JP2000224755A - Current differential protection relay - Google Patents
Current differential protection relayInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流差動保護継電装置において、残留磁束が
多く残っている状態で外部事故が発生し、CT飽和によ
り事故電流が比較的小さい領域で発生した場合において
誤動作しないようにする。
【解決手段】 検出データが格納されたデータメモリか
ら必要とする各端子データを読み出す手段と、読み出さ
れた各データをもとに動作量を作成する手段11と、前
記データメモリ内の各端子データ列を用いて各電気量に
比例した振幅値を作成する手段12と、前記各振幅値を
もとに抑制量を作成する手段と、前記記憶された過去n
サンプリング間の抑制量の内から最大値を検出する手段
13と、前記抑制量の大きさに応じて大電流域特性の電
流感度を算出する手段14と、前記動作量と抑制量のう
ちの最大値を用いて動作判定する小電流域特性15と大
電流域特性16を有する判定手段17とを備えた。
(57) [Problem] In a current differential protection relay, an external accident occurs in a state where a large amount of residual magnetic flux remains, and does not malfunction when an accident current occurs in a relatively small area due to CT saturation. To do. SOLUTION: Means for reading required terminal data from a data memory in which detected data is stored, means 11 for creating an operation amount based on each read data, and each terminal in the data memory Means for creating an amplitude value proportional to each electric quantity using a data sequence; means for creating a suppression amount based on each of the amplitude values;
A means 13 for detecting a maximum value from among the suppression amounts during sampling; a means 14 for calculating a current sensitivity of a large current range characteristic according to the magnitude of the suppression amount; A determination means 17 having a small current range characteristic 15 and a large current range characteristic 16 for determining operation using values is provided.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統を保護する保
護継電器、とりわけ送電線を電流差動原理に基づき保護
する電流差動保護継電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a protective relay for protecting a power system, and more particularly to a current differential protective relay for protecting a power transmission line based on a current differential principle.
【0002】[0002]
【従来の技術】送電線の保護方式として、電力系統の各
端子電流値を同一時刻,一定周期をもってサンプリング
し、これらのサンプリングされた検出データを用いて送
電線の保護区間内外部事故を識別する電流差動方式が多
用されている。2. Description of the Related Art As a transmission line protection method, each terminal current value of a power system is sampled at the same time and at a constant period, and an external accident in a protection section of the transmission line is identified by using the sampled detection data. The current differential method is frequently used.
【0003】以下、図9によって電流差動保護原理を説
明する。この方式は各端A,B,C端子の電流変成器C
T1を介して得られる電流iA,iB,iCのベクトル
和の絶対値|iA+iB+iC|を動作量とし、前記電
流iA,iB,iCの夫々のスカラー和|iA|+|i
B|+|iC|に定数Rを乗じた量を抑制量として、動
作量と抑制量の差が一定値K以上あるか否かにより動作
判定し、各端子A,B,C内外部の事故か否かを識別す
るものである。これを動作式で表すと下式のようにな
る。Hereinafter, the principle of current differential protection will be described with reference to FIG. This method uses a current transformer C at each end A, B and C terminals.
The absolute value | iA + iB + iC | of the vector sum of the currents iA, iB and iC obtained through T1 is defined as the operation amount, and the respective scalar sums of the currents iA, iB and iC | iA | + | i
B | + | iC | is multiplied by a constant R, and the operation is determined based on whether or not the difference between the operation amount and the suppression amount is equal to or greater than a fixed value K, and an accident inside or outside the terminals A, B, and C is performed. It is for identifying whether or not. This can be expressed by the following equation when expressed by an operation equation.
【数1】 |iA+iB+iC|−R(|iA|+|iB|+|iC|)≧K ………………(1)| IA + iB + iC | −R (| iA | + | iB | + | iC |) ≧ K (1)
【0004】電流差動継電器の適用には、例えば、図1
0に示すように外部事故時に過大な事故電流分iFがC
端子に集中して流出し電流変成器CT1が飽和しやすく
なってしまう。且つその時A,B端子での流入電流i
A,iBによってA,B端子の電流変成器CT1が飽和
しない場合は、C端子で生じた電流変成器CT1の飽和
による誤差分がそのまま差動電流分になってしまう。[0004] To apply a current differential relay, for example, FIG.
As shown in FIG.
The current transformer CT1 is likely to saturate and flow out of the terminal. And at that time the inflow current i at the A and B terminals
If the current transformer CT1 at the A and B terminals does not saturate due to A and iB, the error due to the saturation of the current transformer CT1 generated at the C terminal is directly used as the differential current.
【0005】そして、飽和度合いによっては誤動作に至
ってしまう可能性を生じるが(1)式の第2項目を比較
的大きくしておけば誤動作は防止できる。しかし、図1
1に示すように並行2回線送電線の1L,2L側F点で
の内部事故時にC端子の2L側は流出端子となり、前記
電流変成器CT1の誤差がなくても(1)式の左辺第1
項目の動作量と第2項目の抑制量の比が接近し外部事故
との認識能力が低下してくる可能性が生じる。There is a possibility that a malfunction may occur depending on the degree of saturation. However, the malfunction can be prevented by making the second item of the equation (1) relatively large. However, FIG.
