JPH07322489A - 直流送電線の保護継電装置および直流変圧器の不良検出回路 - Google Patents

直流送電線の保護継電装置および直流変圧器の不良検出回路

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JPH07322489A
JPH07322489A JP6109434A JP10943494A JPH07322489A JP H07322489 A JPH07322489 A JP H07322489A JP 6109434 A JP6109434 A JP 6109434A JP 10943494 A JP10943494 A JP 10943494A JP H07322489 A JPH07322489 A JP H07322489A
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JP
Japan
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current
voltage
transformer
transmission line
relay device
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Pending
Application number
JP6109434A
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English (en)
Inventor
Hidemasa Sugiura
秀昌 杉浦
Hiroaki Ayakawa
博明 綾川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は直流変圧器の不良を簡単な演算で高
感度に検出するとともに、直流変圧器から電圧を導入す
る直流送電線の保護継電装置の誤動作を防止する直流送
電線の保護継電装置および直流変圧器の不良検出装置を
提供することを目的とする。 【構成】 本発明の直流送電線の保護継電装置および直
流変圧器の不良検出装置は、直流送電線の自端と相手端
の電流の差電流を求める単純差電流検出手段と、この差
電流が一定値以下かつ電圧の変化分が一定値以上のとき
この直流変圧器の不良と判定する不良判定手段とを備
え、不良判定したとき保護継電装置の動作出力を阻止
し、外部表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、直流送電線の保護継電
装置および直流変圧器の不良検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】交流送電線の保護方式として、充電電流
補償機能付き電流差動方式が多用されている。この方式
は図4において、送電線1の各A,B端にて変流器2
A,2Bを用いて各端の電流量iA ,iB に対する電気
量を取り込み、通信手段5A,5Bを用いて取り込んだ
電気量を送受し合い、さらに保護区間内静電容量Cによ
る充電電流iC の影響を補償するため、変圧器3A,3
Bを用いて各端の電圧量vA ,vB に対応する電気量を
取り込み、電流差動リレ―4A,4Bにて次の判定原理
に基づき事故判定を行うものである。
【0003】
【数1】 図4において、電圧量を取り込む変圧器3Aで不良(例
えば変圧器2次側断線)が発生したときを考える。この
時にはVA =0となり、(1)式は
【0004】
【数2】 Id =|iA +iB |≧KO …(2) となる。iA ,iB には充電電流iC が含まれているの
で、不良発生後の差電流Id は、
【0005】
【数3】 Id =|iC | …(3) となり、iC の値によってはリレ―が誤動作する事にな
る。そこで、充電電流補償付き電流差動継電器には変圧
器不良検出の機能が設けられている。図3は交流送電線
の保護リレ―で用いる、変圧器不良検出の処理フロ―チ
ャ―トである。
【0006】ステップS1は現時点の充電電流補償量の
大きさを所定値δと比較する処理で、微分量|CdvA
/dt|m が所定値δ以上の時には電圧入力が正常と判
断してステップS2へ移りδより小さい時は電圧入力が
異常と判断してステップS5に分岐する。
【0007】ステップS2は現時点の充電電流補償量
と、系統周期のn倍(例えば2倍)前のサンプリング時
点に求めた充電電流補償量との変化分Δ|CdvA /d
t|を算出し、リレ―感度KO と大きさを比較するステ
ップである。系統に事故がなく、変圧器にも不良がない
時は、系統電圧が正弦波で与えられている事から
【0008】
【数4】 となるので、処理を終了する。変圧器に不良が起こった
時、または系統事故によって電圧変化が起きた時は、変
化分Δ|CdvA /dt|≧KO となるためステップS
3へ移る。
【0009】ステップS3ではΔ|Id |と充電電流補
償量の変化分Δ|CdvA /dt|の大きさを比較する
ことによって、変圧器不良か系統事故かの判定を行う。
変圧器不良によって生じる差電流の変化Δ|Id |は、
電圧急変によって生じる充電電流補償の変化分Δ|Cd
A /dt|にほぼ等しいと考えられる事から、その場
合はステップS3の条件が成立してステップS4に分岐
し、変圧器不良の処理を行う。そうでない場合は処理を
終了する。
【0010】系統事故時は事故電流によって差電流変化
が大きくなるためステップS3の条件が不成立となり、
処理終了となる。一旦、変圧器不良が検出された後は、
ステップS1からステップS5へと処理が行われ、変圧
