JPS6258211B2 - - Google Patents
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- JPS6258211B2 JPS6258211B2 JP13794380A JP13794380A JPS6258211B2 JP S6258211 B2 JPS6258211 B2 JP S6258211B2 JP 13794380 A JP13794380 A JP 13794380A JP 13794380 A JP13794380 A JP 13794380A JP S6258211 B2 JPS6258211 B2 JP S6258211B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、地絡距離継電器の零相電流補償方
式、特に平行２回線送電線の地絡事故時における
測距性能を向上させるようにした地絡距離継電器
の零相電流補償方式に関するものである。 電力系統に発生した地絡事故に対して地絡距離
継電器が正確に故障点までの距離を測定するため
には、自回線ならびに隣回線に夫々流れる零相電
流を用いて、所謂電流補償が有効であることは良
く知られている。これらに関し第１図図示平行２
回線送電線にて説明する。 第１図は両端に電源G1，G2があり、しかも変
圧器T1，T2を介して送電線TL1，TL2によつて併
架されている図である。各端には変流器CTを介
して地絡距離継電器Ry（１端における１回線分
だけを示す）が接続され、図示Ｆ点に１線地絡事
故（１φＧ）が発生した場合を考える。第２図は
前記１線地絡事故時の等価回路である。ここでリ
レー設置点における正、逆、零相各電圧V1、
V2、V0は夫々次式にて示される。 V1＝I1Z′1＋Ｉ1F（Z0＋Z2） ……(1) V2＝I2Z′2−Ｉ2FZ2 ……(2) V0＝I0Z′0＋I′0M0−Ｉ0FZ0 ……(3) 但し、I1、I2、I0は各リレー設置点に流れる正
相、逆相、零相電流、Z′1、Z′2、Z′0は各々事故点
からリレー設置点までの正相、逆相、零相インピ
ーダンス、Ｉ1F、Ｉ2F、Ｉ0Fは各々事故点に流れ
る正相、逆相、零相電流、Z1、Z2、Z0は各々事故
点から見た系統側の正相、逆相、零相インピーダ
ンス、I′0は隣回線に流れる零相電流、M0はリレ
ー設置点から事故点までの隣回線との零相相互イ
ンピーダンス、 上記(1)、(2)、(3)式よりリレー設置点の事故相相
電圧ＶRNは次式によつて表わされる。 ＶRN＝V0＋V1＋V2 ＝I0Z′0＋I′0M0−Ｉ0FZ0＋I1Z′1 ＋Ｉ1F（Z0＋Z2）＋I2Z′2−Ｉ2FZ2 ……(4) ここで送電線では一般にZ′1＝Z′2が成り立つこ
と、およびリレー設置点の事故相電流 ＩR＝I0＋I1＋I2を代入すると、 ＶRN＝｛ＩR＋Ｚ′０−Ｚ′１／Ｚ′１I0＋Ｍ０／Ｚ′
１I′0｝Z′1 ＝（ＩR＋K1I0＋K2I′0）Z′1 ……(5) 但し K1＝Ｚ′０−Ｚ′１／Ｚ′１，K2＝Ｍ０／Ｚ′１ K1：自回線零相補償率 K2：他回線 〃 即ち、次式によりリレー設置点から事故点まで
のインピーダンスZ′1が正確に求められる。 Z′1＝ＶＲＮ／ＩＲ＋Ｋ１Ｉ０＋Ｋ２Ｉ′０ ……(6) 尚、(6)式において、ＩR、I0は送電線TL2に流
入する方向のとき正極性になり、流出する方向の
とき負極性になる。I′0についても同様である。 (6)式においてK1I0およびK2I′0が各々事故相電
流に対する自回線TL2、隣回線TL1による電流補
償による項で、地絡事故に対しては零相補償を行
なうことによりはじめて正確な測距が期待でき
る。ところでこのような零相補償にも弊害がある
ことがわかつている。例えば第３図図示の如く相
手端が非電源か、または弱小電源を有する平行２
回線において、リレーRY設置点の隣回線TL1で
至近端故障が発生した場合がそれである。 この時前記(6)式において、自回線事故電流ＩR
および零相電流I0が流出方向の小さな値であるの
に対して、隣回線零相電流I′0は流入方向の大き
な値となる。このため、(6)式の分母は極性が正と
なる。また事故相電圧（この場合ＶRN）は小さな
値となつているため、結局(6)式でリレーの見るイ
ンピーダンスは前記隣回線零相電流I′0の影響に
より、背後方向事故にも拘らず自回線の前方至近
端事故と判定してしまう。 第４図は第５図図示２回線系統で事故点を至近
端（Ｘ＝０）から相手端近端（Ｘ＝１）まで移動
させた場合に事故回線側および健全回線側に設置
され、両回線の零相補償が行なわれた地絡リレー
の見るインピーダンスの傾向を示したものであ
る。第４図において４１は自回線地絡リレーの見