As shown in FIG. 1, when an internal accident occurs at the point F on the 1L and 2L sides of the parallel two-line transmission line, the 2L side of the C terminal becomes an outflow terminal, and even if there is no error in the current transformer CT1, the left side of the equation (1) 1
There is a possibility that the ratio between the operation amount of the item and the suppression amount of the second item approaches, and the ability to recognize an external accident decreases.
【0006】この場合は(1)式の第2項目の抑制量を
大きくすると内部事故でありながら動作できない不具合
が生じることになる。従って、外部事故で動作量が、又
は、内部事故で抑制量が発生しても高感度に保護区間内
外部の事故を識別するため、電流の大小によって特性を
切換える方式が通常適用されている。即ち、下式のよう
な特性としている。In this case, if the suppression amount of the second item in the equation (1) is increased, a malfunction occurs even though the accident is an internal accident. Therefore, even if an operation amount is generated by an external accident or a suppression amount is generated by an internal accident, a method of switching characteristics according to the magnitude of a current is usually applied in order to identify an accident outside the protection section with high sensitivity. That is, the characteristics are as shown in the following expression.
【数2】 |iA+iB+iC|−R1 ×(|iA|+|iB|+|iC|) ≧K01 …………… 小電流域 ………………(2) |iA+iB+iC|−R2 ×(|iA|+|iB|+|iC|) ≧K02 …………… 大電流域 ………………(3) 但し、R1 <R2 ,K01>K02| IA + iB + iC | -R1 × (| iA | + | iB | + | iC |) ≧ K01 …………… Small current range …………… (2) | iA + iB + iC | −R2 × (| iA | + | iB | + | iC |) ≧ K02 large current region (3) where R1 <R2, K01> K02
【0007】上記(2)式は、電流が比較的小さい領域
では抑制量を小さくして高感度にし、(3)式は、電流
が大きい領域ではCT飽和等の種々の誤差分による影響
を避けるため抑制量を比較的大きくして低感度にしてい
る。The above equation (2) reduces the amount of suppression in a region where the current is relatively small to increase the sensitivity, and the equation (3) avoids the effects of various errors such as CT saturation in a region where the current is large. For this reason, the suppression amount is set relatively large to make the sensitivity low.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】図10に示す外部事故
時のCT飽和において、保護区間の内部事故により事故
電流に含まれる直流成分でCTが飽和した後、残留磁束
が多く残っている状態で保護区間の外部事故が発生した
場合、外部事故のみが発生した場合よりもC端子の電流
変成器CT1が飽和しやすい状態になっているため、事
故電流が比較的小さい領域でもCT飽和が発生する。In the case of CT saturation at the time of an external accident shown in FIG. 10, after a CT is saturated by a DC component included in an accident current due to an internal accident in a protection section, a state where a large amount of residual magnetic flux remains. When an external accident occurs in the protection section, the current transformer CT1 of the C terminal is more likely to be saturated than in the case where only an external accident occurs, so that CT saturation occurs even in a region where the accident current is relatively small. .
【0009】外部事故時に比較的小さい事故電流でCT
が飽和する場合の動作量と抑制量の時間的関係を図12
に示す。常時の負荷状態のA点から事故発生によりCT
飽和による波形歪みの影響が現れるまではAB間の変化
で表される。In the event of an external accident, the CT
FIG. 12 shows the temporal relationship between the amount of operation and the amount of suppression when
Shown in CT from point A under normal load condition
Until the influence of the waveform distortion due to the saturation appears, it is represented by a change between AB.
【0010】その後波形歪みが比較的顕著に表れて動作
量が大きくなってくる場合の変化をBC間で示す。CT
飽和が継続し主に図12のハッチング部で示される領域
に入った場合、大電流域,小電流域共に動作する領域に
入るため、外部事故でありながらリレーが不要動作する
ことになる。[0010] The change when the amount of operation increases after the waveform distortion appears relatively conspicuously is shown between BCs. CT
When the saturation continues and the vehicle mainly enters a region indicated by a hatched portion in FIG. 12, the vehicle enters a region where both the large current region and the small current region operate, so that the relay does not need to operate despite an external accident.
【0011】以上のように、保護区間の内部事故後に残
留磁束が残っている状態で外部事故により小さい事故電
流でCT飽和が発生した場合、小電流域特性の領域で動
作量が発生するため、保護区間の外部事故時に誤動作に
至る可能性が生じる。As described above, when CT saturation occurs with a smaller fault current in an external fault in a state where residual magnetic flux remains after a fault inside the protection section, an operation amount occurs in a small current range characteristic area. In the event of an external accident in the protection section, a malfunction may occur.
【0012】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、残留磁束が多く残っている状態で外部事故による
CT飽和により事故電流が比較的小さい領域で発生した
場合において、誤動作する懸念がない電流差動保護継電
装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is no fear of malfunction when a large amount of residual magnetic flux remains and an accident current is generated in a relatively small area due to CT saturation due to an external accident. It is an object of the present invention to provide a current differential protection relay.
