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技術 距離継電方式および距離継電器

出願人 三菱電機株式会社
発明者 河野啓二柳瀬秀史庄司雅彦
出願日 2007年4月5日 (12年3ヶ月経過) 出願番号 2007-099249
公開日 2008年10月23日 (10年8ヶ月経過) 公開番号 2008-259324
状態 特許登録済
技術分野 非常保護回路装置(複入力保護リレー他)
主要キーワード 回線距離 進み電流 論理積条件 オーバーリーチ 動作出力 相短絡事故 設置点 判定要素
関連する未来課題
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図面 (12)

課題

第4象限での不要動作を防止あるいは抑制し、健全回線距離継電器誤動作を防止あるいは抑制する。

解決手段

回線送電線1L,2Lの各々に設けられた距離継電器21,22が対応送電線保護区間事故時に対応送電線の遮断器51,52に対するトリップ指令を出力する距離継電方式において、各距離継電器が、事故発生時に対応送電線の保護区間内事故であるかどうかの判定をして対応送電線の保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部201と、事故発生時に対応送電線の前方事故であるかどうかの判定をして対応送電線の前方事故に応動する前方事故応動部202とを備え、前記各距離継電器が、その前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば前記対応送電線の遮断器に対する遮断指令を出力する。

概要

背景

図8に従来の距離継電器保護対象送電線を示す。

図8において、1Lは第1の回線(送電線)、2Lは第1の回線(送電線)、11は保護対象の送電線、21は距離継電器、31は継電器設置点の送電線11の電圧を検出するPT、41は継電器設置点の送電線11の電流を検出するCT、51は継電器21の動作による遮断指令を受け事故を除去する遮断器(CB)、6は母線、7は電源である。

図8において、第1の回線1LにおいてBC相短絡事故点(ZF)にBC相短絡事故Fが発生した場合、距離継電器21は継電器設置点の送電線11の電圧と電流とから事故点までのインピーダンスを算出する。算出した事故点インピーダンスが図9の動作域(モー特性における円内(ハッチングを施した部分))に入ると区間内事故と判定する。区間内事故と判定すると遮断器51に遮断指令を出力し、事故を除去する。

なお、図9において、Zbcは距離継電器21におけるBC相継電器がみるインピーダンス、Zcaは距離継電器21におけるCA相継電器がみるインピーダンス、Zabは距離継電器21におけるAB相継電器がみるインピーダンスである。

保護系電技術」、第1版、東京電機大学出版局、昭和54年2月15日発行、p.253

概要

第4象限での不要動作を防止あるいは抑制し、健全回線の距離継電器の誤動作を防止あるいは抑制する。2回線送電線1L,2Lの各々に設けられた距離継電器21,22が対応送電線保護区間内事故時に対応送電線の遮断器51,52に対するトリップ指令を出力する距離継電方式において、各距離継電器が、事故発生時に対応送電線の保護区間内事故であるかどうかの判定をして対応送電線の保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部201と、事故発生時に対応送電線の前方事故であるかどうかの判定をして対応送電線の前方事故に応動する前方事故応動部202とを備え、前記各距離継電器が、その前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば前記対応送電線の遮断器に対する遮断指令を出力する。

目的

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、健全回線の距離継電器の誤動作を防止あるいは抑制することを目的とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

回線送電線の各々に設けられた距離継電器対応送電線保護区間事故時に対応送電線の遮断器に対するトリップ指令を出力する距離継電方式において、前記各距離継電器が、事故発生時に対応送電線の保護区間内事故であるかどうかの判定をして対応送電線の保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部と、事故発生時に対応送電線の前方事故であるかどうかの判定をして対応送電線の前方事故に応動する前方事故応動部とを備え、前記各距離継電器が、その前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば前記対応送電線の遮断器に対する遮断指令を出力することを特徴とする距離継電方式。

請求項2

請求項1に記載の距離継電方式において、前記保護区間内事故応動部は、前記距離継電器設置点電圧及び電流から求めた事故点までのインピーダンス整定値より小さければ前記保護区間内事故であると判定し、前記前方事故応動部は、前記距離継電器設置点の電圧及び電流から求めた前記事故点までのインピーダンスが保護対象のインピーダンスと同相方向であれば前方事故であると判定することを特徴とする距離継電方式。

