JPS63316617A - 事故設備判定方式 - 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〕 本発明は電力系統制御用計算機による電力系統事故設備
の自動判定方式に係り、管轄系統内で発生するしゃ断器
、保護リレーの状態変化を一定時間蓄積し、事故により
停電した設備グループを対象として事故設備を確定する
方式に関する。

〔従来の技術〕

従来、電力系統事故における事故設備の判定方式は、ト
リップしゃ断器の情報により動作した保護リレーの編集
範囲を定め、その範囲に対し保護リレーの動作方向によ
り、事故設備と確定する場合と、疑わしき設備を事故候
補設備と判定する場合の２通りの方向を持った方式とな
っていた。このような方式として関連するものには、中
山敬造著「保護継電システム」（昭和４９年電気書院刊
）第１章の記載が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の方式では、主保護リレーが動作すればその保護設
備が確定できるため事故設備が確定できる。しかし、主
保護が誤不動作の場合、後備保護リレーが動作し設備を
保護するが、その情報から事故設備を確定することは、
後備保護リレーの特性から困難であった。また、ある設
備の範囲を確定し、その中に事故設備があるとし、その
範囲にある設備全てを事故候補設備と判定する方式とな
っており、必ずしも効率の良いものとは言えない点があ
った。すなわち、後備保護リレーのみ動作した場合、ト
リップしゃ断器からリレー情報の編集範囲を定め、後備
保護リレーで動作方向を持つものはその方向から事故設
備範囲を限定し、動作方向を持たないものは編集範囲内
にある全ての設備を事故候補設備としていた。このため
、主保護リレー不動作時は事故設備が確定できないとい
う問題点があった。

本発明の目的は、上記従来方式の問題点を解決し、トリ
ップしゃ断器の情報と母線無電圧検出りレーの動作情報
を、事故設備判定用の情報として用いることにより、従
来の効率の悪さを改善し、事故復旧操作の判断根拠とな
る管轄系統内の事故設備の判定を高信頼度で達成する方
式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、従来方式を適用し疑わしき事故設備の範囲
を定めた後、トリップしゃ断器の情報と母線無電圧検出
リレーの動作情報および動作した後備保護リレーの動作
情報をもとに、事故候補設備の中の母線に着目し、母線
無電圧リレーの動作情報、動作した後備保護リレーの動
作情報および送電線と母線を接続するしゃ断器のトリッ
プ情報をＡＮＤ条件とし、このＡＮＤ条件が成立した場
合は、トリップしたしゃ断器が属する送電線が事故設備
であり、母線は健全であると判断し、上記３つの情報に
更に母線と変圧器を接続するしゃ断器のトリップ情報を
加え、これら４つの情報をＡＮＤ条件とすることにより
、このＡＮＤ条件が成立した場合、当該母線が事故設備
であり、送電線は健全であると判断することにより、達
成される。

〔作用〕

後備保護リレーには、保護方向特性を持つものと保護方
向特性を持たないものの２通りがある。

保護方向特性の持つリレーの動作によりその方向性をつ
きつめることから、ある程度の範囲がしぼられる。その
結果に対ししゃ断器のトリップ情報を組合せることによ
り、保護リレーの設備を保護する役目と主保護のバック
アップとしての位置付けから事故設備に近い個所のしゃ
断器を開放する。

また、事故は一般備内で発生することから、保護リレー
動作情報とトリップしゃ断器情報を組合せることにより
事故設備を確定することが可能となる。

保護方向を持たないリレーの場合も、その着目対象範囲
は、保護方向を持つリレーに比較すると広くなるが、事
故は１つの設備内で発生することを考慮すると、トリッ
プしゃ断器の情報を組合せることにより、同様に事故設
備を確定することが可能となる。

また、電力系統は大きく分けると母線を中心に送電線と
変圧器とから構成されると言える。電力系統上事故が発
生すると、それが母線の事故であれば当該母線は保護リ
レーにより系統から切り離されて停電する。したがって
母線無電圧検出リレーが動作し母線が停電したことを知
ることができる。

以上の特徴を組合せることにより、前述のＡＮＤ条件に
よる事故設備判定が可能となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を添付された図面と共に説明す
る。