【0013】[0013]
【問題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係る電流差動保護継電装置は、電力系統の各端子電流値
を同一時刻,一定周期をもってサンプリングし、これら
のサンプリングされた検出データを用いて保護演算を行
なう電流差動保護継電装置において、検出データが格納
されたデータメモリから必要とする各端子データを読み
出す手段と、読み出された各データをもとに動作量を作
成する手段と、前記データメモリ内の各端子データ列を
用いて各電気量に比例した振幅値を作成する手段と、前
記各振幅値をもとに抑制量を作成する手段と、前記記憶
された過去nサンプリング間の抑制量の内から最大値を
検出する手段と、前記抑制量の大きさに応じて大電流域
特性の電流感度を算出する手段と、前記動作量と抑制量
のうちの最大値を用いて動作判定する小電流域特性と大
電流域特性を有する判定手段から構成した。The current differential protection relay according to claim 1 of the present invention samples the terminal current values of the power system at the same time and at a constant period, and these sampled values are obtained. In a current differential protection relay that performs a protection operation using detection data, a means for reading required terminal data from a data memory in which the detection data is stored, and an operation amount based on the read data. Means for creating an amplitude value proportional to each electric quantity using each terminal data string in the data memory; means for creating a suppression amount based on each amplitude value; and Means for detecting the maximum value from among the suppressed amounts during the past n samplings, means for calculating the current sensitivity of the large current region characteristic according to the magnitude of the suppressed amount, and the operation amount and the suppressed amount The maximum value of It consisted determining means having an operating determining small-current region characteristics and a large current region characteristics are.
【0014】本発明の[請求項1]に係る電流差動保護
継電装置は、検出データが格納されたデータメモリから
必要とする各端子データを読み出し、この読み出された
各データをもとに動作量を作成すると共に、データメモ
リ内の各端子データ列を用いて各電気量に比例した振幅
値を作成し、これら各振幅値をもとに抑制量を作成す
る。又、記憶された過去nサンプリング間の抑制量の内
から最大値を検出し、この抑制量の大きさに応じて大電
流域特性の電流感度を算出することにより、外部事故時
のCT飽和による誤動作を防止する。The current differential protection relay according to claim 1 of the present invention reads necessary terminal data from a data memory in which detection data is stored, and based on the read data. In addition to creating an operation amount, an amplitude value proportional to each electric quantity is created using each terminal data string in the data memory, and a suppression amount is created based on each amplitude value. Further, the maximum value is detected from the stored suppression amounts during the past n samplings, and the current sensitivity of the large current range characteristic is calculated in accordance with the magnitude of the suppression amount. Prevent malfunction.
【0015】本発明の[請求項2]に係る電流差動保護
継電装置は、[請求項1]において、大電流域特性の電
流感度を段階的に変化させる構成とした。よって抑制量
の大きさに応じて大電流域特性の電流感度を段階的に変
化させる手段を備えたことにより、外部事故時のCT飽
和による誤動作を防止する。[0015] The current differential protection relay according to claim 2 of the present invention is arranged such that the current sensitivity of the large current range characteristic is changed stepwise in claim 1. Therefore, the provision of the means for changing the current sensitivity of the large current range characteristic stepwise according to the magnitude of the suppression amount prevents malfunction due to CT saturation at the time of an external accident.
【0016】本発明の[請求項3]に係る電流差動保護
継電装置は、[請求項2]において、感度値が一定値以
下にならないようにクランプさせる手段を備えた。よっ
て抑制量の大きさに応じて大電流域特性の電流感度を段
階的に変化させることにより、1/2流出を伴なう内部
事故を正常に検出できるように動作感度が一定値以下に
ならないようにクランプする処理を行なう。According to a third aspect of the present invention, the current differential protection relay device according to the second aspect further comprises means for clamping the sensitivity value so that the sensitivity value does not fall below a predetermined value. Therefore, by gradually changing the current sensitivity of the large current range characteristic according to the magnitude of the suppression amount, the operation sensitivity does not fall below a certain value so that an internal accident accompanied by a 流出 outflow can be normally detected. Is performed as described above.
【0017】本発明の[請求項4]に係る電流差動保護
継電装置は、[請求項3]において、内部事故の最大抑
制量以上では不要に高感度としないように感度切換する
手段から構成した。よって抑制量の大きさに応じて大電
流域特性の電流感度を段階的に変化させることにより、
1/2流出を伴なう内部事故を正常に検出できるように
動作感度が一定値以下にならないようクランプさせ、リ
レー動作状態によっては前記大電流域特性の電流感度算
出を活殺する切換を行なう。According to a fourth aspect of the present invention, in the current differential protection relay according to the third aspect, the sensitivity switching means for switching the sensitivity so that the sensitivity is not unnecessarily high when the internal accident is suppressed beyond the maximum suppression amount. Configured. Therefore, by gradually changing the current sensitivity of the large current range characteristic according to the magnitude of the suppression amount,
The operation sensitivity is clamped so as not to be lower than a certain value so that an internal accident accompanied by a 1/2 outflow can be normally detected, and depending on the operation state of the relay, switching is performed to kill the current sensitivity calculation of the large current range characteristic.
