JP2006006044A - Short-circuit direction relay system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、方向要素を有し、系統連係設備における送電線側の短絡事故を検出する短絡方向継電システムに関する。 The present invention relates to a short-circuit direction relay system that includes a direction element and detects a short-circuit accident on a power transmission line side in a grid connection facility.
図3は、自家用発電設備8を有し、電力会社設備である電源1と系統連係する系統連係設備を示す電力系統図である。このような電力系統では、電力会社設備である電源1により発電された電力は需要家に送電され、受電遮断器2、変圧器6及び連系遮断器7を介し自家用発電設備8と連系されている。このように自家用発電設備8を有し、外部の電力系統と連系される系統では、系統連系技術指針により受電部に短絡方向継電器5の設置が義務づけられている。
FIG. 3 is a power system diagram showing a system linkage facility having a private power generation facility 8 and system linkage with the
短絡方向継電器5は、計器用変流器3より受電電流を変換した電流要素I、計器用変圧器4より変換された電圧要素Vを取り込んでいる。継電器5は、入力された電流要素I、電圧要素Vの位相差、電流値により、予め設定した保護範囲(位置)に生じた短絡事故を検出する。すなわち、受電遮断器2より上位側である電力会社の電源1側の送電線に短絡事故が発生すると、前記位相差により方向を判別して事故検出し、受電遮断器2を遮断動作させて、それより下位の連係系統を切り離す。
The short-
ここで、短絡方向継電器5は、図4で示すように、方向性を有する短絡方向検出特性(手段)11と、方向性を持たず電流値のみを判断する過電流検出特性(手段)12とを有し、これらの特性を切替えて事故検出している(例えば、特許文献1参照)。すなわち、短絡方向検出特性11は、短絡方向継電器5が、常時〜事故を検出するまでの特性であり、過電流検出特性12は、事故検出後〜事故除去(常時)までの特性である。
Here, as shown in FIG. 4, the short-
このように特性を変化させている理由は至近端で事故が生じた場合のためである。すなわち、至近端で短絡事故が発生すると、系統電圧は大きく低下する。短絡方向検出特性11では3サイクル前の電圧を検出しており、至近端事故が発生して、電圧要素が低下しても方向判別が確実に行えるようにしている。
The reason why the characteristics are changed in this way is because an accident occurs at the close end. That is, when a short circuit accident occurs at the closest end, the system voltage is greatly reduced. The short-circuit
しかしながら、系統間の時間協調により、短絡方向継電器5に時限(3サイクル以上)を持たせている場合には、時限中に電圧要素が低下して方向判別ができなくなり、短絡方向検出特性11では継電器動作が復帰してしまう。この復帰を防ぐために事故検出後は、過電流検出特性12に切替え、電流の大きさのみを検出するようにして、電圧要素が低下しても継電器5が動作復帰しないようにしている。
However, if the short
このように、短絡方向継電器5の検出特性を、短絡方向検出特性11から過電流検出特性12に切替えることは、至近端短絡対策として有効であるが、次のような問題が生じた。すなわち、電力会社側の送電線で瞬時電圧低下が発生した場合に、図3で示した連係中の自家発電設備8から受電遮断器2を通って送電線に電流が流出する。このため、短絡方向継電器5の電流整定値によっては、この短絡方向継電器5が動作し、特性は過電流検出特性12に変化する。
As described above, switching the detection characteristic of the short-
短絡方向継電器5は、前述のように動作に時限を持たせている場合が多く、限時タイマーがカウントアップしきる前に、送電線で瞬時電圧低下が回復してしまうと、今度は送電線側から受電遮断器2を通って負荷電流が流入する。このとき継電器5の特性は過電流特性12になっているため、負荷電流の方向は判断されず、この負荷電流が、継電器5の電流整定値より大きい場合には、短絡方向継電器5の動作が継続してしまうことになる。
As described above, the short-
短絡方向継電器5の動作出力は、図5で示すように不足電圧継電器9(図3には図示せず)の検出出力とアンド条件になっており、常時は不足電圧継電器9が動作しないことから遮断器2をトリップすることはなく、短絡方向継電器5は、過電流検出特性12のままになってしまう。
このように、至近端事故対策として、短絡方向検出特性で短絡事故検出後、過電流検出特性に切替えて、動作を維持することが行われていたが、上位系統で瞬時電圧降下が生じ、この瞬時電圧降下が限時タイマーのカウントアップ以前に回復してしまうと、短絡方向継電器の特性が過電流検出特性のままになってしまうという問題が生じた。 In this way, as a countermeasure for the near-end accident, after detecting the short-circuit accident with the short-circuit direction detection characteristic, switching to the over-current detection characteristic and maintaining the operation was performed, but an instantaneous voltage drop occurred in the host system, If this instantaneous voltage drop is recovered before the time-up timer counts up, there arises a problem that the characteristics of the short-circuit direction relay remain the overcurrent detection characteristics.
