JPH11299083A - Digital protective unit - Google Patents

Digital protective unit

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JPH11299083A
JPH11299083A JP10122768A JP12276898A JPH11299083A JP H11299083 A JPH11299083 A JP H11299083A JP 10122768 A JP10122768 A JP 10122768A JP 12276898 A JP12276898 A JP 12276898A JP H11299083 A JPH11299083 A JP H11299083A
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JP
Japan
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protection
transformer
current
main
instrument
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JP10122768A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuma Mukai
一馬 向井
Katsuyuki Kawahara
勝幸 川原
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize the required number of instrument transformers and instrument current transformers by sharing an instrument transformer or an instrument current transformer when the detecting points of circuit voltage or current required for a plurality of protective elements are identical. SOLUTION: An instrument current transformer CT1 detects the neutral current of a generator motor 1 and acts on a ground overcurrent relay element 51G. Instrument current transformers CT2, CT6 detect the zero-phase current of a generator motor main circuit and act on a ground differential relay element 87G. Instrument current transformers CT3, CT5 detect the main circuit current of the generator motor 1 and act commonly on a field missing relay element 40, overcurrent relay elements 51, 51B and power relay elements 91L, 91C in addition to a generator motor ratio proportional relay element 87. This arrangement minimizes the number of instrument current transformers.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発電機または変圧
器の主回路の電気事故を検出して、これを保護するディ
ジタル保護装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital protection device for detecting an electrical accident in a main circuit of a generator or a transformer and protecting the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】発電機を保護する保護要素は、過電流保
護、比率差動保護、界磁喪失保護、過電圧保護、不足電
圧保護等多数必要である。誘導円板形や誘導円筒形等の
アナログリレーで保護システムを構成する場合には、ア
ナログリレーの負担が比較的大きいため、個々のアナロ
グリレーに計器用変圧器または計器用変流器を設ける必
要があった。
2. Description of the Related Art Many protection elements for protecting a generator are required, such as overcurrent protection, ratio differential protection, loss of field protection, overvoltage protection, and undervoltage protection. When configuring a protection system with analog relays such as induction disk or induction cylinder, the analog relays have a relatively large burden, so each analog relay must be equipped with an instrument transformer or an instrument current transformer. was there.

【0003】近年、アナログリレーは順次ディジタル保
護装置に置き換わってきているが、ディジタル保護装置
の構成でも従来の思想のまま保護要素の数に近い計器用
変圧器または計器用変流器を設けていた。
[0003] In recent years, analog relays have been successively replaced by digital protection devices. However, even in the configuration of the digital protection device, as in the conventional concept, there are provided as many meter transformers or meter current transformers as the number of protection elements. .

【0004】図4に、揚水発電所の発電電動機と主要変
圧器との保護に適用した従来のディジタル保護装置の単
線接続図を示す。
FIG. 4 shows a single-line connection diagram of a conventional digital protection device applied to protection of a generator motor and a main transformer of a pumped storage power plant.

【0005】揚水発電所においては、発電電動機1は並
列用遮断器2、相順切換用断路器3、主要変圧器4およ
び高圧側のケーブル5を介して送電線に接続されてい
る。発電電動機1の主回路および主要変圧器4の主回路
には、揚水発電所では比較的保護要素数が多いので、1
3個の計器用変流器CT1〜CT13および3個の計器
用変圧器PT1〜PT3が設けられており、これら計器
用変流器CT1〜CT13および計器用変圧器PT1〜
PT3の2次回路は、発電電動機1の保護要素および主
要変圧器3の保護要素に接続されている。
In the pumped storage power plant, a generator motor 1 is connected to a transmission line via a parallel-circuit breaker 2, a phase sequence switching disconnector 3, a main transformer 4, and a high-voltage cable 5. The main circuit of the generator motor 1 and the main circuit of the main transformer 4 have a relatively large number of protection elements in a pumped storage power plant.
Three instrument current transformers CT1 to CT13 and three instrument transformers PT1 to PT3 are provided, and these instrument current transformers CT1 to CT13 and instrument transformers PT1 to PT3 are provided.
The secondary circuit of the PT 3 is connected to the protection element of the generator motor 1 and the protection element of the main transformer 3.

【0006】発電電動機1の保護要素としては、不足電
圧リレー要素27、界磁喪失リレー要素40、過電流リ
レー要素51、過電流リレー要素(電気ブレーキ用)5
1B、地絡過電流リレー要素51G、過電圧リレー要素
59、地絡過電圧リレー要素64B、発電機比率差動リ
レー要素87、地絡差動リレー要素87G、電力リレー
要素(揚水入力監視用)91L、電力リレー要素(調相
運転時入力監視用)91C、周波数リレー要素(過周波
数監視用)95Hおよび周波数リレー要素(不足周波数
監視用)95Lが設けられている。
The protection elements of the generator motor 1 include an undervoltage relay element 27, a field loss relay element 40, an overcurrent relay element 51, and an overcurrent relay element (for electric brake) 5.
1B, ground fault overcurrent relay element 51G, overvoltage relay element 59, ground fault overvoltage relay element 64B, generator ratio differential relay element 87, ground fault differential relay element 87G, power relay element (for monitoring pumping input) 91L, power A relay element (for input monitoring during phase adjustment operation) 91C, a frequency relay element (for over-frequency monitoring) 95H, and a frequency relay element (for under-frequency monitoring) 95L are provided.