【0018】本発明の[請求項5]に係る電流差動保護
継電装置は、[請求項3]において、リレー動作状態に
よって前記大電流域特性の電流感度に正の定数を乗じて
ヒステリシス特性を有する構成とした。よって抑制量の
大きさに応じて大電流域特性の電流感度を段階的に変化
させる手段により、1/2流出を伴なう内部事故を正常
に検出できるように動作感度が一定値以下にならないよ
うクランプさせ、リレー動作状態によって前記大電流域
特性の電流感度に正の定数を乗じてヒステリシス特性を
持たせる。According to a fifth aspect of the present invention, in the current differential protection relay device according to the third aspect, the hysteresis characteristic is obtained by multiplying the current sensitivity of the large current range characteristic by a positive constant depending on a relay operation state. . Therefore, by means for changing the current sensitivity of the large current range characteristic stepwise according to the magnitude of the suppression amount, the operation sensitivity does not fall below a certain value so that an internal accident accompanied by a 流出 outflow can be normally detected. And a hysteresis characteristic is obtained by multiplying the current sensitivity of the large current range characteristic by a positive constant depending on the operation state of the relay.
【0019】本発明の[請求項6]に係る電流差動保護
継電装置は、[請求項2]において、試験機能として前
記大電流域特性の電流感度算出結果を保持及び復帰する
機能を備えた。よって試験機能として前記大電流域特性
の電流感度算出結果を保持及び復帰する機能を持たせ
る。The current differential protection relay device according to claim 6 of the present invention according to claim 2 is provided with a function of retaining and restoring the current sensitivity calculation result of the large current range characteristic as a test function. Was. Therefore, a function of holding and returning the current sensitivity calculation result of the large current range characteristic is provided as a test function.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】図1は第1の実施の形態を示す電
流差動保護継電装置の構成を示す機能ブロック図であ
る。図1において、10は電流差動保護継電装置で、動
作量検出手段11、抑制量検出手段12、最大抑制量検
出13及び大電流域特性の電流感度算出手段14、小電
流域演算手段15、大電流域演算手段16、リレー動作
判定手段17から構成されている。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a current differential protection relay according to a first embodiment. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a current differential protection relay, which is an operation amount detection unit 11, a suppression amount detection unit 12, a maximum suppression amount detection 13, a current sensitivity calculation unit 14 for a large current region characteristic, and a small current region calculation unit 15. , A large current range calculating means 16 and a relay operation determining means 17.
【0021】図2は、動作説明のためのフローチャート
である。まず、ステップS21においてはデータメモリ
から必要とする各端子の電流データ(iAm),(iB
m),(iCm)を読み出し、ステップS22において
差動電流分(idm)を作成する。差動電流分idmは
各端子電流iAm,iBm,iCmから下記(4)式に
て算出される。FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation. First, in step S21, the current data (iAm) and (iB
m) and (iCm) are read, and a differential current component (idm) is created in step S22. The differential current idm is calculated from the terminal currents iAm, iBm and iCm by the following equation (4).
【0022】ステップS23においては前記各ステップ
S21,S22で得られたデータ(iAm,iBm,i
Cm,idm)をもとにして交流電気量の大きさに比例
した量IAm,IBm,ICm,Idmを算出する。ス
テップS24においてはステップS23で求めたIA
m,IBm,ICmから(5)式によって抑制量IRm
を算出する。In step S23, the data (iAm, iBm, i) obtained in steps S21 and S22 is obtained.
Cm, idm), the quantities IAm, IBm, ICm, Idm proportional to the magnitude of the AC electricity quantity are calculated. In step S24, the IA obtained in step S23
m, IBm, and ICm, the suppression amount IRm by the equation (5).
Is calculated.
【数3】 idm=iAm+iBm+iCm ………………(4) IRm=IAm+IBm+ICm ………………(5)(3) idm = iAm + iBm + iCm (4) IRm = IAm + IBm + ICm (5)
【0023】更に、IRmについては、m時点以降nサ
ンプリング間必要とするため所定のデータメモリに格納
しておく。ステップS25においてはステップS24で
得られたIRmと、IRmの過去nサンプリング間の値
(IRm−1,IRm−2,…,IRm−n)を記憶し
ている所定のデータメモリから前記各データを読み出
し、IRm(IRm−1,IRm−2,…,IRm−
n)の中の最大値IRMAXmを検出する。Further, IRm is stored in a predetermined data memory because it is necessary for n samplings after the time point m. In step S25, the data is stored in a predetermined data memory that stores the IRm obtained in step S24 and the values (IRm-1, IRm-2,..., IRm-n) of the IRm during the past n samplings. Read, IRm (IRm-1, IRm-2, ..., IRm-
The maximum value IRMAXm in n) is detected.
【0024】ステップS26では、ステップS23及び
ステップS25で得られた(Idm,IRMAXm)と定数
R1 ,K01とから前記(2)式が成立するか否かを検出
する。そしてこれが成立したならば動作と判定し、ステ
ップS27へ進む。なお、前記のmはサンプリング時系
列を表し、且つ交流量を30°毎にサンプリングする場
合を想定している。At step S26, it is detected from the (Idm, IRMAXm) obtained at steps S23 and S25 and the constants R1, K01 whether or not the equation (2) holds. If this is established, it is determined that the operation is performed, and the process proceeds to step S27. Note that m represents a sampling time series, and it is assumed that the AC amount is sampled every 30 °.