請求項3

請求項2に記載の距離継電方式において、前記前方事故応動部の特性は、前記距離継電器設置点の電圧及び電流から求めた前記事故点までのインピーダンスの虚数が正である範囲が動作域であり、前記距離継電器設置点の電圧及び電流から求めた前記事故点までのインピーダンスの虚数が負である範囲が不動作域であることを特徴とする距離継電方式。

請求項4

請求項1に記載の距離継電方式において、前記前方事故応動部の特性は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が第2象限原点と第4象限とを通る直線の第1象限及び第2象限の側であり、不動作域が前記直線の第3象限及び第4象限の側であることを特徴とする距離継電方式。

請求項5

請求項1に記載の距離継電方式において、前記前方事故応動部の特性は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が、第3象限と原点と第1象限とを通る直線の第1象限及び第2象限の側であり、不動作域が、前記直線の第3象限及び第4象限の側であることを特徴とする距離継電方式。

請求項6

請求項1に記載の距離継電方式において、前記前方事故応動部の特性は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が、正の虚軸上に中心を有し原点を通る円の内側であり、不動作域が、前記円の外側であることを特徴とする距離継電方式。

請求項7

請求項1に記載の距離継電方式において、前記前方事故応動部の特性は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が、負の虚軸上に中心を有し原点を通る円の内側であり、不動作域が、前記円の外側であることを特徴とする距離継電方式。

請求項8

保護区間内事故であるかどうかの判定をして保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部、および事故発生時に前方事故であるかどうかの判定をして前方事故に応動する前方事故応動部を備え、前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば遮断器への遮断指令を出力する距離継電器。

技術分野

0001

この発明は、2回線送電線の各々に設けられた距離継電器対応送電線保護区間事故時に対応送電線の遮断器に対するトリップ指令を出力する距離継電方式および距離継電器に関するものである。
本発明は、健全回線遅れ相の誤動作を阻止する距離継電器に関する。

背景技術

0002

図8に従来の距離継電器と保護対象送電線を示す。

0003

図8において、1Lは第1の回線(送電線)、2Lは第1の回線(送電線)、11は保護対象の送電線、21は距離継電器、31は継電器設置点の送電線11の電圧を検出するPT、41は継電器設置点の送電線11の電流を検出するCT、51は継電器21の動作による遮断指令を受け事故を除去する遮断器(CB)、6は母線、7は電源である。

0004

図8において、第1の回線1LにおいてBC相短絡事故点(ZF)にBC相短絡事故Fが発生した場合、距離継電器21は継電器設置点の送電線11の電圧と電流とから事故点までのインピーダンスを算出する。算出した事故点インピーダンス図9の動作域(モー特性における円内(ハッチングを施した部分))に入ると区間内事故と判定する。区間内事故と判定すると遮断器51に遮断指令を出力し、事故を除去する。

0005

なお、図9において、Zbcは距離継電器21におけるBC相継電器がみるインピーダンス、Zcaは距離継電器21におけるCA相継電器がみるインピーダンス、Zabは距離継電器21におけるAB相継電器がみるインピーダンスである。

0006

保護系電技術」、第1版、東京電機大学出版局、昭和54年2月15日発行、p.253

発明が解決しようとする課題

0007

距離継電器21は、前述の図8及び図9による説明のように保護区間に事故が発生すると当該事故に応動して遮断器51に遮断指令を出し事故発生の保護区間を切り離すことにより系統保護が行われるが、図10に示すように、例えば、事故回線2Lの距離継電器22が動作し、事故回線の遮断器52を遮断すると同時に、健全回線1Lの距離継電器21も誤動作し、健全回線の遮断器51が誤遮断する場合がある。遮断器51,52が双方とも遮断すると、図示のように片端電源の状態にある場合には、母線6が不必要に停電する問題が発生する。

0008

かかる問題が発生する技術的な理由を以下に説明する。

0009

例えば、図10における事故回線2LのBC相短絡事故点(ZF)にBC相短絡事故Fが発生した場合、健全回線1Lの距離継電器21においては、図11のように事故点インピーダンスが見える。

