JPS6349451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野の説明 本発明は電力系統の送電線再閉路中に生じる無
電圧状態において、地絡距離継電器の不要応動を
なくするようにした保護継電装置に関する。

(b) 従来技術の説明 通常の保護継電装置は電力系統に事故が発生す
ると所定の保護継電器により事故を検出して事故
波及を防止するため送電線路をしや断し、さらに
しや断したことにより電力系統が不安定になるの
を防止するため一定時間後にしや断器を投入する
再閉路機能を備えている。この場合前記したしや
断状態すなわち電力系統の断線時に距離継電器の
みるインピーダンスが通常のみるインピーダンス
と異なつたものとなる。以下その様相について説
明する。地絡距離継電器及び短絡距離継電器のみ
るインピーダンスは下式の通りである。

地絡距離継電器：Z_a＝V_a／I_a＋ｋ・3I_p＋Ｋ・3I′_p (1) 短絡距離継電器：Z_ab＝V_a−V_b／I_a−I_b (2) (1)、(2)式において、Ｉ、Ｖ、Ｚは送電線の電
流、電圧及び継電器のみるインピーダンスであ
り、サフイツクスａ，ｂは相を示す。地絡距離継
電器は地絡事故時に発生する零相分による測距誤
差を補償するために(1)式で示されるように零相補
償している。なお、I_p、I′_pは２回線送電線の場合
の各々の回線に発生する零相電流であり、ｋ、Ｋ
はその補償係数である。第１図は自回線側のＦ点
でのａ相の事故が発生し、しや断器１１が開き、
他のｂ相、ｃ相及び隣回線側のａ相、ｂ相、ｃ相
のしや断器１２，１３，２１，２２，２３が閉じ
ている状態即ち１相断線時の例であり、送電線の
電流は電流変成器１４，２４を介し、電圧は電圧
変成器１５を介して保護継電装置１０に導入され
る。この場合の電流ベクトル傾向は第２図のよう
になる。第２図ａにおいて自回線のしや断相（ａ
相）には電流が流れず、他相にはほぼ健全時の負
荷電流が流れる。その結果図に示すような零相電
流が発生する。隣回線にもしや断相（ａ相）の潮
流分が重畳されるため図ｂのように零相電流が流
れる。このような電流ベクトル状態にある場合の
保護継電装置１０を構成する地絡短絡距離継電器
のみるインピーダンスZ_a，Z_b，Z_c，Z_ab，Z_bc，Z_ca
と系統健全時のみるインピーダンスＺとの関係は
次のようになる。但し自回線側の補償係数を１と
し隣回線側の補償を無視しても安定性に大きく変
わることはないので、以下の説明ではｋ＝１、Ｋ
＝０とする。

１回線側は となる。

２回線側は となる。以上の地絡、短絡距離継電器のみるイン
ピーダンスを第３図、及び第４図に示す。第３図
第４図において自回線をａ、隣回線をｂで夫々示
す。さらに第５図ａに自回線側のしや断器１２
（ｂ相）、１３（ｃ相）が開いた状態すなわち２線
断線の電流ベクトル状態を示す。自回線側の電流
は健全相（ａ相）のみに電流が流れる。その結果
ａ相電流分が零相電流となり、同図ｂの如く隣回
線にも流れる。この場合の地絡、短絡距離継電器
のみるインピーダンスは前記ａ相断線の場合と同
様に考えることにより、第６図、第７図のように
なる。第６図、第７図もａが自回線、ｂが他回線
を示す。以上の如く系統健全時にみるインピーダ
ンスと断線時にみるインピーダンスでは大きく変
化することがわかる。特に地絡継電器の場合、第
３図を例にとると、零相電流を補償しない場合健
全相のｂ、ｃ相の継電器のみるインピーダンスが
健全時にみるインピーダンスＺであるにもかかわ
らず、補償をかけることによつてインピーダンス
が大きく変化していることがわかる。例えば地絡
距離継電器の特性としてモー特性を有する継電器
を適用した場合、第３図で示すｂ相の継電器のみ
るインピーダンスが負荷電流の大きい時、第８図
で示す如く動作域に入つてくる。即ち再閉路中無
電圧状態にある時、前記したような事故相以外の
継電器の不要応動が発生した場合、全相しや断と
なる不具合が発生する。第８図中円がモー特性、
Zb₁が負荷電流大のときの継電器のみるインピー
ダンス、Zb₂が負荷電流小のときの継電器のみる
インピーダンスである。

