JPS602016A

JPS602016A - 直流送電線の保護方式

Info

Publication number: JPS602016A
Application number: JP58105689A
Authority: JP
Inventors: 河合　忠雄; 浩藤田; 知治中村
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1985-01-08

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】〔発明の利用分野〕本発明は、直流送電線の保護方式に係り、特に、接地線
・中性線のように常時１疏流が流れない部分の地絡・断
線を確実に検出するに好適な直流送電線の保護継′祇方
式に関する。

〔発明の背景〕

一般に、直流送電系統は、送電線路の損失を１経減する
ため、双極購成にて構成されている。しかして、その双
極の電流値は等しくなるように運転され、中性線、また
は接地線に電流を流さないようになっているのが一般的
である。そのため、中性線、または接地線に地絡や断線
という事故が発生したとしても、直流電流のみを検出し
ていたのでは、その事故が発生したことを検出すること
ができないという不都合があった。

このような不都合を解決するために、中性線、または接
地線に強制的に交流電流を流し、その電流の変化を保護
リレーにより検出することにより上記事故の発生したこ
とを検出する方式、いわゆる交流電流重畳方式による保
護が提案されている。

かかる方式は、該直流送電系統における極構成が固定で
ある場合には、非常に有効である。しかしながら、例え
ば、双極運転から単極運転へ移行し、または、ゲートブ
ロック状態からデブロック状態へ移行する場合、すなわ
ち、送電系統の状態が変化するような場合には、交流電
源から見た系統インピーダンスが変化してしまうことに
なる。

この結果、各保護リレーの設置点に流れる交流電流の値
が変化してしまうことになる。

したがって、該保護リレーの交流電流の増減を検出する
レベルは、これら構成の変化に応じた交流電流の変化分
を見込んだ設定とされている。その結果、当然、保護リ
レーは、その分だけ検出能力が低下することになる。し
たがって、地絡抵抗に対する検出感度も低下してしまう
という欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上述した欠点を解消し、直流送電系統
の仮構成等が変化したとしても事故検出感度を高め信順
性を向上させた直流送電線の保護方式を提供することに
ある。

〔発明の概要〕本発明は、上記目的を達成するため、交流電流の値が系
統の極構成等の変化時にのみ変わり、定常時は一定にな
ることに着目し、電流変化の基準を検出値のある期間内
の値とし、これと検出値との偏差が所定の基準値を超え
たときに事故検出をするものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明するが、そ
の前に、本発明の基礎となった事項を説明する。第１図
および第２図は、直流送電系統の構成を示すブロック図
である。これらの図において、１は交直変換器、２は直
流リアクトル、３は送電線、４は中性線、５は接地線で
ある。双極送電系統は、中性線４がある場合は、第１図
に示すように一端接地し、また、中性線４が無い場合は
、第２図に示すように接地線５にて両端接地される。

一般に、双極構成の場合、両極の交直菱換器１に流す電
流は等しく制御されるため、中性線４、または電極線５
には、通常、電流が流れない。

そのため、地絡・断線を検出するには、第３図または第
４図に示すように、中イ生線４または接地線５の片端に
設置した交流電源８から絶縁トランス７およびカップリ
ングコンデンサ６を介して中性線４ｉたは接地線５に交
流電流を強制的に流し、中性線４または接地線５０両端
の亀ωｃ′！ｉｌ−電流変成器９，９にて検出し、その
検出値を保護リレー１０．１．１に印加して保護を行な
う方式が提供されている。

本方式では、電源端側の交流電流が増加することを過電
流保護リレー１０で検出し、接地端側の交流′「電流が
峨少することを不足電流保護リレー１１により検出し、
両リレーが同時に動作したことにより内部事故と判定す
るものである。

このような保護方式の動作を第５図および第６図を参照
して説明する。両図とも、横軸に時間ｔが縦軸に電流■
がそれぞれ示されている。

本保護リレー１０または１１の動作は図に示すように、
定常時の動作レベルを基準値（１，ＯＦ、　Ｖ、）とし
、このレベルに対して電流の変化が設定レベル１００ま
たは１０１を超えた場合Ｋ（時刻ｔ２）、出力を出すも
のである。伺１．ｔｔはデブロック状！２！を示してい
る。しかしながら、交流電流は、負荷である中性線４、
接地線５等の送電線の状態および変換器１の運転状態に
より変化する。そのため、基準となるｉ、　ｏ　ｐ、　
ｖ。の値も変化してしまうことになる。したがって、通
常の過電流リレー１０、不足電流リレー１１では、この
変化分で動作しないよう設定値を決める必要がある。

第７図は、このような保護リレーの基本構成を示すもの
である。

第７図において、中性線４（または接地線５）に流れる
電流を電流検出器９で検出し、その検出値を保護ワレ−
１０（１１）に取り込む。保護リレー１０（１１）は、
電流電圧変換器２０および検出部３０から構成されてい
る。検出部３０は、バンドパスフィルタ３１、整流器３
２、設定レベル１００　（１０１）を出力する設定器３
３、設定レベル１００　（１０１）　と検出値１５０と
を比較し出力信号２００を出力する比較器３４とから構
成されている。