0010

例えば、図10における事故回線2LのBC相短絡事故点(ZF)にBC相短絡事故Fが発生した場合、健全回線1Lの距離継電器21の各相継電器の事故点インピーダンスは、非特許文献1の253ページに記載の如く、以下のように見える。

0011

健全回線1Lの距離継電器21のBC相(事故相)継電器では、原点リレー設置点)から事故点までのインピーダンス(ZF)がそのまま見え、即ち、健全回線1Lの距離継電器21のBC相(事故相)継電器での電圧・電流から算出した原点(リレー設置点)から事故点までのインピーダンスZbcはZbc=ZFとなり、動作域外であるため、健全回線1Lの距離継電器21のBC相(事故相)継電器は不動作となる。

0012

健全回線1Lの距離継電器21のAB相(進み相)継電器では、電源設置点(原点から電源インピーダンス(Z1)戻った地点)から事故点インピーダンスを見たインピーダンス(Z1+ZF)の2倍の大きさで、60°遅れに見え、即ち、健全回線1Lの距離継電器21のAB相(進み相)継電器での電圧・電流から算出した原点(リレー設置点)から事故点までのインピーダンスZabはZab=2(-Z1-ZF)ε-j60°となり、動作域外であるため、健全回線1Lの距離継電器21のAB相(進み相)継電器は不動作となる。

0013

健全回線1Lの距離継電器21のCA相(遅れ相)継電器では、電源設置点から事故点インピーダンスを見たインピーダンスの2倍の大きさで、60°進みに見え、即ち、健全回線1Lの距離継電器21のCA相(遅れ相)継電器での電圧・電流から算出した原点(リレー設置点)から事故点までのインピーダンスZcaはZca=2(-Z1-ZF)εj60°となり、第4象限で動作域に入り、健全回線1Lの距離継電器21のCA相(遅れ相)継電器は誤動作する。

0014

即ち、事故回線2LのBC相短絡事故点(ZF)にBC相短絡事故Fが発生した場合、健全回線1Lの距離継電器21のCA相(遅れ相)継電器は、誤動作し、つまり不要動作し、その結果、健全回線1Lの遮断器51が遮断動作する。一方、事故回線2Lの遮断器52は、当然ながら事故回線2Lの距離継電器22の動作により遮断動作する。遮断器51,52が双方とも遮断することになるので、図示のように片端電源の状態にある場合には、母線6が不必要に停電する。

0015

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、健全回線の距離継電器の誤動作を防止あるいは抑制することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

0016

この発明に係る距離継電方式は、2回線送電線の各々に設けられた距離継電器が対応送電線の保護区間内事故時に対応送電線の遮断器に対するトリップ指令を出力する距離継電方式において、前記各距離継電器が、事故発生時に対応送電線の保護区間内事故であるかどうかの判定をして対応送電線の保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部と、事故発生時に対応送電線の前方事故であるかどうかの判定をして対応送電線の前方事故に応動する前方事故応動部とを備え、前記各距離継電器が、その前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば前記対応送電線の遮断器に対する遮断指令を出力するものである。

0017

また、この発明に係る距離継電器は、保護区間内事故であるかどうかの判定をして保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部、および事故発生時に前方事故であるかどうかの判定をして前方事故に応動する前方事故応動部を備え、前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば遮断器への遮断指令を出力するものである。

発明の効果

0018

この発明による距離継電方式は、2回線送電線の各々に設けられた距離継電器が対応送電線の保護区間内事故時に対応送電線の遮断器に対するトリップ指令を出力する距離継電方式において、前記各距離継電器が、事故発生時に対応送電線の保護区間内事故であるかどうかの判定をして対応送電線の保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部と、事故発生時に対応送電線の前方事故であるかどうかの判定をして対応送電線の前方事故に応動する前方事故応動部とを備え、前記各距離継電器が、その前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば前記対応送電線の遮断器に対する遮断指令を出力するので、第4象限での不要動作を防止あるいは抑制し、健全回線の距離継電器の誤動作を防止あるいは抑制することができる効果がある。

0019

また、この発明による距離継電器は、保護区間内事故であるかどうかの判定をして保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部、および事故発生時に前方事故であるかどうかの判定をして前方事故に応動する前方事故応動部を備え、前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば遮断器への遮断指令を出力するので、第4象限での不要動作を防止あるいは抑制し、健全回線での誤動作を防止あるいは抑制することができる効果がある。

