JPS6338932B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電力系統保護継電方式に係り、特に系
統の負荷を検出する保護継電方式に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a power system protective relay system, and more particularly to a protective relay system for detecting a load on a power system.
第1図は一般的な送電系統を示したものであ
り、複数の電源EA,EBがしや断器CB、送電線1
を介して接続されている。2はこの電力系統に事
故Fが発生した場合に、事故点までのインピーダ
ンスZFを測定してしや断器CBにしや断指令3を
与える保護継電装置であり、変流器CTより電流
iを、また電圧変成器PTより電圧vを入力とし
ている。 Figure 1 shows a typical power transmission system, which includes multiple power sources E A , E B , disconnector CB, and transmission line 1.
connected via. 2 is a protective relay device that measures the impedance Z F up to the fault point and issues a shingle break command 3 to the shingle breaker CB when a fault F occurs in this power system. i and a voltage v from the voltage transformer PT are input.
係る送電線系統1を保護する継電器2として、
第2図のように抵抗R―リアクタンスjX線上で
四辺形特性を有する距離継電器が例えば用いられ
ている。 As a relay 2 that protects the power transmission line system 1,
For example, a distance relay having a quadrilateral characteristic on the resistance R-reactance jX line as shown in FIG. 2 is used.
この四辺形特性の上限は距離測定要素SX、右
限および左限は夫々負荷検出要素R1、RB1そ
して下限は保護継電器設置点の背後至近端事故に
ついての誤動作を防止するための方向要素Dとか
ら成つている。前記保護継電装置2をデイジタル
的に構成する場合、具体的には、第3図に示すよ
うにフイルタ10、サンプルホールド回路11お
よびアナログデイジタル変換回路12でサンプリ
ングされた電圧v、電流iから第2図事故点Fま
でのインピーダンスZfを求め、距離測定要素2
1、右および左の負荷検出要素22および23、
方向判定要素24、過電流検出要素25との論理
積回路31の出力で前記送電線系統を保護してい
る。 The upper limit of this quadrilateral characteristic is the distance measurement element SX, the right and left limits are the load detection elements R1 and RB1, respectively, and the lower limit is the direction element D to prevent malfunctions in the case of close-end accidents behind the protective relay installation point. It consists of When the protective relay device 2 is configured digitally, specifically, as shown in FIG. Determine the impedance Z f to the accident point F in Figure 2, and calculate the distance measurement element 2.
1. Right and left load sensing elements 22 and 23;
The power transmission line system is protected by the output of the AND circuit 31 with the direction determining element 24 and the overcurrent detecting element 25.
ここでは四辺形リレーについて述べたが、ブラ
インダリレーは円形特性をもつモーリレーと組み
合せても用いられ、要するに、第2図上の負荷点
と、事故点位置Fとを区別する為に使用されてい
る。 Although quadrilateral relays have been described here, blinder relays are also used in combination with Morw relays, which have circular characteristics.In short, they are used to distinguish between the load point on Figure 2 and the fault point position F. There is.
このように、ブラインダ要素と他の要素を組み
合わせると、第2図に示す如くインピーダンスマ
ツプ上に画かれた系統を無駄なく保護できる。ま
た、この特性はアーク抵抗や塔却抵抗などの抵抗
を介する事故時でも第2図R1およびRB1を移
動した横長の四辺形特性にすれば事故検出能力を
高めることができる。 In this way, by combining the blinder element with other elements, the system drawn on the impedance map as shown in FIG. 2 can be protected without waste. Furthermore, even in the event of an accident caused by resistance such as arc resistance or tower resistance, this characteristic can improve the accident detection ability by making R1 and RB1 in FIG. 2 a horizontally elongated quadrilateral characteristic.
