ｖc Ｉ2s）〕／｜Ｉ2 ｜2 となる。このＺ1 ，Ｚ2 を(8) 式、(9) 式に代入する
と、 Ｖc Ｉ1c＋Ｖs Ｉ1s≧０ (10) Ｖc Ｉ2c＋Ｖs Ｉ2s≦０ (11) となる。この式が、インピーダンスＺ1 ，Ｚ2 が複素平
面の右半分及び左半分にある条件を表わし、この式によ
って、潮流の方向を判定することができる。一方、潮流
判定のためには、電圧、電流がある程度の値以上でない
と、正確な判定ができないので、 Ｖc 2 ＋Ｖs 2 ≧Ｖab／２ (12) Ｉ1c 2 ＋Ｉ1s 2 ≧Ｉab／２ (13) Ｉ2c 2 ＋Ｉ2s 2 ≧Ｉab／２ (14) であることを確認する。ここで、Ｖab，Ｉabはそれぞれ
方向判定に必要な線間電圧、線間電流の定格値である。
以上の(10)〜(14)式が方向判定部１の動作判定式とな
る。
【００２５】図８は、以上の判定式を用いた判定手法を
図式化したものである。図８では１Ｌ回線のみ図示して
いるが、２Ｌ回線についてもこれと同様の判定が行われ
る。まず(12)式と(13)式との論理積をとり、これと(10)
式との論理積をとって、動作判定回数が３回、復帰判定
回数が３回続けばライン側の方向判定出力４４ＳＤＬを
出す。一方、(12)式と(13)式との論理積をとり、これと
(10)式の否定との論理積をとって、動作判定回数が３
回、復帰判定回数が３回続けばブス側の方向判定出力４
４ＳＤＢを出す。なお、「４４ＳＤＬ」の４４Ｓはリレ
ー判定方式を、Ｄは方向(DIRECTIONAL) を、Ｌはライン
側を表わす。「４４ＳＤＢ」のＢはブス側を表わす。
図式化したものである。図８では１Ｌ回線のみ図示して
いるが、２Ｌ回線についてもこれと同様の判定が行われ
る。まず(12)式と(13)式との論理積をとり、これと(10)
式との論理積をとって、動作判定回数が３回、復帰判定
回数が３回続けばライン側の方向判定出力４４ＳＤＬを
出す。一方、(12)式と(13)式との論理積をとり、これと
(10)式の否定との論理積をとって、動作判定回数が３
回、復帰判定回数が３回続けばブス側の方向判定出力４
４ＳＤＢを出す。なお、「４４ＳＤＬ」の４４Ｓはリレ
ー判定方式を、Ｄは方向(DIRECTIONAL) を、Ｌはライン
側を表わす。「４４ＳＤＢ」のＢはブス側を表わす。
【００２６】上の図８の判定は、ａ相のほか、ｂ相、ｃ
相についても行う。以下、ａ相の判定結果は４４ＳＤＬ
−ａと表示し、ｂ相の判定結果は４４ＳＤＬ−ｂ、ｃ相
の判定結果は４４ＳＤＬ−ｃと表示する。以上の判定結
果を処理して、判定結果表示信号を出力し、表示灯を点
灯させる回路を図９に示す。
相についても行う。以下、ａ相の判定結果は４４ＳＤＬ
−ａと表示し、ｂ相の判定結果は４４ＳＤＬ−ｂ、ｃ相
の判定結果は４４ＳＤＬ−ｃと表示する。以上の判定結
果を処理して、判定結果表示信号を出力し、表示灯を点
灯させる回路を図９に示す。
【００２７】図９によれば、１Ｌ回線のライン側の各相
の判定結果４４ＳＤＬ−ａ，４４ＳＤＬ−ｂ，４４ＳＤ
Ｌ−ｃの論理積、１Ｌ回線のブス側の各相の判定結果４
４ＳＤＢ−ａ，４４ＳＤＢ−ｂ，４４ＳＤＢ−ｃの論理
積、２Ｌ回線のライン側の各相の判定結果４４ＳＤＬ−
ａ，４４ＳＤＬ−ｂ，４４ＳＤＬ−ｃの論理積、及び２
Ｌ回線のブス側の各相の判定結果４４ＳＤＢ−ａ，４４
ＳＤＢ−ｂ，４４ＳＤＢ−ｃの論理積がとられ、各論理
積出力はテストスイッチがオンされることを条件に、そ
れぞれフォトカプラーに入力されている。フォトカプラ
ーでは、ランプ駆動出力に変換され、そして、１Ｌライ
ン側、１Ｌブス側、２Ｌライン側、２Ｌブス側ごとに接
続された表示灯が点灯されるようになっている。
の判定結果４４ＳＤＬ−ａ，４４ＳＤＬ−ｂ，４４ＳＤ
Ｌ−ｃの論理積、１Ｌ回線のブス側の各相の判定結果４
４ＳＤＢ−ａ，４４ＳＤＢ−ｂ，４４ＳＤＢ−ｃの論理
積、２Ｌ回線のライン側の各相の判定結果４４ＳＤＬ−
ａ，４４ＳＤＬ−ｂ，４４ＳＤＬ−ｃの論理積、及び２
Ｌ回線のブス側の各相の判定結果４４ＳＤＢ−ａ，４４
ＳＤＢ−ｂ，４４ＳＤＢ−ｃの論理積がとられ、各論理
積出力はテストスイッチがオンされることを条件に、そ
れぞれフォトカプラーに入力されている。フォトカプラ
ーでは、ランプ駆動出力に変換され、そして、１Ｌライ
ン側、１Ｌブス側、２Ｌライン側、２Ｌブス側ごとに接
続された表示灯が点灯されるようになっている。
