JPS6013426A - 電流差動保護継電装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は充電電流補償を加味した多端子送電線の電流差
動保護継電装置に係り、特に休止端発生時の未補償分の
充電電流対策を考慮した電流差動保護継電装置に関する
ものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 第１図は、３端子系送電系統におけるこの種の電流差動
保護継電装置の従来のシステム描成例を示すものである
。図において、各電気所Ａ、Ｂ。

０間は被保護送電１１１１により、しゃ断器１２Ａ。

１２Ｂ、１２Ｃを介して連系されている。また、各電気
所Ａ、Ｂ、Ｃの送電線１１には変流器１３Ａ、１３Ｂ、
１３Ｃを設置し、これを介して各端電流が入力変換部１
４．Ａ、１４Ｂ、１４Ｃに導入される。ぞして、この入
力変換部１４Ａ、１４Ｂ。

１４Ｃにおいて変換された後、判定部（１）ｕ）　１．
６△、１６８．１６Ｇに送られると共に、信号伝送装置
（Ｃ，Ｃ）１５Δ、１５Ｂ、１５Ｃを介して夫々相手端
子へ伝送され、各端子Ａ、Ｂ、Ｃの判定部（１）ｔｌ）
　１６Ａ、　１６Ｂ、　１６Ｇにより送電線１１の事故
の有無が判定される。そして、この判定結果は各電気所
Ａ、Ｂ、Ｃのしゃ断器１２Ａ。

１２Ｂ、１２Ｃへのトリップ指令として出力される。な
お、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃは各電気所Ａ。

Ｂ、Ｃの各電流差動保護継電装置である。

この場合、判定には各電気所Ａ、Ｂ、Ｃの電流データＩ
Ａ、Ｉ。、■ｏが用いられるが、一般に電流差動保護継
電装置では、変成器類の誤差を無視すれば次式の如くあ
られされ、外部事故時の各端子の差電流は零となり内部
事故時の差電流は大きなものとなる事を基本原理とした
ものである。

Ｋ＜ｌ　ＩＡ　＋ｌＢ十Ｉ。１　・・・・・・（１）（
Ｋは定数） 第２図は、上記電流差動保護継電装置を説明するための
系統図であり、第１図と同一部分には同一符号を付して
示している。図において３端子系統送電線１１の外部事
故（Ｆｏｕｔ）を考えると、３電気所Ａ、Ｂ、Ｃに設【
プられた変流器１３Δ。

１３Ｂ、１３Ｃによって系統電流が夫々とり入れられ、
電流差動保護継電装置１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃにて保護
演算が行なわれるが、ここで誤差を無視すると流入する
電気量と流出する電気量は等しく、上記（１）式の右辺
は零となり外部事故と判定する。逆に内部事故（Ｆｉｎ
）の場合は、各端Ａ。

Ｂ、Ｃから事故点へ流入する電気量のみとなるた内部事
故と判定する事を基本原理としている。

第３図は、ケーブル系および長距離架空系における充電
電流の様子を示したものである。図において、ＣＡＰは
Ａ電気所から分岐点Ｐまでの充電容量を示し、Ｉｃ１は
その区間に流れる充電電流を示したものである。以下同
様に、ＣＢＰはＢ電気所から分岐点Ｐまでの充電容量、
Ｉｃ２はその区間の充電電流、ＣｃＰはＣ電気所から分
岐点Ｐまでの充電容量、Ｉｃ３はその区間の充電電流を
夫々示している。そして、これらの充電電流１ｃ１．　
ＩＣ２，ＩＣ３が保護方式上問題となる場合には補償さ
れなければならず、外部事故（Ｆｏｕｔ）を考えると各
端Ａ。

Ｂ、Ｃからの事故電流以外に充電容’ｌ　ＣＡＰ　＋　
ＣＢｐ　＋ＣＣＰにたくわえられたエネルギー、つまり
充電電流、■。’１１　ＩＣ２Ｔ　ＩＣ３が事故点（Ｆ
ｏｕｔ）に向って流れる結果となり、上記（１）式の右
辺は零とはならない。このため、電流差動保護継電装置
の基本原理である内部、外部事故判定が行なえなくなる
ため、電流差動保護継電装置の検出感度が低下したりあ
るいは誤動作の原因となる。

