JP2008271653A - Distance relay device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a distance relay device capable of preventing an unwanted response due to over-reach of lead phase of a sound phase distance relay other than a fault phase without being influenced by a remarkable change in a fault phase current due to a power system or a fault point or a fault with arc resistance even if they occur, and capable of realizing high reliability of an interruption command for a three-phase fault or exact determination of fault phase display. <P>SOLUTION: An operation output determining section 6 outputs an interruption command 25 in the following cases where two phases subjected to distance determination that they are a fault in an operating duty scope by any one of three distance determining circuits 9 is the same as two phases subjected to determination that they indicate the minimum impedance value by any one of three magnitude determining circuits 16-1 to 16-3, or where all the three distance determining circuits 9 determine that they are a fault in the operating duty scope and a three-phase equivalent determining circuit 17 has three-phase impedance operation value within a permissible range. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、送電線の事故点までの距離に応じて送電線を保護する距離継電装置に関
し、特に事故相以外の健全相距離リレーの進み相オーバーリーチによる不要応動対策を講じた距離継電装置に関するものである。
The present invention relates to a distance relay device that protects a transmission line according to the distance to the accident point of the transmission line, and in particular, a distance relay that takes measures against unnecessary response due to leading phase overreach of a healthy phase distance relay other than the accident phase. It relates to the device.

信頼性の高い安定した電力供給が要求される電力系統の運用において距離継電装置は、一般に、距離リレー(短絡距離リレー、地絡距離リレー)を主要素とし、過電流リレーや不足電圧リレーを従要素とし、それらを組み合わせて電力系統の送電線を保護する機能を持たせている。   In the operation of electric power systems that require a reliable and stable power supply, distance relay devices are generally based on distance relays (short-circuit distance relays, ground fault distance relays), and overcurrent relays and undervoltage relays. The sub-elements are combined to provide a function for protecting the transmission lines of the power system.

ここで、距離継電装置が適用される電力系統には、大きく分けて、直接接地系と高抵抗接地系とがある。短絡距離リレーは、接地方式に関わらず、3相短絡、3相地絡、2相短絡および2相地絡事故時に、ほぼ正確に故障相のインピーダンスを見ることができるが、2相を1組としているので1相地絡事故時は距離測定ができない。一方、地絡距離リレーは、3相短絡、3相地絡および直接接地系の1相地絡事故時に、ほぼ正確に故障相のインピーダンスを見ることができる。そのため、直接接地系では、1相地絡事故に備えて、1相毎に事故有無を判断できる地絡距離リレーが適用される。   Here, power systems to which the distance relay device is applied are roughly classified into a direct grounding system and a high resistance grounding system. Regardless of the grounding method, the short-circuit distance relay can detect the impedance of the fault phase almost accurately at the time of three-phase short circuit, three-phase ground fault, two-phase short circuit, and two-phase ground fault. Therefore, distance measurement is not possible in the case of a one-phase ground fault. On the other hand, the ground fault distance relay can almost accurately see the impedance of the fault phase at the time of the three-phase short circuit, the three-phase ground fault, and the one-phase ground fault of the direct ground system. Therefore, in the direct grounding system, a ground fault distance relay that can determine the presence or absence of an accident for each phase is applied in preparation for a one-phase ground fault.

我が国での電力系統は、高抵抗接地系が多いので、ここでは、3相および2相の短絡事故などに対応する短絡距離リレーを中心に説明することとし、直接接地系の1相地絡事故に対応する地絡距離リレーは、特徴ある部分について説明する。   Since there are many high-resistance grounding systems in Japan, here we will focus on short-circuit distance relays that handle 3-phase and 2-phase short-circuit accidents, and direct-phase 1-phase ground faults. Regarding the ground fault distance relay corresponding to, a characteristic part will be described.

距離リレーの事故検出の原理は、距離リレーの設置点にて導入される送電線の電圧を電流で除すことで事故点までのインピーダンスを算出し、算出されたインピーダンス値が、距離リレーの動作責務となるインピーダンス値以下であれば動作出力(遮断指令出力)を行い、動作責務となるインピーダンス値を超えていれば動作出力(遮断指令出力)を行わないとするものである。   The principle of distance relay accident detection is to calculate the impedance up to the accident point by dividing the voltage of the transmission line introduced at the distance relay installation point by the current, and the calculated impedance value is the distance relay operation. If it is less than the impedance value that is the responsibility, the operation output (shutoff command output) is performed, and if it exceeds the impedance value that is the responsibility of the operation, the operation output (shutoff command output) is not performed.

一般に、距離継電装置に用いる距離リレーの事故検出特性は、事故点までの距離測定(以降、「測距」という)機能を要求するリアクタンスリレーと、事故点の方向判定機能を要求するモーリレーとを論理積(AND)で組み合わせて実現している場合が多い。   In general, the accident detection characteristics of distance relays used in distance relay devices include reactance relays that require a distance measurement function (hereinafter referred to as “distance measurement”) to an accident point, and motor relays that require an accident point direction determination function. Are often realized by combining them with logical products (AND).

距離継電装置は、送電線路に定めた保護範囲の一端側に距離リレーを相毎に配置して保護範囲内での事故検出を行うが、保護協調の考え方から、保護範囲の他端側(相手端)での事故に対してはリアクタンスリレーでは測距しない整定としている。換言すれば、リアクタンスリレーは、例えば、相手端側の80%〜90%程度までの保護区間送電線の区間での測距を行う整定としている。   The distance relay device arranges distance relays for each phase on one end side of the protection range defined for the transmission line and detects accidents within the protection range, but from the viewpoint of protection coordination, the other end side of the protection range ( For accidents at the other end), the reactance relay does not measure the distance. In other words, the reactance relay is set to perform distance measurement in the section of the protection section transmission line up to about 80% to 90% on the counterpart end side, for example.

そのため、相手端など保護範囲外の事故に対しては、事故発生相に設けたリアクタンスリレーは応動しないが、事故相以外の健全相に設けたリアクタンスリレーが応動する場合がある。特に、事故相に対して進み位相となる健全相側のリアクタンスリレーが動作領域と見てしまう不要応動現象が起こる場合がある。これを距離リレーの進み相オーバーリーチと称して、従来から種々の不要応動対策が採られている。ここでは、非特許文献1に示されている2つの対策例(対策例1,2)と特許文献1に示されている対策例(対策例3)とを示す。   Therefore, a reactance relay provided in the accident occurrence phase does not respond to an accident outside the protection range such as the counterpart end, but a reactance relay provided in a healthy phase other than the accident phase may respond. In particular, there may be an unnecessary response phenomenon in which the reactance relay on the sound phase side, which is the leading phase with respect to the accident phase, is regarded as the operation region. This is called lead phase overreach of the distance relay, and various countermeasures against unnecessary response have been conventionally taken. Here, two countermeasure examples (Countermeasure Examples 1 and 2) shown in Non-Patent Document 1 and a countermeasure example (Countermeasure Example 3) shown in Patent Document 1 are shown.

対策例1は、非特許文献1の第3−2−10図に示すように、ab相、bc相、ca相それぞれの短絡距離リレーを、リアクタンスリレーおよび方向リレー(モーリレー)に対して過電流リレーを並直列に設け、AND回路にてそれらの論理積を取り、ab相、bc相、ca相のいずれか1つのAND回路にて出力を論理値“1”にするAND条件が成立したときにOR回路から遮断指令を出力するように構成するものである。   As shown in FIG. 3-2-10 of Non-Patent Document 1, Countermeasure Example 1 includes an ab-phase, a bc-phase, and a ca-phase short-circuit distance relay that are overcurrent with respect to a reactance relay and a direction relay (mole relay). When an AND condition is established in which relays are arranged in series and ANDed with an AND circuit and the output is set to a logical value “1” with any one of the ab phase, bc phase, and ca phase AND circuits The shut-off command is output from the OR circuit.

この対策例1によれば、bc相2相の短絡事故時の例で言えば、整定値以遠で発生したbc相2相短絡事故時に、健全相のab相リアクタンスリレーがオーバーリーチ動作しても事故電流は流れないので、a相過電流リレーは動作しない。したがって、AND回路ではAND条件が成立せず、OR回路から遮断指令が出力されるような不要応動はしない。   According to this countermeasure example 1, in the case of the short-circuit accident of the bc phase, even if the ab phase reactance relay of the healthy phase is overreached at the time of the short-circuit accident of the bc phase occurring beyond the set value, Since the accident current does not flow, the a-phase overcurrent relay does not operate. Therefore, the AND circuit does not satisfy the AND condition, and no unnecessary response is generated such that a shut-off command is output from the OR circuit.

対策例2は、非特許文献1の第3−2−11図に示すように、対策例1における過電流リレーに代えて抵抗成分方向の動作域を狭めるブライダルリレーを用いた構成である。この対策例2によれば、ブライダルリレーのブラインダ特性によって不要応動の動作域である抵抗成分方向の動作域がカットされて狭められるので、距離継電装置として総合的に不要応動が発生しないようになる。   As shown in FIG. 3-2-11 of Non-Patent Document 1, Countermeasure Example 2 uses a bridal relay that narrows the operating range in the resistance component direction instead of the overcurrent relay in Countermeasure Example 1. According to this countermeasure example 2, the operating range in the direction of the resistance component, which is the operating range of unnecessary response, is cut and narrowed by the blinder characteristics of the bridal relay, so that unnecessary response does not occur comprehensively as a distance relay device. Become.