【００２８】以上のような方向自動試験装置の構成にお
ける、実際の判定手順は次のとおりである。まず、系統
に負荷を接続して潮流を流す。方向判定部１では、各相
ａ，ｂ，ｃ、各回線１Ｌ，２Ｌごとに前述の(10)〜(14)
式に基づいた判定が行われ、その結果に基づいて、４４
ＳＤＬ，４４ＳＤＢといった論理判断内容が出力される
（図８参照）。さらに系統管理者がテストスイッチをオ
ンすると、図８の判断内容の処理が行われ（図９参
照）、各回線１Ｌ，２Ｌ、ライン側、ブス側ごとに判断
の結果が表示される。
ける、実際の判定手順は次のとおりである。まず、系統
に負荷を接続して潮流を流す。方向判定部１では、各相
ａ，ｂ，ｃ、各回線１Ｌ，２Ｌごとに前述の(10)〜(14)
式に基づいた判定が行われ、その結果に基づいて、４４
ＳＤＬ，４４ＳＤＢといった論理判断内容が出力される
（図８参照）。さらに系統管理者がテストスイッチをオ
ンすると、図８の判断内容の処理が行われ（図９参
照）、各回線１Ｌ，２Ｌ、ライン側、ブス側ごとに判断
の結果が表示される。
【００２９】実施例のように方向自動試験装置が電源端
に設けられている場合、結果の正常、異常は、次のよう
にして判断される。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：異常 ライン側点灯、ブス側消灯：正常 判定結果が異常であれば、計器用変成器からリレーの設
置されている盤に到るまでの結線区間３に誤結線がある
と推定される。
に設けられている場合、結果の正常、異常は、次のよう
にして判断される。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：異常 ライン側点灯、ブス側消灯：正常 判定結果が異常であれば、計器用変成器からリレーの設
置されている盤に到るまでの結線区間３に誤結線がある
と推定される。
【００３０】もし、方向自動試験装置が負荷端に設けら
れていれば、判断マップは次のようになる。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：正常 ライン側点灯、ブス側消灯：異常
れていれば、判断マップは次のようになる。 ライン側消灯、ブス側消灯：異常 ライン側消灯、ブス側点灯：正常 ライン側点灯、ブス側消灯：異常
【００３１】
【発明の効果】以上のように本発明の方向自動試験装置
は、方向試験専用の方向判定手段と方向表示手段とを備
えているので、潮流方向がライン側を向いている場合は
方向表示手段がライン側を表示するかどうか、潮流方向
がブス側を向いている場合は方向表示手段がブス側を表
示するかどうかを確認することによって、方向試験を簡
単に行うことができる。したがって、方向試験の簡素化
及び試験時間の短縮を図ることができる。
は、方向試験専用の方向判定手段と方向表示手段とを備
えているので、潮流方向がライン側を向いている場合は
方向表示手段がライン側を表示するかどうか、潮流方向
がブス側を向いている場合は方向表示手段がブス側を表
示するかどうかを確認することによって、方向試験を簡
単に行うことができる。したがって、方向試験の簡素化
及び試験時間の短縮を図ることができる。
【図１】３相平行２回線の電源端に主保護用５０Ｓリレ
ーを使用したときの、方向自動試験装置の配置状態を示
す回路図である。
ーを使用したときの、方向自動試験装置の配置状態を示
す回路図である。
【図２】本発明の方向判定手段によって、負荷のインピ
ーダンスが複素平面の左側又は右側のいずれにあるのか
を判定する判定方法を示す図である。
ーダンスが複素平面の左側又は右側のいずれにあるのか
を判定する判定方法を示す図である。
【図３】方向判定部の構成を示すブロック図である。
【図４】複素平面におけるインピーダンスのベクトルを
示す図である。
示す図である。
【図５】判定手法を図式化して説明する図である。
【図６】判定結果を処理して、判定結果表示信号を出力
し、表示灯を点灯させる回路を示す図である。
し、表示灯を点灯させる回路を示す図である。
【図７】第２の実施例に係る方向判定部の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図８】判定手法を図式化して説明する図である。
【図９】判定結果を処理して、判定結果表示信号を出力