るインピーダンス、４２は隣回線リレーの見るイ
ンピーダンスを示している。また４３は自回線の
零相電流補償のみを行なつた場合のインピーダン
スである。この図からわかるように４２は隣回線
の65％地点での事故に対しては自回線の85％地点
の事故と同一に見ることが示されている。即ち、
整定を相手端子の85％とした時、隣回線の零相補
償を行なつたリレーは隣回線の65％以内の事故に
対して応動することがわかる。また自回線補償の
み行ない隣回線補償を行なわなければ、４３から
わかる通り健全回線のリレーは動作しないことも
判る。第６図は通常の距離継電方式の特性の一例
で、モー特性６１により事故方向を判別し、リア
クタンス要素６２により事故点までの距離を測定
するものである。このような方式では整定値によ
つては第５図図示系統の隣回線における65％地点
の事故に対して方向要素６１も充分動作し得る。
この時リアクタンス要素６２に対して自回線およ
び隣回線の零相補償を行なつた場合、第４図の例
からもわかる通り、リアクタンス要素６２も動作
に至り、隣回線事故に対して不要動作をする結果
となる。このような不都合を回避するため、従来
では自区間を保護範囲とする第１段特性に対して
は隣回線の零相電流による補償は100％は行なわ
ず、例えば(6)式のK2の値を理論値の50％等の小
さな値としていた。このため逆に自回線事故の場
合、リレーの見るインピーダンスが実際の値より
大きな値となり、第１段で保護できる範囲は整定
した値よりも小さなものとなつてしまう。 本発明は上記問題点を解決するためになされた
ものであり、自回線、隣回線の零相電流補償を充
分に行ない、自回線事故時には正確に事故点まで
の距離を測距させると共に、隣回線側の事故に対
しては上記不都合が発生しないような地絡距離継
電器の零相電流補償方式を提供することを目的と
している。 以下図面を参照しつつ実施例を説明する。第７
図は本発明になる地絡距離継電器の零相電流補償
方式をデイジタルリレーによつて達成するための
回路構成図、第８図は本発明を実行させるための
フローチヤート、第９図は本発明の他の実施例を
実行させるためのフローチヤート、第１０図は本
発明によつて保護できる区間を示す図、第１１図
は各回線Ｒ相欠相時の電流ベクトル図、第１２図
は自回線補償をした場合と両回線補償を行なつた
場合とのリレーの見るインピーダンス図、第１３
図は本発明をアナログリレーによつて達成した回
路構成図である。 そして本発明の骨子は隣回線または自回線に流
れる零相電流による補償を常時はほとんど行なわ
ずに、前記隣回線または自回線零相電流I′0，I0が
一定値以上になつた後、所定時間経過した時にの
み上記電流補償を有効とするものである。 第７図図示回路構成図において説明すると、７
１は入力変換器であつて保護対象となる電力系統
からの各相電圧、各相電流、自回線零相電流、隣
回線零相電流を夫々導入し、各変換器７１ａ〜７
１ｄによつて後段の回路によつて処理しやすい適
当な大きさを有する電圧信号に変換する。７２は
フイルタであつて前記各変換器出力中からの高調
波成分を除去する。７３はＡ／Ｄ変換回路であ
り、フイルタ７２からの出力を所定の間隔でサン
プリングホールドするサンプリングホールド部
（Ｓ／Ｈ）と、このサンプリング値を時間列に並
べるマルチプレクサ（MPX）及びＡ／Ｄ変換部
とからなつている。７４はダイレクト・メモリア
クセス（DMA）回路であつてＡ／Ｄ変換された
出力を次段のデータメモリ回路（RAM）７５の
所定の番地に書込むようになつている。７６は中
央演算処理装置（CPU）でプログラムメモリと
して機能するリード・オンリーメモリＲＭ７７
に書かれたプログラムにしたがつて前記メモリ回
路RAMに書込まれた電力系統の電流・電圧デー
タを用いてリレーの演算を実行する。７８は出力
回路でCPU７６の演算結果に基き、例えば遮断
器引外し指令等を出力する。したがつて各相また
は各回線からの電圧・電流は時々刻々Ａ／Ｄ変換
された後に、サンプリングされてメモリ回路７５
に記憶されている。そしてこれらの記憶データは
リード・オンメモリ−（ＲＭ）７７にしたがつ
たプログラム（この場合は第８図図示プログラム
であるが）により中央演算処理装置CPU７６で
演算されることとなる。 次に第８図図示フローチヤートによつてデイジ
タルリレーの演算動作を説明する。まずステツプ
８０にて演算が開始される。最初はステツプ８１
で、隣回線零相電流I′0が常時流れている零相循
環電流Ｉcよりも大きくなつたかどうかが比較さ
れる。ここでI′0＞Ｉcである場合には、更に次の
ステツプ８２へと進み、ここでは前記電流状態が
整定時間T1以上継続するかどうかが検討され
る。そして電流条件及び時間条件共に満足された
