KR101986036B1 - 보호 릴레이 장치 - Google Patents

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Abstract

보호 릴레이 장치에서, 전류 차동 릴레이 연산부(10a)는, 동작량과 억제량에 의거하여, 보호 구간의 내부에서 고장이 생기고 있는지의 여부를 판정한다. 단선 검출부(11a)는, 현시점의 동작량으로부터 일정 시간 전의 동작량을 뺌에 의해 제1의 차분량(ΔIOPa(t))을 연산하고, 현시점의 억제량으로부터 일정 시간 전의 억제량을 뺌에 의해 제2의 차분량(ΔIREa(t))을 연산하고, 제1의 차분량과 제2의 차분량의 합의 절대치가 제1의 설정치(K1) 이하라는 제1의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정한다.

Description

보호 릴레이 장치
본 발명은, 전류 차동 릴레이 방식을 이용하여, 송전선 및 전력용 기기 등을 보호하기 위한 보호 릴레이 장치에 관한 것으로, 특히, 보호 릴레이 장치에 접속된 전류 변성기의 2차측 케이블의 단선 검출에 관한 것이다.
특별한 하드웨어의 추가 또는 다른 릴레이 요소의 판정 결과를 필요로 하는 일 없이, 전류 차동 릴레이에서 사용되는 전류 변성기(CT : Current Transformer)의 2차측 케이블의 단선을 검출하는 방법으로서, 하기하는 것이 알려져 있다.
일본국 특개2011-188639호 공보(특허 문헌 1)는, 전류 차동 릴레이 요소에서 산출된 억제량을 이용하여 CT 단선을 검출하는 방법을 개시한다. 구체적으로, CT 단선 검출 수단은, 어느 일정 시간 전의 억제량의 크기와 현시점의 억제량의 크기와의 차분량을 연산하고, 이 차분량이 설정치 이상인 경우에 CT 단선이라고 판단하여 전류 차동 릴레이 요소의 출력을 블록한다. 또한, 현시점의 억제량이 소정치 이상인 경우에 상기한 CT 단선 판정을 유효하다고 함에 의해 오판정을 방지하는 수단이 마련되어 있다.
일본국 특개평11-205998호 공보(특허 문헌 2)는, 전류 차동 릴레이로 한정한 것은 아니지만, 각 상(相)의 전류의 검출치를 이용하여 CT 단선을 검출하는 방법을 개시한다. 구체적으로, CT 단선 검출 수단은, 3상 중 어느 하나의 상의 전류가 제로이면서 다른 상의 전류가 설정치보다 큰 경우에, 전류 제로인 상의 CT가 단선되어 있다고 판단한다.
특허 문헌 1 : 일본국 특개2011-188639호 공보 특허 문헌 2 : 일본국 특개평11-205998호 공보
본건의 발명자는, 상기한 공지 기술에 관해 검토한 결과, 상기한 공지 기술에 의한 CT 단선 검출 방법은, 보호 대상의 송전선의 양단에 전원이 접속되어 있는 경우에는 문제 없지만, 일단밖에 전원이 접속되지 않은 경우(타단은 변압기를 통하여 부하에 접속되어 있는 경우)에 문제가 생기는 것을 발견하였다. 구체적으로, 편단(片端)이 비전원(非電源)으로 되어 있는 송전선에 있어서 1선 지락(地絡) 고장이 생긴 경우에는, 건전상(健全相)의 송전선에 접속된 CT가 단선되어 있다고 오판정할 가능성이 있다(상세하게는, 발명의 상세한 설명에서 그 이유를 설명한다).
본 발명은, 상기한 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 보호 구간의 편단이 비전원(부하)인 것같은 경우라도 CT 단선을 올바르게 판정할 수 있는, 전류 차동 릴레이 방식을 이용한 보호 릴레이 장치를 제공하는 것이다. 본원 발명에 의한 보호 릴레이 장치는, 송전선뿐만 아니라, 변압기 등의 다른 전력용 기기에도 적용할 수 있다.
본 발명에 의한 보호 릴레이 장치는, 전류 차동 릴레이 연산부와, 단선 검출부를 구비한다. 전류 차동 릴레이 연산부는, 보호 구간의 제1 단(端)에 마련된 제1의 전류 변성기의 검출치에 의거한 제1의 교류 전류와, 보호 구간의 제2 단에 마련된 제2의 전류 변성기의 검출치에 의거한 제2의 교류 전류로부터 산출된 동작량(動作量)과 억제량(抑制量)에 의거하여, 보호 구간의 내부에서 고장이 생기고 있는지의 여부를 판정한다. 단선 검출부는, 제1 및 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있는지의 여부를 검출한다. 단선 검출부는, 제1의 판정부를 포함한다. 제1의 판정부는, 현시점의 동작량으로부터 일정 시간 전의 동작량을 뺌에 의해 제1의 차분량을 연산하고, 현시점의 억제량으로부터 일정 시간 전의 억제량을 뺌에 의해 제2의 차분량을 연산하고, 제1의 차분량과 제2의 차분량의 합의 절대치가 제1의 설정치 이하라는 제1의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정한다. 단선 검출부는, 제1의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정한다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 또한, 제1의 차분량이 제2의 설정치 이상이라는 제2의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제2의 판정부를 포함한다. 단선 검출부는, 제1 및 제2의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정한다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 또한, 제2의 차분량이 제3의 설정치 미만이라는 제3의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제3의 판정부를 포함한다. 제3의 설정치는, 제2의 설정치의 부호를 마이너스로 한 것이다. 단선 검출부는, 제1 및 제3의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정한다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 또한, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과를 유지하기 위한 플립플롭을 포함한다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 또한, 현시점의 제1의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 제4의 설정치 이상이라는 제4의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제4의 판정부와, 현시점의 제2의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 제4의 설정치 이상이라는 제5의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제5의 판정부를 포함한다. 플립플롭은, 제4 및 제5의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과의 유지 내용을 리셋한다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 플립플롭에 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에서, 제4의 판정 조건이 충족되지 않고, 제5의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에, 제1의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하고, 플립플롭에 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에 있어서, 제4의 판정 조건이 충족되고, 제5의 판정 조건이 충족되지 않은 경우에, 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하도록 구성된다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 또한, 제1의 차분량, 현시점의 동작량 및 제1 또는 제2의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치의 어느 한쪽이 제5의 설정치 이상이라는 제6의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제6의 판정부를 포함한다. 제5의 설정치는, 제2의 설정치보다도 큰 값이다. 단선 검출부는, 제1 및 제2의 판정 조건이 모두 충족되어 있어도 제6의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에는, 제1 및 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하지 않는다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 제1 및 제2의 판정 조건이 함께 충족되어 있음과 함께, 제4 및 제5의 판정 조건 중 어느 한쪽만이 충족되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정한다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 또한, 현시점의 제1의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 제4의 설정치 이상이라는 제4의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제4의 판정부와, 현시점의 동작량이 제4의 설정치 미만이라는 제7의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제7의 판정부를 포함한다. 플립플롭은, 제4 및 제7의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과의 유지 내용을 리셋한다.
바람직하게는, 단선 검출부는, 플립플롭에 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에 있어서, 제4의 판정 조건이 충족되어 있지 않고, 제7의 판정 조건이 충족되지 않은 경우에, 제1의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하고, 플립플롭에 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에 있어서, 제4의 판정 조건이 충족되고, 제7의 판정 조건이 충족되지 않은 경우에, 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하도록 구성된다.
본 발명에 의하면, 상기한 제1의 판정 조건에 의해 CT 단선의 유무를 판정함에 의해, 보호 구간의 편단이 비전원(부하)인 것같은 경우라도 CT 단선을 올바르게 판정할 수 있다.
도 1은 송전선 보호용의 전류 차동 릴레이에 관해 설명하기 위한 도면.
도 2는 도 1의 송전선의 a상에서 지락 고장이 생긴 경우의 고장 전류의 경로를 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 2의 각 상의 부하 전류 및 고장 전류의 벡터도.
