JPS58172920A

JPS58172920A - 過負荷検出装置

Info

Publication number: JPS58172920A
Application number: JP5388582A
Authority: JP
Inventors: 川俣　安男; 佐野　和「ひろ」; 青木　泰雄
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1983-10-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は過負荷検出装置に係り、特に電力系統における
電流及び電圧を取ｐ込み、電力方向を監視すると共に、
過電流を監視して過負荷状態を判定するに好適な過負荷
検出装置に関する。

従来のこの檜の過負荷検出装置は、送電線や変圧器等の
動力系統の過負荷全検出するために、該系統の電圧及び
電′Ｒ，ｔ−取り込み、これらから電力の方向を判定す
る方向ｌ！素と、単に、該電流の大きさのみｔ判定する
過電流要素と、これら！！素からの判定出力を一定時間
遅らせるタイ！−要素と、ｔｍみ合せて構成し九ものが
一般的である。そして、この過負荷検出装置によって該
系統の過負荷を検出し、負荷制限中、系統操作を行い、
機器の破損防止や電力の安定供給を行っている。

第１図は、従来の過負荷検出装置を示すブロック図であ
る。第１図において、過負荷検出装置は、電力系統にお
ける母線２に接続された計器用変成器（以下、ＰＴと称
す）４、及びこの母線２から分岐されたしゃ断器６を有
する送電線８に設けられた計器用変成器（以下、ＣＴと
称す）１０を用いて導入された電圧ｖ１及び電ａｉ’ｔ
−、電力方向検出手段１２に取り込むと共に、電流五を
過電流検出手段１４に取シ込み、電力方向検出手段１２
からの判定結果Ｚｏｏ又Ｆｉｌ　Ｏ２ｔ−アンドグート
１６又は１８の各一方の入力端に供給し、かつ過電流検
出手段１４からの判定結果１０４ｔアンドゲート１６及
び１８の他方の入力端に供給し、各アンドゲート１６又
は１８の各出力をタイマー２０又は２２に一介して、制
御出力ＣＩ又はＣ２として出力するように構成されてい
る。この制御出力Ｃ１又Ｆｉｃ２によって、負荷制限子
系統操作を行う。

第２図は、上記過負荷検出装置の動作を説明するために
示すフローチャートである。第２図において、ステップ
Ｓ２では、電圧マ及び電流Ａを電流方向検出手段１２に
取り込む０次にステップＳ３で、上記第ｉｌ１式乃至第
（３）式を用いて電力を求め、ステップＳ４でその方向
を次の第（３）弐における位相角θの符号に基づいて判
定し、ステップ８５．８６で記憶する。

ここで、ＰＴ４からめ電圧ｔ”Ｖｘ電圧の最大値ｔ−ｖ
％ＣＴ１０からの電ｔ／Ｉｔｔ−１、電流ノ最大［を工
、角周終数ω、電圧Ｖと電流直との間の位相差−とする
と、Ｖ＝Ｖｓｕωｔ　　　　　　　　・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（１）嶽−Ｉ５ｉ１　（Ｑ＋　
を−θ）　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（２）となシ、電力Ｐは、ｐ　＝　Ｖ　Ｉ　ＣＯＩ　＃　　　　　　　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（３）で与えられる
。

しかして、ステップＳ４では、上記第（３）式の電流方
向に応じて、電力Ｐが母４Ｉ２の方向に流れる場合を方
向“■１として判定結果信号１０２會出力し、逆に母線
２から送電線８方向に電力Ｐが流れる場＆を方向１０＃
とじて判定結果信号１１）Ｏｔ出力するよう罠なってい
る。

次に、ステップＳ７で電ｆｉｔ方向に関係なく、電流１
の大きさ工を算出し、ステップｓ８で過電流検出用にと
の比較判定を行い、それが過電流設定値以下（Ｉ狐）で
あればステップｓ９で不動作出力し、設定値を超えて（
Ｉ＞Ｋ）いれば、過電流判定出力１０４．ｔ−出力し、
判定結果信号１００又は１０２と過電流判定出力１０４
とのアンド全アンドゲート１６又＃１１８でとり、アン
ドゲート１６又は１８の出力が一定時間以上継続したこ
とをステップ８１０で、りｉシ、タイ！−２０又は２２
でカウントし、一定時間経過し九ことによりステップ８
１１により制御出力ＣＩ、０２に出力する。