場合にはステツプ８３に進み下記(7)式による電流
Ｉが求められる。 Ｉ＝ＩR＋K1I0＋K2I′0 ……(7) ここで所定の時間T1は第１段トリツプ時間よ
り大きく、第２段トリツプ時間より小さい値とす
る。そしてこの場合の電流Ｉは隣回線零相電流
I′0による補償項を有している。 また上記した場合とは逆に、I′0≦ＩcまたはＴ
≦T1の場合にはステツプ８４へ進み、隣回線零
相電流I′0の補償を行なわない下記(8)式の電流Ｉ
を求める。 Ｉ＝ＩR＋K1I0 ……(8) この場合の電流は自回線零相電流による補償項
のみを有している。前記８３あるいは８４の各ス
テツプにおいて電流を求めた後はステツプ８５に
よつて相電圧ＶRと各電流Ｉによりリアクタンス
分Ｘが求められる。更にステツプ８６でリアクタ
ンス分Ｘと整定値ＺKとが比較され、もしもＸ＞
ＺKの場合にはステツプ８７によつてリアクタン
ス要素は不動作と判断され、またＸ≦ＺKの場合
にはステツプ８８によつてリアクタンス要素は動
作と判断される。 即ち、第８図図示フローチヤートにしたがつて
リアクタンス要素を判定した場合に、例えば第５
図図示の如き隣回線事故に対しては隣回線零相電
流I′0による補償が健全回線側に生かされるT1時
間以前に隣回線である故障回線側が第１段トリツ
プによつて事故が除去されるため健全回線側から
のオーバーリーチは起らない。 また従来方式で行なわれているように、隣回線
零相電流I′0による補償を制限する如き零相電流
補償方式の場合にあつては、例えば第１０図図示
の如くＡ―L1間しか保護できなかつたが（これ
は隣回線補償を制限するため、見かけ上のインピ
ーダンスが大きくなるため）、本発明方式によつ
ては自回線及び隣回線の零相電流補償を100％行
なつて保護できる区間L1−L2が第２段トリツプ
時間より短かい時間T1で保護できることとな
る。 なお上記説明中では(8)式に示される如く隣回線
の零相電流補償を零としたが、下記(9)式のK′2の
値を充分小さな値として行なつても上記同様の効
果が得られる。 Ｉ＝ＩR＋K1I0＋K′2I′0 ……(9) 以上の実施例では所定時間T1を第１段トリツ
プ時間より大きく第２段トリツプ時間より小さく
整定するものとして説明したが、所定時間T2を
再閉路時間よりも大きく整定して第２、３段トリ
ツプに適用することも可能である。この点につい
ての説明を次にする。 第５図図示回路において、１Ｌ（自回線）のＲ
相、２Ｌ（隣回線）のＲ相が再閉路無電圧中に欠
相となると、系統に流れる電流は第１１図図示の
如くになる。即ち、１Ｌ（自回線）側ではＲ相が
欠相しているためにＳ相電流ＩSとＴ相電流ＩTと
のベクトル和に相当する零相電流３I0が流れ、同
じく２Ｌ（隣回線）側では３I′0が流れる。した
がつて自回線のみの補償を行なつたＳ相電流は３
I0とＩSとの和、即ちI111となり、また自回線及び
隣回線の補償を共に行なつた場合のＳ相電流は
I111と３I′0との和、即ちI112となる（第１１図参
照）。このためＳ相リレーの見るインピーダンス
は第１２図の如くなり、両回線補償をするとＳ相
リレーの見るインピーダンスが小さくなつて不要
応動となる。そこでこの様な場合には常時は両回
線共に補償は行なわず、自回線または隣回線の零
相電流が一定値以上になり、しかも所定時間T2
経過後に自回線または隣回線の零相電流補償を行
なうようにすればよい。なお所定時間T2は再閉
路時間より大きい時間としているために再閉路中
の不要動作を防止することができる。 上記説明内容についての演算動作を第９図図示
フローチヤートによつて説明する。 図においてステツプ９０で演算が開始される
と、ステツプ９１においてリレー設置点の事故相
電流ＩRを記憶する。ここで両回線とも補償する
場合を例にとると、ステツプ９２において自回線
零相電流I0と一定値ＩC1（常時流れている零相循
環電流）とが比較され、I0＞ＩC1であればステツ
プ９３へ進み、更に前記状態の継続時間が所定時
間T2より大きいかどうかが比較される。そして
T2より大きければ次のステツプ９４にて下記(10)
式にしたがつた電流が求められる。この電流は自
回線だけの補償がなされている。 Ｉ＝Ｉ＋K1I0＝ＩR＋K1I0 …(10) 同様にしてステツプ９５において隣回線I′0と
一定値ＩC1（常時流れている零相循環電流）とが
比較され、I′0＞ＩC1であればステツプ９６へ進
み、更に前記状態の継続時間が所定時間T2より
大きいかどうかが比較される。そしてT2より大
きければ次のステツプ９７にて下記(11)式にしたが
つた電流が求められる。この電流は隣回線補償が
なされている。 Ｉ＝Ｉ＋K2I′0＝ＩR＋K0＋K2I′0 ……(11) なおその他の場合、即ち自回線のみ、隣回線の