【0025】したがって時系列(m)と(m−1)の差
は1サンプリングであり、(m)が最も新しいサンプリ
ング時刻のものであることを意味する。また(m−n)
のnは任意の値を示し、時系列(m)と(m−n)の差
はnサンプリングであることを意味する。ステップS2
7において、大電流域特性判定式の定数K02′を算出す
る。まず、所定値K1 に対し抑制量(IRm)との感度
切換係数kを(6)式にて算出する。Therefore, the difference between the time series (m) and (m-1) is one sampling, which means that (m) is at the latest sampling time. Also, (mn)
N indicates an arbitrary value, and the difference between the time series (m) and (mn) means that n sampling is performed. Step S2
At 7, the constant K02 'of the large current range characteristic determination formula is calculated. First, a sensitivity switching coefficient k between the predetermined value K1 and the suppression amount (IRm) is calculated by the equation (6).
【0026】(6)式で求めた感度切換係数kと大電流
域特性判定式の定数K02より、ステップS24で得られ
た抑制量(IRm)に対する大電流域特性判定式の定数
K02′を(7)式にて算出する。(7)式で求めた定数
K02′は、ステップS28において、(7)式で求めた
K02′とステップS23及びステップS25で得られた
(Idm,IRMAXm)と定数R2 から前記(3)式が成
立するか否かを検出する。これが成立したならば動作と
判定し次に進む。ステップS26において(2)式が成
立しなければ不動作と判定し次の処理に進む。更に、ス
テップS28において(3)式が成立しない場合も不動
作と判定し次の処理に進む。From the sensitivity switching coefficient k obtained by the equation (6) and the constant K02 of the large current area characteristic determination equation, the constant K02 'of the large current area characteristic determination equation for the suppression amount (IRm) obtained in step S24 is represented by ( Calculated by equation 7). In step S28, the constant K02 'obtained by the equation (7) is obtained from the equation (3) from the K02' obtained by the equation (7), (Idm, IRMAXm) obtained in steps S23 and S25, and the constant R2. It is detected whether or not the condition is satisfied. If this is established, it is determined that the operation is performed, and the process proceeds to the next step. If the expression (2) is not satisfied in step S26, it is determined that no operation is performed, and the process proceeds to the next process. Further, when the formula (3) is not satisfied in step S28, it is determined that the operation is not performed, and the process proceeds to the next process.
【数4】 k=IRm/K1 …………………(6) K02′=K02×k …………………(7)K = IRm / K1 (6) K02 '= K02 × k (7)
【0027】以上のフローチャートによる動作説明を比
率特性図上で表すと図3のようになる。図3は、常時負
荷状態のA点から、外部事故発生からCT飽和による波
形歪みの影響が現れるまでをAB間の変化で表し、その
後波形歪みが比較的顕著に現れた場合の変化をBC間で
表し、そのC点が大電流域,小電流域の動作領域に入っ
ている場合について表している。FIG. 3 shows the operation of the above-described flowchart on the ratio characteristic diagram. FIG. 3 shows the change from point A in the constant load state to the influence of waveform distortion due to CT saturation from the occurrence of an external accident to the effect of waveform distortion due to CT saturation, and the change when the waveform distortion appears relatively remarkably thereafter between BC. Represents the case where the point C is in the operation region of the large current region and the small current region.
【0028】外部事故時のCT飽和による波形歪みの軌
跡はAB,BC間で表されるが、リレー判定に使用する
前記ステップS25で求めた過去nサンプリング間の最
大抑制量(IRMAXm)の変化は、CT飽和による波形歪
みの影響が現れるまでは同じAB間の変化であるが、そ
の後波形歪みが比較的顕著に現れた場合の変化はBC′
間となる。The locus of waveform distortion due to CT saturation at the time of an external accident is represented between AB and BC. The change in the maximum suppression amount (IRMAXm) during the past n samplings obtained in step S25 used for relay determination is as follows. , The change between A and B is the same until the influence of the waveform distortion due to CT saturation appears, but the change when the waveform distortion appears relatively remarkably thereafter is BC ′.
Between.
【0029】この時、前記ステップS27において抑制
量の大きさに応じて大電流域特性の電流感度を算出する
ことにより、事故電流がC点にある場合の比率特性は、
図3のハッチングで示す特性となり、事故電流C点は大
電流域と小電流域の動作領域に入ることになるが事故電
流の最大抑制量C′点は大電流域の動作領域から外れ不
動作領域となるのでリレーは不要動作しない。At this time, by calculating the current sensitivity of the large current range characteristic according to the magnitude of the suppression amount in step S27, the ratio characteristic when the fault current is at the point C is as follows:
The characteristics indicated by hatching in FIG. 3 indicate that the fault current point C falls within the large current range and the small current range operating region, but the maximum fault current suppression amount C 'deviates from the large current range operating region and does not operate. The relay does not operate unnecessarily because it is an area.
【0030】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば外部事故時のCT飽和による波形歪みが発生した場合
にも、抑制量の大きさからK02′を算出し(3) 式の電流
感度を変化させることにより、小電流域での歪み発生に
よる電流差動保護継電装置の不要応動を防止することが
できる。As described above, according to the present embodiment, even when waveform distortion occurs due to CT saturation at the time of an external accident, K02 'is calculated from the magnitude of the suppression amount, and the current sensitivity of equation (3) is calculated. , It is possible to prevent unnecessary response of the current differential protection relay due to distortion in a small current range.
