JPS62293922A - 送配電系統の保護装置 - Google Patents
送配電系統の保護装置Info
- Publication number
- JPS62293922A JPS62293922A JP61136804A JP13680486A JPS62293922A JP S62293922 A JPS62293922 A JP S62293922A JP 61136804 A JP61136804 A JP 61136804A JP 13680486 A JP13680486 A JP 13680486A JP S62293922 A JPS62293922 A JP S62293922A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection means
- generator
- power transmission
- current
- distribution system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims description 20
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 33
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は送配電系統の保護装置にかかり、詳しくは、制
動巻線を有しない発電機を含む送配電系統において、系
・統の不平衡故障時の高調波共振現象に起因する過電圧
から系統に接続された種々の機器を保護するための保護
装置に関する。
動巻線を有しない発電機を含む送配電系統において、系
・統の不平衡故障時の高調波共振現象に起因する過電圧
から系統に接続された種々の機器を保護するための保護
装置に関する。
（従来の技術）
従来、制動巻線を有しない発電機においては。
線間短絡や１線、２線地絡等の系統の不平衡故障によっ
て発電機に基本波の逆相電流が流れると。
て発電機に基本波の逆相電流が流れると。
この電流により回転子磁界と逆方向の回転磁界を生じ、
発電機端子に前記逆相電流に比例して基本波の３倍の周
波数、の高調波正相電圧が現われることが知られている
。一方、近年、送配電系統に設置されることの多くなっ
た電力用コンデンサ等の静止型無効電力保証装置やケー
ブル系統の増加により、系統の周波数特性は悪化してき
ており、共振周波数が基本波周波数の３倍に近づいてき
た。
発電機端子に前記逆相電流に比例して基本波の３倍の周
波数、の高調波正相電圧が現われることが知られている
。一方、近年、送配電系統に設置されることの多くなっ
た電力用コンデンサ等の静止型無効電力保証装置やケー
ブル系統の増加により、系統の周波数特性は悪化してき
ており、共振周波数が基本波周波数の３倍に近づいてき
た。
（発明が解決しようとする問題点）
このため、上述の如く制動巻線を有しない発電機を含む
送配電系統において不平衡故障が発生すると１発電機お
よび外部回路との間で高調波共振条件が成立すれば系統
は３倍の高調波について直列共振状態となり、過電圧を
発生して発電機の絶縁破壊やその他系統に接続された各
種の電気機器に被害を及ぼすおそれがあった。
送配電系統において不平衡故障が発生すると１発電機お
よび外部回路との間で高調波共振条件が成立すれば系統
は３倍の高調波について直列共振状態となり、過電圧を
発生して発電機の絶縁破壊やその他系統に接続された各
種の電気機器に被害を及ぼすおそれがあった。
本発明は上記の問題点を解決するべく提案されたもので
、その目的とするところは、系統の不平衡故障の発生お
よび高調波共振状態を検出して発電機を系統から適確に
切り離すことにより、各種電気機器を過電圧から確実に
保護するようにした送配電系統の保護装置を提供するこ
とにある。
、その目的とするところは、系統の不平衡故障の発生お
よび高調波共振状態を検出して発電機を系統から適確に
切り離すことにより、各種電気機器を過電圧から確実に
保護するようにした送配電系統の保護装置を提供するこ
とにある。
（問題点を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明は、制動巻線を有しな
い発電機を含む送配電系統において、発電機の出力電流
に含まれる基本波の逆相電流成分を検出する第１の検出
手段と、前記出力電流に含まれる第３調波正相電流成分
を！？！電機各相のうちの何れかの相電流に基づいて検
出する第２の検出手段と、発電機の端子電圧等により送
配電系統に不平衡故障が発生していることを検出する第
３の検出手段と、第１の検出手段および第２の検出手段
の各出力信号の比、換言すれば第３調波正相電圧と同正
相電流との比から送配電系統が高調波共振状態にあるこ