도 4는 도 1의 보호 릴레이 장치의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도.
도 5는 도 1의 보호 릴레이 장치의 기능적 구성을 도시하는 블록도.
도 6은 도 5의 CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도.
도 7은 실시의 형태 2의 보호 릴레이 장치에서, CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도.
도 8은 실시의 형태 3의 보호 릴레이 장치에서, CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도.
도 9는 실시의 형태 4의 보호 릴레이 장치에서, CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도.
이하, 각 실시의 형태에 관해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 또한, 동일 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 설명을 반복하지 않는다.
<실시의 형태 1>
[전류 차동 릴레이의 개요]
도 1은, 송전선 보호용의 전류 차동 릴레이에 관해 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 회로도는 실제로는 3상 교류 회로이지만, 단선도(單線圖)로 나타내고 있다.
도 1을 참조하면, 3상 송전선(2)의 P단에는 3상 전원(발전기)(1)이 접속되고, Q단에는 Y-Δ 결선의 변압기(3)를 개재하여 부하(LD)가 접속된다. 변압기(3)의 1차 코일(Y결선)의 중성점은 접지되어 있다. 전류 차동 릴레이 방식에 의한 송전선 보호 시스템(100)은, 송전선(2)의 P단 및 Q단에 마련된 전류 변성기(CT4_1, 4_2)와, 보호 릴레이 장치(5_1, 5_2)를 포함한다. 전류 변성기(4_1, 4_2) 사이의 송전선 부분이 보호 구간이다.
보호 릴레이 장치(5_1)(「P단 릴레이 장치」라고도 칭한다)는 전류 변성기(4_1)가과 접속되고, 전류 변성기(4_1)로부터 P단의 전류(전류 변성기(4_1)에 의해 변환된 P단 교류 전류)를 받는다. 보호 릴레이 장치(5_2)(「Q단 릴레이 장치」라고도 칭한다)는 전류 변성기(4_2)와 접속되고, 전류 변성기(4_2)로부터 Q단의 전류(전류 변성기(4_2)에 의해 변환된 Q단 교류 전류)를 받는다.
또한, 보호 릴레이 장치(5_1, 5_2)는, 통신 회선(6)(마이크로파 통신 회선 또는 광파이버 통신 회선 등)을 통하여 상호 접속된다. 보호 릴레이 장치(5_1)는, P단의 전류를 디지털 데이터로 변환하고, 변환 후의 P단 전류 데이터를, 통신 회선(6)을 통하여 보호 릴레이 장치(5_2)에 송신한다. 보호 릴레이 장치(5_2)는, Q단의 전류를 디지털 데이터로 변환하고, 변환 후의 Q단 전류 데이터를, 통신 회선(6)을 통하여 보호 릴레이 장치(5_1)에 송신한다. 이에 의해, 보호 릴레이 장치(5_1, 5_2)의 각각은, P단 및 Q단의 양방의 교류 전류 데이터를 취득한다.
각 보호 릴레이 장치(5_1, 5_2)는, P단 전류 데이터 및 Q단 전류 데이터에 의거하여, 전류 차동 릴레이 방식에 의해 보호 구간의 내부에서 고장이 생기고 있는지의 여부를 판정한다. 구체적으로는, 각 보호 릴레이 장치(5_1, 5_2)는, 키르히호프의 전류측(電流則)으로부터, P단 교류 전류와 Q단 교류 전류의 합이 0일 때(전류 변성기(4_1, 4_2)의 극성은 서로 역방향으로 되어 있다), 내부 사고는 발생하고 있지 않고, P단 교류 전류와 Q단 교류 전류의 합이 0이 아닐 때, 내부 사고가 발생하고 있다고 판정된다. 이 고장 판정은 3상 송전선(2)의 각 상마다 행하여진다. 실제로는, 외부 사고인 경우의 고장 전류에 기인한 오차를 고려하여 비율(比率) 차동 릴레이 방식이 사용된다(상세하게는, 도 5에서 설명한다).
보호 릴레이 장치(5_1, 5_2)는, 내부 사고라고 판정한 경우는, 송전선(2)의 P단 및 Q단에 마련된 차단기(도시 생략)에 대해, 개방 신호(동작 신호)를 각각 출력한다. 이에 의해, 송전선의 사고 구간을 전력 계통으로부터 절리(切離)할 수 있다.
[1선 지락 고장인 경우의 문제점]
이하, 배경 기술에서 지적한 일본국 특개2011-188639호 공보(특허 문헌 1) 및 일본국 특개평11-205998호 공보(특허 문헌 2)에 개시된 방법의 문제점에 관해 상세하게 설명한다.
도 2는, 도 1의 송전선의 a상에서 지락 고장이 생긴 경우의 고장 전류의 경로를 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 도 2의 각 상의 부하 전류 및 고장 전류의 벡터도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 발전기(1)는, 등가적으로 a상, b상, c상의 전압원(1a, 1b, 1c)으로 나타내지는 것으로 한다. 전압원(1a, 1b, 1c)의 중성점은 접지극(1g)에 접속된다. 발전기(1)는, a상, b상, c상의 송전선(2a, 2b, 2c)을 통하여 변압기(3)의 1차 코일(3a, 3b, 3c)과 접속된다. Y결선의 1차 코일(3a, 3b, 3c)의 중성점이 접지극(3g)과 접속된다.
정상시(고장 전)에는, 송전선(2a, 2b, 2c)에 각각 부하 전류(ILa, ILb, ILc)가 흐른다. 도 3(A)의 벡터도는, 정상시에 있어서의 P단의 부하 전류(a상, b상, c상의 전류 변성기(4_1a, 4_1b, 4_1c)에 의해 각각 검출된다)를 도시하고, 도 3(B)의 벡터도는, 정상시에 있어서의 Q단의 부하 전류(a상, b상, c상의 전류 변성기(4_2a, 4_2b, 4_2c)에 의해 각각 검출된다)를 도시한다. 부하(LD)는, 저항성 성분 이외에 용량성 성분을 포함하는 것으로 한다. 이 때문에, P단 CT에서 검출되는 부하 전류(ILa, ILb, ILc)는, P단의 3상 전압(Va, Vb, Vc)보다도 위상이 진전되어 있다. Q단 CT의 극성은 P단 CT의 극성과 반대이기 때문에, Q단 CT에서 검출된 부하 전류(ILa, ILb, ILc)는 P단 부하 전류를 반전한 것(위상이 180°다르다)으로 되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 고장점(FP)에서 a상 송전선(2a)에 지락(地絡) 고장이 생기면, 지락 전류(IF)가 a상 송전선(2a)의 고장점(FP)으로부터 대지에 흐른다. 대지에 흐른 지락 전류(IF)는, 전원단(P단)의 접지극(1g)과 비전원단(Q단)의 접지극(3g)을 향하여 분류(分流)한다. 여기서, P단 접지극(1g)을 향하는 전류를 IFP로 하고, Q단 접지극(3g)을 향하는 전류를 IFQ라고 한다. 지락 전류(IF)는, IF = IFP + IFQ가 된다. Q단측으로 분류한 지락 전류(IFQ)는, 변압기(3)의 1차 코일(Y결선)(3a, 3b, 3c)의 중성점에 달한다. 그리고, 이 중성점부터 송전선의 건전상(健全相)인 b상과 c상에 분류한다. 이 결과, b상, c상의 송전선(2b, 2c)에는 Q단부터 P단으로 되돌아오는 방향으로 귀환 고장 전류(IFQ/2)가 각각 흐른다.