本発明の目的は、至近端事故で確実に方向判別して事故検出でき、限時タイマーカウントアップ中も動作継続し、なおかつ、タイマーカウントアップ中に事故除去された場合には確実に動作復帰する短絡方向継電システムを提供することにある。 It is an object of the present invention to reliably detect a direction by detecting a direction in a near-end accident, to continue operation even during a timer count-up, and to reliably return to operation when the accident is removed during the timer count-up. It is to provide a short-circuit direction relay system.
本発明の短絡方向継電システムは、保護対象系統から電流要素と電圧要素を入力し、これらの位相差及び電流値の大きさから、短絡事故が生じた位置を判定し、動作する短絡方向継電システムであって、前記位相差に基づく動作方向が予め設定された動作範囲に入り、かつ電流値が予め設定した値以上になると検出動作する短絡方向検出手段と、前記電流値が予め設定した値以上になると検出動作する過電流検出手段と、前記電圧値が予め設定した値以下になると検出動作する不足電圧検出手段と、常時は前記電流要素及び電圧要素に応動する事故検出手段として短絡方向検出手段を設定し、この短絡方向検出手段が動作すると、事故検出手段を前記過電流検出手段に切替え、この過電流検出手段が設定されている状態で、前記不足電圧検出手段が動作中であれば過電流検出手段を維持し、不足電圧検出手段が復帰すれば事故検出手段を前記短絡方向検出手段に戻すリレー特性選択手段と を備えたことを特徴とする。 The short-circuit direction relay system of the present invention inputs a current element and a voltage element from the system to be protected, determines the position where the short-circuit accident has occurred from the phase difference and the magnitude of the current value, and operates the short-circuit direction relay. A short-circuit direction detecting means for detecting an operation when an operation direction based on the phase difference is within a preset operation range and a current value is equal to or greater than a preset value, and the current value is preset. Overcurrent detection means that performs a detection operation when the voltage value exceeds a predetermined value, an undervoltage detection means that performs a detection operation when the voltage value falls below a preset value, and a short circuit direction as an accident detection means that always responds to the current element and the voltage element When the detection means is set and the short-circuit direction detection means operates, the accident detection means is switched to the overcurrent detection means, and the undervoltage detection is performed in a state where the overcurrent detection means is set. Stage is equal in operation to maintain the over-current detecting means, characterized in that the fault detection means when returning the undervoltage detection means and a relay characteristic selecting means for returning to the short-circuit direction detection means.
本発明によれば、短絡方向検出手段により短絡事故を検出すると、検出手段を過電流検出手段に切替えて動作状態を保持することにより、至近端事故に対して方向判定を行って確実に検出動作すると共に、上位側に瞬時電圧効果が生じ、これが限時タイマーのカウントアップ以前に回復しても、従来のように過電流検出特性のままになってしまうことなく、確実に短絡方向検出特性に復帰させることができ、所定の保護継電機能を実行することができる。 According to the present invention, when a short-circuit accident is detected by the short-circuit direction detection means, the detection means is switched to the overcurrent detection means and the operation state is maintained, so that the direction determination is performed for the near-end accident and reliably detected. In addition to operating, there is an instantaneous voltage effect on the upper side, and even if this recovers before the time limit timer counts up, the overcurrent detection characteristic does not remain as in the past, and the short-circuit direction detection characteristic is ensured. It can be restored and a predetermined protective relay function can be performed.