第１図は、本発明のシステム構成を示すブロック図であ
る。１は管轄系統、２はオンライン情報入力装置、３は
電子計算機、４は現在系統状態保存部、５は事故直後系
統状態保存部、６は事故設備判定処理部、７は表示部で
ある。

オンライン情報入力装置２により電子計算機３内の現在
系統保存部４に管轄系統１の開閉器の状態情報、保護リ
レーの動作情報が一定周期で保存されている。管轄系統
１において事故が発生し、保護リレーが動作した場合に
は、現在系統状態保存部４の内容を事故直後系統状態保
存部５に転送し、この事故直後状態保存部５に保存され
ている電力系統に対して、本発明方式を用いた事故設備
判定処理部６にて事故設備を判定し、結果を表示部７に
より運用者に通知する。

第２図は、本発明方式の処理順序を５Ｌ−８５の処理ス
テップにより表わしたものである。以下、個々の処理に
ついて説明する。まず、ステップＳ１は、事故時に発生
する管轄系統からの一定時間（例えば１０秒）の状変、
すなわち、保護リレーおよびしゃ断器斃無電圧検出リレ
ーの動作情報の変化を蓄積する。

次に、ステップＳ２では次のような２つの手順により停
電設備グループを一作成する。

まず、蓄積された状変の中のトリップしゃ断器の動作情
報を用いて、″閉″′の開閉器を介して電気的に接続の
ある電力系統を構成する単位設備（母線、送電線、変圧
器）の集合である設備グループを再編成する。次に蓄積
状変の中の無電圧検出リレーの動作情報を用いて、停電
状態にある設備グループを決定し、当該設備グループを
停電設備グループとする。

次に、ステップＳ３で上記で作成した停電設備グループ
をトリップした開閉器を介して隣接する停電設備グルー
プを結合し、１つの停電設備グループ群とする。また、
それ以外の停電設備グループを１つにまとめ、停電設備
グループ群とする。

第３図は、停電設備グループと停電設備グループ群との
関係を示す例である。図中の（１）〜（１０）は送電線
および変圧器の単位設備ごとに与えられたブランチ番号
、■〜［相］は母線の単位設備ごとに与えられたノード
番号であり、Ｇｌ、Ｇ２は外部電源である。

第３図のようにブランチ（１）　、　（２）の事故（送
電線ルート事故に相当する）によりブランチの両端の開
閉器がトリップしたと想定すれば、図中の設備はノード
■［株］を除いて停電となる。本実施例では、停電設備
グループは下記第１表（ａ）に示すように４つのグルー
プとなり、停電設備グループ群は下記第１表（ｂ）に示
すように２つのグループとなる。このようにトリップ開
閉器情報により停電設備グループを結合することにより
、以下の説明する事故設備判定処理が容易になると共に
処理時間の短縮が図られる。

第　　　　１　　　　表 （ａ）停電設備グループ （ｂ）停電同一電圧設備グループ 次に、ステップＳ４で蓄積状変の中から保護リレーの動
作情報を抽出し、停電設備グループ群単位に編集する。

すなわち、まず保護リレーの動作情報を主保護リレーと
後備保護リレーの動作情報に分類し、次に、当該保護リ
レーの電力系統上での動作箇所と、停電設備グループ群
とを対比させることにより、当該保護リレーの動作情報
を停電設備グループ群単位に編集する。なお、停電設備
グループ群の境界上での保護リレーの動作情報のうち、
主保護リレーの動作情報は当該保護リレーの保護設備の
属する停電設備グループ群側に編集し、後備保護リレー
の動作情報は当該後備保護リレー動作によりトリップし
た開閉器が属する停電設備グループ群側に編集する。

また、後備保護リレーについては、そのリレーの特性に
より保護方向特性を有するものと、保護方向特性のない
ものに分類する。すなわち、後備保護用の第２段以降の
距離リレー（ＤＺｘ、ＤＺａ）等は、その保護区間が単
位設備のみでなく当該単位設備に接続する複数設備を含
んでおり、保護方向特性有りと称する。一方、過電流リ
レー（ＱＣ）等のように、複数の単位設備の論理和とし
て動作する保護リレーは、保護方向特性なしと称する。