도 3(C)의 벡터도는, a상 지락 고장시에 있어서 P단의 전류 변성기(4_1)에서 검출된, 부하 전류(ILa, ILb, ILc)와 고장 전류(IF)와 귀환 고장 전류(IFQ/2)를 도시한다. 도 3(D)의 벡터도는, a상 지락 고장시에 있어서 Q단의 전류 변성기(4_2)에서 검출된, 부하 전류(ILa, ILb, ILc)와 귀환 고장 전류(IFQ/2)를 도시한다. a상 지락 고장 때문에, P단 및 Q단에서 검출된 부하 전류(ILa)의 크기는 정상시보다도 작게 되어 있다.
a상 송전선(2a)을 흐르는 고장 전류(IF)는 a상 송전선(2a)의 인덕턴스의 영향을 받기 때문에, a상 전압 (a)보다도 위상이 90°가깝게 지연된다. a상 고장 전류(IF)는, P단의 전류 변성기(4_1a)에서는 검출되지만, Q단의 전류 변성기(4_2a)에서는 검출되지 않는다. b상 및 c상의 송전선(2b, 2c)을 통하여 Q단부터 P단에 귀환하는 고장 전류(IFQ/2)는, a상의 고장 전류(IF)와는 역방향이다. 귀환 고장 전류(IFQ/2)는, P단의 전류 변성기(4_1b, 4_1c) 및 Q단의 전류 변성기(4_2b, 4_2c)의 어느 것에서도 검출된다.
여기서, b상의 각 전류 변성기(4_1b, 4_2b)에 의해 검출된 전류는, b상의 부하 전류(ILb)와, Q단부터 P단으로 송전선(2b)을 통하여 귀환하는 고장 전류(IFQ/2)와의 합성 전류이다. 도 3(C) 및 도 3(D)에 도시하는 바와 같이, 부하 전류(ILb)와 귀환 고장 전류(IFQ/2)는, 서로 역방향이고, 상쇄(相殺)하는 관계에 있다. 따라서 고장 전에 b상의 각 전류 변성기(4_1b, 4_2b)에 의해 검출된 전류와 비교하면(부하 전류(ILb)와 같다), 고장시의 b상의 검출 전류의 크기는 감소한다.
이 때문에, 일본국 특개2011-188639호 공보(특허 문헌 1)에 개시되어 있는 바와 같이, 어느 일정 시간 전의 억제량(P단 전류의 크기와 Q단 전류의 크기의 합)과 현시점의 억제량과의 차분량이 설정치 이상인 경우에 CT 단선이라고 판정하는 방법을 채용하였다고 하면, 건전상인 b상에서 CT 단선으로 오판정할 가능성이 있다. 또한, b상 부하 전류(ILb)와 귀환 고장 전류 IFQ/2가 완전하게 상쇄하지 않는 경우에는, 현시점의 억제량이 소정치 이상인 경우에 상기한 CT 단선 판정을 유효하다고 하는 오판정 방지 기능이 유효해지지 않을 가능성이 있다. 지락 고장이 일과성(一過性)의 고장인 경우에는, 고장 제거 후의 P단 전류 및 Q단 전류는 부하 전류와 동등한 값으로 되돌아오기 때문에 영전류(零電流)로는 되지 않는다. 따라서 고장 제거 후도 오판정 방지 기능은 유효하게는 안된다.
또한, 일본국 특개평11-205998호 공보(특허 문헌 2)에 개시되어 있는 바와 같이, 3상 중 어느 하나의 상의 전류가 제로이면서 다른 상의 전류가 설정치보다 큰 경우에, 전류 제로인 상의 CT가 단선되어 있다고 판단한 수법을 채용하였다고 하면, 건전 상인 b상에서 CT 단선으로 오판정할 가능성이 있다. 왜냐하면, 상술한 바와 같이, a상 지락 고장시에는 P단 및 Q단에서 검출되는 b상 전류가 영전류 부근이 되고, 다른 상은 설정 이상이 될 가능성이 있기 때문이다.
도 2의 Q단의 변압기에 대신하여 전원이 접속되어 있는 경우에는, a상 지락 고장시의 고장 전류(IFQ/2)는 건전상의 송전선(2b, 2c)에 흘러 들어가는 일은 없다(전원의 임피던스 때문에). 이 때문에, 특허 문헌 1, 2에 기재된 CT 단선 판정 방법을 이용하여도 상기한 바와 같은 오판정은 생기지 않는다.
이하에 설명하는 바와 같이 실시의 형태 1의 보호 릴레이 장치는, 보호 구간의 양단에 전원이 접속되어 있는 경우에도, 보호 구간의 편측에만 전원이 접속되어 있는 경우에도, CT 단선을 정확하게 판정하는 것이 가능한 방법을 제공한다.
[보호 릴레이 장치의 하드웨어 구성]
도 4는, 도 1의 보호 릴레이 장치의 하드웨어 구성을 도시하는 블록도이다. 도 4를 참조하면, 디지털 보호 릴레이 장치(5)(도 1의 5_1, 5_2)는, 보조 변성기(42_1, 42_2, …)를 내장하는 입력 변환 유닛(41)과, 디지털 릴레이 유닛(43)을 포함한다.
입력 변환 유닛(41)은, 도 1의 전류 변성기(4_1, 4_2)로 각 상마다 취득된 3상 교류 전류의 전류 신호가 입력되는 입력부이다. 각 보조 변성기(42)는, 전류 변성기(4_1, 4_2)로부터의 전류 신호를 디지털 릴레이 유닛(43)에서의 신호 처리에 적합한 전압 레벨의 전압 신호로 변환한다.
디지털 릴레이 유닛(43)은, 아날로그 필터(AF : Analog Filter)(44_1, 44_2, …)와, 샘플 홀드 회로(S/H : Sample Hold Circuit)(45_1, 45_2, …)와, 멀티플렉서(MPX : Multiplexer)(46)와, 아날로그 디지털(A/D : Analog to Digital) 변환기(47)를 포함한다. 디지털 릴레이 유닛(43)은, 또한, CPU(Central Processing Unit)(48)와, RAM(Random Access Memory)(49)과, ROM(Read Only Memory)(50)과, 디지털 입력(D/I : Digital Input) 회로(51)와, 디지털 출력(D/O : Digital Output) 회로(52)와, 이들의 각 구성 요소를 접속하는 버스(53)을 포함한다.
각 아날로그 필터(44)는, A/D 변환할 때의 반환 오차를 제거하기 위해 마련된 로우패스 필터이다. 각 샘플 홀드 회로(45)는, 대응하는 아날로그 필터(44)를 통과한 신호를 소정의 샘플링 주파수로 샘플링하여 유지한다. 멀티플렉서(46)는, 샘플 홀드 회로(45_1, 45_2, …)에서 유지된 전압 신호를 순차적으로 선택한다. A/D 변환기(47)는, 멀티플렉서에 의해 선택된 전압 신호를 디지털값으로 변환한다. CPU(48)는, ROM(50) 및 도시하지 않는 외부 기억 장치에 격납된 프로그램에 따라 동작하고, A/D 변환기(47)로부터 출력된 디지털 데이터에 의거하여 각종의 보호 요소의 연산을 행한다. 디지털 출력 회로(52)로부터는, 차단기를 개방하기 위한 개방 지령이 출력된다.
[보호 릴레이 장치의 기능적 구성]
도 5는, 도 1의 보호 릴레이 장치의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다. 도 5에서는, 도 1의 P단 릴레이 장치(5_1)의 기능적 구성을 대표적으로 설명한다. Q단 릴레이 장치(5_2)의 기능적 구성은, 도 5있어서 「P단」과 「Q단」을 교체한 것에 상당한다.
도 5를 참조하면, P단 릴레이 장치(5_1)는, 기능적으로 보면, P단 입력부(7)와, Q단 입력부(8)와, 동기 처리부(9)와, 전류 차동 릴레이 연산부(10)와, CT 단선 검출부(11)와, 논리 게이트(12)를 포함한다. 이들의 기능 중의 일부는 도 4의 전용(專用) 회로(A/D 변환기(47) 등)에 의해 실현되지만, 대부분의 기능은 도 4의 CPU(48)에 의해 프로그램 실행됨에 의해 실현된다. 물론, 이들의 기능의 일부 또는 전부를 CPU에 대신하여 전용 회로를 이용하여 실현할 수도 있다.