【0031】図4は第2の実施の形態を示す構成図であ
り、処理内容のフローチャートとして示す。本実施の形
態では感度切換係数kを所定の離散的な値としたもので
ある。即ち、図2のステップS27に代えて、図4では
ステップS27−1としたものである。FIG. 4 is a block diagram showing the second embodiment, which is shown as a flowchart of the processing contents. In the present embodiment, the sensitivity switching coefficient k is a predetermined discrete value. That is, in FIG. 4, step S27-1 is replaced with step S27-1 in FIG.
【0032】この感度切換係数kを用いて(7)式でK
02′を算出することにより、大電流域特性の電流感度を
段階的に変化させるようにした。このように段階的に変
化するK02′とステップS23及びステップS25で得
られた(Idm,IRMAXm)と定数R2 とからステップ
S28にて前記(3)式が成立するか否かを検出するこ
とで、小電流域での歪み発生による電流差動保護継電装
置の不要応動を防止することができる。Using this sensitivity switching coefficient k, K
By calculating 02 ', the current sensitivity of the large current range characteristic is changed stepwise. From K02 'thus changing stepwise, (Idm, IRMAXm) obtained in steps S23 and S25, and constant R2, it is detected in step S28 whether or not the equation (3) is satisfied. In addition, unnecessary response of the current differential protection relay due to generation of distortion in a small current region can be prevented.
【0033】図5は第3の実施の形態を示す構成図であ
り、前記同様に処理内容のフローチャートとして示す。
本実施の形態では感度切換係数kを所定の離散的な値と
すると共に、一定値以下とならないように(x≦k)し
たものである。即ち、図2のステップS27に代えて、
図5ではステップS27−2としたものである。FIG. 5 is a block diagram showing the third embodiment, which is shown as a flowchart of the processing contents in the same manner as described above.
In the present embodiment, the sensitivity switching coefficient k is set to a predetermined discrete value, and is set so as not to be less than a certain value (x ≦ k). That is, instead of step S27 in FIG.
In FIG. 5, step S27-2 is performed.
【0034】即ち、感度切換係数kに対し1/2流出を
伴なう内部事故を考慮し、一定値以下とならないように
(x≦k)とクランプさせることにより、ステップS2
8にて前記(3)式の検出で内部事故時に誤不動作を防
止することができる。That is, the sensitivity switching coefficient k is clamped to (x ≦ k) so as not to be less than a certain value in consideration of an internal accident accompanied by 1 / outflow with respect to the sensitivity switching coefficient k.
At 8, the detection of the above equation (3) makes it possible to prevent erroneous operation during an internal accident.
【0035】図6は第4の実施の形態を示す構成図であ
り、前記同様に処理内容を示すフローチャートとして示
す。本実施の形態では感度切換係数kを所定の離散的な
値とし、且つ一定値以下とならないように(x≦k)す
ると共に、不要に高感度としないように(k≦y)した
ものである。即ち、図2のステップS27に代えて、ス
テップS27−3としたものである。FIG. 6 is a block diagram showing the fourth embodiment, which is shown as a flowchart showing the processing contents in the same manner as described above. In the present embodiment, the sensitivity switching coefficient k is set to a predetermined discrete value, not to be less than a certain value (x ≦ k), and not to be unnecessarily high (k ≦ y). is there. That is, step S27-3 is replaced with step S27-3 in FIG.
【0036】即ち、感度切換係数kに対し、一定値以下
とならないように所定の下限値にてクランプさせ、更に
内部事故の最大抑制量以上では、不要に特性を高感度と
しないように感度切換係数kを算出し、ステップS28
にて前記(3)式の検出で内部事故時の誤不動作及び外
部事故時の誤動作を防止することができる。That is, the sensitivity switching coefficient k is clamped at a predetermined lower limit so as not to be less than a fixed value, and the sensitivity is switched so that the characteristic is not unnecessarily high when the internal accident is suppressed more than the maximum suppression amount. A coefficient k is calculated, and step S28
By the detection of the above equation (3), it is possible to prevent a malfunction and an error in an internal accident and a malfunction in an external accident.
【0037】図7は第5の実施の形態を示す構成図であ
り、前記同様に処理内容を示すフローチャートとして示
す。本実施の形態では感度切換係数kを所定範囲内(x
≦k≦y)にクランプし、電流感度に正の定数を乗じて
ヒステリシス特性を持たせるようにした。FIG. 7 is a block diagram showing the fifth embodiment, and is shown as a flowchart showing the processing contents in the same manner as described above. In the present embodiment, the sensitivity switching coefficient k is set within a predetermined range (x
≦ k ≦ y), and the current sensitivity is multiplied by a positive constant to provide a hysteresis characteristic.
【0038】即ち、図2のステップS27の代りにステ
ップS27−3を設け、ステップS28の代りにステッ
プS28−1,S28−2を設けたものであり、ステッ
プS28−1において電流感度に正の定数Z1 を乗ずる
と共に、ステップS28−2において電流感度に正の定
数Z2 を乗じたものである。That is, step S27-3 is provided in place of step S27 in FIG. 2, and steps S28-1 and S28-2 are provided in place of step S28. In step S28-1, the current sensitivity is positive. The current sensitivity is multiplied by a positive constant Z2 in step S28-2 while multiplying by the constant Z1.