また、対策例3は、特許文献1の第1図に示すように、方向要素検出部と、リアクタンス要素検出部と、各2相のそれぞれに設けた3つの測距インピーダンス要素検出部と、3つの測距インピーダンス要素検出部の各出力の絶対値を演算して大小関係を比較し、絶対値が最小になる相のみを出力する最小インピーダンス検出回路とを備えた短絡距離リレーであって、方向要素検出部、リアクタンス要素検出部および最小インピーダンス検出回路の各出力のANDを取ることで、オーバーリーチした進み健全相からの出力を無効にするようにしたものである。   Further, as shown in FIG. 1 of Patent Document 1, countermeasure example 3 includes a direction element detection unit, a reactance element detection unit, three distance measurement impedance element detection units provided in each of the two phases, and 3 This is a short-circuit distance relay with a minimum impedance detection circuit that calculates the absolute value of each output of two ranging impedance element detectors, compares the magnitude relationship, and outputs only the phase that minimizes the absolute value. An output from the overreached advanced healthy phase is invalidated by ANDing the outputs of the element detection unit, the reactance element detection unit, and the minimum impedance detection circuit.

特開平3−52514号公報JP-A-3-52514 “電気協同研究”第37巻第1号(3−2−3節 事故相以外のリレー不要応動)、(社)電気協同研究会、昭和56年6月5日"Electrical Cooperative Research" Vol. 37, No. 1 (Section 3-2-3 Relay-free response except for the accident phase), Electrical Cooperative Research Group, June 5, 1981 “保護リレーシステム工学”編集兼発行者:櫛間良弘、(社)電気学会、2002年3月15日、初版Editor and publisher of “Protection Relay System Engineering”: Yoshihiro Kushima, The Institute of Electrical Engineers of Japan, March 15, 2002, first edition

しかしながら、対策例1,2では、付加する過電流リレーやブライダルリレーの設備費用や運用保守費用が増大するだけでなく、以下に説明するように、検出値や動作域を決定する整定値の協調検討や管理維持の業務が煩雑になるという問題がある。   However, the countermeasure examples 1 and 2 not only increase the equipment cost and operation / maintenance cost of the overcurrent relay and bridal relay to be added, but also coordinate the set values that determine the detection value and the operating range, as will be described below. There is a problem that the work of examination and management maintenance becomes complicated.

すなわち、対策例1では、bc相2相短絡事故時の例で言えば、進み健全相であるab相に負荷電流が流れ、系統の負荷が大きい場合は、a相の過電流リレーが動作する可能性がある。特に、長距離送電線では、インピーダンス値が大きくなり事故電流が小さくなるので、この事故相電流を検出する過電流リレーの整定値を低くして高感度設定にする必要がある。そのため、事故相電流に対して各相の過電流リレーの整定値を決める際に、b相とc相は検出させ、a相は検出させない整定値を選ぶ必要がある。しかし、系統によっては、この事故相電流と負荷電流とを明確に区別する整定値を決定することは困難な場合があり、過電流リレーによるオーバーリーチ対策には限界がある。   That is, in the countermeasure example 1, in the case of the bc-phase two-phase short-circuit accident, when the load current flows to the ab phase that is the leading and healthy phase, and the system load is large, the a-phase overcurrent relay operates. there is a possibility. In particular, in a long-distance transmission line, since the impedance value increases and the accident current decreases, it is necessary to reduce the settling value of the overcurrent relay that detects the accident phase current and set it to a high sensitivity setting. Therefore, when determining the set value of the overcurrent relay of each phase with respect to the accident phase current, it is necessary to select a set value that detects b phase and c phase but does not detect a phase. However, depending on the system, it may be difficult to determine a set value that clearly distinguishes the fault phase current from the load current, and there are limits to overreach countermeasures using overcurrent relays.

また、アーク抵抗を伴う事故は、抵抗分に見えるので、距離リレーの特性を示す横軸(R軸)方向の動作域は、極力大きく整定してアーク抵抗検出能力を向上する必要がある。しかし、対策例2では、事故点抵抗を検出する能力がブライダルリレーの整定値で制限されるので、保護区間内でアーク抵抗を伴った事故に対しては、距離継電装置としての事故検出能力が低下するという問題がある。   In addition, since an accident involving arc resistance appears to be a resistance component, it is necessary to improve the arc resistance detection capability by setting the operating range in the horizontal axis (R-axis) direction indicating the characteristics of the distance relay as large as possible. However, in the countermeasure example 2, the ability to detect the fault point resistance is limited by the bridging relay setting value, so that the fault detection capability as a distance relay device can be used for accidents involving arc resistance in the protection section. There is a problem that decreases.

一方、対策例3は、進み相オーバーリーチに対して過電流リレーやブライダルリレーを付加する必要がないので、上記した対策例1,2の問題点を改善したものと言えるが、3相短絡事故や3相地絡事故が発生した場合、遮断指令の信頼度が低下するのに加えて、遮断指令を出力した事故相の特定ができないという問題とがある。   On the other hand, Countermeasure Example 3 does not require an overcurrent relay or bridal relay to be added to the lead phase overreach, and thus can be said to have improved the problems of the above Countermeasure Examples 1 and 2, but a three-phase short circuit accident In addition, when a three-phase ground fault occurs, there is a problem that the reliability of the shut-off command is lowered and the fault phase that outputs the shut-off command cannot be specified.

すなわち、距離リレーが保護すべき整定値内の3相事故に対して、対策例3では、3つの測距インピーダンス検出部は、整定値内の3相に事故有りと判定しても、電力系統自体の系統定数のアンバランス、取り込む各相電圧および各相電流の変換器類による誤差、3つのインピーダンス値を演算する過程での演算誤差のために、3つの測距インピーダンス検出部がそれぞれ検出したインピーダンス値が全く同じ値になる保証は無く、バラツキが生じる。   That is, for the three-phase accident within the set value that the distance relay should protect, in countermeasure example 3, the three distance measuring impedance detectors determine whether there is an accident in the three phases within the set value. The three ranging impedance detection units detected each because of an unbalance of its own system constants, errors due to converters for each phase voltage and current to be captured, and calculation errors in the process of calculating three impedance values. There is no guarantee that the impedance values are exactly the same, and variations occur.

これに対して、最小インピーダンス検出回路では、最小値を示す相だけが選択されるので、3相事故であっても単相事故と判断される。その結果、3相分の遮断指令を並列して出力すべき事故に対して、1相のみの遮断指令しか出力されなくなり、遮断指令の信頼度が低下する。   On the other hand, in the minimum impedance detection circuit, only the phase showing the minimum value is selected, so even a three-phase accident is determined as a single-phase accident. As a result, only an interrupt command for one phase is output for an accident that should output a shut-off command for three phases in parallel, and the reliability of the shut-off command is reduced.

また、距離継電装置の動作相表示は、遮断指令の出力された相を表示することが一般的である。しかし、対策例3では、3相事故であるにも関わらず、最小インピーダンスと判定された1相の事故として表示されるので、事故相の特定ができない。つまり、事故相の誤判断を引き起こすので、系統の復旧作業や保守運用上、問題である。   Moreover, the operation phase display of the distance relay device generally displays the phase for which the shut-off command is output. However, in the countermeasure example 3, although it is a three-phase accident, it is displayed as a one-phase accident determined to be the minimum impedance, so the accident phase cannot be specified. In other words, it causes a misjudgment of the accident phase, which is a problem in system restoration work and maintenance operation.

この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、事故相電流値が電力系統や事故点によって大幅に変わっても、またアーク抵抗を伴った事故であっても、それらの影響を受けることなく、事故相以外の健全相距離リレーの進み相オーバーリーチによる不要応動を防止することができ、かつ、3相事故に対する遮断指令の高信頼度化および事故相表示の正確な判定を可能にする距離継電装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and even if the accident phase current value varies greatly depending on the power system and the accident point, and even if it is an accident with arc resistance, it is not affected by them. Distance that can prevent unnecessary response due to leading phase overreach of healthy phase distance relays other than the accident phase, and enables high reliability of the shut-off command for three-phase accidents and accurate determination of the accident phase display The purpose is to obtain a relay device.

上述した目的を達成するために、この発明は、電力系統のインピーダンス値に応じて当該電力系統の短絡事故を検出する短絡距離リレーを備える距離継電装置において、前記短絡距離リレーは、設置点の各2相間のインピーダンス値を電力系統の対応する2相から得られた電圧および電流に関する電気量を用いて算出するインピーダンス演算手段と、前記インピーダンス演算手段が算出した各2相間のインピーダンス演算値と予め定めた整定値とを比較して各2相間のインピーダンス演算値が動作責務範囲内の値であるか否かの距離判定を行う距離判定手段と、前記インピーダンス演算手段が算出した各2相間のインピーダンス演算値を相互比較して最小相を判定する最小相判定手段と、前記インピーダンス演算手段が算出した各2相間のインピーダンス演算値を相互比較して全てが等しいと見なせる許容範囲内か否かを判定する全相等価判定手段と、前記距離判定手段が判定した2相と前記最小相判定手段が判定した2相とが同一相である場合に、または、前記距離判定手段が全ての相を動作責務範囲と判定し、かつ前記全相等価判定手段が全てのインピーダンス演算値が前記許容範囲内にあると判定した場合に、動作出力を行う動作出力判定手段とを備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above-described object, the present invention provides a distance relay device including a short-circuit distance relay that detects a short-circuit accident of the power system in accordance with an impedance value of the power system. Impedance calculation means for calculating an impedance value between each two phases using electric quantities relating to voltage and current obtained from the corresponding two phases of the power system, and an impedance calculation value between each two phases calculated by the impedance calculation means in advance Distance determination means for comparing the settling value determined to determine whether or not the calculated impedance value between the two phases is within the operational responsibility range, and the impedance between the two phases calculated by the impedance calculation means A minimum phase determination means for determining the minimum phase by comparing the calculated values with each other, and an impedance between the two phases calculated by the impedance calculation means. An all-phase equivalence determination unit that determines whether or not all of them are within an allowable range that can be regarded as being equal by comparing the impedance calculation values with each other, two phases that are determined by the distance determination unit, and two phases that are determined by the minimum phase determination unit Are the same phase, or when the distance determination means determines that all phases are within the operational responsibility range, and the all-phase equivalence determination means determines that all impedance calculation values are within the allowable range. And an operation output determining means for performing operation output.