み、自回線及び隣回線共に補償しない場合につい
てもフローチヤートによつて電流を求める。そし
て以下の演算動作は第８図図示になる各ステツプ
８５〜８８と同様である。 かくして再閉路無電圧時間以上の限時トリツプ
が許容できるような遠方事故に対しては無電圧時
間中の欠相状態による不要動作は解決され、遠方
事故に対する測距性能を損なわない保護方式を提
供することができる。 以上の説明は本発明をデイジタルリレーによつ
て達成する実施例を説明してきたが、アナログリ
レーを用いても達成できることは勿論である。第
１３図はアナロググリレーを用いた実施例であ
る。 第１３図において、１３１は測距用リレーでリ
アクタンス特性を有している。入力としては相電
圧ＶR、相電流ＩR、自回線零相電流I0、隣回線零
相電流I′0を導入している。ただし隣回線零相電
流I′0は後述する限時リレー１３３の先点１３３
ｂによつて常時はバイパスされている。１３２は
過電流リレーであつて常に接点１３３ｂを通して
隣回線零相電流I′0を入力し、この入力電流I′0が
一定電流値Ｉcよりも大きくなつた場合に動作す
る。１３２の過電流リレーが動作すると、出力接
点１３２ａが閉成し、１３３の限時動作リレーが
励磁される。ここで限時リレー１３３の設定時限
は上記説明による一定時間（第１段限時トリツプ
時間）に整定されている。したがつて過電流リレ
ー１３２が動作してから一定時限後に１３３ａが
閉成し１３３ｂが開成するため測距用リレー１３
１には隣回線零相電流I′0が導入される。即ち整
定時間後においてはI′0の補償項が加わることと
なつてデイジタルリレーの場合と同様に正確な測
距が可能となる。 以上説明した如く、本発明によれば平行２回線
送電線の隣回線に流れる零相電流を用いて補償電
流とするに際し、常時は隣回線零相電流補償を不
充分とし前記零相電流が整定値以上になつてはじ
めて補償項としてとり入れる如き零相補償方式を
採用したため測路性能は勿論のこと、健全回線側
からのオーバーリーチを防止することができる。
式、特に平行２回線送電線の地絡事故時における
測距性能を向上させるようにした地絡距離継電器
の零相電流補償方式に関するものである。 電力系統に発生した地絡事故に対して地絡距離
継電器が正確に故障点までの距離を測定するため
には、自回線ならびに隣回線に夫々流れる零相電
流を用いて、所謂電流補償が有効であることは良
く知られている。これらに関し第１図図示平行２
回線送電線にて説明する。 第１図は両端に電源G1，G2があり、しかも変
圧器T1，T2を介して送電線TL1，TL2によつて併
架されている図である。各端には変流器CTを介
して地絡距離継電器Ry（１端における１回線分
だけを示す）が接続され、図示Ｆ点に１線地絡事
故（１φＧ）が発生した場合を考える。第２図は
前記１線地絡事故時の等価回路である。ここでリ
レー設置点における正、逆、零相各電圧V1、
V2、V0は夫々次式にて示される。 V1＝I1Z′1＋Ｉ1F（Z0＋Z2） ……(1) V2＝I2Z′2−Ｉ2FZ2 ……(2) V0＝I0Z′0＋I′0M0−Ｉ0FZ0 ……(3) 但し、I1、I2、I0は各リレー設置点に流れる正
相、逆相、零相電流、Z′1、Z′2、Z′0は各々事故点
からリレー設置点までの正相、逆相、零相インピ
ーダンス、Ｉ1F、Ｉ2F、Ｉ0Fは各々事故点に流れ
る正相、逆相、零相電流、Z1、Z2、Z0は各々事故
点から見た系統側の正相、逆相、零相インピーダ
ンス、I′0は隣回線に流れる零相電流、M0はリレ
ー設置点から事故点までの隣回線との零相相互イ
ンピーダンス、 上記(1)、(2)、(3)式よりリレー設置点の事故相相
電圧ＶRNは次式によつて表わされる。 ＶRN＝V0＋V1＋V2 ＝I0Z′0＋I′0M0−Ｉ0FZ0＋I1Z′1 ＋Ｉ1F（Z0＋Z2）＋I2Z′2−Ｉ2FZ2 ……(4) ここで送電線では一般にZ′1＝Z′2が成り立つこ
と、およびリレー設置点の事故相電流 ＩR＝I0＋I1＋I2を代入すると、 ＶRN＝｛ＩR＋Ｚ′０−Ｚ′１／Ｚ′１I0＋Ｍ０／Ｚ′
１I′0｝Z′1 ＝（ＩR＋K1I0＋K2I′0）Z′1 ……(5) 但し K1＝Ｚ′０−Ｚ′１／Ｚ′１，K2＝Ｍ０／Ｚ′１ K1：自回線零相補償率 K2：他回線 〃 即ち、次式によりリレー設置点から事故点まで
のインピーダンスZ′1が正確に求められる。 Z′1＝ＶＲＮ／ＩＲ＋Ｋ１Ｉ０＋Ｋ２Ｉ′０ ……(6) 尚、(6)式において、ＩR、I0は送電線TL2に流
入する方向のとき正極性になり、流出する方向の
とき負極性になる。I′0についても同様である。 (6)式においてK1I0およびK2I′0が各々事故相電
流に対する自回線TL2、隣回線TL1による電流補