とを検出する判定手段と、この判定手段および第３の検
出手段の各出力信号により発電機を送配電系統から切り
離す遮断指令を出力するアンド回路等の論理回路とを備
えたことを特徴とする。
い発電機を含む送配電系統において、発電機の出力電流
に含まれる基本波の逆相電流成分を検出する第１の検出
手段と、前記出力電流に含まれる第３調波正相電流成分
を！？！電機各相のうちの何れかの相電流に基づいて検
出する第２の検出手段と、発電機の端子電圧等により送
配電系統に不平衡故障が発生していることを検出する第
３の検出手段と、第１の検出手段および第２の検出手段
の各出力信号の比、換言すれば第３調波正相電圧と同正
相電流との比から送配電系統が高調波共振状態にあるこ
とを検出する判定手段と、この判定手段および第３の検
出手段の各出力信号により発電機を送配電系統から切り
離す遮断指令を出力するアンド回路等の論理回路とを備
えたことを特徴とする。
（作用）
本発明においては、系統の不平衡故障時において、まず
第１の検出手段により基本波の逆相電流成分Ｉｎを検出
する。また、第２の検出手段により直列共振時の発電機
各相のうちの何れかの相電流を検出し、これに基づいて
３損金体での第３調波正相電流ｉｐを検出する。そして
、判定手段ではＩｐ／Ｉｎを算出し、その結果により系
統が高調波共振状態にあることを判定する。すなわち、
不平衡故障時に発電機に誘起される第３調波正相電圧※
ｐは逆相電流成分Ｉｎに比例するため、Ｉｐ／Ｉｎが一
定値以上になったことで高調波共振状態と判定される。
第１の検出手段により基本波の逆相電流成分Ｉｎを検出
する。また、第２の検出手段により直列共振時の発電機
各相のうちの何れかの相電流を検出し、これに基づいて
３損金体での第３調波正相電流ｉｐを検出する。そして
、判定手段ではＩｐ／Ｉｎを算出し、その結果により系
統が高調波共振状態にあることを判定する。すなわち、
不平衡故障時に発電機に誘起される第３調波正相電圧※
ｐは逆相電流成分Ｉｎに比例するため、Ｉｐ／Ｉｎが一
定値以上になったことで高調波共振状態と判定される。
一方、系統の不平衡故障は第３の検出手段によって検出
され、判定手段の出力信号と第３の検出手段の出力信号
との論理積により遮断器の引き外し指令が得られ、よっ
て発電機が系統から切り離されることとなる。
され、判定手段の出力信号と第３の検出手段の出力信号
との論理積により遮断器の引き外し指令が得られ、よっ
て発電機が系統から切り離されることとなる。
（実施例）
以下、図に沿って本発明の詳細な説明する。
まず、第１図は本発明を適用した系統の構成を示してお
り、図において１１は制動巻線を有しない発電機、１２
は変圧器、１３は遮断器、１４は送配電線である。また
１発電機１１の出力側には変流器１５および計器用変圧
器１６が接続されており、これらの２次側には本発明に
かかる保護装置Ａが接続されている。
り、図において１１は制動巻線を有しない発電機、１２
は変圧器、１３は遮断器、１４は送配電線である。また
１発電機１１の出力側には変流器１５および計器用変圧
器１６が接続されており、これらの２次側には本発明に
かかる保護装置Ａが接続されている。
この保護装置Ａは、発電機１１の出力電流ａが入力され
る第１の検出手段１と、同じく出力電流ａが入力される
第２の検出手段２と、発電機１１の端子電圧すが入力さ
れる。第３の検出手段３と、第１の検出手段１の出力信
号Ｃおよび第２の検出手段２の出力信号ｄが入力される
判定手段４と、この判定手段４の出力信号ｆおよび第３
の検出手段３の出力信号ｅが入力されて遮断器１３を動
作させる遮断指令ｇを出力するアンド回路５とから構成
されている。
る第１の検出手段１と、同じく出力電流ａが入力される
第２の検出手段２と、発電機１１の端子電圧すが入力さ
れる。第３の検出手段３と、第１の検出手段１の出力信
号Ｃおよび第２の検出手段２の出力信号ｄが入力される
判定手段４と、この判定手段４の出力信号ｆおよび第３
の検出手段３の出力信号ｅが入力されて遮断器１３を動
作させる遮断指令ｇを出力するアンド回路５とから構成
されている。
次に、各手段１〜４の機能について説明する。
まず、第１の検出手段１は、発電機１１の出力電流ａに
含まれる基本波の逆相電流成分の大きさを逆相フィルタ
等により検出して信号Ｃとして出力する。第２の検出手
段２は、発電機各相のうちの何れかの相電流を検出し、
後述する演算によって出力電流ａに含まれる基本波電流
の３倍の高調波電流の正相成分（第３調波正相電流）の
大きさを検出して信号ｄとして出力する。また、第３の
検出手段３は１発電機１１の端子電圧すから送配電線１
４以後の系統において不平衡故障が発生しているか否か
を検出し、その結果を信号ｅとして出力する。
含まれる基本波の逆相電流成分の大きさを逆相フィルタ
等により検出して信号Ｃとして出力する。第２の検出手