P단 입력부(7)는, 자단(自端)(P단)의 전류 변성기(4_1)로부터의 전류 신호를 받아, 입력된 P단 전류 신호를 디지털 변환한다. P단 입력부(7)는, 변환 후의 디지털 전류 데이터를 도 1의 통신 회선(6)을 통하여 Q단 릴레이 장치(5_2)에 전송함과 함께, 동기 처리부(9)에 출력한다. P단 입력부(7)는, 도 4의 입력 변환 유닛(41), AD 변환기(47), CPU(48), 및 디지털 출력 회로(52) 등에 대응한다.
Q단 입력부(8)는, 상대단(Q단)으로부터 도 1의 통신 회선(6)을 통하여 디지털 전류 데이터를 수신하고, 수신한 디지털 전류 데이터를 동기 처리부(9)에 출력한다. Q단 입력부(8)는, 도 4의 디지털 입력 회로(51) 및 CPU(48) 등에 대응한다.
동기 처리부(9)는, 상대단(Q단)으로부터의 디지털 전류 데이터의 전송 지연분만큼, 자단(P단)부터의 디지털 전류 데이터를 지연시킨다. 이에 의해, P단의 전류 데이터와 Q단의 전류 데이터는 동기화(동시각화)된다. 동기화 후의 양단의 전류 데이터는, 전류 차동 릴레이 연산부(10)에 입력된다. 동기 처리부(9)는, 도 4의 CPU(48)에 대응한다.
전류 차동 릴레이 연산부(10)는, 동기화 후의 양단의 전류 데이터에 의거하여, 송전선(2)의 보호 구간 내에서의 고장 발생을 판정한다. 전류 차동 릴레이 연산부(10)는, 도 4의 CPU(48)에 대응한다. 이하, 전류 차동 릴레이 연산부(10)에서의 릴레이 연산의 내용을 설명한다.
전류 차동 릴레이 연산부(10)에서는, 3상(a상, b상, c상)의 각 상마다 동작량과 억제량의 연산을 행하여, 각 상마다 고장 판정을 행한다. 현시점의 P단 교류 전류를 IP(t)로 하고, 현시점의 Q단 교류 전류를 IQ(t)로 하면, 현시점의 동작량(IOP(t))과 억제량(IRE(t))은,
IOP(t) = (IP(t) + IQ(t))rms … (1)
IRE(t) = (IP(t))rms + (IQ(t))rms … (2)
와 같이 연산된다. 여기서, rms는 실효치인 것을 나타낸다. 실효치에 대신하여 진폭치(振幅値)로 할 수도 있다.
송전선(2)의 보호 구간의 내부 고장인 경우에는, 동작량(IOP(t))은 급증한다. 외부 고장 또는 통상의 부하 전류 상태인 경우에는, 동작량(IOP(t))은 거의 제로이다. 이에 의해 고장 판정이 가능해진다. 단, 외부 고장 등으로 보호 구간 내를 통과하는 전류가 증가하기 때문에 CT 오차가 커지면, 그 오차분이 동작량(IOP(t))에 나타난다. 이와 같은 오차에 의한 불필요 동작을 방지하기 위해, 억제량(IRE(t))에 의해 릴레이 동작을 억제한다. 일반적으로, C1을 비율 설정치, C2를 최소 설정치로 하여,
IOP(t) ≥ C1 × IRE(t) + C2 … (3)
의 조건이 충족되면 내부 고장이라고 판정된다. 이와 같이 하여, 도 1의 보호 릴레이 장치(5_1, 5_2)는, 고장 판정을 행한다.
CT 단선 검출부(11)는, 전류 차동 릴레이 연산부(10)에서 연산된 동작량과 억제량과 그들의 연산에 제공되는 전류 데이터(IP(t), IQ(t))를 사용하여 CT의 2차측 케이블의 단선 판정을 행하고, 판정 결과를 논리 게이트(12) 및 CT 단선 경보부(39)에 출력한다. CT 단선 검출부(11)의 상세한 동작은, 도 6을 참조하여 후술한다. CT 단선 검출부(11)는, 도 4의 CPU(48)에 대응한다.
논리 게이트(12)는, 전류 차동 릴레이 연산부(10)에 의한 내부 고장의 판정 결과와 CT 단선 검출부(11)에 의한 CT 단선의 판정 결과를 받는다. 논리 게이트(12)는, 내부 고장이라고 판정되고(전류 차동 릴레이 연산부(10)의 출력이 "1"), 또한 CT 단선이 아니다고 반전된(에서 CT 단선 검출부(11)의 출력이 "0") 경우에, 도 1의 P단측의 차단기에 개방 지령을 출력한다. 따라서 CT 단선 검출부(11)에 의해 CT 단선이라고 판정된 경우에는, 전류 차동 릴레이 연산부(10)의 출력이 저지된다. 논리 게이트(12)는, 도 4의 CPU(48) 및 디지털 출력 회로(52) 등에 대응한다.
CT 단선 경보부(39)는, CT 단선 검출부(11)에 의해 CT 단선이라고 판정된 경우에, 소리(音), 광, 또는 화면 표시 등에 의해 경보를 발한다.
[CT 단선 검출부의 기능적 구성 및 동작]
도 6은, 도 5의 CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다. 도 6의 블록도는, a상의 CT 단선 검출부(11a)를 나타낸다. a상의 CT 단선 검출부(11a)는, 대응하는 a상의 전류 차동 릴레이 연산부(10a)의 출력을 저지하기 위한 것이다. b상 및 c상의 CT 단선 검출부의 동작도 마찬가지이고, 각각 대응하는 b상 및 c상의 전류 차동 릴레이 연산부의 출력을 저지하기 위한 것이다. 이하에서는 a상의 CT 단선 검출부(11a)를 대표로 하여 설명한다.
(1. 전체 구성)
도 6에 도시하는 바와 같이, a상의 CT 단선 검출부(11a)는, 기능적으로 보면, 판정부(20a, 21a, 24a, 25a)와, 논리 게이트(22a, 26a, 27a, 28a)와, RS 플립플롭(23a)을 포함한다.
판정부(20a ; 제1의 판정부)는, a상의 전류 차동 릴레이 연산부(10a)에서 연산된 동작량과 억제량의 입력을 받는다. 판정부(20a)는, 현시점의 동작량(IOP(t))보다도 일정 시간(T)만큼 전의 동작량IOP(t-T))을 현시점의 동작량(IOP(t))으로부터 뺀 차분량(ΔIOP(t))과, 현시점의 억제량(IRE(t))보다도 일정 시간(T)만큼 전의 억제량IRE(t-T)을 현시점의 억제량(IRE(t))으로부터 뺀 차분량(ΔIRE)(t)을 산출한다. 차분량(ΔIOP(t) 및 ΔIRE(t))는,
ΔIOP(t) = IOP(t) - IOP(t-T) … (4)
ΔIRE(t) = IRE(t) - IRE(t-T) … (5)로
표시된다. 여기서, 일정 시간(T)은 통상 수사이클로부터 10수사이클 정도로 설정된다. 판정부(20a)는, 이들의 차분량(ΔIOP(t) 및 ΔIRE(t))의 합의 절대치를 연산하고, 연산 결과가 설정치(K1 ; 제1의 설정치) 이하인 경우에 출력을 활성화한다(도 6의 경우, 출력을 "1"로 한다). 판정부(20a)의 판정 조건(제1의 판정 조건)은,
|ΔIOP(t) + ΔIRE(t)| ≤ K1 … (6)로
표시된다.
판정부(21a ; 제2의 판정부)는, 상기한 식(4)에서 표시되는 동작량의 차분량(ΔIOP(t))이 설정치(K2 ; 제2의 설정치) 이상일 때에 출력을 활성화한다(도 6의 경우, 출력을 "1"로 한다). 즉, 판정부(21a)는,
ΔIOP(t) ≥ K2 … (7)
의 판정 조건(제2의 판정 조건)이 충족되어 있는지의 여부를 판정한다.
