JPS61180525A - 保護リレー演算の実行方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力系統の保護を行な５保護継電システムに
おける保護リレー、特に地絡方向リレーのための演算方
式（単に、保護リレー演算方式ともいう。）に関する。

〔従来の技術〕

第４図は一般的な地絡方向リレーの構成を示すブロック
図、第５図は地絡方向リレーの位相特性を示す特性図、
第６図は一般的な地絡方向リレー演算方式を示すフロー
チャートである。

一般に、この種の地絡方向リレーは、例えば第４図に示
される如く変流器１、変圧器２、過電流保護リレー３、
方向判別リレー４、過電圧保護リレー５、アンドゲート
６およびタイマ７等より構成される。変流器１．変圧器
２はそれぞれ保護系統の零相電流、零相電圧を検出する
。過電流保護リレー３．過電圧保護リレー５は変流器１
．変圧器２を介して検出される零相電流、零相電圧がそ
れぞれ所定の設定置を越えたとき出力を出す。方向判別
リレー４は、例えば第５図にＶｏとして示される零相電
圧に対し、これと所定位相ψ。の関係にある電流成分Ｉ
Ｏの方向判別を行な５べく、零相電流と零相電圧の積を
演算する。アンドゲート６は、これら各リレー３〜５か
らの出力にもとづいて論理積演算を行ない、これらの全
てが一致したときタイマ７を介して所定の保護動作を行
なう。

以上は、演算装置を用いないタイプの保護リレーの場合
であるが、演算装置を備えた保護リレーでは上記の如き
処理がソフトウェア演算によって実現される。すなわち
、第６図に示されるように、系統の電流、電圧について
ディジタル的なフィルタ処理を行なった後（■参照）、
方向判別演算■および地絡過電流演算■ならびに地絡過
電圧演算■を行なう。ところで、このよ５な演算を行な
うためには、系統周波数に同期したサンプリング周期で
系統入力（電流、電圧）を順次サンプリングして行くこ
とが必要でちり、正弦波入力を専ら３０度、９０度毎に
サンプリングする方法がとられている。前者は３０度サ
ンプル方式、後者は９０度サンプル方式と呼ばれ、それ
ぞれ系統入力の平均値、実効値相当の演算が行なわれる
ことから、平均直演算方式、実効値演算方式とも呼ばれ
る。

なお、第６図は前者の例であり、３０度毎に起動される
。因に、３０度は１／／２サイクルであるから、系統周
波数を５０１１ｚとすれば３０度毎とは５／３−１６ｍ
５毎ということになる。

〔発明が解決しよプとする問題点〕

以上のように、第６図に示されるものは３０度サンプル
形（平均匝演算形）の保護リレー演算方式であり、■〜
■の全ての演算処理を同じ起動タイミングで直列形式で
実行するものであるため、単−人力形保護リレー演算方
式の約３倍の演算処理時間が必要となる。しかも、かか
る演算は保護系統の数とその相数に応じて行なわれ、か
つ第６図の如き各相銀の演算は１回のサンプリング周期
内に完了させておくことが必要とされるため、保護の対
象を多くしようとすると大容量の演算装置が必要となっ
てコスト高になる一方、比較的小容量で安価な演算装置
を用いると保護の対象となる系統数が少なくなるという
問題点を有している。

〔問題点を解決するための手段および作用〕地絡過電流
リレー演算、地絡過電圧リレー演算および方向判別リレ
ー演算を含む地絡方向リレー演算を行なう場合、この地
絡方向リレー演算のための電流と電圧の各検出処理は所
定の周期で交互に行なう一方、電圧検出処理と地絡方向
リレー演算とは互いに所定の周期をもって直列的に実行
することにより、同じタイミングでの各演算処理量を低
減する。

〔実施例〕

第１図は本発明の実施例を示すフローチャート、第２図
は本発明における各種演算タイミングを説明するための
タイミング波形図である。

す／グカウ／り■は第２図（イ）の如き正弦波入力の６
０度毎（系統周波数が５０１１ｚの場合は１．６ｍＳ毎
）に起動され、演算ルートＡ、Ｂ、Ｃの切り換えを行な
５゜したがって、ルートＡ、Ｂ、Ｃの各演算は９０度毎
（５０ＨｚではＳｍＳ毎）に行なわれる。また、ルート
Ｃ内にはリングカウンタ■が設けられ、これによってル
ー）Ｄ、Ｈの切り換えが行なわれるので、ルートＤ内に
配設されている地絡過電流１）　Ｖ−演算■、地絡過電
圧リレー演算■および方向判定リレー演算■は、１８０
度毎（５０七では１０ｍ５毎）に実行されることになる
。