段２は、発電機各相のうちの何れかの相電流を検出し、
後述する演算によって出力電流ａに含まれる基本波電流
の３倍の高調波電流の正相成分（第３調波正相電流）の
大きさを検出して信号ｄとして出力する。また、第３の
検出手段３は１発電機１１の端子電圧すから送配電線１
４以後の系統において不平衡故障が発生しているか否か
を検出し、その結果を信号ｅとして出力する。
一方、判定手段４は、信号Ｃおよび信号ｄから系統にお
いて高調波共振現象が発生しているか否かを検出し、そ
の結果を信号ｆとして出力する。
いて高調波共振現象が発生しているか否かを検出し、そ
の結果を信号ｆとして出力する。
そして、アンド回路５においては、信号ｅおよび信号ｆ
が共に真（例えば「Ｈ」レベル）である時に遮断指令ｇ
を出力する。
が共に真（例えば「Ｈ」レベル）である時に遮断指令ｇ
を出力する。
次いでこの動作を詳述すると、第２図に示すような系統
構成において、いま地点Ｆにおいて不平衡故障が発生し
たと仮定する。これにより、基本波の逆相電流’Ｉ ｎ
が発電機１１に流れるため、発電機１１ではこの逆相電
流Ｉｎに比例した基本波周波数の３倍の高調波正相電圧
（第３調波正相電圧）※ｐが誘起される。この電圧立ｐ
は次式にて表わされる。
構成において、いま地点Ｆにおいて不平衡故障が発生し
たと仮定する。これにより、基本波の逆相電流’Ｉ ｎ
が発電機１１に流れるため、発電機１１ではこの逆相電
流Ｉｎに比例した基本波周波数の３倍の高調波正相電圧
（第３調波正相電圧）※ｐが誘起される。この電圧立ｐ
は次式にて表わされる。
Ｖｐ＝ Ｉｎ（Ｘｄ”−Ｘ５”）／２
なお、ｉｄ′″は発電機１１の直軸法過渡インピーダン
ス、大８１１は同じく直軸法過渡インピーダンスをそれ
ぞれ示しており、制動巻線のない場合にはＸ ｄｌ ｌ
−、、大ε″（制動巻線のある場合には大ｄｌ１輪大δ
′″）である。
ス、大８１１は同じく直軸法過渡インピーダンスをそれ
ぞれ示しており、制動巻線のない場合にはＸ ｄｌ ｌ
−、、大ε″（制動巻線のある場合には大ｄｌ１輪大δ
′″）である。
しかして、この第３調波正相電圧Ｖｐは、送配電線のイ
ンダクタンスＬおよび静電容量Ｃにて構成される直列共
振回路に第３調波正相電流Ｉｐを流す。高調波共振状態
では、共振していない状態に比べてＩｐ／Ｖｐが大きな
値となるが、第３調波正相電圧※ρは前述の如く逆相電
流Ｉｎと比例関係にあるため、Ｉｐ／Ｉｎが一定の値を
越えた時に送配電系統が高調波共振状態にあると判定す
ることができる。
ンダクタンスＬおよび静電容量Ｃにて構成される直列共
振回路に第３調波正相電流Ｉｐを流す。高調波共振状態
では、共振していない状態に比べてＩｐ／Ｖｐが大きな
値となるが、第３調波正相電圧※ρは前述の如く逆相電
流Ｉｎと比例関係にあるため、Ｉｐ／Ｉｎが一定の値を
越えた時に送配電系統が高調波共振状態にあると判定す
ることができる。
ここで、第３調波正相電流（共振電流Ｈｐは、対称座標
法により発電機１１の各相ａ、ｂ、Ｑの相電流Ｉａ、Ｉ
ｂ、Ｉｃと次の関係にあることが知られている。
法により発電機１１の各相ａ、ｂ、Ｑの相電流Ｉａ、Ｉ
ｂ、Ｉｃと次の関係にあることが知られている。
Ｉｐ＝Ｉａ＋ａ Ｉｂ＋ａ”Ｉｃ
（ベクトルオペレータｉ ＝ １ ＋ｊ・３／２）従っ
て、相電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃのうちの何れかを測定すれ
ばその大きさは何れも等しいため、３損金体での第３：
ａ波正相電流（共振電流）ｉｐを検出することができる
。
て、相電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃのうちの何れかを測定すれ
ばその大きさは何れも等しいため、３損金体での第３：
ａ波正相電流（共振電流）ｉｐを検出することができる
。
すなわち、逆相電流Ｉｎの大きさは第１の検出手段１に
より信号Ｃとして検出され、また第３調波正相電流ｉｐ
の大きさは上述した原理にて第２の検出手段２により信
号ｄとして検出されているから、判定手段４において両
信号の比ｄ ／ ｃを求め、これが事前に系統を解析し
た安全指標を越え４゜ることにより高調波共振状態と判
定し、信号ｆを出力する。
より信号Ｃとして検出され、また第３調波正相電流ｉｐ
の大きさは上述した原理にて第２の検出手段２により信
号ｄとして検出されているから、判定手段４において両
信号の比ｄ ／ ｃを求め、これが事前に系統を解析し
た安全指標を越え４゜ることにより高調波共振状態と判
定し、信号ｆを出力する。
この間、第３の検出手段３では１発電機１１の端子電圧
すから系統の不平衡故障を検出して信号ｅを出力してい
るため、アンド回路５を介して遮断指令ｇが出力され、
遮断器１３を動作させて発電機１１を系統から切り離す
ものである。