しかし、このように有益な四辺形特性を持つ継
電器でも両端電源系統において次のような不都合
がある。すなわち、第4図aはこのようなケース
を示す等価回路図である。図に示すEA,EBは系
統両端の背後電源電圧、ZA,ZBは背後インピー
ダンス、Zは線路インピーダンス、ZFAおよびZFB
は継電器の設置点AおよびBから事故点Fまでの
線路インピーダンス、RFは事故点抵抗、A,B
は前記各背後電源EA,EBから事故点Fへ流れる
事故電流である。A点の継電器の入力電圧Aお
よび電流Aは第4図bの等価回路から次のよう
に求められる。まず、S,RとCはS
=(ZC+ZR)EA−ZCEB/ZC(ZS+ZR)+ZSZR (1)R
=(ZC+ZS)EB−ZCEA/ZC(ZS+ZR)+ZSZR (2)C
=ZREA+ZSEB/ZC(ZS+ZR)+ZSZR (3)
但し、ZC=RF+ZFA+ZFB/2Z (4)
ZS=ZA+ZFA/2 (5)
ZR=ZB+ZFB/2 (6)
よつて、A
=EA−ZA S (7)A
=A−RF F/ZFA (8)
(1)〜(8)の式から、継電器の見るインピーダンス
ZRYは次式で表わされる。 However, even a relay having such a beneficial quadrilateral characteristic has the following disadvantages in a double-end power supply system. That is, FIG. 4a is an equivalent circuit diagram showing such a case. In the figure, E A and E B are the back power supply voltage at both ends of the system, Z A and Z B are the back impedance, Z is the line impedance, Z FA and Z FB
is the line impedance from the relay installation points A and B to the fault point F, R F is the fault point resistance, A , B
is the fault current flowing from each of the back power sources E A and E B to the fault point F. The input voltage A and current A of the relay at point A can be obtained from the equivalent circuit shown in FIG. 4b as follows. First, S , R and C are S = (Z C + Z R ) E A − Z C E B / Z C (Z S + Z R ) + Z S Z R (1) R = (Z C + Z S ) E B − Z C E A /Z C (Z S +Z R )+Z S Z R (2) C =Z R E A +Z S E B /Z C (Z S +Z R )+Z S Z R (3) However, Z C =R F +Z FA +Z FB /2Z (4) Z S =Z A +Z FA /2 (5) Z R =Z B +Z FB /2 (6) Therefore, A =E A −Z A S (7) A = A −R F F /Z FA (8) From equations (1) to (8), the impedance seen by the relay is
ZRY is expressed by the following formula.
ZRY=A/A=ZFA/1−RF(ZREA+ZSEB)/{ZFA/
2(Zc+ZR)+ZcZR}EA+ZAZcEB(9)
(9)式からも明らかなように継電器が処理するイ
ンピーダンスZRYは、事故点抵抗RFと両端電源EA
およびEBの影響を大きく受けることがわかる。Z RY = A / A = Z FA /1-R F (Z R E A +Z S E B ) / {ZFA/
2 (Zc + Z R ) + ZcZ R }E A +Z A ZcE B (9) As is clear from equation (9), the impedance Z RY handled by the relay is the fault point resistance R F and the power supply at both ends E A
It can be seen that it is greatly influenced by and E B.
ここで、(9)式の変化成分ZFA、RF、EA、EBにつ
いて検討してみると、まずZFAは故障点までの距
離を表わし、第2図のO―O′上で変化する。次
にRFはアーク抵抗であり、この増減は第2図の
横軸方向への変化として表われる。これらのZFA、
RFについては保護領域を定める際に適正に決定
されるので、ZFA、RFが変動したとしても、この
ことが保護リレーとしての不正動作を引き起すこ
とはない。これに対し、EA、EBは要するに潮流
の変化であり、他の変動要因が固定であつても第
2図mのように潮流が大なるほど原点Oに近づく
ように変化する。この結果ブラインダリレーR1
を最適に設定しようとも、潮流によつて不正動作
の可能性がある。 Now, when we consider the change components Z FA , R F , E A , and E B in equation (9), first of all, Z FA represents the distance to the failure point, and on O-O' in Fig. 2, Change. Next, R F is the arc resistance, and this increase/decrease is expressed as a change in the horizontal axis direction in Figure 2. These Z FA ,
Since R F is appropriately determined when defining the protection area, even if Z FA and R F fluctuate, this will not cause malfunction as a protection relay. On the other hand, E A and E B are essentially changes in the tidal current, and even if other fluctuation factors are fixed, the larger the tidal current is, the closer to the origin O they will be. As a result, blind relay R1
Even if you set it optimally, there is a possibility of malfunction depending on the current.