償による項で、地絡事故に対しては零相補償を行
なうことによりはじめて正確な測距が期待でき
る。ところでこのような零相補償にも弊害がある
ことがわかつている。例えば第３図図示の如く相
手端が非電源か、または弱小電源を有する平行２
回線において、リレーRY設置点の隣回線TL1で
至近端故障が発生した場合がそれである。 この時前記(6)式において、自回線事故電流ＩR
および零相電流I0が流出方向の小さな値であるの
に対して、隣回線零相電流I′0は流入方向の大き
な値となる。このため、(6)式の分母は極性が正と
なる。また事故相電圧（この場合ＶRN）は小さな
値となつているため、結局(6)式でリレーの見るイ
ンピーダンスは前記隣回線零相電流I′0の影響に
より、背後方向事故にも拘らず自回線の前方至近
端事故と判定してしまう。 第４図は第５図図示２回線系統で事故点を至近
端（Ｘ＝０）から相手端近端（Ｘ＝１）まで移動
させた場合に事故回線側および健全回線側に設置
され、両回線の零相補償が行なわれた地絡リレー
の見るインピーダンスの傾向を示したものであ
る。第４図において４１は自回線地絡リレーの見
るインピーダンス、４２は隣回線リレーの見るイ
ンピーダンスを示している。また４３は自回線の
零相電流補償のみを行なつた場合のインピーダン
スである。この図からわかるように４２は隣回線
の65％地点での事故に対しては自回線の85％地点
の事故と同一に見ることが示されている。即ち、
整定を相手端子の85％とした時、隣回線の零相補
償を行なつたリレーは隣回線の65％以内の事故に
対して応動することがわかる。また自回線補償の
み行ない隣回線補償を行なわなければ、４３から
わかる通り健全回線のリレーは動作しないことも
判る。第６図は通常の距離継電方式の特性の一例
で、モー特性６１により事故方向を判別し、リア
クタンス要素６２により事故点までの距離を測定
するものである。このような方式では整定値によ
つては第５図図示系統の隣回線における65％地点
の事故に対して方向要素６１も充分動作し得る。
この時リアクタンス要素６２に対して自回線およ
び隣回線の零相補償を行なつた場合、第４図の例
からもわかる通り、リアクタンス要素６２も動作
に至り、隣回線事故に対して不要動作をする結果
となる。このような不都合を回避するため、従来
では自区間を保護範囲とする第１段特性に対して
は隣回線の零相電流による補償は100％は行なわ
ず、例えば(6)式のK2の値を理論値の50％等の小
さな値としていた。このため逆に自回線事故の場
合、リレーの見るインピーダンスが実際の値より
大きな値となり、第１段で保護できる範囲は整定
した値よりも小さなものとなつてしまう。 本発明は上記問題点を解決するためになされた
ものであり、自回線、隣回線の零相電流補償を充
分に行ない、自回線事故時には正確に事故点まで
の距離を測距させると共に、隣回線側の事故に対
しては上記不都合が発生しないような地絡距離継
電器の零相電流補償方式を提供することを目的と
している。 以下図面を参照しつつ実施例を説明する。第７
図は本発明になる地絡距離継電器の零相電流補償
方式をデイジタルリレーによつて達成するための
回路構成図、第８図は本発明を実行させるための
フローチヤート、第９図は本発明の他の実施例を
実行させるためのフローチヤート、第１０図は本
発明によつて保護できる区間を示す図、第１１図
は各回線Ｒ相欠相時の電流ベクトル図、第１２図
は自回線補償をした場合と両回線補償を行なつた
場合とのリレーの見るインピーダンス図、第１３
図は本発明をアナログリレーによつて達成した回
路構成図である。 そして本発明の骨子は隣回線または自回線に流
れる零相電流による補償を常時はほとんど行なわ
ずに、前記隣回線または自回線零相電流I′0，I0が
一定値以上になつた後、所定時間経過した時にの
み上記電流補償を有効とするものである。 第７図図示回路構成図において説明すると、７
１は入力変換器であつて保護対象となる電力系統
からの各相電圧、各相電流、自回線零相電流、隣
回線零相電流を夫々導入し、各変換器７１ａ〜７
１ｄによつて後段の回路によつて処理しやすい適
当な大きさを有する電圧信号に変換する。７２は
フイルタであつて前記各変換器出力中からの高調
波成分を除去する。７３はＡ／Ｄ変換回路であ
り、フイルタ７２からの出力を所定の間隔でサン
プリングホールドするサンプリングホールド部
（Ｓ／Ｈ）と、このサンプリング値を時間列に並
べるマルチプレクサ（MPX）及びＡ／Ｄ変換部
とからなつている。７４はダイレクト・メモリア
クセス（DMA）回路であつてＡ／Ｄ変換された
出力を次段のデータメモリ回路（RAM）７５の
所定の番地に書込むようになつている。７６は中