すから系統の不平衡故障を検出して信号ｅを出力してい
るため、アンド回路５を介して遮断指令ｇが出力され、
遮断器１３を動作させて発電機１１を系統から切り離す
ものである。
なお、この実施例では第３の検出手段３により発電機１
１の端子電圧すから不平衡故障が発生したことを検出し
ているが、短絡電流や地絡電流等の事故電流によって不
平衡故障を検出する方式としてもよい。
１の端子電圧すから不平衡故障が発生したことを検出し
ているが、短絡電流や地絡電流等の事故電流によって不
平衡故障を検出する方式としてもよい。
（発明の効果）
以上詳述したように本発明によれば、制動巻線を有しな
い発電機を含む送配電系統における不平衡故障と高調波
共振状態とを検出して発電機を系統から切り離すように
したため、高調波共振時に発生する過電圧から発電機や
他の電気機器を確実に保護することができる。
い発電機を含む送配電系統における不平衡故障と高調波
共振状態とを検出して発電機を系統から切り離すように
したため、高調波共振時に発生する過電圧から発電機や
他の電気機器を確実に保護することができる。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す送配電系
統の構成図である。 １・・・第１の検出手段 ２・・・第２の検出手段３
・・・第３の検出手段 ４・・・判定手段５・・・ア
ンド回路 １１・・・制動巻線を有しない発電機 １３・・・遮断器 １４・・・送配電線Ａ・
・・保護回路 特許出願人 富士電機株式会社 （外１名）
統の構成図である。 １・・・第１の検出手段 ２・・・第２の検出手段３
・・・第３の検出手段 ４・・・判定手段５・・・ア
ンド回路 １１・・・制動巻線を有しない発電機 １３・・・遮断器 １４・・・送配電線Ａ・
・・保護回路 特許出願人 富士電機株式会社 （外１名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 制動巻線を有しない発電機を含む送配電系統の保護装置
において、 前記発電機の出力電流に含まれる基本波の逆相電流成分
を検出する第１の検出手段と、前記出力電流に含まれる
基本波の高調波正相電流成分を検出する第２の検出手段
と、送配電系統に不平衡故障が発生していることを検出
する第３の検出手段と、前記第１の検出手段および第２
の検出手段の各出力信号の比から送配電系統が高調波共
振状態にあることを検出する判定手段と、この判定手段
および前記第３の検出手段の各出力信号により前記発電
機を送配電系統から切り離す遮断指令を出力する論理回
路とを備え、前記第２の検出手段は、発電機の各相のう
ち何れかの相電流に基づいて前記高調波正相電流成分を
検出することを特徴とした送配電系統の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136804A JPS62293922A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 送配電系統の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61136804A JPS62293922A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 送配電系統の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62293922A true JPS62293922A (ja) | 1987-12-21 |
Family
ID=15183902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61136804A Pending JPS62293922A (ja) | 1986-06-11 | 1986-06-11 | 送配電系統の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62293922A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6490297A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 | Nobuyasu Muranaka | Toilet soap containing chinese medicine |
-
1986