【0007】また、主要変圧器4の保護要素としては、
逆相リレー要素46、過電流リレー要素51T、地絡過
電流リレー要素51TG、ケーブル比率差動リレー要素
87Cおよび主要変圧器比率差動リレー要素87Tが設
けられている。
[0007] The protection elements of the main transformer 4 include:
A negative phase relay element 46, an overcurrent relay element 51T, a ground fault overcurrent relay element 51TG, a cable ratio differential relay element 87C, and a main transformer ratio differential relay element 87T are provided.

【0008】図4に示すように、同一の電流または電圧
を検出する場合でも、原則として保護要素毎に計器用変
流器CTまたは計器用変圧器PTを設けており、場合に
よっては、2個〜3個の保護要素をまとめているが、プ
ラント全体としての計器用変流器CTおよび計器用変圧
器PTは数多く必要であった。
As shown in FIG. 4, even when the same current or voltage is detected, a current transformer CT or a transformer PT is provided for each protection element in principle. Although three to three protection elements are put together, a large number of current transformers CT and PTs for the entire plant are required.

【0009】次に、図5は、保護要素と故障検出要素と
を備えた従来のディジタル保護装置の説明図である。デ
ィジタル保護装置は主保護装置6と故障検出装置6Fと
を有し、主保護装置6は計器用変流器CTや計器用変圧
器PTで検出した電流や電圧に基づいて保護動作を行
う。また、故障検出装置6Fは主保護装置6が故障した
際に暴走するのを防止するものである。
Next, FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional digital protection device provided with a protection element and a failure detection element. The digital protection device includes a main protection device 6 and a failure detection device 6F. The main protection device 6 performs a protection operation based on the current and voltage detected by the current transformer CT and the transformer PT. The failure detection device 6F prevents runaway when the main protection device 6 fails.

【0010】主保護装置6は2個〜3個の保護要素をま
とめて構成された主保護演算部9と、保護要素への電流
および電圧を所定の信号レベルに変換する主保護入力変
換器7、8とから構成されている。図5では、主保護演
算部9の保護要素として過電流リレー要素51と発電機
比率作動リレー要素87とがまとめられたものを示して
いる。
The main protection device 6 comprises a main protection operation unit 9 composed of two or three protection elements, and a main protection input converter 7 for converting current and voltage to the protection elements into a predetermined signal level. , 8. FIG. 5 shows a combination of the overcurrent relay element 51 and the generator ratio operation relay element 87 as protection elements of the main protection calculation unit 9.

【0011】主保護装置6内には保護要素毎に主保護入
力変換器7、8が設けられており、主保護入力変換器
7、8の出力は主保護演算部9に入力される。主保護入
力変換器7、8は、計器用変流器CTまたは計器用変圧
器PTの2次回路側の出力をディジタル保護装置の入力
信号レベルに低減させるものである。
In the main protection device 6, main protection input converters 7 and 8 are provided for each protection element, and the outputs of the main protection input converters 7 and 8 are input to a main protection calculation unit 9. The main protection input converters 7, 8 reduce the output of the secondary circuit side of the current transformer CT or the transformer PT to the input signal level of the digital protection device.

【0012】また、故障検出装置6Fも主保護装置6と
同様に構成され、保護要素毎に故障検出入力変換器7
F、8Fが設けられており、故障検出演算部9Fでは保
護要素毎に故障検出要素で故障検出を行うようにしてい
る。
Further, the failure detection device 6F has the same configuration as the main protection device 6, and the failure detection input converter 7
F and 8F are provided, and the failure detection operation unit 9F performs failure detection with the failure detection element for each protection element.

【0013】図5において、計器用変流器CT8で検出
した発電電動機1の主回路電流は計器用変流器CT8の
2次回路から主保護装置6の過電流リレー要素用の主保
護入力変換器7に入力される。この2次電流は直列接続
(シリーズ)で故障検出装置6の過電流リレー要素用の
故障検出入力変換器7Fに入力される。次に、2次電流
は主保護装置6に戻って、発電機比率差動リレー要素用
の主保護入力変換器8に入力され、さらに故障検出装置
6Fの発電機比率差動リレー要素用の故障検出入力変換
器8Fに入力される。
In FIG. 5, the main circuit current of the generator motor 1 detected by the current transformer CT8 is converted from the secondary circuit of the current transformer CT8 to the main protection input for the overcurrent relay element of the main protection device 6. Input to the device 7. This secondary current is input to the fault detection input converter 7F for the overcurrent relay element of the fault detection device 6 in a series connection (series). Next, the secondary current returns to the main protection device 6 and is input to the main protection input converter 8 for the generator ratio differential relay element. It is input to the detection input converter 8F.

【0014】このように従来のディジタル保護装置では
保護要素毎に、また主保護装置6と故障検出装置6Fと
で別々に入力変換器7、7F、8、8Fを設けており、
システムが複雑な構成となっていた。
As described above, in the conventional digital protection device, the input converters 7, 7F, 8, 8F are provided separately for each protection element, and separately for the main protection device 6 and the failure detection device 6F.
The system had a complicated configuration.

【0015】図6は、故障検出要素に代えて保護要素を
二重化した従来のディジタル保護装置における入力変換
器構成例を示す構成図である。主保護装置6を二重に設
けて片系の主保護装置6Aの暴走を防止すると共に、片
系故障時に残りの系で保護を継続できるようにしてい
る。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of the configuration of an input converter in a conventional digital protection device in which protection elements are duplicated instead of failure detection elements. The main protection device 6 is provided in duplicate to prevent runaway of the main protection device 6A of one system, and to enable protection of the remaining system to be continued in the case of one system failure.