以下、本発明による短絡方向継電システムの一実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a short-circuit direction relay system according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1はこの実施の形態における短絡方向継電システム50を示すブロック図である。この短絡方向継電システム50は、図3で示した電力系統の受電部に設けられ、図3で示した計器用変流器3より受電電流を変換した電流要素I、計器用変圧器4より変換された電圧要素Vを入力する。これら電流要素I及び電圧要素Vは、入力変換モジュール51、アナログ・ディジタル(A/D)変換モジュール52にて変換され、システムバス53にのせられる。
FIG. 1 is a block diagram showing a short-circuit
システムバス53には、短絡方向モジュール54、過電流モジュール55、不足電圧モジュール56、リレー特性選択モジュール(手段)57、トリップ出力モジュール58がそれぞれ接続している。
A
短絡方向モジュール54は、図2で拡大して示す短絡方向検出特性(手段)54dを有する。すなわち、斜線で示す動作範囲が設定されており、システムバス53を介してアナログ・ディジタル変換モジュール(A/D)52から電流要素と電圧要素とを入力し、これらの位相差及び電流値の大きさから事故判定を行う。すなわち、位相差に基づく動作方向が予め設定された動作範囲に入り、かつ電流値が予め設定した値以上になり、図示のごとく、電流値IRが動作範囲(斜線領域)に入れば事故検出動作する。
The short
過電流モジュール55は、図2で拡大して示す過電流検出特性(手段)55oを有する。すなわち、方向性は持たず、システムバス53を介してアナログ・ディジタル(A/D)変換モジュール52から電流要素を入力し、その電流値が予め設定した値以上(斜線範囲内)になると検出動作する。
The
不足電圧モジュール56は、図2で拡大して示す不足電圧検出特性(手段)56uを有する。すなわち、方向性は持たず、システムバス53を介してアナログ・ディジタル(A/D)変換モジュール52から電圧要素を入力し、その電圧値が予め設定した値以下(斜線範囲内)になると検出動作する。
The undervoltage module 56 has an undervoltage detection characteristic (means) 56u shown enlarged in FIG. That is, there is no directionality, and a voltage element is input from the analog / digital (A / D)
リレー特性選択モジュール(手段)57は、短絡方向継電システム50の検出特性を系統状況等に応じて選択切替えする。すなわち、短絡方向継電システム50の検出特性として、常時は短絡方向検出特性54dを設定し、この短絡方向検出特性54dにより事故検出が行われると、検出特性を過電流検出特性55oに切替える。また、この過電流検出特性55oが設定されている状態で、不足電圧検出特性56uが不足電圧状態を検出中であれば、検出特性として過電流検出特性55oを維持する。これに対し、不足電圧検出特性56uが復帰すれば(不足電圧状態が解消すれば)、検出特性を短絡方向検出特性54dに戻す。
The relay characteristic selection module (means) 57 selectively switches the detection characteristic of the short-circuit
トリップ出力モジュール58は、短絡方向モジュール54または過電流モジュール55が検出動作した場合、所定の時限を持って該当する遮断器(図3では受電遮断器2)に対してトリップ信号を出力する。
When the
次に、動作を、図2で示す事故検出特性の遷移を参照しながら説明する。上記構成において、短絡方向継電システム50は、リレー特性選択手段57により、常時は、事故検出特性として短絡方向検出特性54dが選択されている。この状態において、図3で示した受電遮断器2より上位側である電力会社の電源1側の送電線の至近端で短絡事故が発生すると、短絡方向継電システム50には、系統から電流要素Iと電圧要素Vとが入力され、短絡方向検出特性54dはこれらの位相差と事故電流の大きさとから短絡事故を検出する。
Next, the operation will be described with reference to the transition of the accident detection characteristic shown in FIG. In the above configuration, in the short-circuit
短絡方向継電システム50は、通常、時間協調を持たせているため、トリップ出力モジュール58が直ちにトリップ信号を出力することはない。また、短絡方向検出特性54bによる事故検出に伴い、リレー特性選択手段57は、事故検出特性として、これまでの短絡方向検出特性54dに代って過電流検出特性55oを設定する。この過電流検出特性55oの設定は、不足電圧検出特性55uが不足電圧状態を検出中であれば維持される。このため、至近端事故により電圧要素Vが低下し、方向性の判別ができなくなっても、方向性を見ない過電流検出特性55oにより、事故検出状態が継続する。
Since the short-circuit
そして、時間協調による所定の時限タイマーがカウントアップすると、トリップ出力モジュール58は該当する遮断器2にトリップ指令を出力し、受電遮断器2を遮断動作させて、この受電遮断器2より下位の連系系統を、事故点を有する上位の送電線から切り離す。この動作により、短絡方向継電システム50は事故点から切り離されるため、その事故検出特性は常時対応の短絡方向検出特性に復帰する。
Then, when a predetermined timed timer by time cooperation is counted up, the
一方、図3で示した受電遮断器2より上位側である電力会社の電源1側の送電線で瞬時電圧低下が発生した場合は、図3で示した連係中の自家発電設備8から受電遮断器2を通って送電線に電流が流出する。このとき、短絡方向検出継電システム50の事故検出特性は短絡方向検出特性54dであるが、送電線での瞬時電圧低下により送電線に流出する電流の方向は、送電線で短絡事故が生じた場合と同じであるため、短絡方向検出特性54dの電流整定値によっては、短絡方向検出特性54dが動作する。
On the other hand, when an instantaneous voltage drop occurs in the power transmission line on the
この動作により、短絡方向検出継電システム50の事故検出特性は過電流検出特性55oに変化する。短絡方向継電システム50は、前述のように時限を持たせているので、限時タイマーがカウントアップしきる前に、送電線で瞬時電圧低下が回復すると、今度は送電線側から受電遮断器2を通って負荷電流が流入する。このとき事故検出特性は、方向性を見ない過電流検出特性55oになっているため、負荷電流の方向は判断されず、この負荷電流が、過電流検出特性55oの電流整定値より大きい場合には、事故検出状態が継続する。
By this operation, the accident detection characteristic of the short-circuit direction
しかし、この時点で、送電線の瞬時電圧低下は回復しているので、不足電圧検出特性56uは動作復帰している。このため、リレー特性選択手段57は、短絡方向継電システム50の事故検出特性を常時対応の短絡方向検出特性54dに復帰させる。このとき上位の送電線から受電遮断器2を通って流れる負荷電流は、上位の送電線での事故電流に対し位相が反転しているため、短絡方向検出特性54dの予め設定された動作範囲(斜線部分)に入らず、誤って事故検出することはない。
However, since the instantaneous voltage drop of the transmission line has recovered at this point, the undervoltage detection characteristic 56u has returned to operation. For this reason, the relay characteristic selection means 57 returns the accident detection characteristic of the short circuit