【0039】要するに、感度切換係数kに対し1/2流
出を伴なう内部事故を考慮し、一定値以下とならないよ
うに(x≦k)とクランプさせ、ステップS28にて電
流感度に正の定数を乗じてヒステリシス特性を持たせる
ことにより、内部事故時の誤不動作、外部事故時の誤動
作を防止することができる。In short, in consideration of an internal accident involving 1/2 outflow with respect to the sensitivity switching coefficient k, the sensitivity switching coefficient k is clamped so that it does not fall below a certain value (x ≦ k). By giving a hysteresis characteristic by multiplying by a constant, it is possible to prevent a malfunction and an error in an internal accident and a malfunction in an external accident.
【0040】図8は第6の実施の形態を示す構成図であ
り、前記同様に処理内容のフローチャートとして示す。
本実施の形態では本継電装置が試験中であれば大電流域
における電流感度を任意の値に保持して正特性や動特性
を測定できるようにしたものである。そのために設けた
ものはステップS29とステップS30であり、前記ス
テップS29では本継電装置が試験中であるか否かを判
定し、ステップS30では任意の設定値を整定するもの
である。FIG. 8 is a block diagram showing the sixth embodiment, which is shown as a flowchart of the processing contents in the same manner as described above.
In the present embodiment, while the relay device is under test, the current sensitivity in the large current region is held at an arbitrary value so that the positive characteristic and the dynamic characteristic can be measured. Step S29 and step S30 are provided for this purpose. In step S29, it is determined whether or not the relay device is being tested, and in step S30, an arbitrary set value is set.
【0041】上記実施の形態では3端子構成として電力
系統を説明したが、2端子構成又は4端子構成以上の場
合にも適用できる。この場合にはステップS21の差動
電流分idm,ステップS24の抑制量IRmに対応す
る量として、(8)式を算出し、これに抑制量の最大値
(IRMAX )及び(2),(3)式を適用すればよい。
なお、( )内のNは端子数である。そして本実施例で
は保護区間を送電線として説明したが、これに限定され
るものではなく、例えば母線,変圧器等の保護にも適用
できることは勿論である。In the above embodiment, the power system has been described as a three-terminal configuration, but the present invention can be applied to a two-terminal configuration or a four-terminal configuration or more. In this case, equation (8) is calculated as an amount corresponding to the differential current idm in step S21 and the suppression amount IRm in step S24, and the maximum value (IRMAX) of the suppression amount and (2), (3) ) Equation may be applied.
Note that N in () is the number of terminals. In this embodiment, the protection section is described as a transmission line. However, the present invention is not limited to this, and it is needless to say that the protection section can be applied to protection of a bus, a transformer, and the like.
【数5】 idm=i(1)m+i(2)m+…+i(N)m IRm=I(1)m+I(2)m+…+I(N)m …………………(8)## EQU00005 ## idm = i (1) m + i (2) m +... + I (N) m IRm = I (1) m + I (2) m +... + I (N) m ... (8)
【0042】[0042]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
力系統の各端子電流値を同一時刻,一定周期をもってサ
ンプリングし、これらのサンプリングされた検出データ
を用いて保護演算を行なう電流差動保護継電装置におい
て、抑制量の大きさから大電流域特性の電流感度を算出
し大電流域特性を段階的に変化させることで電流差動保
護継電装置の誤動作を防止するようにしたものである。As described above, according to the present invention, each terminal current value of a power system is sampled at the same time and at a constant period, and a protection operation is performed using the sampled detection data. In the protection relay, the current sensitivity of the large current range characteristic is calculated from the amount of suppression and the malfunction of the current differential protection relay is prevented by changing the large current range characteristic stepwise. It is.
【0043】これにより、保護区間の内部事故により事
故電流に含まれる直流成分でCTが飽和した後、残留磁
束が多く残っている状態で保護区間の外部事故により事
故電流が小さい状態でCT飽和が発生した場合でも、電
流差動保護継電装置の不要応動を防止することができ、
更に通常の内部事故時の検出感度を損なうことなく適用
可能な電流差動保護継電装置を供給することができる。Thus, after the CT is saturated by the DC component included in the fault current due to the fault inside the protection section, the CT saturation occurs when the fault current is small due to the fault outside the protection section while a large amount of residual magnetic flux remains. Even if it occurs, unnecessary response of the current differential protection relay can be prevented,
Further, it is possible to provide a current differential protection relay device which can be applied without impairing the detection sensitivity at the time of a normal internal accident.
【図1】本発明による電流差動保護継電装置の処理内容
を説明するための機能ブロック図。FIG. 1 is a functional block diagram for explaining processing contents of a current differential protection relay device according to the present invention.
【図2】本発明の[請求項1]の動作を説明するフロー
チャート。FIG. 2 is a flowchart illustrating the operation of claim 1 of the present invention.
【図3】大電流域特性の電流感度算出の処理を概念的に
示す図。FIG. 3 is a diagram conceptually showing a process of calculating a current sensitivity of a large current region characteristic.
【図4】本発明の[請求項2]の動作を説明するフロー
チャート。FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of claim 2 of the present invention.
【図5】本発明の[請求項3]の動作を説明するフロー
チャート。FIG. 5 is a flowchart illustrating the operation of claim 3 of the present invention.
【図6】本発明の[請求項4]の動作を説明するフロー
チャート。FIG. 6 is a flowchart illustrating the operation of claim 4 of the present invention.
【図7】本発明の[請求項5]の動作を説明するフロー
チャート。FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of claim 5 of the present invention.