なお、ここで、タイマー２０又は１２でカウントをさせ
る理由は、系統事故と・過負荷を区別するための−ので
６す、送電系統保護リレー盤中トランス保護リレー盤と
十分協調のとれたものとするためである。このため、そ
Ｏ整定時間は装置が０置される系統によってまちまちで
あるが２〜１２０秒くらいの範囲が一般的である。

ところで、このような過負荷検出装置が必要となってき
た背景には、例えば、送電線の場合において、最近は、
電力の需要が増加する。一方では用地−等によシ、送電
線建設が制約される現状に１）、送電電力に余裕のない
重負荷の送電線がふえていることが挙げられる。このた
め、系統事故等による他の送電線のしゃ断により過大な
電流が１つの送電線に集中することが考えられ、仁のよ
うに、電力の方向と、電流の大難さｔ監視−当該送電線
で送電できる電力を規制することが増々必４！なことと
なってきているのである。

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、電力
系統の効率的運用を図ることのできる過負荷検出装置ｔ
−提供するにある。

本発明は、上記目的を達成するため（、大気温［１検出
して大気温度に応じた温度信号を出力する温度検出手段
を設け、該温度信号に応じて過電流検出用の設定償金可
変し、大気温度に応じた過電流判定を行うようにし次も
のである。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第３図は、本発明に係る過負荷検出装置の一実施例を示
すブロック図である。この第３図において、第１図に示
す構成ｌ！素と同一のものには同一の符号を付して説明
する。

第３図に示す実施例が、！ｉＸ１図に示す構成と異なる
点は、大気温度を検出して大気温度に応じ九温度信号ｔ
ｌ出力する温度検出手段３０を設け、この温度信号ｔ′
を過電流検出手段１４に取シ込み、該温度信号ｔに応じ
て過電流検出用の設定値Ｋｓをに＊＝αｔとして可変す
るようにした点にある。

ただし、前記αは、比例定数である。

このように構成し走過負荷検出装置によれば、大気温度
を温度検出手段３０で検出し、大気に応じ九温度信号ｔ
１ｉ−過電流検出手段１４に取り込み、この過電流検出
手段１４において、過電流設定値に１を大気温度信号に
応じて可変し、この設定値にもと電流工との比較を行い
、Ｉ≦に−のときは判定出力信号１０１ダ０”とし、Ｉ
＞Ｋ亀のときは判定出力信号１０４’ｉ”ｌ”とする。

ここで、咳設定値に１は、比例定数をαとすると温度ｔ
に比例するので、過電流検出手段１４は、電流工の通電
ｆｔｔ−大気温度に応じて厳密に判１定することができ
る。

上述した過負荷検出装置の具体的構成例を第４・１図に示す、第４図に示す実施例は、例えばマイクロコン
ピュータ等で構成した一例であって、温度センサ３２及
びこの温度センサ３２からの信号を増幅して温度信号ｔ
とする増幅器３４からなる大気温度検出手段３０と、こ
の温度検出手段３０からの温度信号ｔｆアナログマルチ
プレクサ（ＭＰＸ）５２ｔ−介して取り込むアナログデ
ジタル変換器（ＡＤＣ）５４と、データ及びプログラム
の実行等を通して処ｍｔ行う中央処理装置（ＣＰＵ）５
６と、プログラムやデータを記憶しているリードオンリ
メモリ（ＲＯＭ）５８と、種々のデータ等を一時記憶す
るランダムアクセスメモリ（几ＡＭ）６０と、各種ディ
ジタル信号及びディジタル信号とｔ出力する入出力回路
（Ｉｌｏ）６２と、前記各装置（５４乃至６２）関【Ｗ
！続するバスライ／６４とから構成されている。爾、Ｍ
ＰＸ５２には、各種ＣＴからの電ｆｔ１ム、ｔ、、ｉｃ
・・・・・・・・・からの電流及びＦＴからの電圧マが
各フィルタをそれぞれ介して入力されている。

さらに詳説すると、温度センサ３２としては、鋼−コン
スタンタン（”−２００ｔ：’〜２５０Ｃ１起［力４２
μ■／ｄＣｇ）、又は、鉄−コンスタンタン（−３０Ｃ
〜４５０ｒ、起電力５４μＶ／ｄｏｇ）等の熱電材を使
用すればよい、この場合の大気温度の範囲としては、−
４０ｔｌ：’〜４０Ｃくらいであるから、８０Ｃｔ−Ａ
ＤＣ５４のフルスケール電圧（例えば、１０　（Ｖ）に
合うように増巾器３４により増巾し、電流量ム、１■及
び１ｅｔ−取り込むのと同様に、ＭＰＸ５２ｔ−介して
ＡＤＣ５４に取り込めばよい。