発明を実施するための最良の形態

0020

実施の形態1.
以下この発明の実施の形態1を図1図3により説明する。図1は事例として2回線送電線の第2回線での短絡事故時の距離継電方式の機能を説明する図、図2は事例として2回線送電線の第1回線での短絡事故時の距離継電方式の機能を説明する図、図3は距離継電器特性の事例を示す図である。

0021

先ず、図1および図2により、対象電力系統の構成、距離継電器の構成、および事例として2回線送電線の第2回線での短絡事故時の距離継電方式の機能を説明する。

0022

第1回線1Lの送電線11を保護対象とする距離継電器21、および第2回線2Lの送電線12を保護対象とする距離継電器22は、何れも従来の距離継電器が備えている保護区間内事故応動部201と、従来の距離継電器には設けられていない前方事故応動部202と、区間内事故応動部201と前方事故応動部202とが双方とも動作した場合に動作する区間内前方事故応動部(従来の距離継電器には設けられていない)203とを備えている。

0023

第1回線1Lには遮断器51が設けられ、該遮断器51は、距離継電器21がその動作時に出力する遮断指令により、遮断動作する。第2回線2Lには遮断器52が設けられ、該遮断器52は、距離継電器22がその動作時に出力する遮断指令により、遮断動作する。

0024

第1回線1Lおよび第2回線2Lは、共通の母線6に接続されている。更に、第1回線1Lおよび第2回線2Lは、共通の電源7から給電され、母線6から見た場合、片端電源の状態にある。なお、この片端電源の状態とは、系統運用上、他の電源(図示省略)から切り離され当該他の電源から融通給電されていない状態の場合も意味する。

0025

距離継電器21はCT(電流変換器)を介して第1回線1Lの電流Iを入力すると共に、PT(電圧変換器)を介して母線6の電圧Vを入力し、保護対象の第1回線1Lの区間内前方事故時における当該入力電流Iおよび入力電圧Vに基づいて動作し、第1回線1Lの対応遮断器51に対する遮断指令を出力する。
距離継電器21は、従来の距離継電器が備えている保護区間内事故応動部201以外に、従来の距離継電器には設けられていない前方事故応動部202と、区間内事故応動部201と前方事故応動部202とが双方とも動作した場合に動作する区間内前方事故応動部(従来の距離継電器には設けられていない)203とをも備えていることにより、図1に示すように、第2回線2Lにおける事故Fに対して誤動作せず、従って対応遮断器51は第2回線2Lにおける事故時に距離継電器21の誤動作による誤遮断はしない。距離継電器21が第2回線2Lにおける事故Fに対して誤動作しない理由は、図3により後述する。

0026

距離継電器22はCT(電流変換器)を介して第2回線2Lの電流Iを入力すると共に、PT(電圧変換器)を介して母線6の電圧Vを入力し、保護対象の第2回線2Lの区間内前方事故時における当該入力電流Iおよび入力電圧Vに基づいて動作し、第2回線2Lの対応遮断器52に対する遮断指令を出力する。
距離継電器22は、従来の距離継電器が備えている保護区間内事故応動部201以外に、従来の距離継電器には設けられていない前方事故応動部202と、区間内事故応動部201と前方事故応動部202とが双方とも動作した場合に動作する区間内前方事故応動部(従来の距離継電器には設けられていない)203とをも備えていることにより、図2に示すように、第2回線2Lにおける事故Fに対して誤動作せず、従って対応遮断器52は第1回線1Lにおける事故時に距離継電器22の誤動作による誤遮断はしない。距離継電器22が第1回線1Lにおける事故Fに対して誤動作しない理由は、図3により後述する。

0027

つまり、図1および図2に例示の距離継電方式は、2回線送電線の各々1L,2Lに設けられた距離継電器21,22が対応送電線1L(11),2L(12)の保護区間内事故時に対応送電線の遮断器51,52に対するトリップ指令を出力する距離継電方式において、前記各距離継電器21,22が、事故発生時に対応送電線の保護区間内事故であるかどうかの判定をして対応送電線の保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部201と、事故発生時に対応送電線の前方事故であるかどうかの判定をして対応送電線の前方事故に応動する前方事故応動部202とを備え、前記各距離継電器21,22が、その前記保護区間内事故応動部201と前記前方事故応動部202とが双方とも前記応動をすれば前記対応送電線の遮断器51,52に対する遮断指令を出力することを特徴とする距離継電方式である。