【図8】本発明の[請求項6]の動作を説明するフロー
チャート。FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of claim 6 of the present invention.
【図9】電流差動保護方式の一般的な原理を説明する
図。FIG. 9 is a diagram illustrating a general principle of a current differential protection system.
【図10】外部事故時に1端子に集中して電流が流れる
様子を示した図。FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which current flows intensively to one terminal during an external accident.
【図11】内部事故時に電流が流出する端子が生じる場
合を説明する図。FIG. 11 is a diagram illustrating a case where a terminal from which a current flows during an internal accident occurs.
【図12】CT飽和時と飽和による影響が残っている場
合の事故除去時の動作量と抑制量との関係を概念的に示
す図。FIG. 12 is a diagram conceptually showing the relationship between the amount of operation and the amount of suppression at the time of accident elimination at the time of CT saturation and when the influence of saturation remains.
1 電流変成器 10 電流差動保護継電装置 11 動作量検出手段 12 抑制量検出手段 13 最大抑制量検出手段 14 大電流域特性の電流感度算出手段 15 小電流域演算手段 16 大電流域演算手段 17 リレー動作判定手段 REFERENCE SIGNS LIST 1 current transformer 10 current differential protection relay device 11 operation amount detection means 12 suppression amount detection means 13 maximum suppression amount detection means 14 current sensitivity calculation means for large current range characteristics 15 small current range calculation means 16 large current range calculation means 17 Relay operation judgment means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 博 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 栗原 一 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 小野寺 昌敏 東京都府中市晴見町二丁目24番地の1 東 芝システムテクノロジー株式会社内 Fターム(参考) 5G047 AA03 AA05 BB01 CA03 CB03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroshi Ota 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Toshiba Fuchu Plant, Inc. 72) Inventor Masatoshi Onodera 2-24-24 Harumicho, Fuchu-shi, Tokyo Toshiba System Technology Corporation F-term (reference) 5G047 AA03 AA05 BB01 CA03 CB03
Claims (6)
定周期をもってサンプリングし、これらのサンプリング
された検出データを用いて保護演算を行なう電流差動保
護継電装置において、検出データが格納されたデータメ
モリから必要とする各端子データを読み出す手段と、読
み出された各データをもとに動作量を作成する手段と、
前記データメモリ内の各端子データ列を用いて各電気量
に比例した振幅値を作成する手段と、前記各振幅値をも
とに抑制量を作成する手段と、前記記憶された過去nサ
ンプリング間の抑制量の内から最大値を検出する手段
と、前記抑制量の大きさに応じて大電流域特性の電流感
度を算出する手段と、前記動作量と抑制量のうちの最大
値を用いて動作判定する小電流域特性と大電流域特性を
有する判定手段とを備えたことを特徴とする電流差動保
護継電装置。1. A current differential protection relay device for sampling each terminal current value of a power system at the same time and at a constant period and performing a protection operation using the sampled detection data, wherein the detection data is stored. Means for reading each terminal data required from the read data memory, means for creating an operation amount based on each read data,
Means for creating an amplitude value proportional to each electrical quantity using each terminal data string in the data memory; means for creating a suppression amount based on each of the amplitude values; Means for detecting the maximum value from among the suppression amounts, means for calculating the current sensitivity of the large current range characteristic according to the magnitude of the suppression amount, and using the maximum value of the operation amount and the suppression amount A current differential protection relay device comprising: a determination unit having a small current range characteristic for determining operation and a large current range characteristic.
おいて、大電流域特性の電流感度は段階的に変化させる
手段を備えたことを特徴とする電流差動保護継電装置。2. The current differential protection relay device according to claim 1, further comprising means for changing the current sensitivity of the large current range characteristic in a stepwise manner.
おいて、感度が一定値以下にならないようにクランプさ
せる手段を備えたことを特徴とする電流差動保護継電装
置。3. The current differential protection relay device according to claim 2, further comprising means for clamping the sensitivity so that the sensitivity does not fall below a predetermined value.
おいて、内部事故の最大抑制量以上では不要に高感度と
しないように感度切換する手段を備えたことを特徴とす
る電流差動保護継電装置。4. The current differential protection relay according to claim 3, further comprising means for switching the sensitivity so that the sensitivity is not unnecessarily high when the internal accident is suppressed to a maximum amount or more. Protection relay.
おいて、リレー動作状態によって前記大電流域特性の電
流感度に正の定数を乗じてヒステリシス特性を有するよ
うにしたことを特徴とする電流差動保護継電装置。5. The current differential protection relay according to claim 3, wherein a hysteresis characteristic is obtained by multiplying a current sensitivity of the large current range characteristic by a positive constant depending on a relay operation state. Current differential protection relay.
おいて、試験機能として前記大電流域特性の電流感度算
出結果を保持及び復帰する機能を備えたことを特徴とす
る電流差動保護継電装置。6. The current differential protection relay according to claim 2, further comprising a function of holding and returning a current sensitivity calculation result of the large current range characteristic as a test function. Relay device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11023587A JP2000224755A (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Current differential protection relay |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11023587A JP2000224755A (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Current differential protection relay |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000224755A true JP2000224755A (en) | 2000-08-11 |
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ID=12114727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11023587A Pending JP2000224755A (en) | 1999-02-01 | 1999-02-01 | Current differential protection relay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000224755A (en) |
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