そこで、従来の電流差動保護継電装置においては、各端
子Ａ、Ｂ、Ｃから分岐点Ｐまでの充電型が、今３電気所
Ａ、、Ｂ、Ｃのうちいずれか一端子例えばＡ電気所が休
止したとすると（これら休止時にはしゃ断器１２Ａを開
放し、電流差動保護継電装置１７Ａ等に関係のある試験
および工事が行なわれる）、このＡ電気所において補償
されていた充電電流が未補償分となり、これが電流差動
保護Ｉ！電装置の誤動作の原因となる。

［発明の目的］ 本発明は上記のような問題点を解決するために成された
もので、その目的は各電気所において充電電流補償がな
された電気量を用いて被保護区間内の送電線に流入する
事故電流の有無を判別する電流差動保護継電装置におい
て、たとえある電気所において休止端が生じた場合であ
っても、休止端電気所における充電電流の影響をうける
ことな５− く被保護区間内送電線の保護を確実に行なうことが可能
な電流差動保護継電装置を提供することにある。

［発明の概要］ 上記目的を達成するために本発明では、保護対象となる
３端子以上の多端子系統の送電線から各端子の電流、電
圧を夫々導入し、この導入した各端子電流の差電流によ
り前記送電線を保護するもので、前記各端子から分岐点
までの充電電流を前記各端子電圧により補償するように
した電流差動保護継電装置において、対向端子に休止端
が発生した場合、この対向端休止検出条件により予め定
められた充電電流の補償となるように自端子の充電電流
の補償値を変更制御するようにしたことを特徴とする。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
るが、ここではデジタル形電流差動保護継電装置を例と
して述べる。第４図は、本発明による電流差動保護継電
装置のシステム構成例を示−〇− しｌ〔もので、第１図と同一部分には同一符号を何して
示している。

なお、第４図では、Δ電気所に設置される電流差動保護
ｍ型装置１７Ａについてのみ説明するが、他の電気所Ｂ
、Ｃに設置される電流差動保護継電装置１７Ｂ、１７Ｇ
も全く同一構成であるためその図示を省略する。

図において、１７Ａｌは補助変流器（ＡＣＴ）であり、
変流器１３Ａを介して送電線１１の電流ｉＡが導出され
る。１７−Ａ−２は補助変圧器（ＡＰＴ＞であり、電圧
変成器１８Ａを介して送電線１１の電圧ｅＡが導出され
る。そして、この補助変流器（ＡＣＴ＞１７Ａ−１によ
る出力ｉＡと補助変圧器（ＡＰＴ＞１７Ａ−２によるる
出力ｅは共に次の入力合成部（ＡＤＤ）１７−３に導入
され、（ｉＡ−ＣＡＰｅＡ′）なる補償弁を含／ｖ　タ
’Ｒ気ｍが合成される。ここで、ＣＡＰはＡ電気所から
分岐点Ｐまでの既知の充電容■に掃射するものであり、
ｅｌは補助変成器（ＡＰＴ）１７−２からの出力ｅＡを
用いて入力合成部（ＡＤＤ）１７Ａ−３にて作成される
時間に関する一次微分母である。また、１７Ａ−４は入
力フィルター（Ｆ）であり、次段において行なわれるサ
ンプリング過程における折り返し誤差の発生を阻止する
帯域制限用フィルターである。

さらに、１７Ａ−５はアナログ・デジタル変換部（Ａ／
Ｄ”）であり、上記入力フィルター（Ｆ）１７Ａ−４か
らの出力サンプリングおよびアナログ・デジタル変換を
行ない、その出力は次第にある演算処理部（ＣＰＵ）１
７Ａ−６に送られる。