第5図は電力潮流が実線c1のように大きいとき
を想定しこのときの位置がF1であることからブ
ラインダ要素の整定をa1のように狭くした例であ
り、実際の電力潮流が破線c2のように小さくなつ
ているときは同一事故がF2点にみえるために、
ブライダによつてカツトされ誤不動作となる例で
ある。 Figure 5 is an example in which the setting of the blinder element is narrowed to a 1 because the position at this time is F 1 , assuming that the power flow is large as shown by the solid line c 1 , and the actual power flow is When the dashed line c 2 becomes smaller, the same accident appears to be at point F 2 , so
This is an example where the blade is cut by the blinder and malfunctions.
第6図は逆に電力潮流を実線c2のように小さく
想定し、このときの位置がF2であることから、
ブラインダ要素の整定a2のように広くした例であ
り、実際の電力潮流が破線c1のように大きくなつ
ているとき同一事故がF1点にみえる。この結果、
保事すべきでない外部事故をも検出し易く、誤動
作となり易い。 In Fig. 6, on the contrary, the power flow is assumed to be small as shown by the solid line c 2 , and since the position at this time is F 2 ,
This is an example in which the setting of the blinder element is widened as indicated by a2 , and when the actual power flow increases as indicated by the broken line c1 , the same accident appears at point F1 . As a result,
It is easy to detect external accidents that should not be maintained, which can easily result in malfunctions.
このように従来の整定値を固定とした負荷検出
継電器では少なくとも両端に電源を持つ系統で抵
抗を伴う事故が発生したときに誤不動作、あるい
は誤動作となる欠点があつた。 As described above, conventional load detection relays with fixed set values have the disadvantage that they may malfunction or malfunction when an accident involving resistance occurs in a system that has power supplies at both ends.
本発明は上記不都合を解決すべく、常時の電力
潮流情報を効果的に発揮させることにより、良好
な特性を得る保護継電器を提供することを目的と
する。 SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a protective relay that obtains good characteristics by effectively utilizing constant power flow information.
本発明は、上記不都合を解消する手段として、
常時の電力潮流情報によつて、ブラインダ要素の
整定を変動させることにより良好な特性を得るよ
うにしたものである。 The present invention provides, as a means for solving the above-mentioned disadvantages,
Good characteristics are obtained by varying the setting of the blinder element based on constant power flow information.
第7図はこの発明による保護継電方式を説明す
るための特性図である。図に示すa1及びb1は在来
の四辺形特性、c及びdは電力潮流に相等するイ
ンピーダンスである。この第7図において、電力
潮流がc1及びd1から、c2及びd2,c3及びd3と順次
変化するにつれて、特性図の右限及び左限をa1及
びb1から、a2及びb2、そしてa3及びb3と時々刻々
変化させる。 FIG. 7 is a characteristic diagram for explaining the protective relay system according to the present invention. In the figure, a 1 and b 1 are conventional quadrilateral characteristics, and c and d are impedances equivalent to the power flow. In this Fig. 7, as the power flow changes sequentially from c 1 and d 1 to c 2 and d 2 to c 3 and d 3 , the right and left limits of the characteristic diagram are changed from a 1 and b 1 to a 2 and b 2 , and then a 3 and b 3 every moment.
第8図はフローで示した一実施例であり、距離
継電方式を実現するためには、100〜107ま
でをサンプリング周期で定まる一定時間ごとに繰
返し実行すればよい。200の部分は本発明によ
り付加された機能であり、まず基本部分について
説明すると、100で電圧・電流の瞬時値v,i
を取り込む。次に、102では、i,vにもとづ
いてブラインダリレーの特性式(〓Z〓0−V〓)
〓>0を実行する。ここで、電流ベクトル〓と
電圧ベクトルV〓との間の位相を調整することによ
り、第2図の直線R1の傾きが定まる。又、Z〓0=
R0+jX0は、原点OよりR1に直交する直線を引
いたときの交点の位置を表わすインピーダンスで
あり、これを可変とすることにより、直線R1が
第7図のように左右に移動する。103では動作
の要否を判定し、104で動作状態が継続してい
ることを確認して105でブラインダ出力を与え
る。106はシーケンス処理部分であり、101
で求めた他要素の動作結果と併せて、事故が保護
範囲内にあることを確認し、107でしや断指令
を与える。破線で囲まれたブロツク200が本発
明の部分である。判定部103において、事故で
ないと判断した場合に実行されるものである。 FIG. 8 is an embodiment shown in a flowchart, and in order to realize the distance relay method, steps 100 to 107 may be repeatedly executed at fixed time intervals determined by the sampling period. The part 200 is a function added by the present invention. First, the basic part will be explained. The part 200 is the instantaneous value v, i of voltage and current.