【0016】図6において、A系保護装置6Aの内部に
は、A系入力変換器7A、8AおよびA系保護演算部9
Aが設けられている。同様に、B系保護装置6Bの内部
にはB系入力変換器7B、8BおよびB系保護演算部9
Bを設けられている。この場合の計器用変流器CT8の
2次回路電流の流れも図5の場合と同様である。
In FIG. 6, an A-system input converter 7A, 8A and an A-system protection operation unit 9 are provided inside an A-system protection device 6A.
A is provided. Similarly, the B-system input converters 7B and 8B and the B-system protection operation unit 9 are provided inside the B-system protection device 6B.
B is provided. The flow of the secondary circuit current of the current transformer CT8 in this case is the same as that in FIG.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】このように、図4に示
した従来のディジタル保護装置では、原則として保護要
素毎に計器用変圧器PTまたは計器用変流器CTを設
け、場合によって2個〜3個の保護要素毎に計器用変圧
器PTまたは計器用変流器CTを設けていたため、計器
用変圧器PTや計器用変流器CTの数が多くなり、これ
を収納するための閉鎖配電盤も寸法が大きくなる。
As described above, in the conventional digital protection device shown in FIG. 4, in principle, an instrumentation transformer PT or an instrumentation current transformer CT is provided for each protection element. Since the instrumentation transformer PT or the instrumentation current transformer CT is provided for every three protection elements, the number of the instrumentation transformers PT and the instrumentation current transformers CT increases, and the closure for accommodating the instrumentation transformer PT or the instrumentation current transformer CT is increased. The size of the switchboard also increases.

【0018】従って、機器コストが高くなり、閉鎖配電
盤を設置するスペースも広く確保する必要があった。特
に、揚水発電所のような地下発電所では土木掘削量に影
響し、土木費用を増大させてしまう欠点があった。
[0018] Therefore, the equipment cost is increased, and it is necessary to secure a wide space for installing the closed switchboard. In particular, underground power plants such as pumped storage power plants have the disadvantage of affecting the amount of civil engineering excavation and increasing civil engineering costs.

【0019】また、図5や図6に示した従来のディジタ
ル保護装置における入力変換器構成では、保護要素毎
に、さらに主保護装置6と故障検出保護装置6Fとで別
々に、あるいは二重化したA系主保護装置6AとB系主
保護装置6Bとで別々に入力変換器7、8を設けている
ので、主保護装置6、6Fとしての経済性を損なうばか
りでなく、保護装置の寸法が大きくなる。さらに、各入
力変換器7、8間に、計器用変流器CTの2次回路電流
を複雑に引き回すので装置の信頼性上も好ましくない状
態であった。
In the configuration of the input converter in the conventional digital protection device shown in FIGS. 5 and 6, each of the protection elements, the main protection device 6 and the failure detection and protection device 6F are separately or duplicated. Since the input converters 7 and 8 are separately provided for the system main protection device 6A and the system B main protection device 6B, not only the economy as the main protection devices 6 and 6F is impaired, but also the size of the protection device is large. Become. Further, since the secondary circuit current of the current transformer CT is routed between the input converters 7 and 8 in a complicated manner, the reliability of the device is not favorable.

【0020】そこで、本発明は、計器用変圧器PTや計
器用変流器CTの数を必要最低限に低減し、またディジ
タル保護装置の入力変換器の数も合理的に低減して、経
済的でコンパクトかつ信頼性の高いディジタル保護装置
を供給することを目的とする。
Therefore, the present invention reduces the number of instrumentation transformers PT and instrumentation current transformers CT to the minimum necessary, and also reduces the number of input converters of the digital protection device rationally, thereby achieving economical efficiency. It is an object of the present invention to provide an efficient, compact and reliable digital protection device.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係わる
ディジタル保護装置は、主要変圧器の主回路または発電
機の出力側主回路の回路電圧を検出する計器用変圧器
と、主要変圧器の主回路または発電機の主回路側および
中線点側の回路電流を検出する計器用変流器と、計器用
変圧器の2次回路電圧および計器用変流器の2次回路電
流を入力して所定の信号レベルに変換する入力変換器
と、入力変換器からの信号に基づいて発電機に電気事故
が発生した場合に事故種別に応じて動作する複数個の保
護要素とを備えたディジタル保護装置において、複数個
の保護要素が必要とする回路電圧または回路電流の検出
点が同じであるときは、計器用変圧器または計器用変流
器を共用とするようにしたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a digital protection apparatus for detecting a circuit voltage of a main circuit of a main transformer or a main circuit on an output side of a generator, and a main transformer. Current transformer for detecting the circuit current on the main circuit side and the midpoint point side of the main circuit or generator, and the secondary circuit voltage of the instrument transformer and the secondary circuit current of the instrument current transformer And a plurality of protection elements that operate according to the type of accident when an electrical accident occurs in the generator based on a signal from the input converter. In the protection device, when the detection points of the circuit voltage or the circuit current required by the plurality of protection elements are the same, the instrument transformer or the current transformer for the instrument is shared. .

【0022】請求項1の発明に係わるディジタル保護装
置では、主要変圧器または発電機の同一検出点の主回路
電圧は共通の1個の計器用変圧器PTで検出し、同様に
および変圧器または発電機の同一検出点の主回路電流は
共通の1個の計器用変流器CTで検出する。そして、保
護要素の入力変換器側で必要な保護要素分だけ電圧信号
または電流信号を増幅するように構成する。これにより
計器用変圧器PTや計器用変流器CTの数を削減でき
る。
In the digital protection device according to the first aspect of the present invention, the main circuit voltage at the same detection point of the main transformer or the generator is detected by a common single instrument transformer PT, and the same is applied to the transformer or the transformer. The main circuit current at the same detection point of the generator is detected by one common current transformer CT. Then, the voltage converter or the current signal is amplified by a necessary protection element on the input converter side of the protection element. Thereby, the number of the transformers for an instrument PT and the current transformers for an instrument CT can be reduced.

