JPS5857059B2

JPS5857059B2 - 配電線短絡保護方式

Info

Publication number: JPS5857059B2
Application number: JP53056249A
Authority: JP
Inventors: 栄一岡本; 溢泰古瀬; 裕山田
Original assignee: Meidensha Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Meidensha Corp; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1978-05-12
Filing date: 1978-05-12
Publication date: 1983-12-17
Also published as: JPS54148248A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は配電線短絡保護方式に関する。

第１図は従来の変電所における配電線短絡保護方式の一
例を示し、同図において、１は受電回線６に接続された
主変圧器であって、この主変圧器１の２次側はしゃ断器
２１を介して母線５に接続されている。

この母線５より各配電線７□〜７ｎ夫々しゃ断器２□〜
２ｎを通して出ている。

３１は主変圧器１の２次側に設置された変流器、３□〜
３ｎは各配電線７２〜７ｏに設置された変流器であって
、各変流器３、〜３ｎには図示の如く短絡検出用の過電
流継電器４１〜４ｎが設けられている。

過電流継電器４□は主変圧器１の２次側以降の短絡事故
に応動し、主変圧器１の１次側に設置されているしゃ断
器（図示せず）にしゃ断指令を与える。

過電流継電器４□〜４ｎは各配電線の短絡保護を行なう
。

このように構成された変電所における配電線短絡保護方
式によると次のような欠点を有する。

（１）配電線数が増えると、過電流継電器及び補助リレ
ーなどが増える。

従って、保護装置が大型化する。

（２）一般に保護継電器に電源が必要であり、これは保
護継電器の数が多くなると容量を大きくしなければなら
ない。

（３）保護継電器の数が多いとメンテナンス、点検が大
変である。

次に複数の受電回線の夫々に接続された各主変圧器の２
次側より夫々母線を介して複数の配電線が分岐され、か
つ前記各母線同志が連絡しゃ断器を介して接続されてい
る変電所の構成、たとえば第２図の如く受電回線が２つ
で、母線が２つである場合の変電所の構成においても、
前述したと同様の欠点を有する。

なお第２図において、１□、１□は各受電回線に接続さ
れた主変圧器、２□〜２ｏ。

２ｎ＋１，２ｎ＋２．・・・５，２ｍはしゃ断器（２ｎ
＋１は母線連絡しゃ断器）、３１〜３ｎ。

３ｎ＋１１３１＋２．・・・、３ｍ、３ｍ＋１は変流器
、４１〜４ｎ、４ｏ＋１，４ｎ＋２・・・、４ｍ、４ｍ
。

は過電流継電器、５□、５２は母線、７２，７３．・・
・。

７ｎ７７ｎ＋３７７ｎ＋４・・・、Ｉｎは配電線であ
る。

一方、ディジタル保護継電器は精度、耐ノイズ性、性能
など各種のメリットがあるため、電力系統保護において
、アナログ継電器に代わるものとして実現化に向ってい
る。

本発明は前述した第２図の如く、複数の受電回線の夫々
に接続された各主変圧器の２次側より夫夫母線を介して
複数の配電線が分岐され、かつ前記各母線同志が連絡し
ゃ断器を介して接続されている変電所における配電線短
絡保護方式に関し、従来の欠点を除去し、保護用のハー
ドウェア（保護装置）を小さくし、これにより省エネル
ギー化、省資源化、点検、保守の省力化をはかり、ディ
ジタル保護継電器（コンピュータリレー）向きの配電線
短絡保護方式を提供しようとするもので、以下、図面を
用いて説明する。

第３図は本発明を適用したディジタル保護装置の構成を
示し、同図において１１は左端からアナログ電流情報■
Ｔ、■Ｂ、■Ｆ１〜■Ｆ（ｎ−１）が入ってくるマルチ
プレクサである。

ここでＩＴは第２図中の変流器３１により得られた電流
情報、ＩＢは第２図中の母線連絡しゃ断器２ｎ＋１に設
置された変流器３ｎ＋１により得られた電流情報、ＩＰ
Ｉ〜ＩＦ（ｎ、、）は各配電線７□〜Ｉｎに設置された
変流器３２〜３ｎにより得られた電流情報である。

１２はアナログ−ディジタル変換器であって、このアナ
ログ−ディジタル変換器１２においてマルチプレクサ１
１から供給される各電流清報は一定の周期で、又は任意
にサンプリングされ、ディジクルデータとなり、ディジ
クル保護継電器１３に入力される。

このディジクル保護継電器１３内の処理をフローチャー
トで示すと第４図の如くなる。

ディジタル保護継電器１３は短絡事故を検出すると該当
するしゃ断器ＣＢへ１へリップ信号を送出する。

第４図はディジクル保護継電器１３による一実施例を示
す処理フローチャートであり、第６図はディジタル保護
継電器１３による他の実施例を示す処理フローチャート
であり、以下これについて第２図を参照しながら説明す
る。