央演算処理装置（CPU）でプログラムメモリと
して機能するリード・オンリーメモリＲＭ７７
に書かれたプログラムにしたがつて前記メモリ回
路RAMに書込まれた電力系統の電流・電圧デー
タを用いてリレーの演算を実行する。７８は出力
回路でCPU７６の演算結果に基き、例えば遮断
器引外し指令等を出力する。したがつて各相また
は各回線からの電圧・電流は時々刻々Ａ／Ｄ変換
された後に、サンプリングされてメモリ回路７５
に記憶されている。そしてこれらの記憶データは
リード・オンメモリ−（ＲＭ）７７にしたがつ
たプログラム（この場合は第８図図示プログラム
であるが）により中央演算処理装置CPU７６で
演算されることとなる。 次に第８図図示フローチヤートによつてデイジ
タルリレーの演算動作を説明する。まずステツプ
８０にて演算が開始される。最初はステツプ８１
で、隣回線零相電流I′0が常時流れている零相循
環電流Ｉcよりも大きくなつたかどうかが比較さ
れる。ここでI′0＞Ｉcである場合には、更に次の
ステツプ８２へと進み、ここでは前記電流状態が
整定時間T1以上継続するかどうかが検討され
る。そして電流条件及び時間条件共に満足された
場合にはステツプ８３に進み下記(7)式による電流
Ｉが求められる。 Ｉ＝ＩR＋K1I0＋K2I′0 ……(7) ここで所定の時間T1は第１段トリツプ時間よ
り大きく、第２段トリツプ時間より小さい値とす
る。そしてこの場合の電流Ｉは隣回線零相電流
I′0による補償項を有している。 また上記した場合とは逆に、I′0≦ＩcまたはＴ
≦T1の場合にはステツプ８４へ進み、隣回線零
相電流I′0の補償を行なわない下記(8)式の電流Ｉ
を求める。 Ｉ＝ＩR＋K1I0 ……(8) この場合の電流は自回線零相電流による補償項
のみを有している。前記８３あるいは８４の各ス
テツプにおいて電流を求めた後はステツプ８５に
よつて相電圧ＶRと各電流Ｉによりリアクタンス
分Ｘが求められる。更にステツプ８６でリアクタ
ンス分Ｘと整定値ＺKとが比較され、もしもＸ＞
ＺKの場合にはステツプ８７によつてリアクタン
ス要素は不動作と判断され、またＸ≦ＺKの場合
にはステツプ８８によつてリアクタンス要素は動
作と判断される。 即ち、第８図図示フローチヤートにしたがつて
リアクタンス要素を判定した場合に、例えば第５
図図示の如き隣回線事故に対しては隣回線零相電
流I′0による補償が健全回線側に生かされるT1時
間以前に隣回線である故障回線側が第１段トリツ
プによつて事故が除去されるため健全回線側から
のオーバーリーチは起らない。 また従来方式で行なわれているように、隣回線
零相電流I′0による補償を制限する如き零相電流
補償方式の場合にあつては、例えば第１０図図示
の如くＡ―L1間しか保護できなかつたが（これ
は隣回線補償を制限するため、見かけ上のインピ
ーダンスが大きくなるため）、本発明方式によつ
ては自回線及び隣回線の零相電流補償を100％行
なつて保護できる区間L1−L2が第２段トリツプ
時間より短かい時間T1で保護できることとな
る。 なお上記説明中では(8)式に示される如く隣回線
の零相電流補償を零としたが、下記(9)式のK′2の
値を充分小さな値として行なつても上記同様の効
果が得られる。 Ｉ＝ＩR＋K1I0＋K′2I′0 ……(9) 以上の実施例では所定時間T1を第１段トリツ
プ時間より大きく第２段トリツプ時間より小さく
整定するものとして説明したが、所定時間T2を
再閉路時間よりも大きく整定して第２、３段トリ
ツプに適用することも可能である。この点につい
ての説明を次にする。 第５図図示回路において、１Ｌ（自回線）のＲ
相、２Ｌ（隣回線）のＲ相が再閉路無電圧中に欠
相となると、系統に流れる電流は第１１図図示の
如くになる。即ち、１Ｌ（自回線）側ではＲ相が
欠相しているためにＳ相電流ＩSとＴ相電流ＩTと
のベクトル和に相当する零相電流３I0が流れ、同
じく２Ｌ（隣回線）側では３I′0が流れる。した
がつて自回線のみの補償を行なつたＳ相電流は３
I0とＩSとの和、即ちI111となり、また自回線及び
隣回線の補償を共に行なつた場合のＳ相電流は
I111と３I′0との和、即ちI112となる（第１１図参
照）。このためＳ相リレーの見るインピーダンス
は第１２図の如くなり、両回線補償をするとＳ相
リレーの見るインピーダンスが小さくなつて不要
応動となる。そこでこの様な場合には常時は両回
線共に補償は行なわず、自回線または隣回線の零
相電流が一定値以上になり、しかも所定時間T2
経過後に自回線または隣回線の零相電流補償を行
なうようにすればよい。なお所定時間T2は再閉
路時間より大きい時間としているために再閉路中
の不要動作を防止することができる。 上記説明内容についての演算動作を第９図図示
