JPH10271661A - 送電線の保護継電装置 - Google Patents

送電線の保護継電装置

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JPH10271661A
JPH10271661A JP9071735A JP7173597A JPH10271661A JP H10271661 A JPH10271661 A JP H10271661A JP 9071735 A JP9071735 A JP 9071735A JP 7173597 A JP7173597 A JP 7173597A JP H10271661 A JPH10271661 A JP H10271661A
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JP
Japan
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current
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suppression amount
circuit breaker
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JP9071735A
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English (en)
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Yutaka Takiguchi
裕 滝口
Shinji Komatsu
親司 小松
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送電線の保護に関し、盲点事故時の動作遅れ
を解消したい。 【解決手段】 自端電流i1と相手端の電流i2とを入力
して、下記の判定を行う。 |i1+i2|−k{|i1|+|i2|}≧K |i1+i2|が動作量、k{|i1|+|i2|}が抑制
量である。Kよりも大きい時に遮断器を開放する。上記
式で、相手端から遮断器開放の信号が送られてきた時に
は、i2を零にすると共に、上記抑制量をも零にする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、送電線の保護継電
装置、特に盲点事故対応をはかる保護継電装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】盲点事故を取り扱った従来例として特公
昭63−66136号がある。盲点事故とは、線路保護
範囲にもかかわらず、線路保護動作ができないような事
故を指す。図2には、送電線保護システムへの適用例を
示す。図2で、送電線Lは、左側で発電機11(電源)
及びA0電気所母線Aにつながり、右側でB0電気所母線
Bにつながる。送電線保護リレー1と2とは、送電線L
での事故検出を行う。母線保護リレー3と4とは母線
A、B側の事故検出を行う。変流器7、8、9、10は
保護リレーのための入力用変流器である。更に、遮断器
5、6を設けている。送電線保護リレー1、2とはPC
MやFM波で自己の検出電流を相互に相手側送り、相互
に受信できるように有線又は無線にてインターフェース
がなされている。このインターフェース系路がSであ
る。
【0003】母線保護リレー3は、その検出端より左側
aの線路(母線)の事故検出を行い、4はその検出端よ
り右側bの線路(母線)の事故検出を行う。送電線保護
リレー1と2とは、その検出端間を結ぶ線路(送電線)
Lの事故検出を行う。保護リレー1、2は、自己の検出
電流(これを自端の検出電流と呼ぶ)とインターフェー
ス系路Sを介して送られてくる相手側からの検出電流
(これを他端の検出電流と呼ぶ)との差分を行って事故
判定を行う電流差動リレーである。今、送電線Lの一部
であるF点に事故発生すると、母線保護リレー4が作動
し、b側のF点に事故があることを検出し、リレー4は
遮断器6を開放する。然るに、送電線保護リレー1や2
では、L側での事故でないため事故の判定を行わない。
従って送電線としての事故はそのまま継続することにな
る。これが盲点事故である。
【0004】そこで、盲点事故を正しく事故として検出