판정부(24a ; 제4의 판정부)는, 현시점의 a상의 P단 전류의 실효치(IPa(t)rms)가 설정치(K3 ; 제4의 설정치) 이상일 때(제4의 판정 조건이 충족되어 있을 때)에 출력을 활성화한다(도 6의 경우, 출력을 "1"로 한다). 실효치에 대신하여 진폭치로 하여도 좋고, 이 명세서의 다른 부분에서도 마찬가지이다.
판정부(25a ; 제5의 판정부)는, 현시점의 a상의 Q단 전류의 실효치IQa(t)rms)가 설정치(K3 ; 제4의 설정치) 이상일 때(제5의 판정 조건이 충족되어 있을 때)에 출력을 활성화한다(도 6의 경우, 출력을 "1"로 한다). 실효치에 대신하여 진폭치로 하여도 좋다.
논리 게이트(22a)는, 판정부(20a 및 21a)의 출력의 논리곱을 연산하고, 연산 결과를 RS 플립플롭(23a)의 세트 단자(S)에 출력한다. RS 플립플롭(23a)은, 세트 단자(S)에 입력 신호를 받은 때(즉, 세트 단자(S)의 입력이 활성화된 때) 세트 상태가 된다. 단선시에 판정부(20a)의 출력이 활성화되는 것은 일시적이기 때문에, 논리 게이트(22a)의 출력을 유지하기 위해 RS 플립플롭(23a)이 마련되어 있다.
RS 플립플롭(23a)의 출력은, 논리 게이트(12a) 및 도 5의 CT 단선 경보부(39)에 입력된다. 판정부(20a 및 21a)의 출력이 양방 모두 활성화된 때에 CT 단선이라고 판정되고, RS 플립플롭(23a)의 출력이 활성화된다. CT 단선이라고 판정된 경우에는, 논리 게이트(12a)에 의해 a상의 전류 차동 릴레이 연산부의 동작이 저지된다. 후술하는 바와 같이, 판정부(21a)는, 부하 전류가 비교적 작은 때의 불필요 동작을 막기 위해 마련되어 있기 때문에, 기본적으로는 판정부(20a)의 출력이 활성화된 때에 CT 단선이라고 판정된다고 생각하면 좋다.
논리 게이트(26a)는, 판정부(24a 및 25a)의 출력의 논리곱을 연산하고, 연산 결과를 RS 플립플롭(23a)의 리셋 단자(R)에 출력한다. 논리 게이트(26a)의 출력이 활성화된 때, RS 플립플롭(23a)은 리셋된다. 이에 의해, a상의 CT 단선 검출부(11a)는 통상 상태로 복귀한다.
논리 게이트(27a, 28a)는, CT 단선이라고 판정된 경우에, P단에서의 CT 단선인지 Q단에서의 CT 단선인지를 판정하기 위해 마련되어 있다. 논리 게이트(27a)는, 플립플롭(23a)의 출력이 활성화하고, 판정부(25a)의 출력이 활성화하고, 판정부(24a)의 출력이 비활성인 경우에(즉, CT 단선이라고 판정된 경우에 있어서, a상 P단 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K3) 미만이고, 또한, a상 Q단 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K3) 이상인 경우에)(제4의 판정 조건이 충족되어 있지 못하고, 제5의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에), a상의 P단에서 CT 단선이 발생하였다고 판정한다. 논리 게이트(28a)는, 플립플롭(23a)의 출력이 활성화하고, 판정부(24a)의 출력이 활성화하고, 판정부(25a)의 출력이 비활성인 경우에(즉, CT 단선이라고 판정된 경우에 있어서, a상 P단 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K3) 이상이고, 또한, a상 Q단 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K3) 미만인 경우에)(제4의 판정 조건이 충족되고, 제5의 판정 조건이 충족되어 있지 못한 경우에), a상의 Q단에서 CT 단선이 발생하였다고 판정한다. 이하, 구체적인 사례에서의 CT 단선 검출부(11a)의 동작에 관해 설명한다.
(2. 송전선의 내부 고장시의 동작)
우선, 송전선이 내부 고장인 경우의 CT 단선 검출부(11a)의 동작에 관해 설명한다. 송전선(2)에 내부 고장이 발생한 직후에 있어서, 현시점은 고장 중이고, 일정 시간 전(T시간 전)은 고장 발생 전이다. 일정 시간 전(고장 발생 전)의 P단 교류 전류 및 Q단 교류 전류는 부하 전류(IL)와 동등하다. 부하 전류(IL)는 도 2에서 설명한 바와 같이, P단(CT4_1) 및 Q단(CT4_2)을 통과하여 흐른다.
고장 발생 중의 P단 고장 전류를 IF1로 하고, Q단 고장 전류를 IF2로한다. 고장 전류(IF1)는 P단의 전원으로부터 고장점(FP)을 향하여 흐르는 전류이고, 고장 전류(IF2)는 Q단의 전원으로부터 고장점(FP)을 향하여 흐르는 전류이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, Q단에 전원이 접속되지 않은 경우에는, 고장 전류(IF2)는 제로가 된다. 또한 고장 중의 부하 전류를 ILf로 기재한다. 양단의 CT의 극성은 역극성으로 접속되어 있고, 이에 의해, 외부 고장 또는 부하 전류의 경우와 같이 보호 구간을 전류가 통과하는 경우에 동작량이 0이 된다.
그러면, 윗식 (1) 및 (2)에 의거하여,
IOP(t) = (IF1 + IF2)rms … (8)
IRE(t) = (ILf + IF1)rms + (ILf + IF2)rms … (9)
IOP(t-T) = (IL - IL)rms = 0 … (10)
IRE(t-T) = ILrms + ILrms = 2 × ILrms … (11)의
관계식을 얻을 수 있다. 윗식 (8)∼(11)을, 윗식 (4) 및 (5)에 대입함에 의해,
ΔIOP(t) = IOP(t) - IOP(t-T) = (IF1 + IF2)rms … (12)
ΔIRE(t) = IRE(t) - IRE(t-T)
= (ILf + IF1)rms + (ILf + IF2)rms-2 × ILrms … (13)의
관계식을 얻을 수 있다.
통상, 송전선(2)의 P단 및 Q단의 양단에 전원이 접속된 양단 전원의 전력 계통의 경우에 있어서, P단부터의 고장 전류(IF1)의 크기 및 Q단부터의 고장 전류(IF2)의 크기는, 모두 부하 전류(ILrms)의 크기보다 크다. 송전선(2)의 P단에만 전원이 접속된 편단 전원의 전력 계통의 경우라도, 전원단(P단)부터의 고장 전류(IF1)의 크기는 부하 전류(ILrms)의 크기보다도 크다. 따라서 윗식 (13)로부터 ΔIRE(t) > 0이 성립한다. 또한, ΔIOP(t) > 0도 성립하기 때문에, ΔIOP(t) + ΔIRE(t)는 설정치(K1)보다도 커진다. 따라서, 윗식 (6)의 CT 단선의 판정 조건은 성립하지 않는다.
(3. P단의 CT 단선시의 동작)
다음에, P단(CT4_1)에서 CT 단선이 발생한 직후의 CT 단선 검출부(11a)의 동작에 관해 설명한다. P단에서 CT 단선이 발생한 직후에 있어서, 현시점은 CT 단선 중이고, 일정 시간 전(T시간 전)은 CT 단선 전이다. 따라서 CT 단선 전의 P단 교류 전류 및 Q단 교류 전류의 실효치는, IPa(t-T)rms = IQa(t-T)rms = ILrms(부하 전류(IL)의 실효치)가 된다. P단의 CT 단선 중의 P단 교류 전류의 실효치(IPa(t)rms)는 0으로 검출되고, Q단 교류 전류의 실효치IQa(t)rms)는 ILrms가 된다.
따라서 윗식 (1) 및 (2)에 의거하여,
IOP(t) = (0 + IL)rms = ILrms … (14)
IRE(t) = 0 + ILrms = ILrms … (15)
IOP(t-T) = (IL - IL)rms = 0 … (16)
IRE(t-T) = ILrms + ILrms = 2 × ILrms … (17)의
관계식을 얻을 수 있다. 윗식 (14)∼(17)을, 윗식 (4) 및 (5)에 대입함에 의해,
ΔIOP(t) = IOP(t) - IOP(t-T) = ILrms … (18)
ΔIRE(t) = IRE(t) - IRE(t-T) = -ILrms … (19)
의 관계식을 얻을 수 있다.