フローチヤートによつて説明する。 図においてステツプ９０で演算が開始される
と、ステツプ９１においてリレー設置点の事故相
電流ＩRを記憶する。ここで両回線とも補償する
場合を例にとると、ステツプ９２において自回線
零相電流I0と一定値ＩC1（常時流れている零相循
環電流）とが比較され、I0＞ＩC1であればステツ
プ９３へ進み、更に前記状態の継続時間が所定時
間T2より大きいかどうかが比較される。そして
T2より大きければ次のステツプ９４にて下記(10)
式にしたがつた電流が求められる。この電流は自
回線だけの補償がなされている。 Ｉ＝Ｉ＋K1I0＝ＩR＋K1I0 …(10) 同様にしてステツプ９５において隣回線I′0と
一定値ＩC1（常時流れている零相循環電流）とが
比較され、I′0＞ＩC1であればステツプ９６へ進
み、更に前記状態の継続時間が所定時間T2より
大きいかどうかが比較される。そしてT2より大
きければ次のステツプ９７にて下記(11)式にしたが
つた電流が求められる。この電流は隣回線補償が
なされている。 Ｉ＝Ｉ＋K2I′0＝ＩR＋K0＋K2I′0 ……(11) なおその他の場合、即ち自回線のみ、隣回線の
み、自回線及び隣回線共に補償しない場合につい
てもフローチヤートによつて電流を求める。そし
て以下の演算動作は第８図図示になる各ステツプ
８５〜８８と同様である。 かくして再閉路無電圧時間以上の限時トリツプ
が許容できるような遠方事故に対しては無電圧時
間中の欠相状態による不要動作は解決され、遠方
事故に対する測距性能を損なわない保護方式を提
供することができる。 以上の説明は本発明をデイジタルリレーによつ
て達成する実施例を説明してきたが、アナログリ
レーを用いても達成できることは勿論である。第
１３図はアナロググリレーを用いた実施例であ
る。 第１３図において、１３１は測距用リレーでリ
アクタンス特性を有している。入力としては相電
圧ＶR、相電流ＩR、自回線零相電流I0、隣回線零
相電流I′0を導入している。ただし隣回線零相電
流I′0は後述する限時リレー１３３の先点１３３
ｂによつて常時はバイパスされている。１３２は
過電流リレーであつて常に接点１３３ｂを通して
隣回線零相電流I′0を入力し、この入力電流I′0が
一定電流値Ｉcよりも大きくなつた場合に動作す
る。１３２の過電流リレーが動作すると、出力接
点１３２ａが閉成し、１３３の限時動作リレーが
励磁される。ここで限時リレー１３３の設定時限
は上記説明による一定時間（第１段限時トリツプ
時間）に整定されている。したがつて過電流リレ
ー１３２が動作してから一定時限後に１３３ａが
閉成し１３３ｂが開成するため測距用リレー１３
１には隣回線零相電流I′0が導入される。即ち整
定時間後においてはI′0の補償項が加わることと
なつてデイジタルリレーの場合と同様に正確な測
距が可能となる。 以上説明した如く、本発明によれば平行２回線
送電線の隣回線に流れる零相電流を用いて補償電
流とするに際し、常時は隣回線零相電流補償を不
充分とし前記零相電流が整定値以上になつてはじ
めて補償項としてとり入れる如き零相補償方式を
採用したため測路性能は勿論のこと、健全回線側
からのオーバーリーチを防止することができる。
第１図は平行２回線送電線の１線地絡事故を説
明する図、第２図は１線地絡事故時の等価回路
図、第３図は平行２回線送電線における隣回線背
後至近端一線地絡事故を示す図、第４図は平行２
回線送電線の事故点に応じた自回線および隣回線
リレーの見るインピーダンス図、第５図は平行２
回線送電線の事故点の移動を説明する図、第６図
は距離継電方式におけるリレー特性図、第７図は
本発明による方式をデイジタルリレーによつて達
成するための回路構成図、第８図はデイジタルリ
レーの一実施例を実行させるためのプログラムを
示すフローチヤート、第９図は本発明の他の実施
例を実行させるためのフローチヤート、第１０図
は本発明によつて保護できる区間を示す図、第１
１図は各回線Ｒ相欠相時の電流ベクトル図、第１
２図は自回線補償をした場合と両回線補償を行な
つた場合とのリレーの見るインピーダンス図、第
１３図は本発明をアナログリレーによつて達成し
た回路構成図である。 ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ…変換器、７
２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ…フイルタ、７３
…Ａ／Ｄ変換回路、７４…ダイレクト・メモリア
クセス、７５…メモリ回路、７６…中央演算処理
装置、７７…リード・オンメモリ、１３１…測距
用リレー、１３２…過電流リレー、１３３…限時