0028

次に、距離継電器21,22の特性を図3により説明する。

0029

図3には、図示のように、区間内事故応動部201、前方事故応動部202、および区間内事故応動部201と前方事故応動部202とが双方とも動作した場合に動作する区間内前方事故応動部203のそれぞれの特性を例示してある。

0030

保護区間内事故応動部201の保護区間内事故判定機能201Jは、図示のように、従来周知の距離継電器の区間内事故判定機能(モー特性による動作特性)であり、図における円内のハッチングを施した範囲Aが動作域である。つまり、保護区間内事故応動部201は、周知のように距離継電器設置点の電圧V及び電流Iから求めた事故点までのインピーダンスが整定値より小さければ保護区間内事故であると判定する。

0031

前方事故応動部202の前方事故判定機能202Jは、距離継電器に入力された電圧ベクトル(V)と電流ベクトル(I)をθ(θ=90°)進めた進み電流ベクトル(I∠θ)との位相差が±90°以内であることを判定する。

0032

前方事故応動部202の前方事故判定機能202J71による判定の具体的な判定式を、(1)式および(2)式に示す。
V・I∠θ・cosφ≧0・・・(1)
但し、φ:VとI∠θ°との位相差。
θ=90°・・・・・・・・・(2)

0033

(1)式および(2)式が成立する動作域を詳細特性図Dに示す。
(1)式および(2)式が成立する動作域は、距離継電器設置点の電圧V及び電流Iから求めた事故点Fまでのインピーダンスの虚数が正である範囲(図のハッチングを施した範囲B)であり、距離継電器設置点の電圧V及び電流Iから求めた事故点Fまでのインピーダンスの虚数が負である範囲が不動作域である。つまり、前方事故応動部202の前方事故判定機能202J71は、距離継電器設置点の電圧V及び電流Iから求めた事故点Fまでのインピーダンスが保護対象のインピーダンスZFと同相方向であれば前方事故であると判定する。

0034

区間内前方事故応動部203の区間内前方事故機能203Jは、その論理積機能ANDにより、保護区間内事故応動部201の動作域Aと前方事故応動部202の動作域Bとの論理積ANDが実行され、図示のように円内にハッチングを施した動作域ABが得られる。その結果、円内の第4象限に入った領域Cは不動作域となる。本実施の形態1における距離継電器21,22は、動作域ABの特性の距離継電器であり、距離継電器設置点の電圧V及び電流Iから求めた事故点Fまでのインピーダンスが動作域AB内であれば、保護区間内前方事故信号を出力し、この保護区間内前方事故信号が対応遮断器に対する遮断指令となる。

0035

本実施の形態1における距離継電器21,22のその特性は、動作域が動作域ABであり、円内の第4象限に入った領域Cは不動作域となるとなるので、前述の従来の距離継電器のように、健全回線の距離継電器の誤動作を防止或いは抑制でき、系統が片端電源の状態にあっても距離継電器誤動作による母線の停電を防止或いは抑制できる。観点を変えれば、従来の距離継電器に前方事故判定要素判定条件に加え、その論理積で区間内前方事故を検出するよう構成したため、第4象限での不要動作を抑制でき、このため、健全回線距離継電器の遅れ相の誤動作を防止し、母線の停電が回避できる。

0036

以上のように、本実施の形態1における距離継電方式は、2回線送電線の各々に設けられた距離継電器が対応送電線の保護区間内事故時に対応送電線の遮断器に対するトリップ指令を出力する距離継電方式において、前記各距離継電器が、事故発生時に対応送電線の保護区間内事故であるかどうかの判定をして対応送電線の保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部と、事故発生時に対応送電線の前方事故であるかどうかの判定をして対応送電線の前方事故に応動する前方事故応動部とを備え、前記各距離継電器が、その前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば前記対応送電線の遮断器に対する遮断指令を出力する距離継電方式である。
また、保護区間内事故応動部は、距離継電器設置点の電圧及び電流から求めた事故点までのインピーダンスが整定値より小さければ前記保護区間内事故であると判定し、前方事故応動部は、前記距離継電器設置点の電圧及び電流から求めた前記事故点までのインピーダンスが保護対象のインピーダンスと同相方向であれば前方事故であると判定するものである。
更にまた、前方事故応動部の特性は、前記距離継電器設置点の電圧及び電流から求めた前記事故点までのインピーダンスの虚数が正である範囲が動作域であり、前記距離継電器設置点の電圧及び電流から求めた前記事故点までのインピーダンスの虚数が負である範囲が不動作域である。