(c) 発明の目的 本発明は以上説明した如く再閉路無電圧中に発
生する零相電流による地絡距離継電器の不要応動
を防止することを目的とするものである。

(d) 構成の説明 第９図に本発明の一実施例の回路を示す。第９
図において、６２は入力電流を所定レベルに変換
する入力変成器であり、３つの入力巻線６１_-1，
６２_-2，６２_-3および１つの出力巻線６２_-4を有
している。６２_-1に各相電流を、６２_-2に自回線
零相電流を、そして６２_-3に隣回線の零相電流を
入力する。出力巻線６２_-4は入力巻線から加えら
れた入力を合成して出力する。６１_a-1，６１_a-2
は夫々自回線、隣回線が再閉路無電圧の条件では
付勢される継電器の接点であり、他の条件のとき
は開路している。６３は地絡距離継電器である。
常時は６１_a-1，６１_a-2が開かれているから、地
絡距離継電器６３は零相電流補償が行われる。し
かし再閉路中は常開接点６１_a-1，６１_a-2により
自回線、隣回線側の零相電流I_p、I′_pをバイパスさ
せ、入力変成器６２に入力させず、相電流I_a（I_b、
I_c）だけを入力させ、地絡距離電器６３に導入す
る。以上の構成によつて再閉路中のみ零相電流補
償を阻止させ、再閉路中の地絡距離継電器の不要
応動を防止することができる。なお第９図では自
回線、隣回線側の零相電流を補償する場合を例に
とつているが、自回線もしくは隣回線側の一方を
補償する方式に対しても本発明は適用できること
は言うまでもない。さらに前記したような零相電
流補償を阻止する方法ばかりでなく、第１０図に
示すデイジタル計算機を適用したデイジタル形保
護継電装置のデイジタル演算によつても可能であ
る。第１０図にデイジタル形保護継電装置の構成
例を示す。各相電流（I_a、I_b、I_c）、零相電流（I_p、
I′_p）及び各相電圧（V_a、V_b、V_c）が一定のサン
プリング周期でサンプリングしてサンプリングホ
ールド回路（Ｓ／Ｈ）７１及びマルチプレクサ
（MPX）７２を介してアナログ−デイジタル変換
器（Ａ／Ｄ）７３にてデイジタル量に変換されデ
イジタル計算機７４のデータメモリ７４ａに格納
される。得られたデータは所定の保護演算プログ
ラムを記憶するプログラムメモリー７４ｄに従つ
て、CPU７４ｃにて制御処理を行ない、入出力
インターフエータ回路（Ｉ／Ｏ）７４ｂを介して
しや断、再閉路指令を出力する。次にデイジタル
形保護継電装置の前記した零相電流補償の阻止方
法を第１１図のフローチヤートにて示す。ステツ
プ801にて再閉路無電圧中か否かを判断し、再閉
路中でなければステツプ802にて自回線の零相3I_p
に所定の補償係ｋを乗じ、ステツプ803では隣回
線の零相電流3I′_pに所定の補償係数Ｋを乗じてス
テツプ804に進む。ステツプ804では自回線の相電
流I_aとステツプ802、803にて得られる補償電流と
の和（I_a＋ｋ・3I_p＋Ｋ・3I′_p）を求めて次の処理
に進む。再閉路無電圧中であれば自回線の相電流
のみを取出して次の処理に進む。以上の処理は自
回線、隣回線相方の零相補償をかけるようにして
いるが、どちらか一方の補償だけにすることも容
易に実施できることは言うまでもない。

以上の如く本発明では再閉路無電圧中のみ地絡
距離継電器の零相補償を阻止することによつて再
閉路無電圧中に発生する零相電流による不要応動
をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の対象とする再閉路中の電力系
統例を示す図、第２図、第５図は再閉路無電圧中
の電流ベクトル図、第３図、第４図、第６図、第
７図は再閉路無電圧中の距離継電器のみるインピ
ーダンスベクトル図、第８図は従来の技術の不要
応動例を示す図、第９図は本発明の一実施例を示
す図、第１０図は本発明の変形例の構成を示す
図、第１１図は本発明の変形例を示すフローチヤ
ートである。 １１，１２，１３，２１，２２，２３：しや断
器、１４，２４：電流変成器、１５：電圧変成
器、１０：保護継電装置、６２：入力変成器、６
３：地絡距離継電器、６１−ａ，６１−ｂ：継電
器接点、７１：サンプルホールド回路、７２：マ
ルチプレクサー、７３：アナログ−デイジタル変
換器、７４：デイジタル計算機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 零相電流補償を有する地絡距離継電器および
   再閉路機能を備え、再閉路無電圧中は零相補償の
   効果を無効とするようにしたことを特徴とする保
   護継電装置。