【0023】請求項2の発明に係わるディジタル保護装
置は、請求項1のディジタル保護装置において、入力変
換器は、複数個の保護要素に対して共用とすることを特
徴とする。
A digital protection device according to a second aspect of the present invention is the digital protection device according to the first aspect, wherein the input converter is shared by a plurality of protection elements.

【0024】請求項2の発明に係わるディジタル保護装
置では、請求項1のディジタル保護装置の作用に加え、
入力変換器は、同一検出点における電圧信号または電流
信号を必要な保護要素分だけ増幅する。これにより、入
力変換器を大幅に削減できる。
In the digital protection device according to the second aspect of the present invention, in addition to the operation of the digital protection device of the first aspect,
The input converter amplifies the voltage signal or the current signal at the same detection point by a necessary protection element. As a result, the number of input converters can be significantly reduced.

【0025】請求項3の発明に係わるディジタル保護装
置は、主要変圧器の主回路または発電機の出力側主回路
の回路電圧を検出する計器用変圧器と、主要変圧器の主
回路または発電機の主回路側および中線点側の回路電流
を検出する計器用変流器と、計器用変圧器の2次回路電
圧および計器用変流器の2次回路電流を入力して所定の
信号レベルに変換する入力変換器と、入力変換器からの
信号に基づいて発電機に電気事故が発生した場合に事故
種別に応じて動作する複数個の保護要素と、保護要素が
故障したときは保護要素の暴走を防止する故障検出要素
とを備えたディジタル保護装置において、複数個の保護
要素が必要とする回路電圧または回路電流の検出点が同
じであるときは、計器用変圧器または計器用変流器を共
用とすると共に、入力変換器を保護要素と故障検出要素
とに対して共用とすることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a digital protection device comprising: a main transformer of a main transformer or an instrumentation transformer for detecting a circuit voltage of an output side main circuit of a generator; and a main circuit of the main transformer or a generator. A current transformer for detecting the circuit currents on the main circuit side and the midpoint point side, a secondary circuit voltage of the instrument transformer and a secondary circuit current of the current transformer for inputting a predetermined signal level An input converter, a plurality of protection elements that operate according to the type of accident when an electrical accident occurs in the generator based on a signal from the input converter, and a protection element when the protection element fails. If the detection points of the circuit voltage or circuit current required by the plurality of protection elements are the same in a digital protection device having a failure detection element for preventing runaway of While sharing the container, Characterized by a shared force transducer relative to the protective element and the fault detection element.

【0026】請求項3の発明に係わるディジタル保護装
置では、保護要素と故障検出要素の両方の要素に対して
共用の入力変換器を設け、計器用変圧器または計器用変
流器の2次回路信号を共用の入力変換器に入力して各要
素に分配する。これにより、入力変換器を1/2に削減
できる。
In the digital protection device according to the third aspect of the present invention, a common input converter is provided for both the protection element and the fault detection element, and the secondary circuit of the instrument transformer or the instrument current transformer is provided. The signal is input to a common input converter and distributed to each element. Thus, the number of input converters can be reduced to half.

【0027】請求項4の発明に係わるディジタル保護装
置は、請求項3のディジタル保護装置において、故障検
出要素に代えて、保護要素の故障の際に保護要素の暴走
を防止するための同一の保護要素を追加して設け、入力
変換器を一方の保護要素と他方の保護要素とに対して共
用とすることを特徴とする。
A digital protection device according to a fourth aspect of the present invention is the digital protection device according to the third aspect, wherein the same protection for preventing runaway of the protection element in the event of a failure of the protection element instead of the failure detection element. An additional element is provided, and the input converter is shared by one protection element and the other protection element.

【0028】請求項4の発明に係わるディジタル保護装
置では、主保護装置を二重に設けて片系の主保護装置の
保護要素の暴走を防止し、両方の主保護装置の保護要素
に対して共用の入力変換器を設け、計器用変圧器または
計器用変流器の2次回路信号を共用の入力変換器に入力
して各保護要素に分配する。これにより、入力変換器を
1/2に削減できる。
In the digital protection device according to the fourth aspect of the present invention, the main protection device is provided in duplicate to prevent runaway of the protection element of one main protection device, and to protect the protection elements of both main protection devices. A common input converter is provided, and the secondary circuit signal of the instrument transformer or the current transformer is input to the common input converter and distributed to each protection element. Thus, the number of input converters can be reduced to half.

【0029】請求項5の発明に係わるディジタル保護装
置は、請求項3のディジタル保護装置において、入力変
換器は、複数個の保護要素および故障検出要素に対して
共用とすることを特徴とする。
A digital protection device according to a fifth aspect of the present invention is the digital protection device according to the third aspect, wherein the input converter is shared by a plurality of protection elements and fault detection elements.