0037

また、本実施の形態1における距離継電器は、以上のように、保護区間内事故であるかどうかの判定をして保護区間内事故に応動する保護区間内事故応動部、および事故発生時に前方事故であるかどうかの判定をして前方事故に応動する前方事故応動部を備え、前記保護区間内事故応動部と前記前方事故応動部とが双方とも前記応動をすれば遮断器への遮断指令を出力する距離継電器である。

0038

なお、本実施の形態1における距離継電方式あるいは距離継電器は、観点を変えれば、継電器設置点の電圧・電流から求めた事故点までのインピーダンスが整定値より小さいことで、保護区間内事故と判定する判定する保護区間内事故応動部と、前記事故点までのインピーダンスが保護対象のインピーダンスと同相方向であることで前方事故と判定する前方事故応動部とを備え、保護区間内事故応動部の動作出力と前方事故応動部の動作出力との論理積条件が成立したことで、保護区間内前方事故信号を、遮断器に対する遮断指令として出力するものであり、前方事故応動部の特性は事故点までのインピーダンスの虚数が正で動作、負で不動作となる実軸上の直線とするものである。

0039

また、本実施の形態1における距離継電方式あるいは距離継電器は、更に観点を変えれば、区間内前方事故応動部203により、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重なる領域を距離継電方式あるいは距離継電器の動作域ABとし、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重ならない領域Cを距離継電方式あるいは距離継電器の不動作域Cとするものである。

0040

実施の形態2.

0041

以下、この発明の実施の形態2を、距離継電器特性の他の事例を示す図4により説明する。

0042

本実施の形態2は、前述の実施の形態1と前方事故応動部202の特性が異なる。従って、本実施の形態2については、前述の実施の形態1と異なる点を主体に説明する。

0043

本実施の形態2における前方事故応動部202の前方事故判定機能202Jは、距離継電器に入力された電圧ベクトル(V)と電流をθ(但し0≦θ<90°)進めたベクトル(I∠θ)との位相差が±90°以内であることを判定する。

0044

判定式は前述の実施の形態1にける(2)式を(3)式に変更したものである。

0045

0≦θ<90°・・・・・・(3)

0046

(1)式および(3)式が成立する動作域を詳細特性図Dに示す。

0047

(1)式および(3)式が成立する動作域は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が第2象限と原点0と第4象限とを通る直線の第1象限及び第2象限の側(ハッチングを施した領域)であり、不動作域が前記直線の第3象限及び第4象限の側である。換言すれば、第2象限〜原点0〜第4象限を通る直線を前方事故応動部202の特性とするものである。

0048

また、本実施の形態2における距離継電方式あるいは距離継電器は、更に観点を変えれば、区間内前方事故応動部203により、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重なる領域を距離継電方式あるいは距離継電器の動作域ABとし、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重ならない領域Cを距離継電方式あるいは距離継電器の不動作域Cとするものである。

0049

本実施の形態2では、区間内前方事故応動部203の不動作域Cにより、第4象限での不要動作を抑制でき、このため、健全回線距離継電器の遅れ相の誤動作を抑制できる。

0050

なお、本実施の形態2の場合、前方事故応動部202の特性における直線と実軸のなす角度が小さいほど効果が大きい。例えば、当該角度の大きさは、動作域ABにおける第4象限界内の領域より不動作域Cの方が広くなる大きさとする方がよい。

0051

実施の形態3.