この発明によれば、各2相間のインピーダンス演算値と整定値とを大小比較して動作責務範囲内の値であるか否かを判定するのと並行して、各2相間のインピーダンス演算値相互間の大きさを比較判定し、最小値を示す2相が動作責務範囲と判定した2相と同一である場合に動作出力を行うようにしたので、短絡距離リレーがオーバーリーチ動作して誤って測距した2相があっても整定値以遠の事故であると判定して誤動作しない距離継電装置を実現することができるという効果を奏する。   According to the present invention, the impedance calculation value between the two phases is compared with the impedance calculation value between the two phases in parallel with the determination of whether or not the value is within the operation duty range. Compared and determined the size between the two phases showing the minimum value is the same as the two phases determined as the operation duty range, so that the operation output is performed, so the short-circuit distance relay is overreached and erroneously Even if there are two measured distances, it is possible to realize a distance relay device that is determined as an accident beyond the set value and does not malfunction.

また、各2相間のインピーダンス演算値の全てが動作責務範囲内の値であり、かつ各2相間のインピーダンス演算値の全てが等しいと見なされる許容範囲内の大きさである場合に動作出力を行うようにしたので、3相事故相に対する遮断指令の信頼性を高めることができ、同時に3相事故時の事故相表示を正確に判定することができる距離継電装置が得られるという効果を奏する。   Further, when all of the impedance calculation values between the two phases are values within the operation duty range and all of the impedance calculation values between the two phases are within the allowable range considered to be equal, the operation output is performed. Since it did in this way, the reliability of the interruption | blocking instruction | command with respect to a three-phase accident phase can be improved, and there exists an effect that the distance relay apparatus which can determine the accident phase display at the time of a three-phase accident correctly can be obtained.

まず、この発明の理解を容易にするため、図9〜図11を参照して、距離リレーの進み相オーバーリーチ現象を概略説明する。なお、図9〜図11は、距離リレーの進み相オーバーリーチ現象を説明するために非特許文献1の第3−2−7図を再掲したものである。   First, in order to facilitate understanding of the present invention, the leading phase overreach phenomenon of the distance relay will be schematically described with reference to FIGS. 9 to 11 are a reprint of FIGS. 3-2-7 of Non-Patent Document 1 to explain the lead phase overreach phenomenon of the distance relay.

図9は、距離継電装置が配置される電力系統の構成例を示す系統図である。図9において、電源Pに一端が接続される送電線Lの他端は、変電所Aを経由して図示しない受電設備に接続される。この電力系統において変電所Aに距離継電装置Ryが設置されている。距離継電装置Ryでは、設置点である変電所Aから受電端に向かう相手端までの例えば80%までを保護範囲とする整定値が定められているが、この保護範囲の境界付近のF点で事故(2相短絡事故、1相地絡事故)が発生した場合に変電所Aに設置された各相距離リレーの見るインピーダンスは、例えば図10、図11に示すようになる。   FIG. 9 is a system diagram illustrating a configuration example of a power system in which the distance relay device is arranged. In FIG. 9, the other end of the transmission line L whose one end is connected to the power source P is connected to a power receiving facility (not shown) via a substation A. In this power system, a distance relay device Ry is installed at a substation A. In the distance relay device Ry, a settling value is set with a protection range of, for example, 80% from the substation A, which is the installation point, to the other end toward the power receiving end, but the F point near the boundary of this protection range. When an accident (two-phase short-circuit accident, one-phase ground fault) occurs, the impedance seen by each phase distance relay installed at the substation A is as shown in FIGS. 10 and 11, for example.

図10は、図9に示すF点での2相短絡事故時に距離継電装置が備える各相短絡距離リレーの見るインピーダンスを説明するベクトル図である。図11は、図9に示すF点での1相地絡事故時に距離継電装置が備える各相地絡距離リレーの見るインピーダンスを説明するベクトル図である。なお、図10と図11において、横軸Rは抵抗成分であり、縦軸Xはリアクタンス成分である。また、縦軸Xの原点から正方向の所定範囲を示すZsは、リアクタンスリレーXryの整定値である。   FIG. 10 is a vector diagram for explaining the impedance seen by each phase short-circuit distance relay provided in the distance relay device at the time of a two-phase short-circuit accident at point F shown in FIG. FIG. 11 is a vector diagram illustrating the impedance seen by each phase ground fault distance relay provided in the distance relay device at the time of a one-phase ground fault at point F shown in FIG. 10 and 11, the horizontal axis R is a resistance component, and the vertical axis X is a reactance component. Zs indicating a predetermined range in the positive direction from the origin of the vertical axis X is a set value of the reactance relay Xry.

図10は、F点でbc相の2相で短絡事故が発生した場合に変電所Aに設置された各相短絡距離リレーの見るインピーダンスを示している。図10において、ベクトルAFは、事故相短絡距離リレーであるbc相短絡距離リレーが事故点Fを見るインピーダンスであり、図9に示す前方imp(前方インピーダンス)Zfである。また、ベクトルAPは、同じbc相短絡距離リレーが電源Pを見るインピーダンスであり、図9に示す後方imp(後方インピーダンス)Zbである。ベクトルANは、健全相短絡距離リレーであるab相短絡距離リレーが事故点Fを見るインピーダンスである。ベクトルAMは、健全相短絡距離リレーであるca相短絡距離リレーが事故点Fを見るインピーダンスである。   FIG. 10 shows the impedance seen by each phase short-circuit distance relay installed in the substation A when a short-circuit accident occurs in two phases of the bc phase at point F. In FIG. 10, a vector AF is an impedance at which the bc phase short circuit distance relay, which is an accident phase short circuit distance relay, sees the accident point F, and is a forward imp (front impedance) Zf shown in FIG. Further, the vector AP is an impedance at which the same bc-phase short-circuit distance relay looks at the power supply P, and is a rear imp (rear impedance) Zb shown in FIG. The vector AN is an impedance at which the ab phase short circuit distance relay, which is a healthy phase short circuit distance relay, sees the accident point F. The vector AM is an impedance at which the ca phase short circuit distance relay, which is a healthy phase short circuit distance relay, sees the accident point F.

事故相短絡距離リレーであるbc相短絡距離リレーは、事故点Fまでの正しいインピーダンスAF=Zfを測距するが、健全相短絡距離リレーであるab相短絡距離リレー、ca相短絡距離リレーは測距に誤差を含んでいる。すなわち、ab相短絡距離リレーは、事故点Fまでのリアクタンス成分を整定値Zsよりも小さく測距するので、リアクタンスリレーのオーバーリーチが生じる。逆に、ca相短絡距離リレーは、事故点Fまでのリアクタンス成分を整定値Zsよりも大きく測距するので、リアクタンスリレーのアンダーリーチが生じる。これらの測距誤差は、事故点抵抗や負荷電流の影響を受けてさらに大きくなる。   The bc-phase short-circuit distance relay, which is the accident phase short-circuit distance relay, measures the correct impedance AF = Zf up to the accident point F, but the ab-phase short-circuit distance relay and the ca-phase short-circuit distance relay, which are sound-phase short-circuit distance relays, are measured. The distance includes an error. That is, the ab-phase short-circuit distance relay measures the reactance component up to the accident point F to be smaller than the set value Zs, so that the reactance relay overreach occurs. On the other hand, the ca-phase short-circuit distance relay measures the reactance component up to the accident point F to be larger than the set value Zs, which causes an underreach of the reactance relay. These distance measurement errors are further increased by the influence of the fault point resistance and the load current.

また、図11は、F点でのa相の1相で地絡事故が発生した場合に変電所Aに設置された各相地絡距離リレーの見るインピーダンスを示している。図11において、ベクトルAFは、事故相地絡距離リレーであるa相地絡距離リレーが事故点Fを見るインピーダンスである。ベクトルANは、健全相地絡距離リレーであるb相地絡距離リレーが事故点Fを見るインピーダンスである。ベクトルAMは、健全相地絡距離リレーであるc相地絡距離リレーが事故点Fを見るインピーダンスである。   FIG. 11 shows the impedance seen by each phase ground fault distance relay installed at substation A when a ground fault occurs in one of the a phases at point F. In FIG. 11, vector AF is an impedance at which the a-phase ground fault distance relay, which is an accident phase ground fault distance relay, sees the fault point F. The vector AN is an impedance at which the b-phase ground fault distance relay, which is a healthy phase ground fault distance relay, sees the accident point F. Vector AM is the impedance at which the c-phase ground fault distance relay, which is a healthy phase ground fault distance relay, sees the accident point F.

図11では、b相地絡距離リレーとc相地絡距離リレーは、それぞれ事故点Fまでのリアクタンス成分を整定値Zsよりも小さく測距するので、リアクタンスリレーのオーバーリーチが生じることが示されている。   In FIG. 11, the b-phase ground fault distance relay and the c-phase ground fault distance relay each measure the reactance component up to the accident point F to be smaller than the set value Zs, and thus it is shown that overreach of the reactance relay occurs. ing.

このように、事故相の距離リレー(短絡距離リレー、地絡距離リレー)は、事故点までの正しいインピーダンスを測距するのでなんら問題ないが、事故相に関連した相(例えばbc相2相短絡事故時のab相、ca相、或いは、a相1相地絡事故時のb相とc相など)の距離リレーは、事故点までのインピーダンスを正しいインピーダンス角以外のところに見るので、オーバーリーチ或いはアンダーリーチとなる。アンダーリーチ動作は、事故相の距離リレーが正確に測距してカバーするので、なんら問題ではない。しかし、オーバーリーチ動作は、不要動作となり好ましくない。   Thus, the accident phase distance relay (short-circuit distance relay, ground fault distance relay) measures the correct impedance up to the accident point, so there is no problem, but the phase related to the accident phase (for example, bc phase two-phase short circuit) Distance relay of ab phase, ca phase at the time of accident, or b phase and c phase at the time of a phase 1 ground fault, etc. sees the impedance up to the accident point at a place other than the correct impedance angle. Or underreach. Underreach operation is not a problem because the accident phase distance relay accurately measures and covers the distance. However, the overreach operation is not preferable because it is an unnecessary operation.