따라서 ΔIOP(t) + ΔIRE(t) = 0으로 되기 때문에, 윗식 (6)으로 표시되는 판정부(20a)의 판정 조건이 성립한다. 또한, 윗식 (18)로부터, ΔIOP(t) = Irms ≥ K2 > 0이 되기 때문에, 윗식 (7)로 표시되는 판정부(21a)의 판정 조건이 성립한다. 따라서 CT 단선이라고 판정할 수 있다. 부하 전류(ILrms)가 작은 경우의 불필요 출력을 막기 위해, 윗식 (6)뿐만 아니라, 윗식 (6) 및 (7)의 판정 조건이 양방 모두 성립한 때에 CT 단선이라고 판정하고 있다.
(4. a상 지락 고장의 제거시(除去時)의 동작)
다음에, 송전선(2)의 a상 지락 고장이 제거된 경우의 CT 단선 검출부(11a)의 동작에 관해 설명한다. 송전선(2)이 지락 고장으로부터 복귀한 직후에는, 현시점이 통상 상태(부하 전류(IL)가 양단에 흐르는 상태)이고, 일정 시간 전(T시간 전)이 고장 중이다. 따라서 차분량(ΔIOP(t) 및 ΔIRE(t))은, 각각 전술한 식(12) 및 (13)의 부호를 반대로 한 것으로 되고, 모두 부(負) 된다. 따라서 판정부(20a)의 판정 조건(6) 및 판정부(21a)의 판정 조건(7)의 어느것도 성립하지 않는다. 이와 같이, 판정 조건 (6) 및 (7)에 의해 고장 제거시의 CT 단선 검출부(11)의 불필요 판정을 방지할 수 있다.
(5. 1선(線) 지락 고장시의 건전상에 관해 판정 동작)
Q단에 전원이 접속되지 않은 경우에 있어서, 1선 지락 고장시의 건전상의 판정 동작에 관해 설명한다. 건전상에 관해서는, 현시점(고장 중)의 동작량(IOP(t))은 0이다. 왜냐하면, 도 2의 귀환 고장 전류(IFQ/2)는, Q단부터 P단의 방향으로 송전선(2)을 통과하는 전류이기 때문이다. 따라서 식(4) 및 (10)로부터 ΔIOP(t) = 0이 된다. 따라서, 식(7)로 표시되는 판정부(21a)의 판정 조건은 성립하지 않는다.
한편, 도 2에서 설명한 바와 같이 귀환 고장 전류(IFQ/2)와 부하 전류(IL)가 상쇄되는 경우가 있을 수 있기 때문에, 이 경우에는 현시점이 건전상의 억제량(IRE(t))은 0이 될 수 있다. 따라서 식(5) 및 (11)로부터, ΔIRE(t) = -2 × ILrms가 된다. 따라서, |ΔIOP(t) + ΔIRE(t)| = 2 × ILrms가 되기 때문에, 식(6)로 표시되는 판정부(20a)의 판정 조건은 성립하지 않는다. 이상에 의해, 종래 기술이 설명한 바와 같은 문제는, 본 실시의 형태의 보호 릴레이 장치에서는 생기지 않음을 알 수 있다.
(6. 기타의 주의 사항)
판정부(20a)의 판정 조건의 설정치(K1)로서는, CT 단선시에 전류 차동 릴레이 연산부(10)의 동작을 확실하게 블록하기 위해, 전류 차동 릴레이 연산부(10)가 동작하는 동작량의 최소치보다 작은 값이 사용된다. 판정부(21a)의 판정 조건의 설정치(K2)로서는, 설정치(K1)와 같은 값을 선택하여도 좋다.
판정부(20a)의 판정 조건(6)은, 현시점부터 더욱 일정 시간(T)이 경과한 때에는, 현시점도 T시간 전도 고장 상태 또는 현시점도 T시간 전도 CT 단선 상태기 되기 때문에, 성립하지 않게 된다. 따라서 CT 단선을 검출한 상태를 래치하여 계속하기 위해, 도 6에 도시하는 RS 플립플롭(23a)이 마련되어 있다. CT 단선 검출을 해제하는 조건으로서, 보호 구간의 양단에서 전류가 흐르고 있다는 판정부(24a, 25a)의 판정 조건(제4의 판정 조건, 제5의 판정 조건)이 사용된다. 즉,
IPa(t)rms ≥ K3 또한 IQa(t)rms ≥ K3 … (20)
이 성립할 때(제4 및 제5의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우), RS 플립플롭(23a)에 리셋 입력된다. 설정치(K3)로서는, 전류의 유무를 검출하기 위한 설정이기 때문에, 불필요 검출하지 않도록 가능한 한 고감도로(작은 값으로) 설정할 것이 추천된다.
[효과]
이와 같이, 실시의 형태 1에 의한 보호 릴레이 장치의 CT 단선 검출 회로는, 동작량의 차분량(현시점과 일정 시간 전과의 차)과 억제량의 차분량과의 합의 절대치가 설정치(K1) 이하임과 함께, 동작량의 차분량이 설정치(K2) 이상인 경우에 CT 단선이라고 판정하도록 구성되어 있다. 이에 의해, CT 단선과 선로 고장인 경우를 구별할 수 있음과 함께, 송전선의 편단에만 전원이 접속되어 있는 경우에도 올바르게 CT 단선을 검출할 수 있다.
또한, 상기한 CT 단선의 판정 결과에, 자단 및 상대단 중의 어느 전류 실효치가 설정치(K3)를 초과하고 있는가 라는 판정을 부가함에 의해, 자단 및 상대단의 어느 쪽에서 CT 단선이 생기고 있는지를 판정할 수 있다.
[변형례](제3의 판정부)
식(7)로 표시된 판정부(21a)의 판정 조건에 대신하여,
ΔIRE(t) < -K2 … (21)(제3의 판정 조건, -K2: 제3의 설정치)를
이용할 수도 있다. CT 단선시에는, 이상적으로는 ΔIOP(t) + ΔIRE(t) = 0이 성립하기 때문에, ΔIOP(t) ≥ K2라는 식(7)은, 윗식 (21)로 변경할 수 있다.
<실시의 형태 2>
실시의 형태 1에서는, 동작량의 차분량(ΔIOP(t))과 억제량의 차분량(ΔIRE(t))과의 합의 절대치가 설정치(K1) 이하라는 제1 판정 조건(식(6))과, 동작량의 차분량(ΔIOP(t))이 설정치(K2) 이상이라는 제2 판정 조건(식(7))에 의거하여, CT 단선이 생기고 있는지의 여부를 판정하였다. 실시의 형태 2에서는, 동작량의 차분량이 설정치(K4 ; 제5의 설정치)(설정치(K4)는 고장 전류에 상당하는 크기이고, 설정치(K2 ; 제2의 설정치)보다도 크다) 이상인 경우(제6의 판정 조건이 충족되어 있는 경우)에는, 상기한 제1 판정 조건 및 제2 판정 조건에 의거한 CT 단선 판정을 저지하도록(제1 및 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하지 않음) 한 것이다. 이 구성에 의하면, 부하 전류보다 큰 고장 전류에 의한 동작량에 관해서는, CT 단선이 아니라고 판정할 수 있기 때문에, 보다 신뢰성이 높은 CT 단선 검출을 할 수가 있다. 이하, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 7은, 실시의 형태 2의 보호 릴레이 장치에서, CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다. 도 7의 CT 단선 검출부(11a)는, 판정부(30a ; 제6의 판정부)를 또한 포함하는 점에서 도 6의 CT 단선 검출부(11a)와 다르다. 판정부(30a)는, 동작량의 차분량(ΔIOP(t))이 설정치(K4 ; 제5의 설정치) 이상일 때(제6의 판정 조건이 충족되어 있을 때), 판정부(20a, 21a)의 출력이 활성화되어 있는 경우라도, 논리 게이트(22a)의 출력이 비활성화되도록 한다. 즉, CT 단선 검출은, 동작량의 차분량(ΔIOP(t))이 설정치(K4) 미만일 때 유효하게 된다.