器不良検出の状態が継続する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】前記の変圧器不良検出
を直流送電線保護用の電流差動継電器に適用した場合を
考えると、直流送電においては定常時は系統電圧vA
一定であるので充電電流が存在せず、系統に事故が発生
し電圧の変動が生じた時のみ充電電流が発生する。従っ
て、図3で説明した交流送電線保護リレ―の検出方式を
そのまま適用しても、微分演算等の演算負担が大きいの
みで有効な検出を行うことができない。
【0012】本発明は、直流変圧器の不良を簡単な演算
で高感度に検出し、リレ―の誤動作を防止する直流送電
線保護用の保護継電装置および不良検出回路を提供する
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の直流送電線の保
護継電装置は、交流電力を直流電力に変換して送電する
直流送電線の保護を目的とした保護継電装置において、
前記直流送電線の自端の電流を保護継電装置に導入する
手段と、電圧を保護継電装置に導入する手段と、導入さ
れた電流を相手端に伝送する手段と、導入された電流・
電圧と伝送された相手端の電流を用いて保護演算を行う
デ―タ処理部とを備え、前記デ―タ処理部は自端と相手
端の電流の差電流を求める手段と、自端の電圧から直流
送電線の充電電流を求める手段と、差電流と充電電流か
ら動作量を求める手段と、動作量から直流送電線の事故
を判定する判定手段とからなり、差電流が一定値以下
で、かつ電圧変化分が一定値以上の時、電圧を保護継電
装置に導入する手段の不良と判定し、保護継電装置の誤
動作を防止する手段を有する。
【0014】また、本発明の直流変圧器の不良検出回路
は、直流送電線の自端と相手端の電流の差電流を求める
単純差電流検出手段と、前記直流送電線に設置される直
流変圧器から入力する自端の電圧の変化分を求める電圧
変化分検出手段と、前記差電流が一定値以下かつ前記電
圧の変化分が一定値以上のとき前記直流変圧器の不良と
判定する不良判定手段と、この不良判定手段が不良判定
したとき外部表示あるいは前記直流変圧器より電圧を導
入している装置に不良出力を出力する出力手段とを具備
する。
【0015】
【作用】本発明においては、|iA +iB |の単純差電
流が所定値以下で、かつ電圧の変化分が所定値以上の
時、直流変圧器の不良と判定する処理を有する保護継電
装置および不良検出回路を提供する。これにより、直流
変圧器の不良を保護継電装置自身で正しく検出すること
ができ、保護継電装置の誤動作を防止する事ができる。
【0016】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図1は本発明による直流送電線の電流差動継電装置
の一実施例の機能ブロック図である。図1において、6
は直流電流差動継電装置で、単純差電流検出手段7、充
電電流補償量算出手段8、リレ―判定演算手段9、変圧
器不良判定の演算手段10および出力手段11から構成され
る。
【0017】そして、単純差電流検出手段7では自端お
よび相手端電流iA ,iB を入力して単純差電流を検出
し、充電電流補償量算出手段8では自端の電圧vA を入
力して充電電流に対する補償量を算出する。
【0018】変圧器不良判定の演算手段10では、単純差
電流が所定値以下で自端電圧に所定値以上の変化がみら
れた場合に変圧器不良とみなし、リレ―出力をロックす
ると共に外部ヘアラ―ムを出力するようにしている。
【0019】図2は処理内容を説明するフロ―チャ―ト
である。ステップS11は、電圧の変化分Δ|vA |と所
定値Kv との大きさを比較するステップである。現時点
(m)の自端電圧量vAm、nサンプリング前の自端電圧
量をvAm-nとすると、
【0020】
【数5】 Δ|vA |=|vAm−vAm-n| …(7) で表される。Δ|vA |の大きさが所定値Kv 以上の時
には、ステップS12へ移り、Kv より小さい時にはステ
ップS14へ移る。
【0021】ステップS12は単純差電流|iA +iB
と所定値ζとの大きさを比較するステップである。所定
値ζには十分に小さい(誤差マ―ジン分の必要最小限)
値が選定され、平常時0である単純差電流に変化が生じ
ているか否かの判別を行っている。|iA +iB |が所
定値ζより小さな時には、変圧器不良と判定してステッ
プS13へ移り、所定値ζ以上の時には系統事故と判定し
て処理を終了する。
【0022】ステップS13は変圧器不良時のリレ―ロッ
ク等の処理を行うステップであり、ステップS14は前回
のサンプリング時に変圧器不良と判定されたか否かを確
認するステップである。
【0023】この処理に従えば、平常時は直流送電電圧
は一定であるから、ステップS11からS11を経て処理終
了へと分岐する。系統事故時においてはステップS11か
らステップS12、またはS14への2通りの経路が考えら
れるが、電圧vA の変化が安定した後であれば、ステッ
プS14から処理終了へと分岐する。電圧急変直後はステ
ップS12に分岐し、ステップS12においては、内部事故
時に十分に大きな差電流|iA +iB |が発生し、外部
事故時には充電電流相当の差電流|iA +iB|が発生
するので、いずれも処理終了へと移り変圧器不良なしと
判定される。そして直流変圧器に不良が発生したとき
は、電圧のみ変化して単純差電流|iA +iB |は変化
しないので、ステップS11からステップS12を経てステ
ップS13へと分岐し、変圧器不良と判定される。
【0024】ステップS11では電圧の変化分を見るため
にnサンプリングの判定の窓長が設定されており、直流
