JPH08191536A - 方向短絡保護装置 - Google Patents
方向短絡保護装置Info
- Publication number
- JPH08191536A JPH08191536A JP7001129A JP112995A JPH08191536A JP H08191536 A JPH08191536 A JP H08191536A JP 7001129 A JP7001129 A JP 7001129A JP 112995 A JP112995 A JP 112995A JP H08191536 A JPH08191536 A JP H08191536A
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- JP
- Japan
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- current
- circuit
- generator
- transformer
- power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 本発明の方向短絡保護装置は、電源系統１の
回路に流れる交流電流を計測する変流器４と、電源系統
１の回路に印加される交流電圧を計測する計器用変圧器
３と、発電機２の回路に流れる交流電流を計測する変流
器６と、発電機２の回路に印加される交流電圧を計測す
る計器用変圧器５と、変流器４、６、並びに計器用変圧
器３、５に接続されて電源回路短絡事故の事故点８が所
内方向か外部方向かを判別する保護装置７とを備えたこ
とを特徴としている。 【効果】 本発明により方向短絡保護の信頼性を向上さ
せることが可能である。
回路に流れる交流電流を計測する変流器４と、電源系統
１の回路に印加される交流電圧を計測する計器用変圧器
３と、発電機２の回路に流れる交流電流を計測する変流
器６と、発電機２の回路に印加される交流電圧を計測す
る計器用変圧器５と、変流器４、６、並びに計器用変圧
器３、５に接続されて電源回路短絡事故の事故点８が所
内方向か外部方向かを判別する保護装置７とを備えたこ
とを特徴としている。 【効果】 本発明により方向短絡保護の信頼性を向上さ
せることが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電源系統と自家用発電
機が並列運転している系統における電源系統側短絡事故
に対する方向短絡保護装置に関する。
機が並列運転している系統における電源系統側短絡事故
に対する方向短絡保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の方向短絡保護装置においては、図
４に示すように電源系統１との連系点に設置した計器用
変圧器３，変流器４の二次要素により、無効電流が自家
系統より電源系統へ流出していること、および、その電
流が設定値より大きいことを検出して、構外短絡事故と
判断としていた。
４に示すように電源系統１との連系点に設置した計器用
変圧器３，変流器４の二次要素により、無効電流が自家
系統より電源系統へ流出していること、および、その電
流が設定値より大きいことを検出して、構外短絡事故と
判断としていた。
【０００３】この方法によると、発電機２の短絡電流は
短絡事故発生時の発電機内部誘起電圧の位相、および、
事故点８の短絡インピーダンスにより大きさが異なるた
め、所内負荷１０などの状況によっては確実な事故の検
出、ならびに、守備範囲（電源系統側の短絡時インピー
ダンス）が特定できなかった。また、所内負荷１０など
過渡的な自家系統からの無効電流の流出による誤動作の
可能性があった。
短絡事故発生時の発電機内部誘起電圧の位相、および、
事故点８の短絡インピーダンスにより大きさが異なるた
め、所内負荷１０などの状況によっては確実な事故の検
出、ならびに、守備範囲（電源系統側の短絡時インピー
ダンス）が特定できなかった。また、所内負荷１０など
過渡的な自家系統からの無効電流の流出による誤動作の
可能性があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
技術では確実な事故の検出ならびに、守備範囲の特定が
できなかった。
技術では確実な事故の検出ならびに、守備範囲の特定が
できなかった。
【０００５】本発明では、短絡電流の大きさによらず、
構外短絡事故であることを判断し、かつ、短絡事故点が
保護装置の守備範囲内で発生したことを特定できる方向
短絡保護装置を供給することを目的とする。