なお、これらのサンプリング・タイミングは図示してい
ないが、Ａ、Ｂ、Ｃの各電気所間においてサンプリング
同期信号により同一時刻にサンプリングが行なわれる。

一方、上記アナログ・デジタル変換部（Ａ／Ｄ）１７Ａ
−５からの出力は、上記保護演算を行なう演算処理部（
ｃｐｕ）１７Ａ−６に送られると同時に、対向各電気所
Ｂ、Ｃへの送信のための信号伝送装置（Ｃ，Ｃ）１７Ａ
−７へも送られる。また、この信号伝送装置（Ｃ，Ｃ）
１７Ａ−７には、自端しゃ断器１２Δの開閉状態を示す
機器情報×も送られており、対向各電気所Ｂ、Ｃ端へマ
イクロ回線等を介して送出される。そして、上記演算処
理部（ＣＰＵ）１７Ａ−６による演算結果は、自端しゃ
断器１２Ａへのトリップ指令ｙとして送出される。

次に、上記演算処理部（ＣＰＵ）１７Ａ−６における演
算内容を、第５図に示すフローヂャートにより説明する
。

図において、まず最初に５ｔｅｐ　ｌは、アナログ・デ
ジタル変換部（Ａ／Ｄ）１７Ａ−５にてデジタル量に変
換された系統電気量を読みとり、なる計算式に従って保
護演算を行なう過程である。

５ｔｅｐ　２は、対向電気所から伝送されてきた情報の
内容により、それ以降の処理の流れを変える分岐過程で
ある。なお、５ｔｅｐ　２にある４３Ｃ（搬送装置用切
替開閉器）は４３Ｃスイツヂのオン、オフ情報であり、
この４３Ｃスイツチは本電流差動９− 保護紺電装首または別の場所に設りられた制御盤等に実
装されていて、信号伝送装置（Ｃ，Ｃ）１７Ａ−７の作
業等を行なう場合に次のＪ：うに操作される。すなわち
、電気所くあるいは当該線路）が運用状態にある時は４
３Ｃスイツチはオン状態にあり、電気所が休止する時あ
るいは通信系が休止する時はオフ状態に夫々操作される
。しかも、上記４３Ｇスイツチはしゃ断器のオン、オフ
動作後に行なわれるものである。従って、この制御情報
がオンく使用）であれば５ｔｅｐ３に分岐する。

５ｔｅｐ３は、上記しゃ断器情報の内容によって分岐す
る過程であり、もしも対向電気所のしゃ断器がオンであ
れば５ｔｅｐ１に戻って３端子系の演算を行ない、オフ
であれば５ｔｅｐ／Ｉへ分岐する。

５ｔｅｐ４は、しゃ断器が開となった端子から伝送され
てきた情報によりＣ’ｏｐ　に変更する過程である。そ
して、５ｔｅＤ　１へ戻り通常の保護演算が行なわれる
。

一方、５ｔｅｐ２において４３６スイツヂがロック（オ
フ）と認識されると、５ｔｅｐ３へは分岐せず（２１０
− 式の保護演算がそのまま継続される。

次に、以上の構成を有する本実施例の電流差動保護継電
装詔の動作について、第４図に示づ−へ電気所を例とし
て説明する。

図において、Ａ電気所の送電線１１からの電流ｉ、雷電
圧は夫々変流器１３Ａ、変圧器１８Ａを介して、電流差
動保訝絹：雷装置１７Ａ内の入力合成部（ＡＤＤ）１７
Ａ−３に導入されここでベクトル合成されて、１−ｃｅ
　ｌを得る。そして、ＡＰＡ この入力合成部１７△−３の出力は入力フィルター　（
Ｆ）１７Δ−４を経由した後、アナログ・デジタル変換
部（Ａ／Ｄ）１７△−５にてサンプリングしてデジタル
・データに変換される。このサンプリグされたデジタル
・データは信号伝送装置（Ｃ，Ｃ）１７／ｌ−７に導入
され、マイクロ回線等を介して対向電気所Ｂ、Ｃに伝送
される。この時、自電気所Δのしゃ断器１２Ａの開閉状
態はもちろんのこと、４３Ｃスイツチのオン、オフ状態
も同時に信号伝送装置（Ｃ，Ｃ）１７Ａ−７におくられ
て伝送データに加えられる。そして、自端におけるアナ
ログ・デジタル変換部（Δ／Ｄ）１７　Ａ−５からの出
力と、信号伝送装置（Ｃ，Ｃ）１７Ａ、−７を介して導
入される対向電気所Ｂ、Ｃからの受信データとが夫々演
算処理部（ＣＰｔＪ）１７Ａ−６に導入され、次式に示
す示す保護演算が行なわれる。