し、表示灯を点灯させる回路を示す図である。
し、表示灯を点灯させる回路を示す図である。
【図１０】短絡リレーの電圧抑制を外し、潮流（潮流）
を流してその方向を確認する従来の試験方法を示す図で
ある。
を流してその方向を確認する従来の試験方法を示す図で
ある。
【図１１】従来の方向試験方法を示す回路図であり、
(a) は、系統に設置された３つの変流器から短絡リレー
までの配線の途中に試験端子を接続し、潮流を流して短
絡リレーの動作を確認する図、(b) は、試験端子内の配
線を変えて１２０°進み位相の電流を作り、潮流を流し
て短絡リレーの不動作を確認する図である。
(a) は、系統に設置された３つの変流器から短絡リレー
までの配線の途中に試験端子を接続し、潮流を流して短
絡リレーの動作を確認する図、(b) は、試験端子内の配
線を変えて１２０°進み位相の電流を作り、潮流を流し
て短絡リレーの不動作を確認する図である。
１ 方向判定部 ２ リレー ３ 結線区間 ＰＴ 計器用変圧器 ＣＴ 変流器
Claims (1)
- 【請求項１】系統に設置された計器用変成器からリレー
の設置されている盤に到るまでの誤結線の有無を発見す
るため、方向試験を行う装置であって、 計器用変成器により検出される相電流と相電圧との組み
合わせ、又は線間電流と線間電圧との組み合わせに基づ
いて負荷のインピーダンスを算出し、このインピーダン
スが複素平面の左側又は右側のいずれにあるのかを判定
する方向判定手段と、 この方向判定手段の判定結果に基づいて負荷電流の方向
がライン側にあるかブス側にあるかを表示する方向表示
手段とを備えることを特徴とする方向自動試験装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4337526A JPH06186270A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 方向自動試験装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4337526A JPH06186270A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 方向自動試験装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06186270A true JPH06186270A (ja) | 1994-07-08 |
Family
ID=18309482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4337526A Pending JPH06186270A (ja) | 1992-12-17 | 1992-12-17 | 方向自動試験装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06186270A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100699221B1 (ko) * | 2005-03-31 | 2007-03-27 | 엘에스전선 주식회사 | 혼합 송전 선로 보호용 고장 판별 시스템 및 그 방법 |
| CN104698379A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-06-10 | 湖北航特装备制造股份有限公司 | 基于地面航空发电机电源测试的负载管理系统 |
-
1992
- 1992-12-17 JP JP4337526A patent/JPH06186270A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100699221B1 (ko) * | 2005-03-31 | 2007-03-27 | 엘에스전선 주식회사 | 혼합 송전 선로 보호용 고장 판별 시스템 및 그 방법 |
| CN104698379A (zh) * | 2014-12-12 | 2015-06-10 | 湖北航特装备制造股份有限公司 | 基于地面航空发电机电源测试的负载管理系统 |
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