すなわち、距離継電装置は、整定値として与える動作責務範囲の外にインピーダンスを算出した場合は遮断指令を出力しない不動作となることが必要である。しかし、距離リレーの事故検出原理から、一般に、事故相以外の距離リレー、つまり、健全相の距離リレーが、本来、不動作であるべき動作責務範囲の外で発生した事故に対して動作責務範囲内にインピーダンスを誤って算出し遮断指令を出力するおそれがある。   That is, the distance relay device needs to be inoperative so as not to output a shut-off command when impedance is calculated outside the operation duty range given as a set value. However, due to the accident detection principle of distance relays, in general, distance relays other than the accident phase, that is, distance relays in the healthy phase, should be within the operational responsibility range for accidents that occur outside the operational responsibility range that should not normally operate. There is a risk that the impedance will be erroneously calculated and a shutoff command will be output.

そこで、この発明にかかる距離継電装置では、上記した構成によって事故相以外の健全相距離リレーの進み相オーバーリーチによる不要応動を防止するようにしている。以下に図面を参照して、この発明にかかる距離継電装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。   Therefore, in the distance relay device according to the present invention, unnecessary response due to the leading phase overreach of the healthy phase distance relay other than the accident phase is prevented by the above-described configuration. Exemplary embodiments of a distance relay device according to the present invention will be explained below in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1として、この発明にかかる距離継電装置が装備する短絡距離リレーの構成を示すブロック図である。なお、この実施の形態1および以降で説明する実施の形態2では、インピーダンスに関する説明を電力系統の解析で一般に用いられている対称座標法によって行っている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a block diagram showing a configuration of a short-circuit distance relay provided in a distance relay device according to the present invention as Embodiment 1 of the present invention. In the first embodiment and the second embodiment to be described later, the impedance-related explanation is performed by a symmetric coordinate method generally used in power system analysis.

図1示す短絡距離リレー1は、bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4と、オーバーリーチ判定演算部5と、動作出力判定部6とを備えている。   A short-circuit distance relay 1 shown in FIG. 1 includes a bc-phase ranging calculation determination unit 2, a ca-phase ranging calculation determination unit 3, an ab-phase ranging calculation determination unit 4, an overreach determination calculation unit 5, and an operation output determination unit 6. And.

bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4は、それぞれ同様の構成であって、インピーダンス演算回路8と距離判定演算回路9とを備えている。   The bc phase ranging calculation determination unit 2, the ca phase ranging calculation determination unit 3 and the ab phase ranging calculation determination unit 4 have the same configuration, and include an impedance calculation circuit 8 and a distance determination calculation circuit 9. Yes.

インピーダンス演算回路8は、電力系統の相電圧Va,Vb,Vcの対応する2相の電圧と相電流Ia,Ib,Icの対応する2相の電流とが入力され、短絡した2相の事故点までのインピーダンスZrybc,ZrycaおよびZryabの1つを測距演算する。   The impedance calculation circuit 8 receives the two-phase voltages corresponding to the phase voltages Va, Vb, and Vc of the power system and the two-phase currents corresponding to the phase currents Ia, Ib, and Ic, and has a short-circuited two-phase fault point. Ranging calculation is performed on one of the impedances Zrybc, Zryca, and Zryab.

距離判定演算回路9は、比較回路12にて距離リレー整定回路11が出力する整定値Zsとインピーダンス演算回路8の測距演算結果との大小関係を比較し、大小判定回路13にて比較回路12の比較結果を判定することで、インピーダンス演算回路8の測距演算結果が整定値Zs以内か否かを判定する。   The distance determination calculation circuit 9 compares the magnitude relationship between the set value Zs output from the distance relay setting circuit 11 in the comparison circuit 12 and the distance measurement calculation result of the impedance calculation circuit 8, and the size determination circuit 13 compares the magnitude of the comparison circuit 12. By determining the comparison result, it is determined whether or not the distance measurement calculation result of the impedance calculation circuit 8 is within the set value Zs.

オーバーリーチ判定演算部5は、bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4の各インピーダンス演算回路8の測距演算結果Zrybc,Zryca,Zryabの大小比較を行う大小比較回路15と、大小比較回路15における各2相の比較結果を並列に受けるbc相大小判定回路16−1,ca相大小判定回路16−2,ab相大小判定回路16−3および3相等価判定回路17を備えている。   The overreach determination calculation unit 5 includes the ranging calculation results Zrybc, Zryca, Zryab of the impedance calculation circuits 8 of the bc phase ranging calculation determination unit 2, the ca phase ranging calculation determination unit 3 and the ab phase ranging calculation determination unit 4. A magnitude comparison circuit 15 that compares the magnitudes of the two, a bc phase magnitude judgment circuit 16-1, a ca phase magnitude judgment circuit 16-2, and an ab phase magnitude judgment circuit 16 that receive the comparison results of the two phases in the magnitude comparison circuit 15 in parallel. -3 and 3-phase equivalence determination circuit 17 are provided.

動作出力判定部6は、3つの2入力論理和回路(OR回路)18−1,18−2,18−3と、3つの2入力論理積回路(AND回路)19−1,19−2,19−3とを備えている。この実施の形態1では、3つのAND回路19−1〜19−3の各AND結果は3入力のOR回路20で1つにまとめて出力される。OR回路20の出力は、図示しない送電線の遮断器に接続されている。   The operation output determination unit 6 includes three 2-input OR circuits (OR circuits) 18-1, 18-2, 18-3 and three 2-input AND circuits (AND circuits) 19-1, 19-2, 19-3. In the first embodiment, the AND results of the three AND circuits 19-1 to 19-3 are collectively output as one by the three-input OR circuit 20. The output of the OR circuit 20 is connected to a power line breaker (not shown).

3つのOR回路18−1,18−2,18−3の各2入力は、次のようになっている。すなわち、一方の入力は共通に3相等価判定回路17の出力である。そして、他方の入力が、OR回路18−1ではbc相大小判定回路16−1の出力であり、OR回路18−2ではca相大小判定回路16−2の出力であり、OR回路18−3はab相大小判定回路16−3の出力である。   The two inputs of the three OR circuits 18-1, 18-2, 18-3 are as follows. That is, one input is the output of the three-phase equivalence determination circuit 17 in common. The other input is the output of the bc phase magnitude determination circuit 16-1 in the OR circuit 18-1, the output of the ca phase magnitude determination circuit 16-2 in the OR circuit 18-2, and the OR circuit 18-3. Is the output of the ab phase magnitude determination circuit 16-3.

また、3つのAND回路19−1,19−2,19−3の各2入力は、次のようになっている。AND回路19−1には、bc相測距演算判定部2の距離判定演算回路9での判定結果とOR回路18−1の出力とが入力される。AND回路19−2には、ca相測距演算判定部3の距離判定演算回路9での判定結果とOR回路18−2の出力とが入力される。AND回路19−3には、ab相測距演算判定部4の距離判定演算回路9での判定結果とOR回路18−3の出力とが入力される。   Each of the two inputs of the three AND circuits 19-1, 19-2, 19-3 is as follows. The AND circuit 19-1 receives the determination result of the distance determination calculation circuit 9 of the bc phase distance measurement calculation determination unit 2 and the output of the OR circuit 18-1. The AND circuit 19-2 receives the determination result in the distance determination calculation circuit 9 of the ca-phase distance measurement calculation determination unit 3 and the output of the OR circuit 18-2. The AND circuit 19-3 receives the determination result in the distance determination calculation circuit 9 of the ab phase distance calculation calculation determination unit 4 and the output of the OR circuit 18-3.

以上の構成において、まず、bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4では、次のような動作が行われる。各インピーダンス演算回路8での短絡距離リレーとしてのインピーダンス演算方法は、非特許文献2の「7.2距離リレー」中の134頁〜135頁に詳述されているので、ここでは結果のみを示す。   In the above configuration, first, the bc phase ranging calculation determination unit 2, the ca phase ranging calculation determination unit 3 and the ab phase ranging calculation determination unit 4 perform the following operations. The impedance calculation method as a short-circuit distance relay in each impedance calculation circuit 8 is described in detail on pages 134 to 135 in “7.2 Distance Relay” of Non-Patent Document 2, so only the result is shown here. .

bc相測距演算判定部2のインピーダンス演算回路8は、電力系統の相電圧Vb,Vcおよび相電流Ib,Icを用いて、bc相インピーダンス演算値Zrybcを、相電圧Vb,Vcの差分である線間電圧を相電流Ib,Icの差分で割り算することで求める。すなわち、
Zrybc=(Vb−Vc)/(Ib−Ic)……(1)
の演算を行う。このように測距演算されたbc相インピーダンス演算値Zrybcが、図9に示したbc相2相短絡事故時での距離継電装置Ryの設置点Aから事故点Fまでの距離に相当する。
The impedance calculation circuit 8 of the bc phase ranging calculation determination unit 2 uses the phase voltages Vb and Vc and the phase currents Ib and Ic of the power system, and the bc phase impedance calculation value Zrybc is a difference between the phase voltages Vb and Vc. This is obtained by dividing the line voltage by the difference between the phase currents Ib and Ic. That is,
Zrybc = (Vb−Vc) / (Ib−Ic) (1)
Perform the operation. The bc-phase impedance calculation value Zrybc thus calculated by distance measurement corresponds to the distance from the installation point A of the distance relay device Ry to the accident point F in the case of the bc-phase two-phase short circuit accident shown in FIG.

ca相測距演算判定部3のインピーダンス演算回路8は、電力系統の相電圧Vc,Vaおよび相電流Ic,Iaを用いて、ca相インピーダンス演算Zrycaを、相電圧Vc,Vaの差分である線間電圧を相電流Ic,Iaの差分で割り算することで求める。すなわち、
Zryca=(Vc−Va)/(Ic−Ia)……(2)
の演算を行う。
The impedance calculation circuit 8 of the ca phase ranging calculation determination unit 3 uses the phase voltages Vc and Va and the phase currents Ic and Ia of the power system to calculate the ca phase impedance calculation Zryca as a difference between the phase voltages Vc and Va. It is obtained by dividing the inter-voltage by the difference between the phase currents Ic and Ia. That is,
Zryca = (Vc−Va) / (Ic−Ia) (2)
Perform the operation.

