JPS6143934B2 - - Google Patents

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JPS6143934B2
JPS6143934B2 JP16113078A JP16113078A JPS6143934B2 JP S6143934 B2 JPS6143934 B2 JP S6143934B2 JP 16113078 A JP16113078 A JP 16113078A JP 16113078 A JP16113078 A JP 16113078A JP S6143934 B2 JPS6143934 B2 JP S6143934B2
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JP
Japan
Prior art keywords
voltage
relay
equation
alternating current
accident
Prior art date
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Expired
Application number
JP16113078A
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English (en)
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JPS5592527A (en
Inventor
Yasuhiro Kurosawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力系統の保護をデイジタル計算機を
用いて行なうモー特性をそなえたデイジタル形保
護継電装置に関するものである。
モー特性をそなえた距離継電器(以後モー継電
器と呼ぶ)は事故点迄の距離及び方向を検出する
ために汎く用いられている。
従来から適用されている距離継電方式の構成方
法を第1図に示す。1は電源であり、背後インピ
ーダンス2を介して送電線5に連けいされてい
る。送電線5の電流、電圧は夫々電流変成器4、
電圧変成器3により継電器で処理し易い所定の値
にレベル変換されて、距離継電器6に取り込まれ
る。距離継電器6では所定の動作原理に基いて、
故障点の方向及び故障点迄の距離を測定し、所定
の方向及び距離内にあるか否かを判定する。
本発明は前記した距離継電器としてモー継電器
と対象とするものであり、以下その技術について
説明する。
モー継電器の動作原理としては第2図及び第3
図に示す方式がある。第2図で示す方式は次式で
示される動作原理式に基づいている。
p(IZ〓−V)=|IZ〓|・|Vp| ・cos(―θ)―|Vp|・|V|K1
……(1) I,Vは電流、電圧、Vpは極性電圧、K1は最
小感度定数である。又は最大感度角、θはVの
Iに対する進み位相角、Z1は整定値であり、一般
には継電器の見るインピーダンスと呼ばれてい
る。印はペクトルの内積を表わす。極性電圧V
pは図においてOPであり、Vpを90゜進ませた電
圧ENがペクトル(IZ〓−V)即ちGFより進み
か遅れかで電圧V(=OG)が所定の範囲にある
か否かを判定するものである。このような判定法
を化下の説明で極性判別法と仮に呼称する。次に
第3図の方法について説明する。第3図は次式で
示される動作原理式に基づいている。
|IZ〓|―|IZ〓―V|K0 ……(2) Z〓,及びK0は(1)式のZ1,K1に相当するもの
である。第3図のベクトルEMの大きさ即ち|I
Z〓―V|が、ベクトルOMの大きさ|IZ〓
よりも大か小で動作判定を行なう。以下この方法
を仮に絶対値比較法と呼称する。
モー継電器の動作原理には以上述べた方法があ
るが、デイジタル計算機で処理する場合、絶対値
比較法は極性判別法に比べて乗算を必要としない
等の点で処理しやすいが、モー継電器は前述した
ように方向判定要素もそなえている必要があり、
その点で以下に示すような弱点がある。
モー継電器は、最も苛酷な内部至近点事故で電
圧Vが零になつても正確な応動をしなければなら
ない。そのために従来の電磁形、トランジスタ形
モー継電器は第2図で示すベクトルOPなる極性
電圧としてコンデンサC、リアクトルLによる共
振回路を用いて事故前電圧を記憶しておくことに
より、至近点事故時に事故電圧が零レベルになつ
ても方向誤認をしないようにしている。
一方従来のデイジタル計算機を用いた極性判別
法に基くモー継電器では次のような方法で得てい
る。
M=VN,VN:Vよりnサイクル前の電圧 VM=−VNN:Vより(n−1/2)サイクル前 の電圧nは1より大なる整数。
しかしこのようなメモリー電圧VMを(2)式で示
される絶対値比較法に基くモー継電器に適用する
場合困難である。例えば前述した(2)式の電圧Vを
メモリー電圧VMとした場合、事故発生後の過渡
時において動作原理上大きな問題が生じる。今事
故時電圧Vと事故前電圧EFの関係を事故電流IF