このような構成になる過負荷検出装置の動作を第５図を
参照して説明する。

７ｇ５図は、本発明に係る過負荷検出装置の動作を説明
する九めに示すフローチャートである。

第５図に示す７０−チャートが第２図に示す７０−チャ
ートと異なる点は、ステップ８１０１における温度条件
の人力と、ステップ８１０２における温度補正とを、ス
テップＳ７とステップＳ８との間に加入変更した点にあ
り、その他の構成要件には変更がない。

従って、変更した点のみを詳細に説明する。

過負荷の検出方法としては、前述し九ように、従来例は
入力し九負荷潮流が、即ち、電流Ｉがあらかじめ設定し
た設定値によ）も大きいか小さいかによハ過負荷の有無
を判定している。もちろん、本発明も同様に設定値に＆
より電流工が大きいか小さいかにより過負荷の有無全判
定している。

このため、この設定値Ｋに対して、次のような演算を行
えば、大気温度に応じた設定値に１を得ることができる
ことになる。

即ち、大気温度に応じ九設定ＫＫｔは、従来の設定［ｔ
−に、温度の係数をγとすると、Ｋ　＊　＝　ｒ　Ｋ　
　　　　　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（４）で与えられる。そして、温度ｔと＠度の係
数ｒとの関係を示すと、下表の如くなる。

ただ１上記表は、温度ｏｃのと龜を基準とした場合の例である。

：１なお％　　ｒ＝βｔ１　（ただし、βは地力定数とする
）とすると、上記第（４）式はＫが一定だから、Ｋｔ−
βｔＸｌ（＝ａｔ　　　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・（５）ただし、ａ−βにとなる。

従って、大気温度が上昇し友場合は、設定値Ｋｔｔ−下
げ大気ｆｆ１度が下降し九場合は、設定値Ｋｉｔ上げる
ことによシミ力の効率運用ができることになる。つまり
、大気温度が低温のときは、電流を大量に流せることに
なる。

現用の過電流検出設定値ＫＦｉ、大気温度が最高になっ
た場合を想定して設定１１に′ｆ−決定しており、大気
温度が実際には低いのにもかかわらず、過電流判定用設
定置ＫＯ値を大きくしていた。この丸め、ま比電力系統
に電ｌ５ｔｔ流せるにもかかわらず、過電流と判定して
い次が、本発明によれば温度に応じて該設定値にもが可
変となるため、きめ細かな過電流制御ができるので、電
力供給の信頼性が向上することになる。

以上述べ友ように本発明によれば、大気温度に応じて過
電流判定条件を可変できるようにし念ので、電力系統の
電力供給の信頼性が向上するという効果がある。

【図面の簡単な説明】第１図は従来の過電流検出装置を示すブロック図、第２
図は従来例の動作を説明するに示すフローチャート、第
３図は本発明に係る過電流検出装置の一実施例を示すブ
ロック図、第４図は同具体例を示すブロック図、第５図
は同動作を説明する九めに示すフローチャートである。４・・・計器用変成器（ＰＴ）、１０・・・計器用度ｔ
Ｉｔ器（ＣＴ　）　、１２・・・電力方向検出手段、１
４・・・過電流検出手段、１６．１８・・・アントゲ−
）、２０゜２２・・・タイマー、３０・・・温度検出手
段、３２・・・温度センサー、３４・・・増幅器、５２
・・・マルチプレクサ（ＭＰＸ）、５４・・・アナログ
デジタル変換器（ＡＤＣ）、５６・・・中央処理装置（
ＣＰＵ）、５５８・・・リードオンリメモリ（ＲＯＭ）
、６０・・・ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、６２
・・・入出力回路（Ｉｌｏ）、ｔ・・・温度信号、ト・
・電流、ｖ・・・第２７檗３図第４図４

Claims

【特許請求の範囲】

１、電力系統に流れる電流及び電圧を取り込み、当該電
力系統の電力方向全判定する電力方向検出手段と、前記
電流を取シ込み、該電流が所定の過電流設定値を超えて
いるか否かを判定する過電流検出手段とを備え、前記両
手段からの判定出力が成立し九と龜に過負荷であると判
定するように構成した過負荷検出装置において、大気温
度を検出し大気温度信号を出力する温度検出手段を設け
、かつ前記過電流検出手段、乳前記温度検出手段からの
大気温度信号に応じて前記過電流設定値が可変されるよ
うに構成したことを特徴とする過負荷検出装置。