１ｉ４＋ｉｌｌ＋ｉＣＩ≧に２（Ｉ　ｉＡＩ＋Ｉ　’ｘ
ＢＩ−＋−４〒Ｃ１）十に３・・・・・（３）（Ｋ２　
、に３は定数） この演算処理部（ＣＰＵ）１７八−６は、通常マイクロ
・コンピュータ等によって構成され、アナログ・デジタ
ル変換部（Ａ／Ｄ）１７Ａ−５からの出力データを蓄え
るための記憶部を有している。ここで、占有されるアド
レスを空間をＭＥ部と称する。従って、第５図の５ｔｅ
ｐ　１ではこのＭＥ部に一定間隔でサイクリックに書き
込まれたデータを読みとり、保護演算式（２）式を実行
する。

ここで、まず端子電力系統が全端子具有効に運用されて
いる場合を考える。この場合は、全端子具運用されてい
るため、４３Ｇスイツチは使用の状態にあり当然の如く
しゃ断器はオン状態にあるため、演算処理部（ＣＰＵ）
１７Δ−６では５ｔＨ１において（２）式に従って保護
演算が行なわれる。

次に、３端子のうちＡ電気所を休止端とする場合を考え
る。この場合には、まず休止端となったΔ電気所におい
ては、しゃ断器１２△が開放されると同時に上記しゃ断
器１２Ａが開放状態である情報が信号伝送装置（Ｃ，Ｃ
）１７Ａ−７を介して送出される。すると、対向電気所
Ｂ、Ｃ端では５ｔｃｐ３においてこの情報を読みとり、
Δ電気所のしゃ断器１２△が開放されたことを認識する
。これにより、５ｔａｌ）４において上記休止端検出条
件によって休止端となったＡ電気所が分担していた充電
電流の補償弁を残りの２端子Ｂ、Ｃで補うようにする。

ここで、ＣｏＰＩｒまＡ電気所が分担していた充電電流
に相当する１／２倍の値と、今まで自電気所Ａで分担し
ていたＣ　（Ｂ端ではＣＢＰ、Ｃ端Ｐ ではＣ９Ｐ）の総合である。

なお、休止端となるＡ電気所のしゃ断器１２△が開放さ
れるまでは、通常の保護演算式（２）が５ｔｅｐ１３− １において実行されるが、しゃ断器１２Ａが開放される
とＡ電気所が分担していた充電電流を残りの２端子間（
Ｂ、Ｃ端子）で補正するものである。

つぎに、休止端となったＡ電気所において４３Ｃスイツ
ヂをオフに操作すると、（４３Ｃスイツヂはしゃ断器が
オフされた後にオフされる如く構成される）上記４．３
０スイツチのオフ状態（ロック状態）が信号伝送装置（
Ｃ，Ｃ）１７Ａ−７を介して対向電気所Ｂ、Ｃに送出さ
れる。一方、対向電気所Ｂ、ＣではＡ電気所に４３Ｇロ
ツクの操作があった事を認識し、第５図の５ｔｅｐ２か
ら５ｔｅｒ）１へ分岐する。そして５ｔｅｐ１では、先
にメモリ部ＭＥで記憶されたＩＣｏＰ′ｅｏ′１の値に
応じて（２）式の演算が行なわれる。すなわち、休止端
発生時における充電電流分による影響は、ＳｔｅＭにお
いてＣｏｐからＣ６ｐ／に変更、例えばＢ端子では（２
ＣＡＰ十ｃＢＰ）、Ｃ端子では（−！−ｃ　＋ｃｏ、、
）とする事によ　ＡＰ り解決するものである。従って、（２）式は以下の通つ
となる。