するため、前記従来例では、送電線保護リレー1側で以
下の動作を行わせるものとした。尚、i1とi2とはベク
トルを意味する。 (1)、相手電気所B0側の母線保護リレー4の動作に
よる遮断器6の開放を、インターフェース系路Sを介し
て送られてくるリレー2又は4からの信号によって検出
する(これを休止端開放と呼ぶ)。 (2)、この遮断器6の開放されたことをインターフェ
ース系路Sを介して検出すると、リレー1は、インター
フェース系路Sを介して送られてくる相手端電流i2
強制的に零にする(i2をi2=0として扱う。これを零
化処理と呼ぶ)。i2=0として扱うは相手端休止中
(連続)の期間である。 (3)、(2)の零化処理によって、保護リレー1は、
自端のみの電流i1を利用して事故発生の有無を検出可
能になる。そこで、保護リレー1は、自端の電流i1
基づき事故の有無を検出する。かくしてF点の事故発
生、保護リレー1によって検出でき、盲点事故が検出さ
れたことになる。この事故検出により、保護リレー1
は、遮断器5を開放し、事故の除去をはかる。
【0005】図3には、保護リレー1として使う電流差
動リレーの内部構成を示す。電流差動リレーにも種々の
形式のものがあるが、図3ではスカラー和抑制比率差動
リレーとした。図3のリレーは、絶対値演算器13、1
8、19、抑制量記憶部22、定数乗算部21、比較演
算部16、休止端検出部24、相手端電流電化処理部1
7、加算処理部12、20、減算処理部15、遅延処理
部14より成る。更にi1は自端(A0電気所)電流、i
2は相手端(B0電気所)電流、16aはリレー出力であ
る。
【0006】図3のリレーの動作原理式は、数1とな
る。
【数1】|i1+i2|−k{|i1|+|i2|}≧K 数1の左辺の第1項目が動作量と呼ばれるベクトル和電
流(流入和)の絶対値であり、これが遅延処理部14の
出力である。数1の左辺の第2項目が抑制量(流出和)
と呼ばれるスカラー和を示し、抑制量記憶部22の出力
である。
【0007】図3では、外部事故(F点での事故のこ
と)時の1つの電気所側の変流器(CT)の飽和現象に
対する不要動作対策として、前記動作量及び抑制量に対
策処理を行っており、動作量には遅延処理部14、抑制
量には抑制量記憶部22がその役割を果たす。抑制量記
憶部22とは、抑制量が零になっても一定時限直前の抑
制量を保持する。即ち、外部故障発生時のCT誤差によ
る誤動作を防止するために、動作量をある時間遅らせ
て、抑制量のタイミングに合わせる処理を行うのが遅延
処理部14である。一方、故障除去時には、逆に抑制量
をある時間遅らせて、動作量のタイミングに合わせる処
理を行うのが抑制量記憶部22である。図3により数1
の演算が行われ、左辺の値が比較値K以上であればリレ
ーが動作判定し出力16aを出す。一方、相手端遮断器
の開放を検知部6が検知すると、処理部17では相手端
電流i2をi2=0にする零化処理を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】図3のリレーは、盲点
事故時の事故除去時間が遅れるとの問題を持つ。以下、
図4のタイムチャートを利用して説明する。F点での事
故発生で、母線保護リレー4が動作し、遮断器6を引外
す(開放する)。これをA0電気所の休止端検知部24
である時間遅れt1をもって検出すると、その検出信号
により処理部17では相手端電流であるi2をi2=0に
する。i2=0になることにより加算処理部12出力が
低下する。しかし、抑制量記憶部22の出力は、t2
時限分保持されている。一方、動作量出力は処理部14
によりt0の遅れをもって増加することとなり、減算処
理部15の出力は、t=t1+t2の時間遅れをもって比
較値Kを超えることとなり、この時点でリレー出力16
aに動作出力が導出される。一般的にB0電気所遮断器
開放からA0電気所リレー動作までの遅れtはt1が約2
サイクル、t2が約2サイクルであり合計約4サイクル
となり、安定度上からも好ましい状態ではなかった。
【0009】更に、他の従来例として特開昭64−34
128号がある。この従来例は、通常は最大値で抑制を
はかり、事故時に、最大値である抑制量の解除をはかり
代わりに零でないある低い値の抑制量を設定して時間遅
れを解消したものである。しかし、特開昭64−341
28号は、母線保護であって送電線の保護を目的とせ