ab相測距演算判定部4のインピーダンス演算回路8は、電力系統の相電圧Va,Vbおよび相電流Ia,Ibを用いて、ab相インピーダンス演算値Zryabを、相電圧Va,Vbの差分である線間電圧を相電流Ia,Ibの差分で割り算することで求める。すなわち、
Zryab=(Va−Vb)/(Ia−Ib)……(3)
の演算を行う。
The impedance calculation circuit 8 of the ab phase ranging calculation determination unit 4 uses the phase voltages Va and Vb and the phase currents Ia and Ib of the power system, and calculates the ab phase impedance calculation value Zryab as the difference between the phase voltages Va and Vb. It is obtained by dividing the line voltage by the difference between the phase currents Ia and Ib. That is,
Zryab = (Va−Vb) / (Ia−Ib) (3)
Perform the operation.

bc相測距演算判定部2の距離判定演算回路9では、距離リレー整定回路11は、当該距離継電装置が動作責務とする保護区間に定められた整定値Zsを出力する。比較回路12では、インピーダンス演算回路8が求めたbc相インピーダンス演算値Zrybcと距離リレー整定回路11が出力する整定値Zsとの大小関係を比較し、その比較結果を大小判定回路13に与える。大小判定回路13は、比較回路12での比較結果がZrybc≦Zsである場合に、つまりbc相インピーダンス演算値Zrybcが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−1に論理値“1”を出力する。bc相インピーダンス演算値Zrybcが整定値Zs以上である場合に、動作責務範囲の外での事故であると判断してAND回路19−1に論理値“0”を出力する。ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4の各距離判定演算回路9でも同様である。   In the distance determination calculation circuit 9 of the bc-phase ranging calculation determination unit 2, the distance relay setting circuit 11 outputs the set value Zs determined in the protection section that the distance relay device is responsible for operating. The comparison circuit 12 compares the magnitude relationship between the bc-phase impedance calculation value Zrybc obtained by the impedance calculation circuit 8 and the set value Zs output from the distance relay settling circuit 11, and gives the comparison result to the size determination circuit 13. The magnitude determination circuit 13 determines that the accident is within the operation duty range when the comparison result in the comparison circuit 12 is Zrybc ≦ Zs, that is, when the bc phase impedance calculation value Zrybc is less than or equal to the set value Zs. A logical value “1” is output to the AND circuit 19-1. When the bc phase impedance calculation value Zrybc is equal to or greater than the set value Zs, it is determined that the accident is outside the operation duty range, and a logical value “0” is output to the AND circuit 19-1. The same applies to the distance determination calculation circuits 9 of the ca phase ranging calculation determination unit 3 and the ab phase ranging calculation determination unit 4.

すなわち、ca相測距演算判定部3の距離判定演算回路9では、ca相インピーダンス演算値Zrycaが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−2に論理値“1”を出力する。そして、ca相インピーダンス演算値Zrycaが整定値Zs以上である場合に、動作責務範囲の外での事故であると判断してAND回路19−2に論理値“0”を出力する。   That is, the distance determination calculation circuit 9 of the ca phase ranging calculation determination unit 3 determines that the operation duty range is an accident when the ca phase impedance calculation value Zryca is equal to or less than the set value Zs, and the AND circuit 19-2. A logical value “1” is output to. When the ca-phase impedance calculation value Zryca is equal to or greater than the set value Zs, it is determined that the accident is outside the operation duty range, and a logical value “0” is output to the AND circuit 19-2.

また、ab相測距演算判定部4の距離判定演算回路9では、ab相インピーダンス演算値Zryabが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−3に論理値“1”を出力する。そして、ab相インピーダンス演算値Zryabが整定値Zs以上である場合に、動作責務範囲の外での事故であると判断してAND回路19−3に論理値“0”を出力する。   Further, the distance determination calculation circuit 9 of the ab phase ranging calculation determination section 4 determines that the operation responsibility range is an accident when the ab phase impedance calculation value Zryab is equal to or less than the set value Zs, and the AND circuit 19-3. A logical value “1” is output to. When the ab phase impedance calculation value Zryab is equal to or greater than the set value Zs, it is determined that the accident is outside the operation duty range, and a logical value “0” is output to the AND circuit 19-3.

次に、オーバーリーチ判定演算部5では、電力系統の事故には、2相短絡事故だけでなく、3相短絡事故や3相地絡事故も発生しそれらの3相事故にも短絡距離リレーが適用されるので、それらにも並行して対応できるように、大小比較回路15と、各相の大小判定回路(bc相大小判定回路16−1,ca相大小判定回路16−2およびab相大小判定回路16−3)と、3相等価判定回路17とを設けてある。   Next, in the overreach determination calculation unit 5, not only a two-phase short-circuit accident but also a three-phase short-circuit accident or a three-phase ground fault accident occurs in the power system accident. Since it is applied, the magnitude comparison circuit 15 and the magnitude judgment circuit for each phase (the bc phase magnitude judgment circuit 16-1, the ca phase magnitude judgment circuit 16-2, and the ab phase magnitude so as to be able to cope with them in parallel. A determination circuit 16-3) and a three-phase equivalence determination circuit 17 are provided.

すなわち、大小比較回路15は、bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4の各インピーダンス演算回路8が測距演算したbc相インピーダンス演算値Zrybc,ca相インピーダンス演算値Zrycaおよびab相インピーダンス演算値Zryab相互間の大小関係を比較し、それらの比較結果をbc相大小判定回路16−1,ca相大小判定回路16−2,ab相大小判定回路16−3および3相等価判定回路17に並列に出力する。   That is, the magnitude comparison circuit 15 calculates the bc-phase impedance calculation value obtained by the distance calculation by the impedance calculation circuits 8 of the bc-phase ranging calculation determination unit 2, the ca-phase ranging calculation determination unit 3 and the ab-phase ranging calculation determination unit 4. Compare the magnitude relationship between Zrybc, ca phase impedance calculation value Zryca and ab phase impedance calculation value Zryab, and compare the comparison results with bc phase size determination circuit 16-1, ca phase size determination circuit 16-2, ab phase size The data is output in parallel to the determination circuit 16-3 and the three-phase equivalence determination circuit 17.

bc相大小判定回路16−1は、大小比較回路15の比較結果を受けて最小値を示すインピーダンス値がbc相インピーダンス演算値Zrybcである場合に、OR回路18−1に論理値“1”を出力する。   The bc phase magnitude determination circuit 16-1 receives the comparison result of the magnitude comparison circuit 15 and sets the logical value “1” to the OR circuit 18-1 when the impedance value indicating the minimum value is the bc phase impedance calculation value Zrybc. Output.

ca相大小判定回路16−2は、大小比較回路15の比較結果を受けて最小値を示すインピーダンス値がca相インピーダンス演算値Zrycaである場合に、OR回路18−2に論理値“1”を出力する。   The ca phase magnitude determination circuit 16-2 receives the comparison result of the magnitude comparison circuit 15 and sets the logical value “1” to the OR circuit 18-2 when the impedance value indicating the minimum value is the ca phase impedance calculation value Zryca. Output.

ab相大小判定回路16−3は、大小比較回路15の比較結果を受けて最小値を示すインピーダンス値がab相インピーダンス演算値Zryabである場合に、OR回路18−3に論理値“1”を出力する。   The ab phase magnitude determination circuit 16-3 receives the comparison result of the magnitude comparison circuit 15 and sets the logical value “1” to the OR circuit 18-3 when the impedance value indicating the minimum value is the ab phase impedance calculation value Zryab. Output.

3相等価判定回路17は、大小比較回路15の比較結果を受けて、各2相のインピーダンス演算値が等しい場合、つまりZrybc=Zryca=Zryabである場合に、OR回路18−1,18−2および18−3に論理値“1”を出力する。   The three-phase equivalence determination circuit 17 receives the comparison result of the magnitude comparison circuit 15, and when the impedance calculation values of the two phases are equal, that is, when Zrybc = Zryca = Zryab, the OR circuits 18-1, 18-2 And the logical value “1” is output to 18-3.

そして、動作出力判定部6では、2相短絡事故時に、3つの距離判定回路9のいずれか1つで動作責務範囲の事故であると距離判定された2相と、3つの大小判定回路16−1〜16−3のいずれか1つで最小インピーダンス値を示すと判定された2相とがある場合に、3つのAND回路19−1〜19−3のいずれか1つで両2相が同一相であると検出されると、その一致を検出した1つAND回路がAND条件の成立によって出力を論理値“1”にするので、OR回路20から図示しない遮断器に遮断指令25が出力される。   Then, in the operation output determination unit 6, in the case of a two-phase short-circuit accident, the two phases in which the distance is determined to be an accident in the operation responsibility range by any one of the three distance determination circuits 9 and the three magnitude determination circuits 16- When there is two phases determined to show the minimum impedance value in any one of 1 to 16-3, both two phases are the same in any one of the three AND circuits 19-1 to 19-3 When it is detected that the phase is the same, the one AND circuit that detects the coincidence sets the output to the logical value “1” when the AND condition is satisfied, so that the interruption command 25 is output from the OR circuit 20 to the circuit breaker (not shown). The

また、動作出力判定部6では、3相事故(3相短絡事故、3相地絡事故)時に、3つのAND回路19−1〜19−3の全てでAND条件が成立すると、つまり3相において動作責務範囲の事故であると距離判定され、かつ3相のインピーダンス演算値が等しい場合に、3つのAND回路19−1〜19−3の全てが出力を論理値“1”にするので、OR回路20から図示しない遮断器に遮断指令25が出力される。   Further, in the operation output determination unit 6, when all three AND circuits 19-1 to 19-3 are satisfied in the three-phase accident (three-phase short circuit accident, three-phase ground fault), that is, in the three-phase When the distance is determined to be an accident in the operation responsibility range and the three-phase impedance calculation values are equal, all of the three AND circuits 19-1 to 19-3 set the output to the logical value “1”. A circuit break command 25 is output from the circuit 20 to a circuit breaker (not shown).