0052

以下、この発明の実施の形態3を、距離継電器特性の他の事例を示す図5により説明する。

0053

本実施の形態3は、前述の実施の形態1および実施の形態2と前方事故応動部202の特性が異なる。従って、本実施の形態3については、前述の実施の形態1および実施の形態2と異なる点を主体に説明する。

0054

本実施の形態3における前方事故応動部202の前方事故判定機能202Jは、距離継電器に入力された電圧ベクトル(V)と電流をθ(90<θ≦180°)進めたベクトル(I∠θ)との位相差が±90°以内であることを判定する。

0055

判定式は前述の実施の形態1にける(2)式を(4)式に変更したものである。

0056

90<θ≦180°・・・・・・(4)

0057

(1)式および(4)式が成立する動作域を詳細特性図Dに示す。

0058

(1)式および(4)式が成立する動作域は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が、第3象限と原点0と第1象限とを通る直線の第1象限及び第2象限の側(ハッチングを施した領域)であり、不動作域が、前記直線の第3象限及び第4象限の側である。換言すれば、第2象限〜原点0〜第4象限を通る直線を前方事故応動部202の特性とするものである。

0059

また、本実施の形態3における距離継電方式あるいは距離継電器は、更に観点を変えれば、区間内前方事故応動部203により、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重なる領域を距離継電方式あるいは距離継電器の動作域ABとし、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重ならない領域Cを距離継電方式あるいは距離継電器の不動作域Cとするものである。

0060

本実施の形態3では、区間内前方事故応動部203の不動作域Cにより、第4象限での不要動作を抑制でき、このため、健全回線距離継電器の遅れ相の誤動作を抑制できる。

0061

なお、本実施の形態3の場合、前方事故応動部202の特性における直線と実軸のなす角度が小さいほど効果が大きい。例えば、当該角度の大きさは、不動作域Cにおける第1象限内の領域より不動作域Cにおける第4象限内の領域の方が広くなる大きさとする方がよい。

0062

実施の形態4.

0063

以下、この発明の実施の形態4を、距離継電器特性の他の事例を示す図6により説明する。

0064

本実施の形態4は、前述の実施の形態1〜実施の形態3と前方事故応動部202の特性が異なる。従って、前述の実施の形態1〜実施の形態3と異なる点を主体に説明する。

0065

本実施の形態3における前方事故応動部202の前方事故判定機能202Jは、基準電圧ベクトル(Vpol)と動作電圧ベクトル(Vop)との位相差が±90°以内であることを判定する。

0066

基準電圧ベクトル(Vpol)は、距離継電器に入力された電圧ベクトル(V)とする。

0067

動作電圧ベクトル(Vop)は、距離継電器に入力された電流ベクトル(I)をθ(θ=90°)進め、整定値(Z)を乗じた上で、電圧ベクトル(V)を差し引く。

0068

前方事故応動部202の前方事故判定機能202J71による判定の具体的な判定式を(5)式および(6)式に示す。

0069

Vop・Vpol・cosφ≧0・・・(5)
但し、Vpol=V
Vop=Z・I∠θ−V
θ=90°・・・・・・(6)

0070

(5)式および(6)式が成立する動作域を詳細特性図Dに示す。

0071

(5)式および(6)式が成立する動作域は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が、正の虚軸上に中心Oを有し原点0を通る円の内側(ハッチングを施した領域)であり、不動作域が、前記円の外側である。換言すれば、正の虚軸上に中心Oを有し原点0を通る円を前方事故応動部202の特性とするものである。

0072

また、本実施の形態4における距離継電方式あるいは距離継電器は、更に観点を変えれば、区間内前方事故応動部203により、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重なる領域を距離継電方式あるいは距離継電器の動作域ABとし、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重ならない領域Cを距離継電方式あるいは距離継電器の不動作域Cとするものである。

0073

本実施の形態4では、区間内前方事故応動部203の不動作域Cにより、第4象限での不要動作を抑制でき、このため、健全回線距離継電器の遅れ相の誤動作を抑制できる。

0074

なお、本実施の形態4の場合、前方事故応動部202の特性における円が大きいほど効果が大きい。例えば、当該円の大きさは、不動作域Cにおける第1象限内の領域より不動作域Cにおける第4象限内の領域の方が広くなる大きさとする方がよい。

0075

実施の形態5.