リレー。
明する図、第２図は１線地絡事故時の等価回路
図、第３図は平行２回線送電線における隣回線背
後至近端一線地絡事故を示す図、第４図は平行２
回線送電線の事故点に応じた自回線および隣回線
リレーの見るインピーダンス図、第５図は平行２
回線送電線の事故点の移動を説明する図、第６図
は距離継電方式におけるリレー特性図、第７図は
本発明による方式をデイジタルリレーによつて達
成するための回路構成図、第８図はデイジタルリ
レーの一実施例を実行させるためのプログラムを
示すフローチヤート、第９図は本発明の他の実施
例を実行させるためのフローチヤート、第１０図
は本発明によつて保護できる区間を示す図、第１
１図は各回線Ｒ相欠相時の電流ベクトル図、第１
２図は自回線補償をした場合と両回線補償を行な
つた場合とのリレーの見るインピーダンス図、第
１３図は本発明をアナログリレーによつて達成し
た回路構成図である。 ７１ａ，７１ｂ，７１ｃ，７１ｄ…変換器、７
２ａ，７２ｂ，７２ｃ，７２ｄ…フイルタ、７３
…Ａ／Ｄ変換回路、７４…ダイレクト・メモリア
クセス、７５…メモリ回路、７６…中央演算処理
装置、７７…リード・オンメモリ、１３１…測距
用リレー、１３２…過電流リレー、１３３…限時
リレー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平行２回線送電線の各回線毎に流れる自回線
零相電流及び隣回線零相電流によつて各相電流を
補償するようにされた零相電流補償機能を有する
地絡距離継電器において、上記各相電流に対して
常時は隣回線零相電流による補償を行なわないか
あるいは不充分とすると共に、前記隣回線零相電
流が整定値以上でかつ所定時間以上にわたつて継
続した場合に、相電流に対して前記隣回線零相電
流補償を充分行なうようにされた地絡距離継電器
の零相電流補償方式。 ２ 平行２回線送電線の各回線毎に流れる自回線
零相電流及び隣回線零相電流によつて各相電流を
補償するようにされた零相電流補償機能を有する
地絡距離継電器において、上記各相電流に対して
常時は自回線及び隣回線ともに零相電流補償を行
わないかあるいは不充分とすると共に、前記自回
線あるいは隣回線零相電流が整定値以上でかつ所
定時間以上にわたつて継続した場合に、相電流に
対して前記自回線または隣回線の零相電流補償を
充分行なうようにされた地絡距離継電器の零相電
流補償方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13794380A JPS5762728A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Zero phase current compensating system for ground-fault distance relay |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13794380A JPS5762728A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Zero phase current compensating system for ground-fault distance relay |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5762728A JPS5762728A (en) | 1982-04-15 |
| JPS6258211B2 true JPS6258211B2 (ja) | 1987-12-04 |
Family
ID=15210326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13794380A Granted JPS5762728A (en) | 1980-10-02 | 1980-10-02 | Zero phase current compensating system for ground-fault distance relay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5762728A (ja) |
-
1980
- 1980-10-02 JP JP13794380A patent/JPS5762728A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5762728A (en) | 1982-04-15 |
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