Incorporate. Next, at 102, the blind relay characteristic equation (〓Z〓 0 −V〓) is calculated based on i and v.
Execute 〓>0. Here, by adjusting the phase between the current vector V and the voltage vector V, the slope of the straight line R1 in FIG. 2 is determined. Also, Z〓 0 =
R 0 +jX 0 is an impedance representing the position of the intersection when a straight line perpendicular to R1 is drawn from the origin O, and by making this variable, the straight line R1 moves left and right as shown in FIG. In step 103, it is determined whether the operation is necessary, in step 104, it is confirmed that the operating state continues, and in step 105, a blinder output is provided. 106 is a sequence processing part; 101
In conjunction with the operation results of other elements obtained in step 107, it is confirmed that the accident is within the protection range, and a shunt command is issued in step 107. Block 200 surrounded by dashed lines is part of the present invention. This is executed when the determination unit 103 determines that there is no accident.
まず、電力潮流に相当するインピーダンスZ〓L
(ベクトル量)を測定し、この実部RLと予め設定
された値RLOとの大小比較により、401から4
05のフロー又は301から305のフローが実
行される。 First, the impedance Z〓 L corresponding to the power flow
(vector quantity) and compares the real part R L with a preset value R LO to calculate the difference between 401 and 4.
Flow 05 or flows 301 to 305 are executed.
例えば、RLがRLOより大の場合、αRLO(α>1)
より大きい状態が継続したとき、予め決められた
RLOの最大値RLOnaxに至らなければ、RLOの設定値
としてβRLO(βα)、かつ右限を示す量ZSOの設
定値としてγZSO(γα)が夫々新たに設定され
る。 For example, if R L is greater than R LO , then αR LO (α>1)
When the larger condition continues, the predetermined
If the maximum value R LONax of R LO is not reached, βR LO (βα) is newly set as the set value of R LO , and γZ SO (γα) is newly set as the set value of the quantity Z SO indicating the right limit.
一方、RLがRLOより小の場合、1/αRLO(α>1)
より小さい状態が継続したとき、予め決められた
RLOの最小値RLOnioに至らなければ、RLOの設定値
として1/βRLO(βα)、かつ右限を示す量ZSOの
設定値として1/γZSO(γα)が夫々新たに設定
される。 On the other hand, if R L is smaller than R LO , if the state continues to be smaller than 1/αR LO (α>1), the predetermined
If the minimum value R LOnio of R LO is not reached, 1/βR LO (βα) is newly set as the setting value of R LO , and 1/γZ SO (γα) is newly set as the setting value of the quantity Z SO indicating the right limit. be done.
本発明の一実施例特によれば、電力潮流が大き
い時、すなわち、第8図においてc1及びd1の時
は、性図をa1及びb1のように狭く、一方電力潮流
が小さい時、すなわち、第8図においてc3及びd3
の時は、特性図をa3及びb3のように広くする。こ
のため、不正動作を防止できる。 Particularly according to an embodiment of the present invention, when the power flow is large, that is, when c 1 and d 1 in FIG. , that is, c 3 and d 3 in FIG.
In this case, make the characteristic diagram wider like a 3 and b 3 . Therefore, unauthorized operations can be prevented.
なお、上記実施例では、新たな設定値は元の設
定値に定数を乗除した値にとつたが、定数を加減
しても、実施例と同様の効果を奏することはいう
までもない。 In the above embodiment, the new set value is the original set value multiplied and divided by a constant, but it goes without saying that even if the constant is added or subtracted, the same effect as in the embodiment can be achieved.
また、実施の場所は102の後でも、106及
び007の後でも良い。又別個に設けても良い。 Further, the implementation location may be after 102 or after 106 and 007. Alternatively, they may be provided separately.