を基準に求めると、 EF=IF(Z〓sp+Z〓e+R/C) ……(3) V=IF(Z〓e+R/C) ……(4) となる。EFとVのベクトル関係を第4図に示
す。なおZ〓sp,Z〓e,RFは各々背後インピーダ
ンス、継電器設置点から事故点迄の送電線インピ
ーダンス、故障点抵抗である。C1は電流の分流
比である。
前記した記憶作用をもつメモリー電圧VMを極
性判別法及び絶対値比較法に夫々適用した場合の
過渡的な動作特性の差異を第5図及び第6図に示
す。第5図、第6図において、特性円AはVM
V即ち過渡時の影響が消えた場合、特性円BはV
M=EFで過渡時の影響が残つている場合に相当す
る。第5図と第6図を比較すると解るように絶対
値比較法では整定限界付近において過渡的に動作
できない状態が生じ、且つ至近点ではリーチが拡
がる傾向を示す。その傾向は背後インピーダンス
が大きいと顕著に現れる。それに比べて極性判別
法では整定限界付近においてはリーチの変動がな
く前述した絶対値比較法のような不具合がない
が、至近点故障においては絶対値比較法と同様に
リーチが拡がる傾向がある。
本発明は以上の点に鑑み過渡的な装距性能の劣
化を無くすようにした絶対値比較法を採用したデ
イジタル形モー継電器を提供することを目的とす
るものである。
以下図面を参照して本発明について説明する。
事故発生後の過渡時の動作特性の変動は事故前
電圧と事故発生直後の電圧の変化によるものであ
ることは前述した。本発明は電圧Vと事故時に数
サイクル間事故前電圧を記憶するメモリー電圧V
Mを用いて、次のように絶対値比較法の動作式に
適用する、 |IZ〓+(KVM−kV)| −|IZ〓−V−(KVM−kV)|K0
……(5) (5)式の(KVM−kV)が補償電圧で、K,kは任
意に設定可能な定数である。今(5)式の動作原理式
に基づいて本発明の実施例を第7図のブロツク図
で示す。送電線5から電圧変成器3、電流変成器
4を通して処理し易い所定のレベルに変換して得
られた電圧、電流をアナログ−デイジタル変換器
7にて一定周期でサンプリングしてデイジタルデ
ータに変換してデイジタ計算機8に取込む。取込
まれた電圧V、電流Iとを第1の要素C1にて交
流量IZ〓及び(IZ〓−V)を作り、第2の要
素C2では電圧Vよりnサイクもしくは(n−1/2) サイク前の電圧VNからメモリー電圧VMを得る。
第3の要素C3では第2段の出力VMと電圧Vと定
数K及びkにより交流量(KVM−kV)を得る。
得られた交流量(KVM−kV)と第1の要素C1
出力IZ0との和から交流量(IZ0+(KVM−kV)を
第4の要素C4にて求める。第5の要素C3では第
1の要素のもう一方の出力(IZ〓−V)と第3
の要素C3の出力(KVM−kV)との差から交流量
(IZ〓−V−(KVM−kV))を得る。第6の要素
C6において第4の要素の出力(IZ〓+(KVM
kV)の振幅値を、第7の要素において第5の要
素C5の出力(IZ0−V−(KVM−kV))の振幅値を
得る。第8の要素C3では第6の要素C6、第7の
要素C7の出力の差と最小感度K0との大小を比較
し、大なら動作、小なら不動作と判定する。
次に(5)式で示される本発明の動作原理について
説明する。事故発生後nサイク間は事故前電圧E
F(=VN)がメモリー電圧VMであり、nサイク
以後は事故電圧Vがメモリー電圧VMとなる。従
つて補償電圧は 事故発生後 nサンプリング内 :KVM−kV=KVN−kV 事故発生後 n+1サンプリング以後 :KVM−kV=(K−k)V となる。その時の(5)式に基づく動作特性を第8図
に示す。第8図の特性円Bは事故発生後nサンプ
リング間の特性であり、特性円Aは事故発生時か
ら(n+1)サンプリング以後の特性である。同
図において、POは背後インピーダンスによる降
下分であり、OM=IZ〓,NM=K/2(K−k)+1
・ (VM−V)である。又特性円Bの中心はNであ
り、半径は|NE|である。
ON=IZ〓−K/2(K−k)+1(VM−V) OQ=−2K/2(K−k)+1(VM−V) |NE| =|IZ〓+K/2(K−k)+1(VM−V)| 又は特性円Aは補償電圧が(K−k)Vとな
り、第3図の特性円と同様になる。
以上の説明からでもわかるように故障発生過渡
時における特性を定数K及びkによつて任意に変
えることができる。例えば k=0とした時 ON=IZ〓−K/2K+1(VM−V) |NE|=|IZ〓+K/2K+1(VM−V)| となる。即ちKの値により任意に変えることがで
き、0.2,0.3,0.5の場合を第9図に示す。同図に
おいて特性円の中心はK=0.2,0.3,0.5の場合に
対して各々N1,N2,N3であり、半径|N1L1|,
|N2L2|,|N3L3|である。
さらに最大感度角上の電流−距離特性を(5)式よ
り求めると第10図のようになる。同図の点線B
で示す特性が事故発生時からnサイク間即ち記憶
作用によるものである。実線部Aは本発明の記憶
作用が消失した場合の特性である。同特性からも
わかるようにモー継電器にとつて最も苛酷な至近