【0030】請求項5の発明に係わるディジタル保護装
置では、請求項3のディジタル保護装置の作用に加え、
入力変換器は、同一検出点における電圧信号または電流
信号を必要な保護要素および故障検出要素分だけ増幅す
る。これにより、入力変換器を大幅に削減できる。
In the digital protection device according to the fifth aspect of the invention, in addition to the operation of the digital protection device of the third aspect,
The input converter amplifies the voltage signal or the current signal at the same detection point by a necessary protection element and a failure detection element. As a result, the number of input converters can be significantly reduced.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図1は本発明の実施の形態に係わる本発明の第1
の実施の形態に係わるディジタル保護装置を発電電動機
と主要変圧器との保護に適用した場合の単線接続図であ
る。図1では、図4に示した従来例と同様に、揚水発電
所向け発電電動機および主要変圧器のディジタル保護装
置を示している。
Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a single-line connection diagram when the digital protection device according to the embodiment is applied to protection of a generator motor and a main transformer. FIG. 1 shows a generator motor for a pumped storage power plant and a digital protection device for a main transformer, as in the conventional example shown in FIG.

【0032】図1において、発電電動機1の保護要素と
しては、地絡過電流リレー要素51G、地絡差動リレー
要素87G、発電機比率差動リレー要素87、不足電圧
リレー要素27、界磁喪失リレー要素40、過電流リレ
ー要素51、過電流リレー要素(電気ブレーキ用)51
B、電力リレー要素(揚水入力監視用)91L、電力リ
レー要素(調相運転時入力監視用)91C、不足電圧リ
レー要素27、過電圧リレー要素59、地絡過電圧リレ
ー要素64B、周波数リレー要素(過周波数監視用)9
5Hおよび周波数リレー要素(不足周波数監視用)95
Lが設けられている。
In FIG. 1, the protection elements of the generator motor 1 include a ground fault overcurrent relay element 51G, a ground fault differential relay element 87G, a generator ratio differential relay element 87, an undervoltage relay element 27, a field loss relay. Element 40, overcurrent relay element 51, overcurrent relay element (for electric brake) 51
B, power relay element (for pumping input monitoring) 91L, power relay element (for input monitoring during phase adjustment operation) 91C, undervoltage relay element 27, overvoltage relay element 59, ground fault overvoltage relay element 64B, frequency relay element (overvoltage (For frequency monitoring) 9
5H and frequency relay element (for under-frequency monitoring) 95
L is provided.

【0033】また、主要変圧器4の保護要素としては、
逆相リレー要素46、過電流リレー要素51T、地絡過
電流リレー要素51TG、ケーブル比率差動リレー要素
87Cおよび主要変圧器比率差動リレー要素87Tが設
けられている。
The protection elements for the main transformer 4 include:
A negative phase relay element 46, an overcurrent relay element 51T, a ground fault overcurrent relay element 51TG, a cable ratio differential relay element 87C, and a main transformer ratio differential relay element 87T are provided.

【0034】図1において、まず、発電電動機1の保護
システムについて説明する。計器用変流器CT1は発電
電動機1の中性点電流を検出し、地絡過電流リレー要素
51Gに作用する。そして、計器用変流器CT2と計器
用変流器CT6とは、発電電動機主回路の零相電流を検
出し、地絡差動リレー要素87Gに作用する。
Referring to FIG. 1, a protection system for the generator motor 1 will be described first. The current transformer CT1 detects the neutral point current of the generator motor 1 and acts on the ground fault overcurrent relay element 51G. The current transformers CT2 and CT6 detect the zero-phase current of the generator motor main circuit and act on the ground fault differential relay element 87G.

【0035】計器用変流器CT3と計器用変流器CT5
とは共に、発電電動機1の主回路電流を検出し、発電機
比率差動リレー要素87の他、界磁喪失リレー要素4
0、過電流リレー要素51、過電流リレー要素(電気ブ
レーキ用)51B、電力リレー要素(揚水入力監視用)
91Lおよび電力リレー要素(調相運転時入力監視用)
91Cに対し共通に作用する。このため、計器用変流器
CTの数を最低数に削減できる。
Instrument current transformer CT3 and instrument current transformer CT5
The main circuit current of the generator motor 1 is detected and the generator ratio differential relay element 87 and the field loss relay element 4 are detected.
0, overcurrent relay element 51, overcurrent relay element (for electric brake) 51B, power relay element (for monitoring pumping input)
91L and power relay element (for input monitoring during phase adjustment operation)
Acts in common on 91C. For this reason, the number of the current transformers for instrument CT can be reduced to the minimum number.

【0036】発電電動機1の主回路の電圧検出は計器用
変圧器PT1のみで行い、不足電圧リレー要素27、過
電圧リレー要素59、地絡過電圧リレー要素64B、周
波数リレー要素(過周波数監視用)95H、周波数リレ
ー要素(不足周波数監視用)95L、界磁喪失リレー要
素40、電力リレー要素(揚水入力監視用)91Lおよ
び電力リレー要素(調相運転時入力監視用)91Cに対
し共通に作用する。このため、計器用変圧器PTの数を
最低数に削減できる。
Voltage detection of the main circuit of the generator motor 1 is performed only by the instrument transformer PT1, and the undervoltage relay element 27, the overvoltage relay element 59, the ground fault overvoltage relay element 64B, the frequency relay element (for overfrequency monitoring) 95H. The frequency relay element (for monitoring under-frequency) 95L, the loss-of-field relay element 40, the power relay element (for monitoring pumping input) 91L, and the power relay element (for monitoring input during phase adjustment operation) 91C operate in common. Therefore, the number of instrument transformers PT can be reduced to the minimum number.