いま、系統の零相電流が零相電圧に対して６０度進んで
いる場合（最大感度角が６０庫の場合；第５図のψ。−
６０度の場合）について考える。

このとき、系統の電流、電圧を同相としてこれが第２図
（イ）の如く表わされるものとし、入力電流のディジタ
ルフィルタ演算■がルート人で第２図（ハ）の如く行な
われるものとすると、入力電圧のディジタルフィルタ演
算■および電流・電圧積演算（方向判定演算）■は、ル
ート人よりも６０度遅れたルートＣにて第２図（ロ）、
（ニ）の如く実行される。なお、■では、現時点の電圧
データＶ　と、６０度分だけ過去の電流データ１ｎ−２
との積が演算され、方向判定リレー演算■のためのデー
タ作成が行なわれる。こうして得られた電流、電圧およ
び電流・電圧積データにもとづいて地絡過電流リレー演
算■、地絡過電圧リレー演算■および方向判定リレー演
算■を含む地絡方向リレー演算が、第２図（ホ）、（へ
）および（ト）の如く行なわれる。つまり、Ａ　４　Ｂ
　−＋　Ｃ（Ｄ）→Ａ−ｅＢ４ｃ（Ｅ）なるルートによ
って演算が実行されることになり、３０度に毎回リレー
演算を行なう如き従来方式に対し、約１／６の処理とす
ることができる。

第６図は本発明の他の実施例を示すフローチャートであ
る。

上記のように、この発明によれば１つの地絡方向リレー
演算のための処理時間または処理内容を従来の約１／６
にすることができるが、このことは逆に、全ての演算処
理が同じであるならば６つの保護リレー演算が可能であ
るということであり、かかる観点にもとづ〈実施例を示
すのが第３図ということになる。

すなわち、６つの電流演算０〜［有］と６つの電圧およ
び方向判定（電流・電圧積）演算■〜［相］を図示の如
く配置するとともに、リングカウンタ■７■を配置する
。こ５することにより、３０度毎の演算ルートＸ、Ｙ、
Ｚについて他のリレーに関する電流演算、電圧演算およ
び電流・電圧積演算が増加するが（例えばルートＸにつ
いては０．［相］が増加する）、第１図に示されるもの
に対して約６倍の保護リレー演算が可能となる利点がも
たらされる。なお、動作時間（復帰）は第６図の従来方
式よりも若干劣るが、限度となる５０ｍ５以内には充分
に対処することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、各種演算処理を直列的でなく逆列的に
順次行な５ことにより、処理時間を従来方式の約１／３
程度に短縮し得るので、演算装置の負担を軽減すること
ができるばかりでなく、演算装置はそのま〜とすると保
護の対象となる系統数を増やすことができ、保護機能が
拡充される利点がもたらされるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すフローチャート、第２図
は本発明における各種演算タイミングを説明するための
タイミング波形図、第６図は本発明の他の実施例を示す
フローチャート、第４図は地絡方向リレーの一般的な構
成を示すブロック図、第５図は地絡方向リレーの位相特
性を示す特性図、第６図は一般的な地絡方向リレー演算
方式を示すフローチャートである。 符号説明 １・・・・・・変流器、２・・・・・・変圧器、３・・
・・・・過電流保護リレー（ＯＣＧ）、４・・・・・・
方向判別リレー（ＤＧ）、訃・・・・・過電圧保護リレ
ー、６・・・・・・アンドゲート、７・・・・・・タイ
マ。 代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　　　　清 第　１　図 第２図 第３図 ３１４図− 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統の零相電流、零相電圧を検出処理するとともに
   該電流・電圧積を演算しこれらの結果にもとづいて地絡
   過電流リレー演算、地絡過電圧リレー演算および方向判
   別リレー演算を含む地絡方向リレー演算を行なうディジ
   タル演算形保護リレーにおいて、前記電流と電圧の各検
   出処理は所定の周期をもつて交互に実行する一方、電圧
   検出処理および電流・電圧積の演算処理と前記地絡方向
   リレー演算との直列処理は所定の周期をもつて実行する
   ことを特徴とする保護リレー演算方式。