ところで、第２図において主変圧器１１が停止（１次側
、に接続されているしゃ断器がしゃ断されている場合等
）していて、母線５１につながる配電線に短絡事故があ
った場合、母線５２から事故電流が供給されるが、変流
器３、は事故電流を感知しないので、従来母線５１と母
線５１につながる短絡事故を検出できなかった。

本発明（まこのような場合に適用するもので、第４図や
第６図の処理をディジクル保護継電器が行なうことによ
り母線５１と母線５．につながる短絡事故を検出できる
。

従って、この場合には変流器３、と３ｎ＋□ の電流情
報のベクトル和で短絡検出を行なわねばならない。

即ち母線５□に流入する電流の総和により短絡検出を行
なう。

以下本発明を説明するに当り、本発明に係る変電所の構
成は第２図において過電流継電器４１〜４ｏ、４ｎ＋
１，４ｎ＋２、・・・、４ｍ。

４ｍ＋１を除去したものとなっている。

まず、第４図について説明すると、主変圧器１□の２次
側変面器３□より得られた電流情報ＩＴ。

とス変流器３ｎ＋、より得られた電流情報■Ｂのベクト
ル和をとり、実効値化して判定する。

５１Ｈは第２図で言えば過電流継電器４１および４ｎ＋
１に相当するもので、母線５゜又はその至近端に起きた
短絡事故に応動するように整定される。

そして５１Ｈｙｅｓ、即ち主変圧器１の２次側電流と母
線５□から母線５１への流入電流との総和が大きかった
場合、主変圧器１□の１次側のしゃ断器ＣＢおよび母線
連絡しゃ断器ＣＢ２ｎ＋１に夫々しゃ断指令を
与える。

このようにしないと母線５、（と起きた事故を除去でき
ないからである。

５１Ｈｎｏであった場合、次の５１Ｄの判定を行なう。

５１ＤはＩＴとＩＢのベクトル和の絶対値の変化内を検
出するものであり、具体的には現時刻に実効値化された
前記ベクトル和の絶対値と一定時間前に実効値化された
前記ベクトル和の絶対値との差を変化巾とみなし、この
変化巾を整定値と比較し判定する。

変化巾が整定値より小さい場合、即ち５１１）ｎｏの場
合、母線５１にも配電線７□〜７ｎにも短絡事故が起き
ていないので、「５ＴＡＲＴ−１に戻り、再び５１Ｈ，
５１Ｄを繰り返す。

変化巾が整定値より大きくなった場合、即ち５１Ｄｙｅ
ｓの場合、配電線７２〜Ｉｎのどこかに短絡事故が発生
し煙判定したのであるから、各配電線毎に順次短絡保護
処理を行なってい＜（５１Ｆ１，５１Ｆ２．・・・。

５１Ｆ（ｎ−１））。

即ち配電線７２に設置された変流器３□により得られた
電流情報■Ｆ１をとりこみ、実効値化（ＩＦｌの実
効値又はこれに比例した量）して判定する。

５１Ｆ１は第２図で言えば過電流継電器４□に相当する
もので、配電線７□又はこの至近端に起きた短絡事故に
応動するように整定される。

５１Ｆ、ｙｅｓ、即ち配電線７２に大電流が流れた
場合、配電線７２に接続されているしゃ断器ＣＨ２２に
しゃ断指令を与える。

５１Ｆｌｎ。の場合次のフローＯこ移り前述したと同
様にしてＩＦ２をとりこみ、実効値化し、判定する。

以−同様である。

なお、一般に５１Ｆｉ（ｉ−１，２・・・、ｎ−１）（
１第２図で言えば過電流継電器４１＋１（ｔ＝１７２、
・・・、ｎ−１）に相当するもので、配電線７□＋１（
ｉ−１，２・・・、ｎ−１）又はこの至近端（こ起きた
短絡事故に応動するように整定されている。

５１Ｆ１ｙｅｓ１即ち配電１７ｉ＋ｌ（＋＝１
＋２、・・・、ｎ−１）に大電流が流れた場合でしゃ断
器ＣＢ２１＋１（ｉ−１，２，・・・、ｎ−１）にしゃ
断指令を与える。

５Ｈ’ｉ（ｉ＝ｉ、２．・・・。ｎ−１）がｎｏの場
合、次のフローに移る。

しかし、母線５１側のすべての配電線７２〜７ｎに短絡
事故が検出されなかった場合には、５１Ｆ（”；−１）
がｎｏとなりｒＳＴＡＲＴｊに戻る。

上述した保護処理をタイムチャートで示すと第５図の如
くなる。

即ち、配電線７ｎに短絡事故が発生すると、第５図ａの
如＜ＩＴとＩＢのベクトル和の絶対値が増える。

このベクトル和の絶対値（１母線の短絡事故電流はど大
きくないので、第５図すの如く５１Ｈはｎｏ（第５図に
おいて「Ｎ」で示す）となる。

次に前記ベクトル和の絶対値の変化巾を検出し、第５図
Ｃの如＜５１Ｄｙｅｓ（第５図においてｊ−Ｙ１で示
す）となり、配電線７２〜Ｉｎの短絡保護を順次行なう
（第５図ｄの５１Ｆ（５１Ｆ１，５１Ｆ２゜・・・、５
１Ｆ（ｎ−１）参照）。