【0037】次に、主要変圧器4の保護システムについ
て説明する。計器用変流器CT4と計器用変流器CT8
とは共に、主要変圧器4の電流を検出し、主要変圧器比
率差動リレー要素87Tの他、逆相リレー要素46、過
電流リレー要素51Tおよびケーブル比率差動リレー要
素87Cに対し共通で作用する。このため、計器用変流
器CTの数を最低数に削減できる。そして、計器用変流
器CT7は主要変圧器4の中性点電流を検出し、地絡過
電流リレー要素51TGに作用する。計器用変流器CT
9は、計器用変流器CT8との組合せでケーブル比率差
動リレー要素87Cに作用する。
Next, a protection system for the main transformer 4 will be described. Current transformer CT4 and current transformer CT8
Detects the current of the main transformer 4 and acts in common with the main transformer ratio differential relay element 87T, the negative phase relay element 46, the overcurrent relay element 51T, and the cable ratio differential relay element 87C. I do. For this reason, the number of the current transformers for instrument CT can be reduced to the minimum number. Then, the current transformer for instrument CT7 detects the neutral point current of the main transformer 4 and acts on the ground fault overcurrent relay element 51TG. Current transformer for instrument CT
9 acts on the cable ratio differential relay element 87C in combination with the current transformer CT8.

【0038】以上のように、電圧および電流の検出を最
低個数の計器用変圧器PTおよび計器用変流器CTで行
い、検出した信号は各保護要素に共通に供給するので計
器用変圧器PTや計器用変流器CTの数を削減できる。
As described above, the detection of the voltage and the current is performed by the minimum number of the transformers for the instrument PT and the current transformer for the instrument CT, and the detected signal is supplied to each protection element in common. And the number of current transformers CT for the instrument can be reduced.

【0039】図2は、本発明の第1の実施の形態に係わ
るディジタル保護装置における保護要素と故障検出要素
との入力変換器構成の一例を示す構成図である。図5に
示した従来例に対し、入力変換器11は主保護装置10
の外部に設けられている。また、図5に示した従来例と
同様に、主保護装置10の主保護演算部12における保
護要素、故障検出装置10Fの故障検出演算部12Fに
おける故障検出要素として、過電流リレー要素51と発
電機比率作動リレー要素87とがまとめられたものを示
している。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of an input converter configuration of a protection element and a failure detection element in the digital protection device according to the first embodiment of the present invention. The input converter 11 is different from the conventional example shown in FIG.
Is provided outside. As in the conventional example shown in FIG. 5, an overcurrent relay element 51 and a power generation element are used as a protection element in the main protection operation section 12 of the main protection apparatus 10 and a failure detection element in the failure detection operation section 12F of the failure detection apparatus 10F. This shows a combination of the machine ratio operation relay element 87.

【0040】図2において、計器用変流器CT5で検出
した発電電動機1の主回路電流は、発電電動機1の保護
システムに共通な1個の入力変換器11にのみ入力され
る。入力変換器11は同一の主回路電流信号を主保護装
置10と故障検出装置10Fとに出力する。主保護装置
10内の主保護演算部12における保護要素51、87
および故障検出装置10F内の故障検出演算部12Fに
おける故障検出要素では、共通に入力した発電電動機1
の主回路電流の信号に対し、過電流リレー要素51のリ
レー演算と発電機比率差動リレー要素87とのリレー演
算をし、故障判定を行う。
In FIG. 2, the main circuit current of the generator motor 1 detected by the current transformer CT5 is input to only one input converter 11 common to the protection system for the generator motor 1. The input converter 11 outputs the same main circuit current signal to the main protection device 10 and the failure detection device 10F. Protection elements 51 and 87 in the main protection calculation unit 12 in the main protection device 10.
And a failure detection element in the failure detection operation unit 12F in the failure detection device 10F, the generator motor 1
For the main circuit current signal, the relay operation of the overcurrent relay element 51 and the relay operation of the generator ratio differential relay element 87 are performed to determine the failure.

【0041】以上のように入力変換器11を共通に1組
設ければ良く、ディジタル保護装置のコスト低減や装置
のコンパクト化が実現でき、さらに計器用変流器CTの
2次回路に電線を引き回す必要がなくなり信頼性も向上
することができる。
As described above, it is sufficient to provide one set of the input converters 11 in common, so that the cost of the digital protection device can be reduced and the size of the device can be reduced, and further, the electric wire can be connected to the secondary circuit of the current transformer CT. There is no need to route it, and the reliability can be improved.

【0042】次に、図3は、本発明の第1の実施の形態
に係わるディジタル保護装置における二重化した保護要
素の入力変換器構成の一例を示す構成図である。図2に
示したものに対し、故障検出要素に代えて、保護要素の
故障の際に保護要素の暴走を防止するための同一の保護
要素(主保護演算部12F)を追加して設け、入力変換
器11を一方の保護要素(主保護演算部12)と他方の
保護要素(主保護演算部12F)とに対して共用とする
ことを特徴とする。
Next, FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of the input converter configuration of the duplicated protection element in the digital protection device according to the first embodiment of the present invention. 2, the same protection element (main protection calculation unit 12F) for preventing runaway of the protection element in the event of a protection element failure is additionally provided in place of the failure detection element. The converter 11 is commonly used for one protection element (main protection operation unit 12F) and the other protection element (main protection operation unit 12F).