また、今までの説明はデイジタル的に述べたが
アナログ回路で実施例と同様の効果を得ることが
できる。 Furthermore, although the explanation up to now has been based on a digital circuit, the same effects as in the embodiments can be obtained using an analog circuit.
このようにこの発明による保護継電方式によれ
ば少なくとも両端に電源を有する系統において抵
抗を伴う事故発生時でも負荷検出感度を、電力潮
流の変動に合わせて可変としたことにより、従来
の固定整定の保護継電器の如く誤動作したり、動
作すべくときに誤不動作となつたりすることがな
い。 As described above, according to the protective relay system of the present invention, even in the event of an accident involving resistance in a system that has power supplies at both ends, the load detection sensitivity can be made variable in accordance with fluctuations in power flow, thereby eliminating the need for conventional fixed settings. It does not malfunction like protective relays do, or malfunctions when it should be working.
第1図は送電線系統と保護継電器の関係を示す
図、第2図は保護方式の特性図を示す図、第3図
は保護継電方式の構成要素を示す図、第4図イ,
ロは両端に電源を有する系統における抵抗を伴う
事故時の等価回路、第5図、第6図は電力潮流変
化による系統インピーダンスの変化と継電器の四
辺形特性の関係を示す図、第7図はこの発明によ
る保護継電方式を説明するための特性図であり、
第8図はこの発明によるフローを示す。
CB…しや断器、v…電圧、i…電流、F…事
故点、Zf…事故点までの線路インピーダンス、
SX…距離測定要素、D…方向判定要素、R1…
負荷検出要素、RB1…負荷検出要素、1…送電
線、2…保護継電装置、3…トリツプ出力、EA
…A端の背後電源、EB…B端の背後電源、PT…
電圧変成器、CT…電流変成器。
Figure 1 is a diagram showing the relationship between the transmission line system and protective relays, Figure 2 is a diagram showing the characteristics of the protection method, Figure 3 is a diagram showing the components of the protection relay system, Figure 4 A,
B is an equivalent circuit in the event of an accident with resistance in a system with power supplies at both ends; Figures 5 and 6 are diagrams showing the relationship between changes in system impedance due to changes in power flow and quadrilateral characteristics of relays; Figure 7 is It is a characteristic diagram for explaining the protective relay system according to the present invention,
FIG. 8 shows the flow according to the present invention. CB...Shipping breaker, v...Voltage, i...Current, F...Fault point, Z f ...Line impedance to fault point,
SX...distance measurement element, D...direction determination element, R1...
Load detection element, RB1...Load detection element, 1...Power transmission line, 2...Protective relay device, 3...Trip output, E A
...Back power supply of A end, E B ...Back power supply of B end, PT...
Voltage transformer, CT...Current transformer.
Claims (1)
応じて電力系統の保護領域内外の事故を弁別する
とともに、保護要素の少なくとも1つに事故位置
と負荷位置とを区別するためのブラインダ要素を
有する保護継電方式において、電力系統の電力潮
流に相当するインピーダンスを算出する手段を備
え、前記算出手段による出力の大きさに応じて、
ブラインダ要素の保護範囲を可変としたことを特
徴とする保護継電方式。1 Distinguish between accidents inside and outside the protection area of the power system according to the operating status of protection elements having multiple directions, and at least one of the protection elements has a blinder element for distinguishing between the accident position and the load position. The protective relay system includes means for calculating an impedance corresponding to the power flow of the power system, and according to the magnitude of the output by the calculation means,
A protective relay system characterized by variable protection range of the blinder element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2669080A JPS56123732A (en) | 1980-03-05 | 1980-03-05 | Protecting relay system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2669080A JPS56123732A (en) | 1980-03-05 | 1980-03-05 | Protecting relay system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS56123732A JPS56123732A (en) | 1981-09-29 |
JPS6338932B2 true JPS6338932B2 (en) | 1988-08-02 |
Family
ID=12200381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2669080A Granted JPS56123732A (en) | 1980-03-05 | 1980-03-05 | Protecting relay system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56123732A (en) |
-
1980
- 1980-03-05 JP JP2669080A patent/JPS56123732A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS56123732A (en) | 1981-09-29 |
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