ず、また事故時の抑制量も零でないある低い値としてい
るため時間遅れを大きく改善するといった内容でない。
【0010】本発明の目的は、盲点事故時の時間遅れを
少なくする送電線保護継電装置を提供するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、自端の送電線
等の電流と相手端から受けとる送電線等の電流とから動
作量と抑制量とを求め、その差分がある比較値よりも大
きい時に自端の遮断器を解放させると共に、相手端遮断
器開放を検出した時に、相手端から受けとる電流の零化
及び上記抑制量の零化を行うものとした送電線の保護装
置を開示する。
【0012】更に本発明は、自端の送電線等の電流i1
と相手端から受けとる送電線等の電流i2とから動作量
と|i1+i2|、抑制量k{|i1|+|i2|}とを求
め、その差分がある比較値Kよりも大きい時に自端の遮
断器を解放させると共に、相手端遮断器開放を検出した
時に、相手端から受けとる電流i2の零化及び上記抑制
量k{|i1|+|i2|}の零化を行うものとした送電
線の保護装置を開示する。
【0013】更に本発明は、自端の送電線等の電流i1
を検出して入力する第1の手段と、相手端から送られて
くる相手端の送電線等の電流i2を入力する第2の手段
と、相手端での遮断器解放を検出する第3の手段と、こ
の遮断器開放を検出した時に、相手端からの電流i2
零にし、それ以外はその電流i2をそのまま出力する第
4の手段と、該第4の手段の出力電流i2(零化を含
む)と第1の手段の電流i1とから動作量|i1+i2
を求める第5の手段と、上記第4の手段の出力電流i2
(零化を含む)と第1の手段の電流i1とから抑制量k
{|i1|+|i2|}(但しkは定数)を求める第6の
手段と、上記第2の手段の遮断器解放を検出した時に抑
制量を零にし、それ以外は抑制量をそのまま出力する第
7の手段と、第6の手段の動作量と第7の抑制量との差
分をとり比較値Kとの大小を比較し、比較値Kよりも大
きい時に自端の遮断器の開放指令を発生する第8の手段
と、より成る送電線の保護継電装置を開示する。
【0014】更に本発明は、自端の送電線等の電流i1
を検出して入力する第1の手段と、相手端から送られて
くる相手端の送電線等の電流i2を入力する第2の手段
と、相手端での遮断器解放を検出する第3の手段と、こ
の遮断器開放の検出した時に相手端からの電流i2を零
にし、それ以外はその電流i2をそのまま出力する第4
の手段と、該第4の出力電流i2(零化を含む)と第1
の手段の電流i1とから動作量|i1+i2|を求める第
5の手段と、上記第4の手段の出力電流i2(零化を含
む)と第1の手段の電流i1とから抑制量k{|i1|+
|i2|}(kは定数)を求める第6の手段と、該抑制
量を一時記憶する第7の手段と、第3の手段による相手
端の遮断器解放を検出した時には上記第6の手段の抑制
量を選択し、そうでないときには第7の手段の記憶量を
選択する第8の手段と、第5の手段の動作量と第8の手
段の選択した抑制量との差分をとり比較値Kよりも大き
い時に自端の遮断器の開放指令を発生する第9の手段
と、より成る送電線の保護継電装置を開示する。
【0015】更に第7の手段と、又は第8の手段での相
手端の遮断器開放を検出した時とは、第3の手段での遮
断器開放の検出信号でトリガされるワンショット回路が
出力を発生した時とする送電線の保護装置を開示する。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の保護継電装置に
使用する電流差動リレーの構成例図を示す。図3の回路
に比してワンショット回路25、及び抑制量零化処理部
23を設けた点が特徴である。ワンショット回路25
は、休止端検出部24の出力側に設けて、相手端遮断器
6の開放を検出した際に、あるパルス幅出力を発生す
る。抑制量零化処理部17は抑制量記憶部22の出力側
に設けて、ワンショット回路25の出力で、抑制量の零
化処理を行う。抑制量を零にする期間はワンショット回
路25のパルス幅の期間である。必要な期間だけ抑制量
零化する理由は図7に示すように、送電線保護は3端子
(A、B、C)系統にも適用され、3端子中の1端子C
のみ“休止”して運用するケースがあり、この休止だけ
で抑制量を零化(連続)すると外部故障で誤動作するこ