上記保護リレー１０．゛（１１）によれば、電流検出器
９からの検出値を電流電圧変換器２０で電圧匝に変換し
、検出部３０に供給する。検出部３０ではバンドパスフ
ィルタ３１で所定周波数の検出値１５０を通過させ、整
流器３２でこれを整流し、比較器３４でレベル１００（
１０１）と比較する。検出イ直がレベル１００（１０１
）を超えたときに、出力２００を出力する。例えば、第
５図または第６図に示すように、時刻ｔ２で出力される
ことになる。

第８図は本発明に係る保護方式の実施例を示すブロック
図である。この図において、第７図と同−Ｑ成要素には
同一の符号を付して説明を省略する。第８図に示す実施
例が第７図の構成と異なるところは、検出部３０におい
て、時間遅れ回路３５および加算器３６を整流器３２と
比較器３４との間に追加し、整流器３２から出力である
現状１直１５０と、一定時間前の検出値を保持している
時間遅れ回路３５からの出力１６０とを加算器３６で差
分を取り、この差分出力信号１７０が設定レベル３００
（３０１）　ｆ！：超えたときに、動作出力信号２００
を出力するようにしたものである。

第９図または第１０図は、本実施例を第３図および第４
図の保護リレー１０または１１に適用した場合の保護リ
レー１０または１１を説明するものであり、横１１１＋
に時間ｔを、縦軸に電流Ｉを、それぞれ示したものであ
る。保護リレー１ｏの場合は、第９図に示すように、変
化分３丁も第５図に示す１．０　Ｐ、　Ｖ、を基準（設
定レベル１００）にしたものより大きくなり、かつ、基
準値３００を１０とすれば、変化分Δ■としては、ΔＩ
≧Ｉ。

のときに出力信号２００を出力することになるので、変
化分Δ■はさらに大きく検出できることになる。

一方、保護リレー１１の場合は、第１０図に示すように
、１．０　Ｐ、　Ｖ、からの変化分Δ■は小さくなって
しまうが、基準値３０１としての基準電流第６図の基準
値１０１からの差分とは大きな差はできない。また、Ｉ
Ｏの値によっては、前述の保護方式では、誤出力を出す
ことも考えられるが、本実施例の保護方式によれば、誤
出力を出すおそれもない利点がある。

第１１図は、本実施例における保護リレーを用いた場合
の内部事故判定ロジックを示すブロック図である。この
ように保護リレー１０および１１の出力信号２００Ａお
よび２００Ｂを論理積回路４０で論理積をとることによ
って、内部事故検出信号４００を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、所定時間前の値を現
状値との変化幅が一定の基準値を超えたことにより事故
発生を検出するようＫしたので、系統の極構成に変化等
があっても確実に事故検出ができ、信頼性が高くなると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は中性線を有する双極直流送電系統を示すブロッ
ク図、第２図は中性線の無い双極直流送達系統を示すブ
ロック図、第３図は第１図の直流送電系統に直流送電系
統の保護方式を適用した例を示すブロック図、瀉４図は
第２図の直流送電系統に同保護方式を適用した例を示す
ブロック図、第５図は過電流保護リレーの動作を説明す
るために示す特性図、第６図は不足電流保護リレーの動
作を説明するために示す特性図、第７図は本発明の基礎
となった保護リレーの例を示すブロック図、第８図は本
発明に係る保護方式を実現する保護リレーの構成を示す
ブロック図、第９図は本発明に係る保護方式における通
電流リレーの動作を説明するために示す特性図、ｓ１０
図は同保護方式における不足電流リレーの動作を説明す
るために示す特性図、第１１図は内部事故検出するだめ
の構成するために示すブロック図である。１・・・交直変換器、２・・・直流リアクトル、３・・
・送電線、４・・・中性線、５・・・接地線、６・・・
カップリングコンデンサ、７・・・絶縁トランス、８・
・・交流電流、９・・・電流検出器、１０および１１・
・・保護リレー、２０・・・電流電圧変換器、３０・・
・検出部、３１・・・バンドパスフィルタ、３２・・・
整流器、３３・・・設定器、３４・・・比較器、３５・
・・時間遅れ回路、３６・・・加算子、３１ｆＪ ÷６ｍ第／ρＥ −７３−

Claims

【特許請求の範囲】１、中性線および接地線等の直流送電線に外部から交流
電流を流し、その交流電流が増減したことをもって、そ
の直流送電線に発生する地絡、断線事故を検出できる直
流送電線の保護方式において、前記交流電流の増減は、
一定時間前に流れていた′１χ流を基【い値とし、この
基準値と現に流れている？に流との変化幅が所定値を超
えたことにより判定されることを特徴とした直流送電線
の保腹方式。