このように、短絡方向継電システム50では、システムバス53にのせられている電流要素I、電圧要素Vの位相差、電流・電圧の大きさ等が整定された値以上(或いは以下)だと動作する。リレー特性選択手段57は、短絡方向検出特性54dが動作したら、事故検出特性を過電流検出特性55oに変化させる。また、過電流検出特性55oに切替えたのち、不足電圧検出特性56uが不足電圧状態を検出していれば、継続して過電流検出特性55oとし、不足電圧検出特性56uが不足電圧状態を検出していなければ、事故検出特性を短絡方向検出特性54dに戻す。トリップ出力モジュール58は、過電流検出特性55oによる検出状態が、ある整定時間以上継続したらトリップ指令を出力する。
As described above, in the short-circuit
これらの結果、至近端事故に対して方向判定を行って確実に検出動作し、時間協調による限時タイマーカウントアップ中も動作継続して事故点を確実に切り離せると共に、上位側に瞬時電圧低下が生じ、これが限時タイマーのカウントアップ以前に回復しても、従来のように過電流検出特性のままになってしまうことなく、確実に短絡方向検出特性に復帰させることができ、所定の保護継電機能を実行することができる。 As a result, it is possible to detect the direction by detecting the direction of the near-end accident and to reliably detect the accident. If this occurs before the time-up timer counts up, the overcurrent detection characteristic does not remain as in the conventional case, but it can be reliably restored to the short-circuit direction detection characteristic, and the predetermined protection Electric functions can be executed.
なお、上記実施の形態では、不足電圧検出特性56uとして、内蔵モジュールの特性を用いたが、外部に設けた不足電圧計電器を用い、その検出結果を入力するようにしてもよい。
In the above embodiment, the characteristics of the built-in module are used as the
1 電力会社の電源
2 受電遮断器
50 短絡方向継電システム
54d 短絡方向検出手段
55o 過電流検出手段
56u 不足電圧検出手段
57 リレー特性選択手段
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記位相差に基づく動作方向が予め設定された動作範囲に入り、かつ電流値が予め設定した値以上になると検出動作する短絡方向検出手段と、
前記電流値が予め設定した値以上になると検出動作する過電流検出手段と、
前記電圧値が予め設定した値以下になると検出動作する不足電圧検出手段と、
常時は前記電流要素及び電圧要素に応動する事故検出手段として短絡方向検出手段を設定し、この短絡方向検出手段が動作すると、事故検出手段を前記過電流検出手段に切替え、この過電流検出手段が設定されている状態で、前記不足電圧検出手段が動作中であれば過電流検出手段を維持し、不足電圧検出手段が復帰すれば事故検出手段を前記短絡方向検出手段に戻すリレー特性選択手段と、
を備えたことを特徴とする短絡方向継電システム。 A short-circuit direction relay system that operates by inputting a current element and a voltage element from a protection target system, determining a position where a short-circuit accident has occurred, from the phase difference and the magnitude of the current value,
A short-circuit direction detecting means that performs a detection operation when the operation direction based on the phase difference enters a preset operation range and the current value is equal to or greater than a preset value;
Overcurrent detection means that performs a detection operation when the current value exceeds a preset value;
An undervoltage detection means that performs a detection operation when the voltage value is equal to or lower than a preset value;
Normally, a short-circuit direction detection means is set as an accident detection means that responds to the current element and voltage element, and when this short-circuit direction detection means operates, the accident detection means is switched to the overcurrent detection means. A relay characteristic selection unit that maintains the overcurrent detection unit if the undervoltage detection unit is operating in the set state, and returns the accident detection unit to the short-circuit direction detection unit when the undervoltage detection unit returns. ,
A short-circuit direction relay system characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004180798A JP2006006044A (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Short-circuit direction relay system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004180798A JP2006006044A (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Short-circuit direction relay system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006006044A true JP2006006044A (en) | 2006-01-05 |
Family
ID=35773968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004180798A Pending JP2006006044A (en) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | Short-circuit direction relay system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006006044A (en) |
-
2004
- 2004-06-18 JP JP2004180798A patent/JP2006006044A/en active Pending
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