0076

以下、この発明の実施の形態5を、距離継電器特性の他の事例を示す図7により説明する。

0077

本実施の形態5は、前述の実施の形態1〜実施の形態4と前方事故応動部202の特性および区間内前方事故応動部203の構成および機能が異なる。従って、本実施の形態4については、前述の実施の形態1〜実施の形態4と異なる点を主体に説明する。

0078

本実施の形態5における前方事故応動部202の前方事故判定機能202Jは、基準電圧ベクトル(Vpol)と動作電圧ベクトル(Vop)の位相差が±90°以内であることを判定する。

0079

判定式は前述の実施の形態4にける(6)式を(7)式に変更したものである。

0080

θ=270°・・・・・・(7)

0081

(5)式および(7)式が成立する動作域を詳細特性図Dに示す。

0082

(5)式および(6)式が成立する動作域は、対応送電線の前方事故であると判定される動作域が、負の虚軸上に中心Oを有し原点0を通る円の内側(ハッチングを施した領域)であり、不動作域が、前記円の外側である。換言すれば、負の虚軸上に中心Oを有し原点0を通る円を前方事故応動部202の特性とするものである。

0083

また、本実施の形態5における距離継電方式あるいは距離継電器は、更に観点を変えれば、区間内前方事故応動部203により、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重ならない領域を距離継電方式あるいは距離継電器の動作域ABとし、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重なる領域Cを距離継電方式あるいは距離継電器の不動作域Cとするものである。

0084

また、本実施の形態5においては、区間内前方事故応動部203に、その論理積機能ANDの一方の入力端と前方事故応動部202の出力端との間にNOT機能を設け、保護区間内事故応動部201の動作域Aの前方事故応動部202の動作域Bと重なる領域が不動域Cとなるようにしてある。

0085

本実施の形態5では、区間内前方事故応動部203の不動作域Cにより、第4象限での不要動作を抑制でき、このため、健全回線距離継電器の遅れ相の誤動作を抑制できる。

0086

なお、本実施の形態5の場合、前方事故応動部202の特性における円が大きいほど効果が大きい。例えば、当該円の大きさは、動作域ABにおける第4象限界内の領域より不動作域Cの方が広くなる大きさとする方がよい。

0087

なお、前述の実施の形態1〜実施の形態5の距離継電方式あるいは距離継電器は、第4象限での動作を抑制することから、事故回線の進み相のオーバーリーチも防止できる。

0088

また、前述の実施の形態1〜実施の形態5の距離継電方式あるいは距離継電器においては、前方事故応動部202は、保護区間内事故応動部201と同一入力での演算が可能であることから、既存の距離継電器を簡単に改良することで実現できる。

0089

なお、図1図11の各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。

図面の簡単な説明

0090

この発明の実施の形態1を示す図で、事例として2回線送電線の第2回線での短絡事故時の距離継電方式の機能を説明する図である。
この発明の実施の形態1を示す図で、事例として2回線送電線の第1回線での短絡事故時の距離継電方式の機能を説明する図である。
この発明の実施の形態1を示す図で、距離継電器特性の事例を示す図である。
この発明の実施の形態2を示す図で、距離継電器特性の他の事例を示す図である。
この発明の実施の形態3を示す図で、距離継電器特性の更に他の事例を示す図である。
この発明の実施の形態4を示す図で、距離継電器特性の更に他の事例を示す図である。
この発明の実施の形態5を示す図で、距離継電器特性の更に他の事例を示す図である。
従来の距離継電方式を示す図で、事例として2回線送電線の第1回線での短絡事故時における事故回線の距離継電器の機能を説明する図である。
図8における事故回線の距離継電器特性を示す図である。
従来の距離継電方式を示す図で、事例として2回線送電線の第2回線での短絡事故時における事故回線の距離継電器の機能および健全回線の距離継電器の機能を説明する図である。
図10における健全回線の距離継電器特性を示す図である。

符号の説明

0091

11,12送電線、 1L 第1回線(送電線11)、
2L 第2回線(送電線12)、 21,22距離継電器、
201保護区間内事故応動部、 202前方事故応動部、
203区間内前方事故応動部、 31 PT(電圧変換器)、
41 CT(電流変換器)、 51,52遮断器(CB)、
6母線、 7電源、
0原点、 A,B,AB 動作域、
C不動作域、 F故障点
O,O201 中心。

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