とが考えられるからである。
【0017】図1の全体構成及び動作を説明する。通常
は、加算処理部12で(i1+i2)なる加算を行い、絶
対値回路13でその絶対値|i1+i2|を得る。遅延処
理部14では、時間遅れt0を伴って動作量|i1+i2
|を出す。一方、絶対値回路2、3で|i1|、|i2
を得、加算処理部20でその和|i1|+|i2|を得
る。係数部21で定数kを乗算し、抑制量記憶部22で
抑制量の所定遅延のための記憶を行う。
【0018】減算処理部15では、動作量から抑制量の
減算を行い、比較器16でその減算出力が定数Kにより
大きいか小さいかの比較を行い、定数Kより減算出力が
大きい時には、リレー出力16aを出し、A0側の遮断
器5への開放指令を発生する。一方、F点での事故が発
生した時の様子を以下に説明する。その説明のためのタ
イムチャートが図5である。F点での事故発生により、
0電気所保護リレー4が働き遮断器16を開放する。
この時の様子を休止端検出部24で検出し、i2=0な
る零化処理を零化処理部17で行う。一方、ワンショッ
ト回路25は、休止端検出部24での検出結果を受けて
一定幅のパルス出力を出す。この出力によって抑制量記
憶部22の出力抑制量の零化を零化処理部23で行う。
ワンショット出力は、リレーが動作判定できるだけの時
間である時間t3のパルス幅を持つ。かくして、抑制量
の零化により、減算処理部15の出力は上昇し、動作量
の遅延出力が発生と同時に比較値Kを越え、リレー出力
16aが現れる。この構成によれば、従来例で遅れ時間
が、t=t1+t2であったものが、t=t1+t3とな
り、t2に比してt3が小さい値である故に、時間遅れを
少なくできた。数値例としてはt3は2サイクル、t1
1/6サイクル程度であり、従来例に比して2〜3サイ
クル分の高速化を達成できた。
【0019】図6は他の構成例図を示す。この構成例図
は、ワンショット回路25の出力側に切替回路26を設
けたこと、この切替回路26によって切替えるスイッチ
27を設けたことが特徴である。スイッチ27は、係数
乗算部21の出力と抑制量記憶部22の出力との切替え
を行う。即ち、休止端検出部24で休止端の検出によっ
てワンショット回路25は一定幅のパルス出力を出し、
この一定パルス幅出力が出た時には、切替回路26がス
イッチ27を係数乗算部21の出力を選ぶように切替え
る。この時のスイッチ27を介して送られてくる出力
は、i2=0となっているためにk|i1|となる。休止
端検出がなければ抑制量記憶部22の出力を選ぶ。かく
して図6の構成例によれば、休止端検出時には、抑制量
記憶部22を除いてのバイパスとなり、高速に開放指令
を発生する。
【0020】図1、図6いずれも2端子送電線の例で示
したが、3端子以上の送電線の場合にも (1)、休止端検出した当該相手端電流の零化処理 (2)、抑制量のある一定時間の零化ないしは、抑制量
記憶回路のバイバス処理により目的とした盲点事故時の
高速動作が可能である。尚、抑制量処理のワンショット
回路による一定時限処理の時間設定は、リレーが動作判
定し得る時間を確保できればよい。更に、i1、i2は検
出送電線電流そのもの他に、検出母線電流であってもよ
い。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、送電線保護リレーシス
テムにおける盲点事故において従来システムに比し、約
2〜3サイクルの高速化を実現できることとなり、電力
系統の安定度面に大きく寄与することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電流差動リレーの実施の形態を示す図
である。
【図2】保護継電装置の従来例図である。
【図3】従来の電流差動リレーの構成例図を示す。
【図4】従来のタイムチャートを示す図である。
【図5】本発明のタイムチャート例を示す図である。
【図6】本発明の他の構成例図である。
【図7】3端子系統例図を示す。
【符号の説明】 1、2 送電線保護リレー 3、4 母線保護リレー 5、6 遮断器 7、8、9、10 変流器 12、20 加算処理部 13、18、19 絶対値演算部 14 遅延処理部 15 減算処理部 16 比較器 17 相手端電流零化処理部 21 係数乗算部 22 抑制量記憶部 23 抑制量零化処理部 24 休止端検出部 25 ワンショット回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自端の送電線等の電流と相手端から受け