설정치(K4)는, 부하 전류의 최대치보다 크게 설정한다. 식(14)로 도시되어 있는 바와 같이, CT 단선시에는 IOP(t)는 부하 전류(ILrms)와 동등하게 되고, 그것을 초과한 것은 있을 수가 없다. 이 때문에, 상기한 판정부(30a)의 판정 조건을 부가함에 의해, 고장시의 예상하지 않는 전류 변화에 의한 CT 단선의 불필요 검출을 방지할 수 있다.
판정부(30a)에서는, 부하 전류를 초과하는 고장 전류가 발생한 것이 판정할 수 있으면 좋기 때문에, 반드시 동작량의 차분량(ΔIOP(t))이 설정치(K4) 이상이 되는 것을 판정할 필요는 없다. 따라서 판정부(30a)는, 상기한 판정에 대신하여, 단지 동작량(IOP(t))이 설정치(K4) 이상인 것, 또는, P단 전류(IPa(t))의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K4) 이상인 것, 또는, Q단 전류(IQa(t))의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K4) 이상인 것을 판정하여도 좋다.
이와 같이, 실시의 형태 2의 보호 릴레이 장치에서는, 동작량 또는 동작량의 차분량 또는 P단 또는 Q단의 전류 실효치가 설정치(K4) 이상인 경우에는, 선로 고장이라고 판정하고, 실시의 형태 1에서 설명하는 방법에 의한 CT 단선 판정을 저지하도록 하였다. 이 결과, CT 단선 판정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
<실시의 형태 3>
실시의 형태 1에서는, 동작량의 차분량(ΔIOP(t))과 억제량의 차분량(ΔIRE(t))과의 합의 절대치가 설정치(K1) 이하라는 제1 판정 조건(식(6))과, 동작량의 차분량(ΔIOP(t))이 설정치(K2) 이상이라는 제2 판정 조건(식(7))에 의거하여, CT 단선이 생기고 있는지(제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있는)의 여부를 판정하였다. 실시의 형태 3에서는, CT 단선의 판정 조건(상기 제1 및 제2의 판정 조건이 함께 충족하고 있는)에, 자단 전류의 실효치(예를 들면, IPa(t)rms)와 상대단 전류의 실효치(예를 들면, IQa(t)rms) 중의 어느 일방이 설정치(K3) 이상이 되고, 타방이 설정치(K3) 미만이라는 판정 조건(제4 및 제5의 판정 조건의 어느 한쪽만이 충족하고 있는 경우)을 또한 부가한다(실효치에 대신하여 진폭치라도 좋다). CT 단선인 경우는, 양단 전류 중의 어느 릴방만의 전류가 제로가 되기 때문에(양단의 CT가 동시에 단선된다는 확률은 극히 낮다), CT 단선 판정의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다. 이하, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 8은, 실시의 형태 3의 보호 릴레이 장치에서, CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다. 도 8의 CT 단선 검출부(11a)는, 논리 게이트(33a)를 또한 포함하는 점에서 도 6의 CT 단선 검출부(11a)와 다르다. 논리 게이트(33a)는, 판정부(24a)의 출력과 판정부(25a)와의 출력과의 배타적 논리합을 연산하고, 연산 결과를 논리 게이트(22a)에 출력한다. 논리 게이트(22a)는, 판정부(20a)의 출력, 판정부(21a)의 출력, 및 논리 게이트(33a)의 출력이 모두 활성 상태(도 8의 경우, 출력 "1")일 때, RS 플립플롭(23a)을 세트 상태로 하기 위한 세트 신호를 출력한다. 이에 의해, 양단 전류 중 어느 일방만에 전류가 흐르고 있다고 CT에 의해 검출되어 있는 경우에만 CT 단선이라고 판정하는 것이 가능해진다.
일반적으로, 송전선(2)에 부하 전류가 흐르고 있는 경우에는, P단 및 Q단 중 CT 단선이 생긴 쪽만 전류 검출치가 0이 된다. 실시의 형태 3의 보호 릴레이 장치에서는, P단 전류의 Q단 전류의 양방 모두 검출되어 있는 경우, 또는 양방 모두 검출되지 않은 경우에는, CT 단선이라고 판정되지 않기 때문에, CT 단선 판정의 신뢰성을 올릴 수 있다.
<실시의 형태 4>
실시의 형태 1에서는, CT 단선 검출부(11a)는 CT 단선을 검출한 경우에, 그 검출 결과를 RS 플립플롭(23a)에 의해 래치하도록 하였다. 그리고, 송전선(2)의 양단 전류가 모두 설정치(K3) 이상일 때 래치 상태로부터 복귀되도록 하였다. 실시의 형태 4에서는, 래치 상태로부터 복귀 조건의 변형례로서, 자단(예를 들면, P단)의 전류(IPa(t))의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K3) 이상이면서 자단(P단)의 동작량(IOPa)(t)이 설정치(K3) 미만인 것(제4 및 제7의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우)을 복귀 조건으로 함에 의해, 상대단(Q단) 전류에 의한 판정을 불필요하게 하는 것이 특징이다. 이하, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9는, 실시의 형태 4의 보호 릴레이 장치에서, CT 단선 검출부의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다. 도 9의 CT 단선 검출부(11a)는, 판정부(25a)에 대신하여 판정부(31a ; 제7의 판정부)를 포함하는 점에서 도 6의 CT 단선 검출부(11a)와 다르다. 판정부(31a)는, 동작량(IOPa)(t)이 설정치(K3 ; 제4의 설정치) 미만인지의 여부(제7의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부)를 판정한다. 판정부(31a)의 판정 결과는, 논리 게이트(26a)에 그 논리 레벨을 반전하지 않고서 그대로 입력되고, 논리 게이트(27a, 28a)에 그 논리 레벨을 반전하여 입력된다.
자단(P단)의 CT의 단선인 경우에는, 자단 전류가 0이고, 또한, 상대단(Q단) 전류가 설정치(K3) 이상이기 때문에, 동작량은 설정치(K3) 이상인 것으로 된다. 한편, 자단(P단)의 CT 단선이 해제된 때, 자단(P단) 전류는 설정치(K3) 이상이 되면서 동작량은 설정치(K3) 미만이 되기 때문에, 그 조건을 래치 상태의 해제조건으로서 이용한다. 구체적으로 도 9의 경우, 판정부(24a)는, P단 전류의 실효치(IPa(t)rms)가 설정치(K3) 이상일 때 출력을 활성화하고("1"로 한다), 판정부(31a)는, P단의 동작량(IOPa)(t)이 설정치(K3) 미만일 때 출력을 활성화한다("1"로 한다). 논리 게이트(26a)는, 판정부(24a)의 출력과 판정부(31a)의 출력과의 논리합을 플립플롭(23a)의 리셋 단자(R)에 입력한다.
자단(P단) 및 타단(Q단)의 어느 쪽에서 CT 단선이 생기고 있는지를 판정하기 위해, 논리 게이트(27a, 28a)가 마련되어 있다. 자단(P단)에서 CT 단선이 생긴(제1의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정한다) 경우에는, P단 전류의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K3) 미만이 되고(판정부(24a)의 출력이 비활성화한다)(제4의 판정 조건이 충족되어 있지 않다), 또한, P단의 동작량이 설정치(K3) 이상이 된다(판정부(31a)의 출력이 비활성화한다)(제7의 판정 조건이 충족되어 있지 않다). 논리 게이트(27a)에 의해 이들의 조건이 충족되어 있는지의 여부가 판정된다. 구체적으로, 논리 게이트(27a)는, 플립플롭(23a)의 출력 신호와, 판정부(24a)의 출력 신호의 논리 레벨을 반전한 신호와, 판정부(31a)의 출력 신호의 논리 레벨을 반전한 신호와의 논리합을 연산한다. 연산 결과가 하이 레벨("1")일 때, P단에서 CT 단선이 생기고 있는 것으로 된다.
