JPS5972931A - 直流送電線の保護装置 - Google Patents

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】 この発明は、直流送電線を地絡事故から保護する保護装
置に関する。

従来、この踵の装置として第１図に示すものがあった。

第１図において、第１の交流系統の母線１ａは変圧器２
ａ１３相全波ブリツジよりなる変換器３ａ、直流リアク
トル４　ａ　％保護対象の直流送電線６、直流リアクト
ル４ｂ、変換器３ａと同一構成の変換器３ｂ及び変圧器
２ｂを介して第２の交流系統の母線１ｂに接続される。

直流送電線６には帰線７が設けられ、変換器３　ａ　、
ａ　ｂ間を接続し、変換器３ａ側を接地している。また
、直流送電線６０両端、即ち自端及び相手端には、その
電流を検出するための直流変流器６ａ及び５ｂが設けら
れ、その変流出力は入力回路Ｂ　ａ　ｓ　８ｂに供給さ
れ、適当なレベルの検出信号に変換される。微分回路９
ａ、９ｂは入力回路Ｂ　ａ　％　ｓ　ｂから検出信号を
入力し、その変化率からなる即ち検出信号を微分した微
分信号を判別回路１０ａ、１０ｂに供給する。判別回路
１０ａ、１０ｂは入力信号即ち微分信号が予め設定した
基準レベルに以上又は−に以下となったときに判別信号
及び微分信号の極性を示す極性信号を発生し、これを伝
送装置１１ａ、１１ｂ及び比較回路１２ａ、１２ｂの第
１人力に供給する。伝送装置１１ａ、１１ｂは、その入
力信号を相互に伝送すると共に、受信した信号、即ち判
別回路１０ｂ、１０ａの判別信号を比較回路１２ａ、１
２ｂの第２人力に供給する。

比較回路１２ａ、１２ｂは、例えば判別回路１０８％１
０ｂの極性信号間の排他的論理和の結果と、両者の判別
信号との論理積をとシ、この論理判定条件が満足したと
きに故障検出信号を出力し、図示なしの遮断器に供給し
、遮断動作を実行させる機能をもつ。

次に、第２図に示す動作の波形及びタイミング図を参照
して直流送電線が健全な場合の動作を説明する。この場
合には直流送電線６の直流電流圧は実質的に変化がない
ので、微分回路９ａ、ｅｂは微分信号を出力せず、従っ
て比較回路１２ａ１１２ｂは故障検出信号を出力するこ
とはない。

また、送電電力を増大させるために、時刻ｔ。

から直流送電線６の直流電流を増大させ、入力回路８ａ
、８ｂの検出信号が第２図ａ、Ｃのように増大し始めた
場合は、微分回路９ａ、９ｂの微分信号が第２図す、ｄ
のように時刻１ｏ−ｊｌで基準レベルＫを超えたものと
なる。このため、判別回路ＩＧａ、１０ｂは判別信号を
・・イにするが、それらの極性信号は同−論理レベルな
ので、比較回路１２ａ、１２ｂの論理判定条件は成立せ
ず、従って故障検出信号は出力されない（第２図ｅ）。

逆に直流送電線６の直流電流を減少させた場合（第２図
の時刻ｔ２以後）も時刻ｔＯ〜ｔｌの場合と同様結果と
なる。

次に、直流送電線６に地絡事故が発生した場合を第３図
のタイミング図を参照して説明する。時刻ｔｏで直流送
電線６に地路事故が発生すると、直流変流器６ａ、６ｂ
の直流電流、従って入力回路８ａ、８ｂの検出信号が第
３図ａ、Ｃに示すように時刻ｊｏから増大し始める。こ
のような変化のため、微分回路９ａ、ｅｂは第３図す、
ｄのような波形の微分信号を出力し、前者は基準レベル
−に以上となり、後者は基準レベル−に以下となる。

このため、判別回路１０ａ、１０ｂは判別信号を出力す
ると共に、極性信号をそれぞれハイ、ローにするので、
比較回路１２ａ、１２ｂの論理判定条件が成立し、時刻
ｔ６−　ｔｌでこれらよシ故障検出信号が出力され、直
流送電線６は地絡事故力≧ら保護される（簡単にするた
め送電を継続する状態で示す）。

しかし、従来の保護装置は、以上のように微分信号のレ
ベルを判定するための基準レベルＫ、−Ｋが直流送電線
６の電圧に関連されることなく、固定しているので、電
流指令値が変更された場合、送電を起動又は停止した場
合等においても微分信号が基準レベルに、−Ｋを超えれ
ば、判別信号を発生している。従って、雑音等圧より極
性信号が誤ったものとなると、それだけで比較回路１２
ａ１１２ｂの論理判定条件が成立してし壕い、装置を誤
動作させることが生じる。この他、このような誤動作は
伝送装置１０ａ、１１ｂの伝送エラーによシ極性信号が
反転した場合にも生じ得る。

この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、直流送電線の電流の変化率を判
定するための基準レベルをダイナミックに設定すること
によシ、送電線の電流指令値が変更された場合、送電が
起動又は停止した場合等において直流送電線の電流が変
化してもその変化率が基準レベルを超えないように制御
して判別信号の発生を抑制し、これによってたとえ極性
信号が雑音によって誤信号となっても容易に装置を誤動
作させないようにすることができ、信頼性を高めること
ができる直流送電線の保護装置を提供することができる
。