構外短絡事故であることを判断し、かつ、短絡事故点が
保護装置の守備範囲内で発生したことを特定できる方向
短絡保護装置を供給することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の方向短絡保護装
置は、所内負荷に遮断器を介して電力を供給する電源系
統と、電源系統と並列に接続されて所内負荷に電力を供
給する発電機と、電源系統の回路に流れる交流電流を計
測する第１の変流器と、電源系統の回路に印加される交
流電圧を計測する第１の計器用変圧器と、発電機の回路
に流れる交流電流を計測する第２の変流器と、発電機の
回路に印加される交流電圧を計測する第２の計器用変圧
器と、第１および第２の変流器、並びに第１および第２
の計器用変圧器に接続されて電源回路短絡事故の事故点
が所内方向か外部方向かを判別する保護装置とを備えた
ことを特徴としている。
置は、所内負荷に遮断器を介して電力を供給する電源系
統と、電源系統と並列に接続されて所内負荷に電力を供
給する発電機と、電源系統の回路に流れる交流電流を計
測する第１の変流器と、電源系統の回路に印加される交
流電圧を計測する第１の計器用変圧器と、発電機の回路
に流れる交流電流を計測する第２の変流器と、発電機の
回路に印加される交流電圧を計測する第２の計器用変圧
器と、第１および第２の変流器、並びに第１および第２
の計器用変圧器に接続されて電源回路短絡事故の事故点
が所内方向か外部方向かを判別する保護装置とを備えた
ことを特徴としている。
【０００７】
【作用】本発明の方向短絡保護装置においては、所内負
荷に遮断器を介して電源系統から電力を供給し、電源系
統と並列に発電機を接続して所内負荷に電力を供給し、
電源系統の回路に流れる交流電流を第１の変流器によっ
て計測し、電源系統の回路に印加される交流電圧を第１
の計器用変圧器によって計測し、発電機の回路に流れる
交流電流を第２の変流器によって計測し、発電機の回路
に印加される交流電圧を第２の計器用変圧器によって計
測し、第１および第２の変流器、並びに第１および第２
の計器用変圧器に保護装置を接続して電源回路短絡事故
の事故点が所内方向か外部方向かを判別することを特徴
としている。
荷に遮断器を介して電源系統から電力を供給し、電源系
統と並列に発電機を接続して所内負荷に電力を供給し、
電源系統の回路に流れる交流電流を第１の変流器によっ
て計測し、電源系統の回路に印加される交流電圧を第１
の計器用変圧器によって計測し、発電機の回路に流れる
交流電流を第２の変流器によって計測し、発電機の回路
に印加される交流電圧を第２の計器用変圧器によって計
測し、第１および第２の変流器、並びに第１および第２
の計器用変圧器に保護装置を接続して電源回路短絡事故
の事故点が所内方向か外部方向かを判別することを特徴
としている。
【０００８】
【実施例】次に本発明の方向短絡保護装置の一実施例を
説明する。図１において、電源系統１は所内負荷１０に
遮断器９を介して電力を供給し、発電機２は電源系統１
と並列に接続されて所内負荷１０に電力を供給する。変
流器４は電源系統１の回路に流れる交流電流を計測し、
計器用変圧器３は電源系統１の回路に印加される交流電
圧を計測する。また、変流器６は発電機２の回路に流れ
る交流電流を計測し、計器用変圧器５は発電機２の回路
に印加される交流電圧を計測する。そして、保護装置７
は変流器４、６、並びに計器用変圧器３、５に接続され
て電源回路短絡事故の事故点８が所内方向か外部方向か
を判別する。
説明する。図１において、電源系統１は所内負荷１０に
遮断器９を介して電力を供給し、発電機２は電源系統１
と並列に接続されて所内負荷１０に電力を供給する。変
流器４は電源系統１の回路に流れる交流電流を計測し、
計器用変圧器３は電源系統１の回路に印加される交流電
圧を計測する。また、変流器６は発電機２の回路に流れ
る交流電流を計測し、計器用変圧器５は発電機２の回路
に印加される交流電圧を計測する。そして、保護装置７
は変流器４、６、並びに計器用変圧器３、５に接続され
て電源回路短絡事故の事故点８が所内方向か外部方向か
を判別する。
【０００９】即ち、図１の系統連系点に設置された計器
用変圧器３、変流器４の計測値より、保護装置７にて、
電流が自家系統から電源系統１の事故点８に向かって流
出していることを検出する。
用変圧器３、変流器４の計測値より、保護装置７にて、
電流が自家系統から電源系統１の事故点８に向かって流
出していることを検出する。
【００１０】同時に、発電機２の出力側に設置された変
流器６により発電機出力電流値の減衰パターンと、下記