한편, 상대단(Q단)에서 CT 단선이 생긴(제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생겨 있다고 판정한다) 경우에는, P단 전류의 실효치 또는 진폭치가 설정치(K3) 이상이 되고(판정부(24a)의 출력이 활성화한다)(제4의 판정 조건이 충족되어), 또한, P단의 동작량이 설정치(K3) 이상이 된다(판정부(31a)의 출력이 비활성화한다)(제7의 판정 조건이 충족되어 있지 않다). 논리 게이트(32a)에 의해 그 조건이 충족되어 있는지의 여부가 판정된다. 구체적으로, 논리 게이트(32a)는, 플립플롭(23a)의 출력 신호와, 판정부(24a)의 출력 신호와, 판정부(31a)의 출력 신호의 논리 레벨을 반전한 신호와의 논리합을 연산한다. 연산 결과가 하이 레벨("1")일 때, Q단에서 CT 단선이 생기고 있는 것으로 된다.
금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 할 것이다. 예를 들면, 상기에서는, 송전선을 보호하는 전류 차동 릴레이에 관해 설명하였지만, 송전선으로 한하지 않고, 변압기 등의 전력용 기기를 동작량과 억제량을 사용한 비율 차동 릴레이에 의해 보호하는 경우에도, 상기한 CT 단선의 판정 조건을 적용할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
2 : 송전선
3 : 변압기
4 : 전류 변성기
5 : 보호 릴레이 장치
6 : 통신 회선
10, 10a : 전류 차동 릴레이 연산부
11, 11a : CT 단선 검출부
20a, 21a, 24a, 25a, 30a, 31a : 판정부
23a : 플립플롭
FP : 고장점
IF : 지락 전류
IOP : 동작량
IP : P단 전류 데이터
IQ : Q단 전류 데이터
IRE : 억제량
K1, K2, K3, K4 : 설정치
T : 일정 시간

Claims (10)

  1. 보호 구간의 제1 단에 마련된 제1의 전류 변성기의 검출치에 의거한 제1의 교류 전류와, 상기 보호 구간의 제2 단에 마련된 제2의 전류 변성기의 검출치에 의거한 제2의 교류 전류로부터 연산한 동작량과 억제량에 의거하여, 상기 보호 구간의 내부에서 고장이 생기고 있는지의 여부를 판정하는 전류 차동 릴레이 연산부와,
    상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있는지의 여부를 검출하는 단선 검출부를 구비하고,
    상기 단선 검출부는, 제1의 판정부를 포함하고, 상기 제1의 판정부는, 현시점의 동작량으로부터 일정 시간 전의 동작량을 뺌에 의해 제1의 차분량을 연산하고, 현시점의 억제량으로부터 상기 일정 시간 전의 억제량을 뺌에 의해 제2의 차분량을 연산하고, 상기 제1의 차분량과 상기 제2의 차분량의 합의 절대치가 제1의 설정치 이하라는 제1의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하도록 구성되고,
    상기 단선 검출부는, 상기 제1의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단선 검출부는, 또한, 상기 제1의 차분량이 제2의 설정치 이상이라는 제2의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제2의 판정부를 포함하고,
    상기 단선 검출부는, 상기 제1 및 제2의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단선 검출부는, 또한, 상기 제2의 차분량이 제3의 설정치 미만이라는 제3의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제3의 판정부를 포함하고,
    상기 제3의 설정치는, 제2의 설정치의 부호를 마이너스로 한 것이며,
    상기 단선 검출부는, 상기 제1 및 제3의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 단선 검출부는, 또한, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과를 유지하기 위한 플립플롭을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단선 검출부는, 또한,
    현시점의 상기 제1의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 제4의 설정치 이상이라는 제4의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제4의 판정부와,
    현시점의 상기 제2의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 상기 제4의 설정치 이상이라는 제5의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제5의 판정부를 포함하고,
    상기 플립플롭은, 상기 제4 및 제5의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과의 유지 내용을 리셋하는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단선 검출부는,
    상기 플립플롭에 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에서, 상기 제4의 판정 조건이 충족되지 않고, 상기 제5의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에, 상기 제1의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하고,
    상기 플립플롭에 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에 있어서, 상기 제4의 판정 조건이 충족되고, 상기 제5의 판정 조건이 충족되지 않은 경우에, 상기 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 단선 검출부는, 또한, 상기 제1의 차분량, 상기 현시점의 동작량, 및 상기 제1 또는 제2의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치의 어느 한쪽이 제5의 설정치 이상이라는 제6의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제6의 판정부를 포함하고,
    상기 제5의 설정치는, 상기 제2의 설정치보다도 큰 값이고,
    상기 단선 검출부는, 상기 제1 및 제2의 판정 조건이 모두 충족되어 있어도 상기 제6의 판정 조건이 충족되어 있는 경우에는, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하지 않는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 단선 검출부는, 상기 제1 및 제2의 판정 조건이 함께 충족되어 있음과 함께, 상기 제4 및 제5의 판정 조건의 어느 한쪽만이 충족되어 있는 경우에, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 단선 검출부는, 또한,
    현시점의 상기 제1의 교류 전류의 실효치 또는 진폭치가 제4의 설정치 이상이라는 제4의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제4의 판정부와,
    현시점의 상기 동작량이 상기 제4의 설정치 미만이라는 제7의 판정 조건이 충족되어 있는지의 여부를 판정하는 제7의 판정부를 포함하고,
    상기 플립플롭은, 상기 제4 및 제7의 판정 조건이 함께 충족되어 있는 경우에, 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과의 유지 내용을 리셋하는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 단선 검출부는,
    상기 플립플롭에 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에 있어서, 상기 제4의 판정 조건이 충족되어 있지 않고, 상기 제7의 판정 조건이 충족되지 않은 경우에, 상기 제1의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하고,
    상기 플립플롭에 상기 제1 및 제2의 전류 변성기의 어느 하나의 접속에 단선이 생기고 있다는 판정 결과가 유지된 상태에 있어서, 상기 제4의 판정 조건이 충족되고, 상기 제7의 판정 조건이 충족되지 않은 경우에, 상기 제2의 전류 변성기의 접속에 단선이 생기고 있다고 판정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 보호 릴레이 장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108572344A (zh) * 2017-03-10 2018-09-25 恩智浦美国有限公司 检测电流互感器二次侧断接的装置及方法
KR101880059B1 (ko) * 2018-06-20 2018-07-25 예송테크주식회사 변압기 시스템
CN110350500B (zh) * 2019-08-13 2021-08-27 南京南瑞继保电气有限公司 伪双极直流配电网保护方法、装置、系统、设备及介质
JP7417737B2 (ja) * 2019-12-12 2024-01-18 エルエス、エレクトリック、カンパニー、リミテッド 保護継電器及びその保護継電器の断線検出方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188639A (ja) 2010-03-09 2011-09-22 Toshiba Corp 電流差動継電装置
JP2015023707A (ja) 2013-07-19 2015-02-02 株式会社東芝 保護制御装置、保護制御方法および保護制御プログラム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2693284B2 (ja) * 1991-04-08 1997-12-24 三菱電機株式会社 電流差動リレー装置
JPH11205998A (ja) 1998-01-06 1999-07-30 Mitsubishi Electric Corp 変流器二次側回路の開路保護装置
US7196884B2 (en) * 2005-03-02 2007-03-27 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Apparatus and method for detecting the loss of a current transformer connection coupling a current differential relay to an element of a power system
US7903381B2 (en) * 2008-03-11 2011-03-08 Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. Negative sequence differential element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011188639A (ja) 2010-03-09 2011-09-22 Toshiba Corp 電流差動継電装置
JP2015023707A (ja) 2013-07-19 2015-02-02 株式会社東芝 保護制御装置、保護制御方法および保護制御プログラム

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