    とる送電線等の電流とから動作量と抑制量とを求め、そ
    の差分がある比較値よりも大きい時に自端の遮断器を解
    放させると共に、相手端遮断器開放を検出した時に、相
    手端から受けとる電流の零化及び上記抑制量の零化を行
    うものとした送電線の保護装置。
  2. 【請求項2】 自端の送電線等の電流i1と相手端から
    受けとる送電線等の電流i2とから動作量と|i1+i2
    |、抑制量k{|i1|+|i2|}とを求め、その差分
    がある比較値Kよりも大きい時に自端の遮断器を解放さ
    せると共に、相手端遮断器開放を検出した時に、相手端
    から受けとる電流i2の零化及び上記抑制量k{|i1
    +|i2|}の零化を行うものとした送電線の保護装
    置。
  3. 【請求項3】 自端の送電線等の電流i1を検出して入
    力する第1の手段と、相手端から送られてくる相手端の
    送電線等の電流i2を入力する第2の手段と、相手端で
    の遮断器解放を検出する第3の手段と、この遮断器開放
    を検出した時に、相手端からの電流i2を零にし、それ
    以外はその電流i2をそのまま出力する第4の手段と、
    該第4の手段の出力電流i2(零化を含む)と第1の手
    段の電流i1とから動作量|i1+i2|を求める第5の
    手段と、上記第4の手段の出力電流i2(零化を含む)
    と第1の手段の電流i1とから抑制量k{|i1|+|i
    2|}(但しkは定数)を求める第6の手段と、上記第
    2の手段の遮断器解放を検出した時に抑制量を零にし、
    それ以外は抑制量をそのまま出力する第7の手段と、第
    6の手段の動作量と第7の抑制量との差分をとり比較値
    Kとの大小を比較し、比較値Kよりも大きい時に自端の
    遮断器の開放指令を発生する第8の手段と、より成る送
    電線の保護継電装置。
  4. 【請求項4】 自端の送電線等の電流i1を検出して入
    力する第1の手段と、相手端から送られてくる相手端の
    送電線等の電流i2を入力する第2の手段と、相手端で
    の遮断器解放を検出する第3の手段と、この遮断器開放
    の検出した時に相手端からの電流i2を零にし、それ以
    外はその電流i2をそのまま出力する第4の手段と、該
    第4の出力電流i2(零化を含む)と第1の手段の電流
    1とから動作量|i1+i2|を求める第5の手段と、
    上記第4の手段の出力電流i2(零化を含む)と第1の
    手段の電流i1とから抑制量k{|i1|+|i2|}
    (kは定数)を求める第6の手段と、該抑制量を一時記
    憶する第7の手段と、第3の手段による相手端の遮断器
    解放を検出した時には上記第6の手段の抑制量を選択
    し、そうでないときには第7の手段の記憶量を選択する
    第8の手段と、第5の手段の動作量と第8の手段の選択
    した抑制量との差分をとり比較値Kよりも大きい時に自
    端の遮断器の開放指令を発生する第9の手段と、より成
    る送電線の保護継電装置。
  5. 【請求項5】 上記請求項3の第7の手段又は上記請求
    項4の第8の手段での相手端の遮断器開放を検出した時
    とは、第3の手段での遮断器開放の検出信号でトリガさ
    れるワンショット回路が出力を発生した時とする請求項
    3又は4の送電線の保護装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011101518A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Mitsubishi Electric Corp 母線保護装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011101518A (ja) * 2009-11-06 2011-05-19 Mitsubishi Electric Corp 母線保護装置

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