による発電機短絡電流計算値が一致もしくは相似形とな
るか否かをチェックし、一致または相似形となった場合
短絡事故と判断する。
流器６により発電機出力電流値の減衰パターンと、下記
による発電機短絡電流計算値が一致もしくは相似形とな
るか否かをチェックし、一致または相似形となった場合
短絡事故と判断する。
【００１１】ここで、発電機の時刻ｔにおける発電機完
全短絡電流ｉは下式で求まる。
全短絡電流ｉは下式で求まる。
【００１２】
【数１】 ここで、Ｘｄ″は発電機２の初期過渡リアクタンス、Ｘ
ｄ′は過渡リアクタンス、Ｘｄは同期リアクタンス、Ｔ
ｄ″は初期過渡時定数、Ｔｄ′は過渡時定数、Ｅｏは短
絡事故発生時の発電機内部誘起電圧、αは位相角であ
る。
ｄ′は過渡リアクタンス、Ｘｄは同期リアクタンス、Ｔ
ｄ″は初期過渡時定数、Ｔｄ′は過渡時定数、Ｅｏは短
絡事故発生時の発電機内部誘起電圧、αは位相角であ
る。
【００１３】発電機完全短絡時の電流は式（１）で求ま
るが、実際の事故時は、系統のインピーダンス、短絡点
８のインピーダンスのため、電流値は小さくなる。よっ
て、相似形となることのチェックが必要となる。
るが、実際の事故時は、系統のインピーダンス、短絡点
８のインピーダンスのため、電流値は小さくなる。よっ
て、相似形となることのチェックが必要となる。
【００１４】また、式（１）中、初期過渡リアクタンス
Ｘｄ″、過渡リアクタンスＸｄ′、同期リアクタンスＸ
ｄ、初期過渡時定数Ｔｄ″、過渡時定数Ｔｄ′は発電機
個有の定数である。また発電機内部誘起電圧Ｅｏは図２
に示す同期発電機のベクトル図より算出する。この時、
発電機端子電圧Ｅｔ、負荷電流Ｉ、力率ｃｏｓθは計器
用変圧器５、変流器６の実測値より求まる。また位相角
αは計器用変圧器５による発電機電圧波形から求まる。
Ｘｄ″、過渡リアクタンスＸｄ′、同期リアクタンスＸ
ｄ、初期過渡時定数Ｔｄ″、過渡時定数Ｔｄ′は発電機
個有の定数である。また発電機内部誘起電圧Ｅｏは図２
に示す同期発電機のベクトル図より算出する。この時、
発電機端子電圧Ｅｔ、負荷電流Ｉ、力率ｃｏｓθは計器
用変圧器５、変流器６の実測値より求まる。また位相角
αは計器用変圧器５による発電機電圧波形から求まる。
【００１５】尚、図２においてＩｒは抵抗降下電圧、Ｉ
ｘはリアクタンス降下電圧である。
ｘはリアクタンス降下電圧である。
【００１６】次に、式（１）による短絡電流により、短
絡時の発電機インピーダンスＺG を求める。一方、連系
点の変流器４による流出電流より、系統側インピーダン
スＺS と発電機インピーダンスＺG の総インピーダンス
ＺT を求める。
絡時の発電機インピーダンスＺG を求める。一方、連系
点の変流器４による流出電流より、系統側インピーダン
スＺS と発電機インピーダンスＺG の総インピーダンス
ＺT を求める。
【００１７】ＺT ＝ＺS ＋ＺG の関係にあるから、系統
側インピーダンスＺS が守備範囲内にあるか否かを判断
する。
側インピーダンスＺS が守備範囲内にあるか否かを判断
する。
【００１８】各インピーダンスの関係を図３に示す。図
３においてＩS は短絡電流である。
３においてＩS は短絡電流である。
【００１９】以上より、無効電流が電源系統に向かって
流出していること、短絡電流の減衰パターンが計算値と
一致もしくは相似していること、電源系統側インピーダ
ンスが守備範囲内にあることの３点をもって、電源系統
における短絡事故発生と判断し、保護装置７より信号を
出力し、連系点の遮断器９を開放する等の処置を行う。
流出していること、短絡電流の減衰パターンが計算値と
一致もしくは相似していること、電源系統側インピーダ
ンスが守備範囲内にあることの３点をもって、電源系統
における短絡事故発生と判断し、保護装置７より信号を
出力し、連系点の遮断器９を開放する等の処置を行う。
【００２０】このように、系統連系点の計器用変圧器お
よび変流器の二次要素により、電流が電源系統に向かっ
て流出していることを検出し、同時にその実測電流値の
推移の形が予め発電機定数で定まる発電機短絡電流値の
減衰パターンと比較し、両者が同一または相似形となっ
た場合、構外短絡事故と判断する。
よび変流器の二次要素により、電流が電源系統に向かっ
て流出していることを検出し、同時にその実測電流値の
推移の形が予め発電機定数で定まる発電機短絡電流値の
減衰パターンと比較し、両者が同一または相似形となっ
た場合、構外短絡事故と判断する。
【００２１】一方、事故発生直前の発電機負荷電流、力
率および予め定まる発電機インピーダンスより事故発生
直前の発電機内部誘起電圧を求め、続けてその内部誘起