送電では平常時電圧が一定であるので変圧器不良発生前
の電圧と後の電圧とが適切なnの選択により比較される
ので、変圧器不良検出が確実に行われる。
【0025】また、直流送電系統特有の運用現象である
起動・停止、変換器パルス欠相、潮流反転時を考える
と、起動・停止および変圧器パルス欠相では差電流の発
生が伴うのでステップS12から処理終了へと移り、潮流
反転では電圧の変化が緩やかでその変化率も一定である
からステップS11の所定値Kv を適切に選定しておくこ
とで処理終了へと移り、いずれの場合も誤って変圧器不
良と判定することはない。
【0026】上記実施例では2端子の場合について説明
したが、3端子以上の多端子系統にまで適用できるのは
言うまでもない。また、充電電流補償量の算出手段は限
定されない。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
流送電線保護用の充電電流補償付き電流差動継電装置に
おいて、直流変圧器の不良を正しく検出する事ができ
る。また本発明は従来技術にみられる処理よりも平易な
演算量を用いて検出ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電流差動継電装置の一実施例の機
能ブロック図。
【図2】本発明の変圧器不良判定部のフロ―チャ―トの
一実施例図。
【図3】従来技術による変圧器不良判定部のフロ―チャ
―ト。
【図4】充電電流補償機能付き電流差動継電装置の構成
例図。
【符号の説明】
6…電流差動継電装置、7…単純差電流検出手段、8…
充電電流補償量算出手段、9…リレ―判定演算手段、10
…変圧器不良判定演算手段、11…出力手段。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H02H 7/045 A 9378−5G

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 交流電力を直流電力に変換して送電する
    直流送電線の保護を目的とした保護継電装置において、
    前記直流送電線の自端の電流を保護継電装置に導入する
    手段と、電圧を保護継電装置に導入する手段と、導入さ
    れた電流を相手端に伝送する手段と、導入された電流・
    電圧と伝送された相手端の電流を用いて保護演算を行う
    デ―タ処理部とを備え、前記デ―タ処理部は自端と相手
    端の電流の差電流を求める手段と、自端の電圧から直流
    送電線の充電電流を求める手段と、差電流と充電電流か
    ら動作量を求める手段と、動作量から直流送電線の事故
    を判定する判定手段とからなり、差電流が一定値以下
    で、かつ電圧変化分が一定値以上の時、電圧を保護継電
    装置に導入する手段の不良と判定し、保護継電装置の誤
    動作を防止する手段を有することを特徴とする直流送電
    線の保護継電装置。
  2. 【請求項2】 直流送電線の保護継電装置において、前
    記直流送電線の自端と相手端の電流の差電流を求める単
    純差電流検出手段と、自端の電圧を用いて前記直流送電
    線の充電電流補償量を求める充電電流補償量算出手段
    と、前記単純差電流検出手段からの差電流および前記充
    電電流補償量算出手段からの充電電流補償量を用いて動
    作判定を行うリレ―判定演算手段と、前記単純差電流検
    出手段からの差電流および前記自端の電圧を用いて、差
    電流が一定値以下かつ自端の電圧の変化分が一定値以上
    のとき電圧を導入する手段が不良と判定する不良判定手
    段と、この不良判定手段が不良判定したとき前記リレ―
    判定演算手段からの出力を阻止する出力手段とを具備す
    ることを特徴とする直流送電線の保護継電装置。
  3. 【請求項3】 直流送電線の自端と相手端の電流の差電
    流を求める単純差電流検出手段と、前記直流送電線に設
    置される直流変圧器から入力する自端の電圧の変化分を
    求める電圧変化分検出手段と、前記差電流が一定値以下
    かつ前記電圧の変化分が一定値以上のとき前記直流変圧
    器の不良と判定する不良判定手段と、この不良判定手段
    が不良と判定したとき外部表示あるいは前記直流変圧器
    より電圧を導入している装置に不良出力を出力する出力
    手段とを具備することを特徴とする直流変圧器の不良検
    出回路。
JP6109434A 1994-05-24 1994-05-24 直流送電線の保護継電装置および直流変圧器の不良検出回路 Pending JPH07322489A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015198480A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 株式会社東芝 き電線保護継電装置
WO2017202165A1 (zh) * 2016-05-26 2017-11-30 珠海格力电器股份有限公司 直流微电网母线故障识别方法、装置和直流微电网系统
CN110501634A (zh) * 2019-08-01 2019-11-26 武汉大学 基于改进递归小波算法的中间继电器防误动装置及方法
CN110850850A (zh) * 2019-11-29 2020-02-28 安徽江淮汽车集团股份有限公司 冷却水泵的下线检测方法、装置、设备及存储介质

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