次に、2相短絡事故時の動作と3相事故時の動作とについて、具体例を挙げてこの順に説明する。まず、2相短絡事故として送電線のbc相の2相に短絡事故が発生した場合について説明する。図2は、bc相2相短絡事故時のベクトル図である。図3は、bc相2相短絡事故時の各相短絡距離リレーの入力ベクトル図である。   Next, the operation at the time of the two-phase short circuit accident and the operation at the time of the three-phase accident will be described in this order with specific examples. First, a case where a short circuit accident occurs in the two phases of the bc phase of the transmission line as a two-phase short circuit accident will be described. FIG. 2 is a vector diagram at the time of a bc-phase two-phase short-circuit accident. FIG. 3 is an input vector diagram of each phase short-circuit distance relay at the time of a bc-phase two-phase short-circuit accident.

図9に示す系統の構成において、送電線Lのbc相の2相にF点で短絡事故が発生した場合のベクトル図は、図2に示すようになることが知られている。図2に示すように、健全時の相電圧Va,Vb,Vcに対して、図9におけるF点でbc相の2相に短絡事故が発生すると、b相の電圧Vbは低い電圧Vbfとなり、c相の電圧Vcは低い電圧Vcfとなり、短絡したbc相間の電圧が低下する。そして、b相に流れる事故電流Ibfの位相は、電圧Vbf,Vcfよりも送電線Lのインピーダンス角θだけ遅れ位相となり、このb相に流れる事故電流Ibfとc相に流れる事故電流Icfとは互いに180度の位相差のある関係となる。   In the system configuration shown in FIG. 9, it is known that a vector diagram when a short-circuit accident occurs at point F in the two bc phases of the transmission line L is as shown in FIG. 2. As shown in FIG. 2, when a short circuit fault occurs in the two phases of the bc phase at the point F in FIG. 9 with respect to the phase voltages Va, Vb, Vc in a healthy state, the voltage Vb of the b phase becomes a low voltage Vbf, The c-phase voltage Vc becomes a low voltage Vcf, and the voltage between the short-circuited bc phases decreases. The phase of the fault current Ibf flowing in the b phase is delayed by the impedance angle θ of the transmission line L from the voltages Vbf and Vcf. The fault current Ibf flowing in the b phase and the fault current Icf flowing in the c phase are mutually The relationship has a phase difference of 180 degrees.

図3(a)〜図3(c)は、この場合のab相短絡距離リレー、bc相短絡距離リレーおよびca相短絡距離リレーのそれぞれから見た入力電圧と入力電流の大きさと位相の関係を示している。この図3は、前記した非特許文献1の「3−2−3節 事故相以外のリレーの不要応動」の基礎になっているベクトル関係を示している。   3A to 3C show the relationship between the magnitude and phase of the input voltage, the input current, and the phase as seen from the ab phase short circuit distance relay, the bc phase short circuit distance relay, and the ca phase short circuit distance relay in this case. Show. FIG. 3 shows a vector relationship that is the basis of “Section 3-2-3 Unnecessary response of relay other than accident phase” in Non-Patent Document 1 described above.

さて、bc相の2相に短絡事故が発生した場合に、bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4の各インピーダンス演算回路8では、図2に示すbc相2相短絡時のベクトル図および図3(a)〜図3(c)に示す各相の短絡距離リレー入力の大きさから、次のようにしてbc相短絡時のインピーダンス演算値Zrybc、ZrycaおよびZryabを求める。   Now, when a short circuit accident occurs in the two phases of the bc phase, the impedance calculation circuits 8 of the bc phase ranging calculation determination unit 2, the ca phase ranging calculation determination unit 3 and the ab phase ranging calculation determination unit 4 From the vector diagram at the time of bc-phase two-phase short circuit shown in FIG. 2 and the magnitude of the short-circuit distance relay input of each phase shown in FIGS. 3 (a) to 3 (c), the impedance at the time of bc-phase short circuit is as follows. Calculated values Zrybc, Zryca and Zryab are obtained.

すなわち、bc相測距演算判定部2のインピーダンス演算回路8は、bc相短絡時のbc相インピーダンス演算値Zrybcを、
Zrybc=(Vbf−Vcf)/{Ibf−(−Icf)}
=(Vbf−Vcf)/{Ibf+Icf)} ……(4)
の演算を行って求める。
That is, the impedance calculation circuit 8 of the bc phase ranging calculation determination unit 2 calculates the bc phase impedance calculation value Zrybc when the bc phase is short-circuited.
Zrybc = (Vbf−Vcf) / {Ibf − (− Icf)}
= (Vbf−Vcf) / {Ibf + Icf)} (4)
Calculate by performing

また、ca相測距演算判定部3のインピーダンス演算回路8は、bc相短絡時のca相インピーダンス演算値Zrycaを、
Zryca=(Vcf−Va)/Icf ……(5)
の演算を行って求める。
Further, the impedance calculation circuit 8 of the ca phase ranging calculation determination unit 3 calculates the ca phase impedance calculation value Zryca when the bc phase is short-circuited.
Zryca = (Vcf−Va) / Icf (5)
Calculate by performing

また、ab相測距演算判定部4のインピーダンス演算回路8は、bc相短絡時のab相インピーダンス演算値Zryabを、
Zryab=(Va−Vbf)/(−Ibf) ……(6)
の演算を行って求める。
Further, the impedance calculation circuit 8 of the ab phase distance measurement calculation determination unit 4 calculates the ab phase impedance calculation value Zryab when the bc phase is short-circuited.
Zryab = (Va−Vbf) / (− Ibf) (6)
Calculate by performing

次に、bc相測距演算判定部2の距離判定演算回路9では、上記の式(4)によって求めたbc相インピーダンス演算値Zrybcが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−1に論理値“1”を出力する。ca相測距演算判定部3の距離判定演算回路9では、上記の式(5)によって求めたca相インピーダンス演算値Zrycaが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−2に論理値“1”を出力する。また、ab相測距演算判定部4の距離判定演算回路9では、上記の式(6)によって求めたab相インピーダンス演算値Zryabが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−3に論理値“1”を出力する。   Next, in the distance determination calculation circuit 9 of the bc-phase ranging calculation determination unit 2, when the bc-phase impedance calculation value Zrybc obtained by the above equation (4) is equal to or less than the set value Zs, an error in the operation duty range occurs. It is determined that there is a logical value “1” to the AND circuit 19-1. The distance determination calculation circuit 9 of the ca-phase distance measurement calculation determination unit 3 determines that the accident is within the operation duty range when the calculated ca-phase impedance value Zryca obtained by the above equation (5) is equal to or less than the set value Zs. Then, a logical value “1” is output to the AND circuit 19-2. Further, in the distance determination calculation circuit 9 of the ab phase ranging calculation determination unit 4, when the ab phase impedance calculation value Zryab obtained by the above equation (6) is equal to or less than the set value Zs, it is an accident in the operation duty range. And the logic value “1” is output to the AND circuit 19-3.

そして、式(4)〜式(6)を比較して見れば解るように、求められた各相のインピーダンス値の中で、分子の電圧が最低値で分母の電流値が最大値である式(4)によるbc相インピーダンス演算値Zrybcが最小値となる。   As can be seen by comparing the equations (4) to (6), the numerator voltage is the lowest value and the denominator current value is the maximum value among the obtained impedance values of each phase. The bc phase impedance calculation value Zrybc according to (4) is the minimum value.

したがって、オーバーリーチ判定演算部5では、bc相大小判定回路16−1が出力を論理値“1”にし、残りのca相大小判定回路16−2,ab相大小判定回路16−3および3相等価判定回路17は、共に出力を論理値“0”にする。   Therefore, in the overreach determination calculation unit 5, the bc phase magnitude determination circuit 16-1 sets the output to the logical value “1”, and the remaining ca phase magnitude determination circuit 16-2, ab phase magnitude determination circuit 16-3, and three-phase The equivalence determination circuit 17 sets both outputs to the logical value “0”.

斯くして、bc相測距演算判定部2の距離判定演算回路9で、正しく動作責務範囲の事故であるとの距離判定が行われた場合に、動作出力判定部6では、AND回路19−1で出力を論理値“1”にするAND条件が成立し、OR回路20から図示しない遮断器に遮断指令25が出力され、送電線の事故が除去される。   Thus, when the distance determination calculation circuit 9 of the bc phase ranging calculation determination unit 2 correctly determines the distance that the accident is within the operation responsibility range, the operation output determination unit 6 selects the AND circuit 19- 1, the AND condition for setting the output to the logical value “1” is satisfied, and the interruption command 25 is output from the OR circuit 20 to the circuit breaker (not shown), thereby eliminating the power transmission line accident.

ここで、bc相測距演算判定部2の距離判定演算回路9で、正しく動作責務範囲の事故であるとの距離判定が行われない場合は、bc相の2相短絡事故が当該距離継電装置の整定値Zs以遠で発生した場合であるので、bc相測距演算判定部2の距離判定演算回路9からAND回路19−1に与える判定出力は論理値“0”である。   Here, when the distance determination calculation circuit 9 of the bc phase ranging calculation determination unit 2 does not correctly determine the distance that the operation responsibility range is an accident, the bc phase two-phase short-circuit accident may cause the distance relay. Since this occurs when the distance is greater than the set value Zs of the apparatus, the determination output given from the distance determination arithmetic circuit 9 of the bc phase distance measurement arithmetic determination unit 2 to the AND circuit 19-1 is the logical value “0”.

この場合、図10に示したように、ab相短絡距離リレーでは進み相オーバーリーチ動作を示し、求めたab相インピーダンス演算値Zryabは整定値Zs以下であるので、ab相測距演算判定部2の距離判定演算回路9からAND回路19−3に与える判定出力が論理値“1”となる。   In this case, as shown in FIG. 10, the ab phase short-circuit distance relay exhibits an advanced phase overreach operation, and the ab phase impedance calculation value Zryab is equal to or less than the set value Zs. The determination output given from the distance determination calculation circuit 9 to the AND circuit 19-3 becomes the logical value “1”.