下記第２表に、主保護リレーと後備保護リレーとの分類
の１例を示す。

第　　２　　表 最後に、ステップＳ５で停電設備グループ群単位に編集
された保護リレーの動作情報を用いて、事故設備および
事故候補設備の判定を行う。

次に、事故設備判定処理の詳細について説明する。

電力系統に各種事故が発生した場合の判定方式を停電設
備グループ群の境界上および内部の保護リレーの動作形
態を抽出した結果、保護リレーの動作情報を事故設備判
定処理との関係で第４図に示す。

主保護リレー（以下、Ｍ、Ｒａｙと略す）は、１設備を
保護範囲とし、後備保護リレー（以下、Ｂ。

Ｒｙと略す）は、２設備以上を保護範囲とする。

例えば、送電線の保護リレーとして用いられている距離
リレーの第２段と称されるものは、保護リレーが設置さ
れている送電線を保護範囲とするのみでなく、送電線の
相手端の電気所（発変電所）に接続している他の送電線
の全恒長の約半分の距離までを保護範囲としている。

第４図中の［概念図」において、１０１は停電同一電圧
設備グループを表わし、１０２は事故設備、１０３は推
定事故設備を表わす。また、１１１は主保護リレー動作
かつしゃ断器トリップ情報、１１２は後備保護リレー（
方向特性あり）動作かつしゃ断器トリップ情報、１１３
は後備保護リレー（方向特性なし）動作かつしゃ断器ト
リップ情報を示す。

以下、第４図に示した事故設備判定方式について説明す
る。

（１）Ｍ、　Ｒｙの動作がある場合 停電設備グループ群内にＭ、Ｒｙ動作がある場合は当該
Ｍ、Ｒｙの保護範囲の設備を事故設備と判定する。また
、Ｍ、Ｒｙ動作の他にＢ。

Ｒｙ動作がある場合もＢ、　Ｒｙ動作を無視して当該Ｍ
、Ｒｙの保護範囲の設備を事故設備と判定する。

（２）Ｂ、Ｒｙの動作のみの場合 停電設備グループ群内の動作リレーがＢ、Ｒｙのみの場
合は、保護方向特性ありのＢ、Ｒｙ動作、保護方向特性
なしのＢ、Ｒ７動作、および保護方向特性あり、なしの
混在したＢ、Ｒｙ動作の場合に分類される。

まず、保護方向特性ありのＢ、Ｒｙ動作の場合は、動作
したＢ、　Ｒｙの全てが停電設備グループ群の内側を向
いているか否かにより次のように判定する。すなわち、
動作したＢ、Ｒｙの全てがグループ群の内側を向いてい
ればグループ群内の全ての設備を推定事故設備とする。

一方、動作したＢ、　Ｒｙのうち１つでもグループ群の
外側を向いていれば当該グループ群内には事故設備も推
定事故設備も存在しないと判定する。

次に、保護方向特性なしのＢ、　Ｒｙ動作の場合は、グ
ループ群内の全ての設備を推定事故設備とする。また、
保護方向特性ありとなしのＢ、Ｒｙ動作が混在する場合
は、保護方向特性ありのＢ。

Ｒ７の全てが停電設備グループ群の内側を向いているか
否かにより、上記の保護方向特性ありのＢ、　Ｒｙ動作
の場合と同様な判定を行う。

すなわち、後備保護リレーの保護特性の有無に無関係に
、当該グループ内の母線で母線無電圧検出リレーが動作
している全ての母線に対し、事故発生前に当該母線と接
続していた設備（送電線。

変圧器）を抽出し、抽出した設備全ての当該母線側に後
備保護リレーの動作情報（リレーがオン又はオフ）が有
り、かつ当該母線と抽出された設備とを接続するしゃ断
器のトリップ情報（しゃ断器がオフ又はオン）の有無を
判定する。その結果全ての情報がＡＮＤ条件として成立
した場合は、当該母線を事故設備と判定する。また、Ａ
ＮＤ条件が成立しなかった場合、すなわちトリップしな
かったしゃ断器があった場合は、当該母線は健全として
判定し、トリップしたしゃ断器が属している設備側（送
電線）を事故設備と判断する。変圧器については条件が
不足するため事故候補設備と判定する。