以下、この発明の一実施例を第４図について説明する。

第４図圧おいて、第１図と同一符号は同一部分を示す。

直流送電線６の自端及び他端には直流電圧を検出するた
めの直流変圧器ｉ３ａ、１３ｂが接続され、その２次回
路は入力回路１４ａ１１４ｂの入力に接続される。入力
回路１４ａ、１４ｂは直流変圧器１３ａ、１３ｂの出力
電圧を適当なレベルの検出信号に変換して判別回路１５
ａ１１５ｂに供給する。判別回路１５ａ、１５ｂは微分
回路ｅａ、ｏｂから微分信号も入力されておシ、微分信
号の極性を判別して極性信号を発生すると共に、入力回
路１４ａ、１４ｂの出力信号を基準レベルに、−にとし
て微分信号がレベルに以上又は−に以下となったときに
判別信号をハイにして出力する。この惨性信号及び判別
信号は比較回路１２ａ、１２ｂ及び伝送装置１．１ａ、
１１ｂに入力される。

次に、第５図に示す動作のタイミング図を参照して動作
を説明する。直流送電線６が健全で平常運転されている
場合は、直流送電線６を流れる直流電流が安定している
ので、微分回路９ａ、９ｂから微分信号が出力されず、
従って比較回路１２ａ、１２ｂから故障検出信号が出力
されることはない。

次に直流電流の増加を時刻ｔ１で指令すると、直流送電
線６の電流、従って入力回路８ａ、８ｂの検出信号が第
５図ａ、Ｃに示すように増大するので、微分回路９ａ、
９ｂは第５図す、ｄに示すような正極性の微分信号を出
力する。しかし、入力回路１４ａ、１４ｂは第５図す、
ｄに示すように十Ｋ、−Ｋを内容とし、微分信号より絶
対値が大きい検出信号を判別回路１５ａ、１６ｂに入力
するので、判別回路１５ａ、１５ｂは判別信号を出力せ
ず、従って比較回路１２ａ、１２ｂも故障検出信号を出
力しない。

その後、時刻ｔ２で直流電流の減少を指令すると、直流
送電線６の電流、従って入力回路１３ａ、　８ｂの検出
信号が第５図ａ、Ｃに示すように減少するので、微分回
路９ａ、９ｂは第５図す、ｄに示すような負極性の微分
信号を出力するが、入力回路１４ａ、１４ｂは第５図ａ
Ｘｂに示すように微分信号以上及び以下となる一定レベ
ルの検出信号を判別回路１５ａ、１５ｂに入力するので
、判別回路１５ａ、１５ｂは判別信号を出力せず、従っ
て比較回路１２ａ、１２ｂも故障検出信号を出力しない
。

ここで、直流送電線６に地絡事故が発生した場合を第６
図のタイミング図を参照して説明する。

時刻ｔｘで地絡事故が発生すると、直流変流器５ａ、５
ｂを介する直流送電線６０両端の直流電流、従って検出
回路８ａ、８ｂの検出信号が第６図ａ、Ｃの実線で示す
ように時刻ｔ１からそれぞれ増太し、減少をする。同時
に、直流送電線６の電圧を示す入力回路１４ａ、１４ｂ
の検出信号も第６図ａ、Ｃの点線で示すように時刻ｔ１
から減少をし始める。このため、判別回路１５ａ、１５
ｂの基準レベルに、−にも第６図す、ｄの点線のように
絶対値を低下させるので、実線で示す微分信号と交叉す
ることになシ、判別回路１５ａ、１ｓｂは時刻ｔ２〜ｔ
３で判別信号と、微分信号の極性を示す極性信号を出力
する。この判別信号及び極性信号は直接及び伝送装置１
１ａ、１１ｂを介して比較回路１２ａ、１２ｂにそれぞ
れ入力されるので、前記論理判定条件が成立し、比較回
路１２ａ、１２ｂは故障検出信号を時刻ｔ２〜ｔ３で第
６図ｅに示すように出力する（簡単にするため送電を継
続する状態で示す）。

以上のようにこの発明によれば、直流送電線の電流の変
化率を判定するための基準レベルをその電圧に従ってダ
イナミックに設定するようにしたので、応動速度を低下
させることなく、信頼性の高い装置が得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の保護装置のブロック図、第２図及び第３
図は第１図に示す保護装置の動作の波形及びタイミング
図、第４図はこの発明の一実施例による保護装置のブロ
ック図、第５図及び第６図は第４図に示す保護装置の動
作の波形及びタイミング図である。 １ａ、１ｂ−・・母線、　３ａ、ａｂ”・変換器、６・
・・直流送電線、　　Ｂａ、９ｂ、１４ａ、１４　ｂ　
・・・入力回路、　　９ａ、９ｂ・・・微分回路、　　
１０ａ１１　Ｑｂ、１５ａ、１５ｂ・・・判別回路、　
　１１ａ、１１ｂ・・・伝送装置、１２　ａｌｌ　２　
ｂ・・・比較回路。 なお、図中の同一符号は同一部分を示す。 代理人　　　為　　野　　信　　−（ほか１名）■　　
１　　図 第　　２　　■ 第　　５　　図 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 １゛　事件０表′Ｊゞ　　　　１・Ｙ願昭５７−１８５
８０７号２、発明の名称 直流送電線の保護装置 ３、補正をする者 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 明細書第４貞第１５行に「基準レベル−・Ｋ」とあるの
を「基準レベル十Ｋ」と補正する。 １６５−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直流送電線の両端から検出された電流の変化率を導出す
   る微分回路と、上記変化率の絶対値が上記両端から検出
   された電圧に従って変化する基準レベルよシ大きくなっ
   たときに上記変化率の極性を示す極性信号と共に判別信
   号を出力する判別回路とをそれぞれ上記両端に対応して
   備え、上記両端の判別回路の各極性信号及び判別信号に
   より所定の論理判定条件が満足されたときに上記直流送
   電線を保護するための保護動作信号を発生する比較回路
   を備えた直流送電線の保護装置。