しかし、各2相のインピーダンス演算値のうち最小値はbc相インピーダンス演算値Zrybcであり、前記したように、bc相大小判定回路16−1からAND回路19−1に与える判定出力が論理値“1”であり、ab相大小判定回路16−3からAND回路19−3に与える判定出力は論理値“0”である。   However, the minimum value of the two-phase impedance calculation values is the bc-phase impedance calculation value Zrybc. As described above, the determination output given from the bc-phase magnitude determination circuit 16-1 to the AND circuit 19-1 is the logical value “ The determination output given to the AND circuit 19-3 from the ab phase magnitude determination circuit 16-3 is a logical value “0”.

したがって、bc相の2相短絡事故が当該距離継電装置の整定値Zs以遠で発生した場合は、AND回路19−1とAND回路19−3とでは、共にAND条件不成立となり、遮断指令25は発行されず、オーバーリーチによる不要応動は起こらない。   Therefore, when the bc-phase two-phase short-circuit accident occurs beyond the set value Zs of the distance relay device, both the AND circuit 19-1 and the AND circuit 19-3 do not satisfy the AND condition, and the cutoff command 25 is There will be no unnecessary response due to overreach.

なお、ca相の2相短絡事故時やab相の2相短絡事故時でも同様の動作が行われる。   The same operation is performed even when a ca-phase two-phase short-circuit accident or ab-phase two-phase short-circuit accident occurs.

次に、図4は、3相短絡事故時のベクトル図である。図5は、3相短絡事故時の各相短絡距離リレーの入力ベクトル図である。図9に示す系統の構成において、送電線Lのabc相の3相にF点で短絡事故が発生した場合のベクトル図は、図4に示すようになることが知られている。なお、3相に地絡事故が発生した場合も同様である。   Next, FIG. 4 is a vector diagram at the time of a three-phase short circuit accident. FIG. 5 is an input vector diagram of each phase short-circuit distance relay at the time of a three-phase short-circuit accident. In the system configuration shown in FIG. 9, it is known that a vector diagram when a short circuit accident occurs at point F in the three phases of the abc phase of the transmission line L is as shown in FIG. The same applies when a ground fault occurs in the three phases.

図4に示すように、健全時の相電圧Va,Vb,Vcに対して、図9におけるF点でabc相の3相に短絡事故が発生すると、a相の電圧Vaは低い電圧Vafとなり、b相の電圧Vbは低い電圧Vbfとなり、c相の電圧Vcは低い電圧Vcfとなり、短絡したab相間の電圧、bc相間の電圧、およびab相間の電圧は、それぞれが低下するが、それぞれほぼ等しい大きさである。そして、abcの各相に流れる事故電流Iaf,IbfおよびIcfもそれぞれほぼ等しい大きさである。   As shown in FIG. 4, when a short circuit fault occurs in the three phases of the abc phase at the point F in FIG. 9 with respect to the phase voltages Va, Vb, Vc in a healthy state, the voltage Va of the a phase becomes a low voltage Vaf, The b-phase voltage Vb becomes the low voltage Vbf, the c-phase voltage Vc becomes the low voltage Vcf, and the voltage between the short-circuited ab phase, the voltage between the bc phases, and the voltage between the ab phases decrease, but are almost equal to each other. It is a size. The accident currents Iaf, Ibf and Icf flowing in the respective phases of abc are also approximately equal in magnitude.

図5(a)〜図5(c)は、この場合のab相短絡距離リレー、bc相短絡距離リレーおよびca相短絡距離リレーのそれぞれから見た入力電圧と入力電流の大きさと位相の関係を示している。各短絡距離リレーにおいて、入力電圧と入力電流の大きさと位相の関係は、同じであることが示されている。   5 (a) to 5 (c) show the relationship between the magnitude and phase of the input voltage, the input current, and the phase as seen from each of the ab-phase short-circuit distance relay, the bc-phase short-circuit distance relay, and the ca-phase short-circuit distance relay in this case. Show. It is shown that the relationship between the magnitude and phase of the input voltage and input current is the same in each short-circuit distance relay.

さて、abc相3相の短絡事故が発生した場合に、bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4の各インピーダンス演算回路8では、図4に示す3相短絡時のベクトル図および図5(a)〜図5(c)に示す各相の短絡距離リレー入力の大きさから、次のようにして3相短絡時のインピーダンス演算値Zrybc、ZrycaおよびZryabを求める。   When an abc phase three-phase short circuit accident occurs, the impedance calculation circuits 8 of the bc phase ranging calculation determination unit 2, the ca phase ranging calculation determination unit 3 and the ab phase ranging calculation determination unit 4 From the vector diagram at the time of three-phase short circuit shown in FIG. 4 and the magnitude of the short-circuit distance relay input of each phase shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), the impedance calculation value Zrybc at the time of three-phase short circuit is as follows. , Zryca and Zryab are determined.

すなわち、bc相測距演算判定部2のインピーダンス演算回路8は、3相短絡時のbc相インピーダンス演算値Zrybcを、
Zrybc=(Vbf−Vcf)/(Ibf−Icf) ……(7)
の演算を行って求める。
That is, the impedance calculation circuit 8 of the bc-phase ranging calculation determination unit 2 calculates the bc-phase impedance calculation value Zrybc when the three-phase is short-circuited.
Zrybc = (Vbf−Vcf) / (Ibf−Icf) (7)
Calculate by performing

また、ca相測距演算判定部3のインピーダンス演算回路8は、3相短絡時のca相インピーダンス演算値Zrycaを、
Zryca=(Vcf−Vaf)/(Icf−Iaf) ……(8)
の演算を行って求める。
In addition, the impedance calculation circuit 8 of the ca phase ranging calculation determination unit 3 calculates the ca phase impedance calculation value Zryca at the time of three-phase short circuit,
Zryca = (Vcf−Vaf) / (Icf−Iaf) (8)
Calculate by performing

また、ab相測距演算判定部4のインピーダンス演算回路8は、3相短絡時のab相インピーダンス演算値Zryabを、
Zryab=(Vaf−Vbf)/(Iaf−Ibf) ……(9)
の演算を行って求める。
Further, the impedance calculation circuit 8 of the ab phase distance measurement calculation determination unit 4 calculates the ab phase impedance calculation value Zryab at the time of three-phase short circuit,
Zryab = (Vaf−Vbf) / (Iaf−Ibf) (9)
Calculate by performing

次に、bc相測距演算判定部2の距離判定演算回路9では、上記の式(7)によって求めたbc相インピーダンス演算値Zrybcが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−1に論理値“1”を出力する。ca相測距演算判定部3の距離判定演算回路9では、上記の式(8)によって求めたca相インピーダンス演算値Zrycaが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−2に論理値“1”を出力する。また、ab相測距演算判定部4の距離判定演算回路9では、上記の式(9)によって求めたab相インピーダンス演算値Zryabが整定値Zs以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路19−3に論理値“1”を出力する。   Next, in the distance determination calculation circuit 9 of the bc-phase ranging calculation determination unit 2, when the bc-phase impedance calculation value Zrybc obtained by the above equation (7) is equal to or less than the set value Zs, an error in the operation duty range occurs. It is determined that there is a logical value “1” to the AND circuit 19-1. The distance determination calculation circuit 9 of the ca-phase distance measurement calculation determination unit 3 determines that the accident is within the operation duty range when the calculated ca-phase impedance value Zryca obtained by the above equation (8) is equal to or less than the set value Zs. Then, a logical value “1” is output to the AND circuit 19-2. Further, in the distance determination calculation circuit 9 of the ab phase ranging calculation determination unit 4, when the ab phase impedance calculation value Zryab obtained by the above equation (9) is equal to or less than the set value Zs, it is an accident in the operation duty range. And the logic value “1” is output to the AND circuit 19-3.

そして、図5(a)〜(c)に示す関係から、式(7)〜式(9)の演算によって得られる各相のインピーダンス演算値は互いに等しい値になることが解る。したがって、オーバーリーチ判定演算部5では、3相等価判定回路17が出力を論理値“1”にし、残りのbc相大小判定回路16−1,ca相大小判定回路16−2およびab相大小判定回路16−3は共に出力を論理値“0”にする。   From the relationships shown in FIGS. 5A to 5C, it can be seen that the impedance calculation values of the respective phases obtained by the calculations of Expressions (7) to (9) are equal to each other. Therefore, in the overreach determination calculation unit 5, the three-phase equivalence determination circuit 17 sets the output to the logical value “1”, and the remaining bc-phase size determination circuit 16-1, ca-phase size determination circuit 16-2, and ab-phase size determination Both the circuits 16-3 set the output to the logical value “0”.

斯くして、bc相測距演算判定部2,ca相測距演算判定部3およびab相測距演算判定部4の各距離判定演算回路9で、正しく動作責務範囲の事故であるとの距離判定が行われた場合に、動作出力判定部6では、AND回路19−1,19−2および19−3の全てで出力を論理値“1”にするAND条件が成立し、OR回路20から図示しない遮断器に遮断指令25が出力され、送電線の事故が除去される。   Thus, in the distance determination calculation circuit 9 of the bc phase ranging calculation determination unit 2, the ca phase ranging calculation determination unit 3 and the ab phase ranging calculation determination unit 4, the distance that the operation responsibility range is an accident. When the determination is made, the operation output determination unit 6 satisfies the AND condition for setting the output to the logical value “1” in all of the AND circuits 19-1, 19-2, and 19-3. The interruption command 25 is output to a circuit breaker (not shown), and the power transmission line accident is removed.