以上のように、第４図の概念図（Ｂ）、（Ｄ）。

（Ｅ）のケースで、母線無電圧検出リレーの動作情報、
後備保護リレーの動作情報および当該母線と送電線を接
続するしゃ断器のトリップ情報をＡＮＤ条件とし、この
条件が成立した場合は当該送電線が事故設備と判断し、
当該母線は健全であると判断する。更に、当該母線と変
圧器を接続するしゃ断器のトリップ情報を上記ＡＮＤ条
件の要素に追加し、この条件が成立した場合、当該母線
が事故設備と判、断し送電線および変圧器は健全である
と判断する。

第５図は母線事故が発生した場合の一例である。

図中の（１）〜（５）は送電線および変圧器の単位設備
ごとに与えられたブランチ番号、■〜■は母線の単位設
備毎に与えられたノード番号であり、Ｇｌ、Ｇ２は外部
電源である。図中の斜線で囲まれた部分が停電となり、
停電設備グループはＲ１゜Ｒ２の２つとなる。ここで停
電設備グループ群は（Ｒ１，Ｒ２）の１つであり、（）
は停電設備グループの集合、すなわち停電設備グループ
群を表わす。事故を想定したノードの主保護リレーが動
作せず後備保護リレーが動作したとすれば、停電設備グ
ループＲ１の境界上に動作しており停電設備グループ群
（Ｒ１，Ｒ２）に後備保護リレーＢｌ、Ｂ２が編集され
、この編集された情報を用いて第４図に示す方式により
事故設備判定を行う。

その結果第４図の概念図（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）のいず
れかと判断される（　（Ｂ）、（Ｄ）、（Ｅ）のいずれ
かは動作した後備保護リレーの種類により決まる。）、
その後、当該母線■と送電線（４）とを接続するしゃ断
器、同じく母線■と変圧器（５）とを接続するしゃ断器
のトリップ情報および当該母線■が停電したことを知ら
せる母線無電圧検出リレーの動作情報が、ＡＮＤ条件と
して成立するため、当該母線■は、事故候補設備ではな
く事故設備として判断できる。

本例では、母線が事故設備である場合しか述べていない
が、送電線（５）で事故が発生し、後備保護リレーＢ１
と、母線■と送電線（５）を接続するしゃ断器のトリッ
プ情報および母線■の母線無電圧検出リレー情報を用い
る場合も、先に述べたと同様にＡＮＤ条件をチェックす
ることにより判定可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、第４図に示す事故設備
判定方式を更に押し進め、第４図の概念図（Ｂ）、（Ｄ
）、（Ｅ）の各場合においても事故候補設備と判定して
いたものを、母線無電圧検出リレーの動作情報、事故発
生前にその母線と接続していた設備と母線とを接続する
しゃ断器のトリップ情報および、後備保護リレーの動作
情報でＡＮＤ条件を構成することにより、事故候補設備
ではなく事故設備として明確に判断することができ、事
故設備判定の信頼性を更に向上させることが可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例のシステム構成図、第２図
は、本発明の原理を示すフローチャート図、第３図は本
発明の特徴の１つである停電設備グループと停電設備グ
ループ群との関係例を示す図、第４図は事故設備判定方
式の基本的考え方を示す図、第５図は本発明の適用例を
示す図で゛ある。 １・・・管轄系統、２・・・オンライン情報入力装置、
３・・・電子計算機、７・・・表示部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電力系統の開閉器の状態情報を用いて電気的に接続
   関係のある電力設備グループを作成し、前記設備グルー
   プ毎に充停電を判定し、停電している設備グループに対
   し、動作した保護リレーの動作情報とトリップした開閉
   器情報に基づいて事故設備を判定する事故設備判定方式
   であつて、母線無電圧検出リレーの動作状態を示す第１
   の情報、母線または送電線の保護リレー動作状態を示す
   第２の情報および送電線と母線とを接続するしや断器ト
   リップ状態を示す第３の情報がＡＮＤ条件で成立した場
   合、当該トリップしや断器が設置されている送電線を事
   故設備とし母線は健全設備と判定し、前記 の情報に加え変圧器と母線とを接続するし や断器のトリップ状態を示す第４の情報がＡＮＤ条件で
   成立した場合に当該母線が事故設備であり、当該トリッ
   プしや断器が設置されている送電線は健全設備であると
   判定することを特徴とする事故設備判定方式。