【0043】図3において、計器用変流器CT5で検出
した発電電動機1の主回路電流は発電電動機1の保護シ
ステムに共通な1個の入力変換器11にのみ入力され
る。入力変換器11は同一の主回路電流信号をA系保護
装置10AとB系保護装置10Bに出力する。A系保護
装置内のA系保護演算部12AとB系保護装置内のB系
保護演算部12Bとでは共通に入力した発電電動機1の
主回路電流の信号に対し、過電流リレー要素51のリレ
ー演算と発電機比率差動リレー要素87のリレー演算を
し、故障判定を行う。
In FIG. 3, the main circuit current of the generator motor 1 detected by the current transformer CT5 is input to only one input converter 11 common to the protection system for the generator motor 1. Input converter 11 outputs the same main circuit current signal to A-system protection device 10A and B-system protection device 10B. The A-system protection calculation unit 12A in the A-system protection device and the B-system protection calculation unit 12B in the B-system protection device respond to the common input of the main circuit current signal of the generator motor 1 by the relay of the overcurrent relay element 51. Calculation and relay calculation of the generator ratio differential relay element 87 are performed to determine a failure.

【0044】以上のように入力変換器11を共通に1組
設ければ良く、ディジタル保護装置のコスト低減や装置
のコンパクト化が実現でき、さらに計器用変流器CTの
2次回路に電線を引き回す必要がなくなり信頼性も向上
することができる。
As described above, it is sufficient to provide one set of the input converters 11 in common, so that the cost of the digital protection device can be reduced and the size of the device can be reduced. There is no need to route it, and the reliability can be improved.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、発
電電動機および主要変圧器を保護するために必要な計器
用変圧器や計器用変流器の数を低減でき、この計器用変
圧器や計器用変流器を収納する閉鎖配電盤もコンパクト
化が図れ、機器コストを低減することができる。
As described above, according to the present invention, the number of instrument transformers and instrument current transformers required to protect the generator motor and the main transformer can be reduced. The closed switchboard that houses the instrument and the current transformer for the instrument can also be made compact, and the equipment cost can be reduced.

【0046】さらに、閉鎖配電盤の設置スペースを縮小
できるため地下発電所の土木掘削量を削減でき土木コス
トも低減することができる。また、ディジタル保護装置
の入力変換器を共通に1組のみ設ければ良くなり、入力
変換器の数の低減によりディジタル保護装置のコンパク
ト化と共にコストを低減することができる。さらに、計
器用変流器CTの2次回路に電線を引き回す必要がなく
なり信頼性も向上する。
Further, since the installation space of the closed switchboard can be reduced, the amount of civil engineering excavation at the underground power plant can be reduced, and the civil engineering cost can be reduced. Also, only one set of input converters of the digital protection device needs to be provided in common, and the number of input converters can be reduced to reduce the size and cost of the digital protection device. Further, it is not necessary to route an electric wire to the secondary circuit of the current transformer CT, and the reliability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係わるディジタル
保護装置を発電電動機と主要変圧器との保護に適用した
場合の単線接続図。
FIG. 1 is a single-line connection diagram when a digital protection device according to a first embodiment of the present invention is applied to protection of a generator motor and a main transformer.

【図2】本発明の第1の実施の形態に係わるディジタル
保護装置における保護要素と故障検出要素との入力変換
器構成の一例を示す構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of an input converter configuration of a protection element and a failure detection element in the digital protection device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態に係わるディジタル
保護装置における二重化した保護要素の入力変換器構成
の一例を示す構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of an input converter configuration of a duplicate protection element in the digital protection device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】従来のディジタル保護装置を発電電動機と主要
変圧器との保護に適用した場合の単線接続図。
FIG. 4 is a single-line connection diagram when a conventional digital protection device is applied to protection of a generator motor and a main transformer.

【図5】保護要素と故障検出要素とを備えた従来のディ
ジタル保護装置における入力変換器構成の一例を示す構
成図。
FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of an input converter configuration in a conventional digital protection device including a protection element and a failure detection element.