- 1986-06-11 JP JP61136804A patent/JPS62293922A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6490297A (en) * | 1987-09-30 | 1989-04-06 | Nobuyasu Muranaka | Toilet soap containing chinese medicine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2542494C2 (ru) | Устройство и способ для детектирования короткого замыкания на землю | |
| US7050279B2 (en) | Method and apparatus for high impedance grounding of medium voltage AC drives | |
| US8792216B2 (en) | Method and arrangement for capacitor bank protection | |
| US8300369B2 (en) | System and method for polyphase ground-fault circuit-interrupters | |
| US11435409B2 (en) | Temporary overvoltage and ground fault overvoltage protection based on arrester current measurement and analysis | |
| Paul | Phase-ground fault current analysis and protection of a high-resistance grounded power system | |
| EP0453196A2 (en) | Transformer differential relay | |
| US4450497A (en) | Ultra-high-speed relay | |
| US4208687A (en) | Protective relay apparatus | |
| CN100365899C (zh) | 高压线路高阻接地保护方法 | |
| CN207705795U (zh) | 一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置 | |
| JPS62293922A (ja) | 送配電系統の保護装置 | |
| US4536815A (en) | Protective relay apparatus and method for providing single-pole tripping | |
| JPS62293921A (ja) | 送配電系統の保護装置 | |
| Hartmann | Advanced feeder protection applications | |
| Dusang | A ground fault protection method for ungrounded systems | |
| Patterson et al. | A practical improvement to stator ground fault protection using negative sequence current | |
| Kumar | Review of Surge Overvoltage and Protection | |
| SU1599815A1 (ru) | Способ электродинамических испытаний силовых трансформаторов и устройство дл его осуществлени | |
| JP2013113632A (ja) | 地絡検出方法 | |
| Gatta et al. | Large Temporary Overvoltages in MV Network due to a Series Fault in the HV Subtransmission System | |
| Johnson et al. | A review of system grounding methods and zero sequence current sources | |
| Gopi et al. | The Analysis and Detection of Single-Line-ground Fault in Ungrounded solar plant | |
| Lee et al. | The design of a capacitor bank early warning system | |
| Djibo et al. | Fault Protection Considerations for MVDC Shipboard Power Systems Operating with Pulsed-Power Loads |