配電線Ｉｎの保護処理で短絡事故が検出され、配電１７
ｎのしゃ断器ＣＢ２ｎに第５図ｅの如くトリップ指令が
発せられ事故が除去される。

このようにすると、ディジクル保護継電器は一つで十分
であり、しかもきわめてディジタル保護継電器（コンピ
ュータリレー）向きの保護方式となる。

以上説明した本発明短絡保護方式では母線５１と母線５
１につながる配電線の短絡事故を検出するのに、現時点
のデータを用いて実効値ｆヒし、判定したが、更なる発
明では短絡事故発生の時点のデータを記憶しておき、こ
のデータによりどの配電線が短絡事故を起こしたか判定
することも可能である。

この場合ディジタル保護継電器内のデータ記憶装置は配
電線の各データについて所定の時間分（例えば１サイク
ル分）のデータを記憶する装置で、記憶されるデータは
常に更新され、短絡事故発生の時点では事故時の最新の
データを各配電線毎に記憶している。

事故発生、そして５１Ｄｙｅｓの時点で、データの更新
は中断され、記憶装置に残っているデータで各配電線の
短絡検出を行なう。

これをフローチャートで示すと第６図のようになる。

第６図において第４図のフローチャートと違っている部
分は第１に常時配電線のデータＩＦｔ■Ｆ２．・・・、
Ｉｐ（１−１−ｔ）をとりこみデータの更新を行なって
いる事と、第２列（こ配電線の短絡検出を行なうのＯこ
記憶装置（メモリ）（こ記憶されているデータを使用す
る事で、他の処理は変わらない。

このようにすると５１Ｄｙｅｓの時刻からサンプリング
は行なわず、すべてディジクル保護継電器１３内のメモ
リに記憶されているデータで保護を行なうので、サンプ
リング周波数等の拘束から解放される。

従って保護処理の高速化が可能であるし、又逆に使用す
るデータを多くして保護の安定度も向上できる。

上述したように本発明による配電線短絡保護方式を用い
れば、保護装置（保護用のハードウェア）が小さくなり
、これにより点検、保守に時間がかからず（点検、保守
の省力化）、省エネルギー化、省資源化をはかることが
でき、ディジタル保護継電器（コンピュータリレー）向
きの保護方式であり、能率、効率が非常によいなどその
効果はきわめて犬ぎい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来の変電所における配電線短絡保護
方式の各列を示す構成図、第５図は本発明を適用したデ
ィジタル保護装置の構成を示すブロック図、第４図は第
５図のディジタル保護継電器による一実施例を示す処理
フローチャート、第５図はディジタル保護継電器の保護
処理の一例を示すタイムチャート、第６図は第３図のデ
ィジクル保護継電器による他の実施例を示す処理フロー
チャートであって、図中１１，１□は主変圧器、２１〜
２ｎ、２ｎ＋１２２ｎ＋２２・・・２ｍ
はしゃ断器、３１〜３ｎ、３ｎ＋１，３ｎ＋２．・
・・、３ｍ、３□＋、は変流器、５０，５□は母線、７
□〜７ｎ、７ｎ＋３。７ｎ＋４、・・・１ ’ｍは配電線、１１はマルチ
プレクサ、１２はアナログ−ディジタル変換器、１３は
ディジタル保護継電器を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の受電回線の夫々に接続された各主変圧器の２
次側より夫々母線を介して複数の配電線が分岐され、か
つ前記各母線同志がしゃ断器を介して接続されている変
電所において、前記しゃ断器に設置された変流器及び前
記主変圧器の２次側に設置された変流器より得られた電
流のベクトル和を求め、その絶対値を得、一定時間の前
記ベクトル和の絶対値の変化巾を検出し、この変化巾が
所定の値以上になったことを条件にして、各配電線に設
置された変流器より得られた電流情報により各配電線毎
に短絡保護を行なうことを特徴とした配電線短絡保護方
式。２複数の受電回線の夫々に接続された各主変圧器の２
次側より夫々母線を介して複数の配電線が分岐され、か
つ前記各母線同志がしゃ断器を介して接続されている変
電所において、各配電線に設置された変流器より得られ
た電流情報を常時、最も新しい所定時間の波形データの
形で記憶しておき、前記しゃ断器に設置された変流器及
び前記主変圧器の２次側に設置された変流器より得られ
た電流のベクトル和を求め、その絶対値を得、一定時間
の前記ベクトル和の絶対値の変化巾を検出し、この変化
巾が所定の値以上になったことを条件にして、前記記憶
された各配電線の最新の波形データを基に、各配電線毎
に短絡保護を行なうことを特徴とする配電線短絡保護方
式。