【図6】保護要素を二重化した従来のディジタル保護装
置における入力変換器構成の一例を示す構成図。
FIG. 6 is a configuration diagram showing an example of an input converter configuration in a conventional digital protection device in which protection elements are duplicated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発電電動機 2 並列用遮断器 3 相順切換用断路器 4 主要変圧器 5 ケーブル 6 主保護装置 6A A系保護装置 6B B系保護装置 6F 故障検出装置 7 主保護入力変換器 7A A系入力変換器 7B B系入力変換器 7F 故障検出入力変換器 8 主保護入力変換器 8A A系入力変換器 8B B系入力変換器 8F 故障検出入力変換器 9 主保護演算部 9A A系保護演算部 9B B系保護演算部 9F 故障検出演算部 10 主保護装置 10A A系保護装置 10B B系保護装置 10F 故障検出装置 11 入力変換器 12 主保護演算部 12A A系保護演算部 12B B系保護演算部 12F 故障検出演算部 PT1〜PT3 計器用変圧器 CT1〜CT13 計器用変流器 27 不足電圧リレー要素 40 界磁喪失リレー要素 46 逆相リレー要素 51 過電流リレー要素 51B 過電流リレー要素(電気ブレーキ用) 51G 地絡過電流リレー要素 51T 過電流リレー要素 51TG 地絡過電流リレー要素 59 過電圧リレー要素 64B 地絡過電圧リレー要素 87 発電機比率作動リレー要素 87G 地絡作動リレー要素 87C ケーブル比率作動リレー要素 87T 主要変圧器比率作動リレー要素 91L 電力リレー要素(揚水入力監視用) 91C 電力リレー要素(調相運転時入力監視用) 95H 周波数リレー要素(過周波数監視用) 95L 周波数リレー要素(不足周波数監視用) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Generator motor 2 Parallel circuit breaker 3 Phase sequence switching disconnector 4 Main transformer 5 Cable 6 Main protection device 6A A system protection device 6B B system protection device 6F Failure detection device 7 Main protection input converter 7A A system input conversion 7B B-system input converter 7F Failure detection input converter 8 Main protection input converter 8A A-system input converter 8B B-system input converter 8F Failure detection input converter 9 Main protection operation unit 9A A-system protection operation unit 9B B System protection operation unit 9F Failure detection operation unit 10 Main protection device 10A A system protection device 10B B system protection device 10F Failure detection device 11 Input converter 12 Main protection operation unit 12A A system protection operation unit 12B B system protection operation unit 12F Failure Detection calculation section PT1 to PT3 Instrument transformer CT1 to CT13 Instrument current transformer 27 Undervoltage relay element 40 Loss of field relay element 46 Negative phase relay element 51 Overcurrent relay element 51B Overcurrent relay element (for electric brake) 51G Ground fault overcurrent relay element 51T Overcurrent relay element 51TG Ground fault overcurrent relay element 59 Overvoltage relay element 64B Ground fault overvoltage relay element 87 Generator ratio operation relay element 87G Ground fault operation relay element 87C Cable ratio operation relay element 87T Main transformer ratio operation relay element 91L Power relay element (for monitoring pumping input) 91C Power relay element (for monitoring input during phase adjustment operation) 95H Frequency relay element (for overfrequency monitoring) 95L frequency relay element (for under-frequency monitoring)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 主要変圧器の主回路または発電機の出力
側主回路の回路電圧を検出する計器用変圧器と、前記主
要変圧器の主回路または前記発電機の主回路側および中
線点側の回路電流を検出する計器用変流器と、前記計器
用変圧器の2次回路電圧および前記計器用変流器の2次
回路電流を入力して所定の信号レベルに変換する入力変
換器と、前記入力変換器からの信号に基づいて前記発電
機に電気事故が発生した場合に事故種別に応じて動作す
る複数個の保護要素とを備えたディジタル保護装置にお
いて、複数個の前記保護要素が必要とする回路電圧また
は回路電流の検出点が同じであるときは、前記計器用変
圧器または前記計器用変流器を共用とするようにしたこ
とを特徴とするディジタル保護装置。
1. An instrument transformer for detecting a circuit voltage of a main circuit of a main transformer or an output side main circuit of a generator, a main circuit of the main transformer or a main circuit side of the generator and a midpoint point. Current transformer for detecting the side circuit current, and an input converter for inputting the secondary circuit voltage of the instrument transformer and the secondary circuit current of the current transformer for conversion into a predetermined signal level And a plurality of protection elements that operate according to the type of accident when an electrical accident occurs in the generator based on a signal from the input converter. A digital protection device, wherein when the detection points of the required circuit voltage or circuit current are the same, the instrument transformer or the instrument current transformer is shared.
【請求項2】 請求項1のディジタル保護装置におい
て、前記入力変換器は、複数個の前記保護要素に対して
共用とすることを特徴とするディジタル保護装置。
2. The digital protection device according to claim 1, wherein said input converter is shared by a plurality of said protection elements.
【請求項3】 主要変圧器の主回路または発電機の出力
側主回路の回路電圧を検出する計器用変圧器と、前記主
要変圧器の主回路または前記発電機の主回路側および中
線点側の回路電流を検出する計器用変流器と、前記計器
用変圧器の2次回路電圧および前記計器用変流器の2次
回路電流を入力して所定の信号レベルに変換する入力変
換器と、前記入力変換器からの信号に基づいて前記発電
機に電気事故が発生した場合に事故種別に応じて動作す
る複数個の保護要素と、前記保護要素が故障したときは
前記保護要素の暴走を防止する故障検出要素とを備えた
ディジタル保護装置において、複数個の前記保護要素が
必要とする回路電圧または回路電流の検出点が同じであ
るときは、前記計器用変圧器または前記計器用変流器を
共用とすると共に、前記入力変換器を前記保護要素と前
記故障検出要素とに対して共用とすることを特徴とする
ディジタル保護装置。
3. An instrument transformer for detecting a circuit voltage of a main circuit of a main transformer or an output main circuit of a generator, a main circuit of the main transformer or a main circuit side of the generator and a midpoint point. Current transformer for detecting the side circuit current, and an input converter for inputting the secondary circuit voltage of the instrument transformer and the secondary circuit current of the current transformer for conversion into a predetermined signal level A plurality of protection elements that operate according to the type of accident when an electrical accident occurs in the generator based on a signal from the input converter, and a runaway of the protection element when the protection element fails. In the digital protection device provided with a failure detection element for preventing a failure, when the detection points of the circuit voltage or the circuit current required by the plurality of protection elements are the same, the transformer for the instrument or the transformer for the instrument is used. While sharing the sink, A digital protection device, wherein the input converter is shared by the protection element and the failure detection element.
【請求項4】 請求項3のディジタル保護装置におい
て、前記故障検出要素に代えて、前記保護要素の故障の
際に前記保護要素の暴走を防止するための同一の保護要
素を追加して設け、前記入力変換器を一方の保護要素と
他方の保護要素とに対して共用とすることを特徴とする
ディジタル保護装置。
4. The digital protection device according to claim 3, further comprising an identical protection element for preventing runaway of the protection element when the protection element fails, in place of the failure detection element, A digital protection device wherein the input converter is shared by one protection element and the other protection element.
【請求項5】 請求項3のディジタル保護装置におい
て、前記入力変換器は、複数個の前記保護要素および前
記故障検出要素に対して共用とすることを特徴とするデ
ィジタル保護装置。
5. The digital protection device according to claim 3, wherein said input converter is shared by a plurality of said protection elements and said fault detection elements.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017199412A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 三菱電機株式会社 Circuit breaker

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