電圧の時、流れ得る発電機完全短絡電流を演算し、短絡
電流演算値と短絡電流実測値より、事故点までのインピ
ーダンスを算出し、そのインピーダンスが守備範囲内に
あるか否かを判定する。
率および予め定まる発電機インピーダンスより事故発生
直前の発電機内部誘起電圧を求め、続けてその内部誘起
電圧の時、流れ得る発電機完全短絡電流を演算し、短絡
電流演算値と短絡電流実測値より、事故点までのインピ
ーダンスを算出し、そのインピーダンスが守備範囲内に
あるか否かを判定する。
【００２２】以上より、構外短絡事故であり、かつ、イ
ンピーダンスが守備範囲内であることにより、外部へ信
号を出力する。
ンピーダンスが守備範囲内であることにより、外部へ信
号を出力する。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、発電機短絡電流の大小
に係らず、電源系統側の守備範囲が一定となり、また、
過渡的な無効電流の流出による誤動作がない方向短絡保
護装置が供給できる。
に係らず、電源系統側の守備範囲が一定となり、また、
過渡的な無効電流の流出による誤動作がない方向短絡保
護装置が供給できる。
【図１】本発明の一実施例を示す方向短絡保護装置の構
成図である。
成図である。
【図２】発電機のベクトルを示す説明図である。
【図３】インピーダンスの関係を示す説明図である。
【図４】従来の方向短絡保護装置を示す構成図である。
２ 発電機 ３ 計器用変圧器 ４ 変流器 ５ 計器用変圧器 ６ 変流器 ７ 保護装置 ９ 遮断器
Claims (1)
- 【請求項１】 所内負荷に遮断器を介して電力を供給す
る電源系統と、この電源系統と並列に接続されて前記所
内負荷に電力を供給する発電機と、前記電源系統の回路
に流れる交流電流を計測する第１の変流器と、前記電源
系統の回路に印加される交流電圧を計測する第１の計器
用変圧器と、前記発電機の回路に流れる交流電流を計測
する第２の変流器と、前記発電機の回路に印加される交
流電圧を計測する第２の計器用変圧器と、これら第１お
よび第２の変流器、並びに前記第１および第２の計器用
変圧器に接続されて電源回路短絡事故の事故点が所内方
向か外部方向かを判別する保護装置と、を具備してなる
方向短絡保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001129A JPH08191536A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 方向短絡保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7001129A JPH08191536A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 方向短絡保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191536A true JPH08191536A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11492842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7001129A Pending JPH08191536A (ja) | 1995-01-09 | 1995-01-09 | 方向短絡保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08191536A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112557792A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 广东电网有限责任公司 | 一种电力电子变压器功率模块在线测试装置及其方法 |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP7001129A patent/JPH08191536A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112557792A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-26 | 广东电网有限责任公司 | 一种电力电子变压器功率模块在线测试装置及其方法 |
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