１４− １１ １　（ｉＢ−（−ｃＡＰ＋ｃＲＰ）−ｅＩｌ’）＋（ｉ
ｃ−（ＴＣ，、、−）ＣｃＰ）・８ｃ’）１・・・・・
・（４） なお、メモリ部ＭＦは第４図のアナログ・デジタル変換
部（Ａ／Ｄ）１７△−５の出力によってサイクリックに
その内容が書きかえられるが、Ｃ′は第５図の５ｔｅｐ
４において決定され４３０口Ｐ ツク中はＣ８ｔのデータに相当する値を用いた演算が行
なわれる事になる。また、上記Ｃ８Ｐ′の数値の扱いを
優先順位を設けて、Ａ端子休止の場合はＢ端子でΔ端子
分を補償し、Ｃ端子はそのまま前値の補償値を用いて保
護演算を実行してもさしつかえない。

上述したように、保護対象となる３端子系統の送電線１
１から各端子Ａ、Ｂ、Ｃの電流、電圧を夫々導入し、こ
の導入した各端子電流の差電流により前記送電線１１を
保護するもので、前記各端子Δ、Ｂ、Ｃから分岐点Ｐま
での充電電流ＩＣ１゜ＴＣ２，ＩＣ３を前記各端子電圧
により補償するようにした電流差動保護継電装置におい
て、対向端子に休止端が発生した場合、この対向端休止
検出条件により予め定められた充電電流の補償となるよ
うに自端子の充電電流の補償値を変更制御するようにし
たものである。

従って、たとえある電気所において休止端Ａが生じた場
合であっても、検出感度を低下させることなく休止端電
気所Δにおける充電電流の影響をうけることなく被保護
区間内送電線１１の保護を確実に行なうことが可能とな
る。

尚、上記実施例ではデジタル電流差動保護継電装置を例
にとって述べたが、その他の電流差動保護Ｍ１電装置例
えばパイロットワイヤリレー装置、ＦＭ電電流差動電電
装置ついても、対向端休止検出条件を用いて今までの自
端子の充電電流の補償値を休止端発生以前の一定の値に
あらかじめ設定された充電電流の補償値に変更制御を行
なうことにより、前述と同様の効果が得られるものであ
る。

〔発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、充電電流を無視で
きない多端子系統の送電線を保護する電流差動保護継電
装置において、各端子が各々補償していた充電電流のう
ち休止端となった電気所の未補償分の充電電流を休止端
以外の残りの端子で補（αするようにしたので、たとえ
休止端が生じてもＩＩＩ電装置の検出感度を低下させる
事なく被保護区間内送電線の保護を確実に行なうことが
可能な電流差動保護継電装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電流差動保護継電装置を示すシステム構
成図、第２図は電流差動保護継電装置の原理を説明する
ためのシステム構成図、第３図は分岐点を有する３端子
系統の充電電流の様子を説明するための系統図、第４図
は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第５図は第
４図における演算処理部の処理内容を示すフローヂャー
ト図である。 Ａ、Ｂ、Ｃ・・・端子、１１・・・送電線、１２Δ、１
２Ｂ、１２Ｃ・・・しゃ断器、１７Ａ、１７Ｂ、１７Ｃ
・・・電流差動保護継電装置、１７Ａ−１・・・補助液
−１７＝ 流器、１７Ａ−２・・・補助変圧器、１７Δ−３・・・
入力合成部、１７△−４・・・入力フィルター、１７Ａ
−５・・・アナログ・デジタル変換部、１７Ａ−６・・
・演算処理部、１７Ａ−７・・・信号伝送装置。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 １８−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 保護対象となる３端子以上の多端子系統の送電線から各
   端子の電流、電圧を夫々導入し、この導入した各端子電
   流の差電流により前記送電線を保護するもので、前記各
   端子から分岐点までの充電電流を前記各端子電圧により
   補償するようにした電流差動保護継電装置において、対
   向端子に休止端が発生した場合、この対向端休止検出条
   件により予め定められた充電電流の補償となるように自
   端子の充電電流の補償値を変更制御するようにしたこと
   を特徴とする電流差動保護１！電装置。