点故障で電圧が零レベになつてもnサイク間は記
憶作用があるため動作可能となる。
なお以上はメモリー電圧VMを常時(5)式に適用
することを想定したが、電力系統の電圧レベが一
定レベを越える場合には(2)式で示す動作式に基づ
き、一定レベル以下に低下した場合には(5)式に示
す動作式に基づくモー継電器を得ることもでき
る。さらに(5)式で示す動作式でk=0且つK=1
とし、メモリー電圧VMを電圧Vとそれよりnサ
イク前の電圧VNに一定定数を乗じた値との和と
して求めて(5)式に適用してもモー継電器の記憶作
用を実現できることは言うまでもない。
以上述べた如く本発明は絶対値比較法に基づく
モー継電器の記憶作用に関するものであり、至近
点故時電圧Vが零レベルになつても正確な応動を
示し、且つ故障点抵抗や負荷の影響に対しても系
統条件に則して適切に定数K,kを選ぶことによ
り十分に正確な応動を期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来から適用されている距離継電方式
の構成図、第2図は極性判別法に基づくモー継電
器の動作原理を説明する図、第3図は絶対値比較
法に基づくモー継電器の動作原理を説明する図、
第4図は事故発生前後の電圧の関係を示す図、第
5図及び第6図は各々極性判別法及び絶対値比較
法の事故発生前後の特性を説明する図、第7図は
本発明の一実施例を説明するための機能ブロツク
図、第8図、第9図、第10図は本発明の効果を
説明する図である。 1……電源、2……背後インピーダンス、3…
…電圧変成器、4……電流変成器、5……送電
線、6……距離継電器、7……A/D変換器、8
……デイジタル計算機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電力系統の電圧、電流を夫々所定の周期でサ
    ンプリングして得られる電流I、電圧Vと予め定
    まる継電器の見るインピーダンスZ〓oとから交流
    量(IZ〓o)と(IZ〓o−V)とを得る第1の要
    素、前記電圧Vよりnサイクルもしくは(n−
    1/2)サイクル前の電圧から交流量VMを得る第2の 要素、定数K及びkと交流量VMと電圧Vとから
    交流量(K・VM−kV)を得る第3の要素、前記
    第1及び第3の要素の出力から交流量(IZ〓o+
    KVM−kV)を得る第4の要素、前記第1、第3
    の要素の出力から交流量(IZ〓o−V−(KVM
    kV)を得る第5の要素、前記第4の要素から得
    られる交流量(IZ〓o+KVM−kV)の振幅値を
    得る第6の要素、前記第5の要素から得られる交
    流量(IZ〓o−V−(KVM−kV))の振幅値を得
    る第7の要素、前記第6の要素と第7の要素の出
    力を比較する第8の要素とをそなえたことを特徴
    とするデイジタル形保護継電装置。
JP16113078A 1978-12-28 1978-12-28 Digital protection relay Granted JPS5592527A (en)

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JP16113078A JPS5592527A (en) 1978-12-28 1978-12-28 Digital protection relay

Applications Claiming Priority (1)

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JP16113078A JPS5592527A (en) 1978-12-28 1978-12-28 Digital protection relay

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Publication Number Publication Date
JPS5592527A JPS5592527A (en) 1980-07-14
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ID=15729162

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JP16113078A Granted JPS5592527A (en) 1978-12-28 1978-12-28 Digital protection relay

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156136U (ja) * 1986-03-26 1987-10-03

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62156136U (ja) * 1986-03-26 1987-10-03

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