ここで、一般に、電力系統自体の系統定数のアンバランス、取り込む各2相の電圧および電流の変換器類による誤差、各2相間のインピーダンス値を演算する過程での演算誤差のため、各2相間のインピーダンス演算値Zrybc,Zryca,Zryabは誤差を含んでいる。また、オーバーリーチ判定演算部5の大小比較回路15自体にも演算誤差が発生する。そこで、3相等価判定回路17では、これらの3相間の誤差を考慮して、各2相間のインピーダンス演算値Zrybc,Zryca,Zryabの差が所定値以内であれば、Zrybc=Zryca=Zryabであると判定して出力を論理値“1”にするようにし、動作責務範囲の3相事故を確実に除去できるようにしてある。   Here, in general, the system constants of the power system itself are unbalanced, the error due to the two-phase voltage and current converters to be captured, and the calculation error in the process of calculating the impedance value between the two phases. The calculated impedance values Zrybc, Zryca, and Zryab include errors. Further, a calculation error also occurs in the magnitude comparison circuit 15 itself of the overreach determination calculation unit 5. Therefore, in the three-phase equivalence determination circuit 17, taking into account errors between these three phases, if the difference between the impedance calculation values Zrybc, Zryca, Zryab between the two phases is within a predetermined value, Zrybc = Zryca = Zryab. And the output is set to the logical value “1” so that the three-phase accident in the operation duty range can be surely removed.

以上のように、実施の形態1によれば、従来の短絡距離リレーが求めていた各2相間のインピーダンス演算値をそのまま用いて、各2相間のインピーダンス演算値と整定値とを大小比較して動作責務範囲内の値であるか否かを判定するのと並行して、各2相間のインピーダンス演算値相互間の大きさを比較判定し、最小値を示す2相が動作責務範囲と判定した2相と同一である場合に動作出力を行うようにしたので、短絡距離リレーがオーバーリーチ動作して誤って測距した2相があっても整定値以遠の事故であると判定して誤動作しない距離継電装置を実現することができる。   As described above, according to the first embodiment, the impedance calculation value between each two phases that the conventional short-circuit distance relay has obtained is used as it is, and the impedance calculation value between each two phases is compared with the set value. In parallel with determining whether the value is within the operation responsibility range, the magnitude between the impedance calculation values between the two phases is compared and determined, and the two phases indicating the minimum value are determined as the operation responsibility range. Since the operation output is performed when it is the same as the two phases, even if there are two phases that have been measured in error due to the over-reach operation of the short-circuit distance relay, it is determined that the accident is beyond the set value and does not malfunction. A distance relay device can be realized.

また、動作出力判定部6における3つのAND回路おいて、各2相間のインピーダンス演算値の全てが動作責務範囲内の値であり、かつ各2相間のインピーダンス演算値の全てが等しいと見なせる許容範囲内の大きさである場合に動作出力を行うようにしたので、3相事故相に対する遮断指令の信頼性を高めることができる。   Further, in the three AND circuits in the operation output determination unit 6, all the impedance calculation values between the two phases are values within the operation duty range, and the allowable range in which all the impedance calculation values between the two phases can be regarded as equal. Since the operation output is performed when the size is within the range, the reliability of the shut-off command for the three-phase accident phase can be improved.

そして、実施の形態1では、動作出力判定部6における3つのAND回路の出力をOR回路20でまとめているので、3相事故に対する遮断指令は3相一括で出力されるが、3つのAND回路の出力を事故相表示に用いることができるので、事故相表示を正確に判定することができる。   In the first embodiment, since the outputs of the three AND circuits in the operation output determination unit 6 are collected by the OR circuit 20, a shut-off command for a three-phase fault is output in a three-phase batch, but the three AND circuits Can be used for the accident phase display, so the accident phase display can be accurately determined.

実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2として、この発明にかかる距離継電装置が装備する地絡距離リレーの構成を示すブロック図である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a ground fault distance relay provided in a distance relay device according to the present invention as a second embodiment of the present invention.

図6に示す地絡距離リレー30は、a相測距演算判定部31,b相測距演算判定部32およびc相測距演算判定部33と、オーバーリーチ判定演算部34と、動作出力判定部35とを備えている。   The ground fault distance relay 30 shown in FIG. 6 includes an a-phase ranging calculation determination unit 31, a b-phase ranging calculation determination unit 32, a c-phase ranging calculation determination unit 33, an overreach determination calculation unit 34, and an operation output determination. Part 35.

a相測距演算判定部31,b相測距演算判定部32およびc相測距演算判定部33は、それぞれ同様の構成であって、インピーダンス演算回路37と距離判定演算回路38とを備えている。   The a-phase ranging calculation determination unit 31, the b-phase ranging calculation determination unit 32, and the c-phase ranging calculation determination unit 33 have the same configuration, and include an impedance calculation circuit 37 and a distance determination calculation circuit 38. Yes.

インピーダンス演算回路37は、電力系統の相電圧Va,Vb,Vcの対応する1相の電圧と相電流Ia,Ib,Icとが入力され、地絡した1相の事故点までのインピーダンスZrya,ZrybおよびZrycの1つを、自回線零相電流I0および隣回線零相電流I0Mで補償する形で測距演算する。なお、自回線零相電流I0および隣回線零相電流I0Mは、相電流Ia,Ib,Icの和を3で割り算して求められる。 The impedance calculation circuit 37 receives the corresponding one-phase voltage of the phase voltages Va, Vb, and Vc of the power system and the phase currents Ia, Ib, and Ic, and impedances Zrya and Zryb up to the one-phase fault point that is grounded. One of Zryc and Zryc is distance-measured in a form that is compensated by the self-line zero-phase current I 0 and the adjacent line zero-phase current I 0M . The self-line zero-phase current I 0 and the adjacent line zero-phase current I 0M are obtained by dividing the sum of the phase currents Ia, Ib, and Ic by three.

距離判定演算回路38は、符号は違えてあるが図1に示した距離判定演算回路9と同様の構成であって、比較回路40にて距離リレー整定回路39が出力する整定値Zgとインピーダンス演算回路37の測距演算結果との大小関係を比較し、大小判定回路41にて比較回路40の比較結果を判定することで、インピーダンス演算回路37の測距演算結果が整定値Zg以内か否かを判定する。   The distance determination calculation circuit 38 has the same configuration as that of the distance determination calculation circuit 9 shown in FIG. 1 although the sign is different. The distance determination calculation circuit 38 outputs the settling value Zg output from the distance relay settling circuit 39 and the impedance calculation. Whether the distance calculation result of the impedance calculation circuit 37 is within the set value Zg by comparing the magnitude relationship with the distance calculation result of the circuit 37 and determining the comparison result of the comparison circuit 40 by the magnitude determination circuit 41. Determine.

オーバーリーチ判定演算部34は、符号は違えてあるが図1に示したオーバーリーチ判定演算部5と同様の構成であって、a相測距演算判定部31,b相測距演算判定部32およびc相測距演算判定部33の各インピーダンス演算回路37の測距演算結果Zrya,Zryb,Zrycの大小比較を行う大小比較回路42と、大小比較回路42における各相の比較結果を並列に受けるa相大小判定回路43−1,b相大小判定回路43−2,c相大小判定回路43−3および3相等価判定回路44を備え、1相地絡事故時のオーバーリーチ判定と3相事故の判定とが行えるようになっている。   The overreach determination calculation unit 34 has the same configuration as that of the overreach determination calculation unit 5 shown in FIG. 1, although the code is different, and includes an a-phase ranging calculation determination unit 31 and a b-phase ranging calculation determination unit 32. The size comparison circuit 42 that compares the magnitudes of the distance calculation results Zrya, Zryb, and Zryc of the impedance calculation circuits 37 of the c-phase distance calculation calculation determination unit 33 and the comparison results of the phases in the size comparison circuit 42 are received in parallel. a-phase magnitude judgment circuit 43-1, b-phase magnitude judgment circuit 43-2, c-phase magnitude judgment circuit 43-3 and three-phase equivalence judgment circuit 44 are provided, and overreach judgment and three-phase accident at the time of one-phase ground fault Can be determined.

動作出力判定部35は、符号は違えてあるが図1に示した動作出力判定部6と同様の構成であって、3つの2入力OR回路47−1,47−2,47−3と、3つの2入力AND回路48−1,48−2,48−3とを備え、3つのAND回路48−1〜48−3の各AND結果はOR回路49で1つにまとめて出力される。OR回路49の出力は、図示しない送電線の遮断器に接続されている。   The operation output determination unit 35 has the same configuration as that of the operation output determination unit 6 shown in FIG. 1, but the three two-input OR circuits 47-1, 47-2, 47-3, Three 2-input AND circuits 48-1, 48-2 and 48-3 are provided, and the AND results of the three AND circuits 48-1 to 48-3 are collectively output by the OR circuit 49. The output of the OR circuit 49 is connected to a power line breaker (not shown).

以上の構成において、地絡距離リレー30は、図1に示した短絡距離リレー1とは、インピーダンス測距演算の内容が異なるのみで、その他の構成要素は、同様の構成で同様の動作を行う。この実施の形態2では、異なる部分、つまり、各1相のインピーダンス演算回路37の演算内容を説明し、その後、地絡距離リレーの特徴的な適用分野である直接接地系の1相地絡事故の保護において、オーバーリーチによる不要応動を防止できることを示す。   In the above configuration, the ground fault distance relay 30 differs from the short-circuit distance relay 1 shown in FIG. 1 only in the content of the impedance ranging calculation, and the other components perform the same operation with the same configuration. . In the second embodiment, different parts, that is, calculation contents of each one-phase impedance calculation circuit 37 will be described, and then a direct grounding single-phase ground fault, which is a characteristic application field of the ground fault distance relay, will be described. It shows that unnecessary response due to overreach can be prevented in protection of

a相測距演算判定部31,b相測距演算判定部32およびc相測距演算判定部33の各インピーダンス演算回路37での地絡距離リレーとしてのインピーダンス演算方法は、非特許文献2の「7.2距離リレー」中の135頁〜136頁に詳述されているので、ここでは結果のみを示す。   The impedance calculation method as a ground fault distance relay in each impedance calculation circuit 37 of the a-phase ranging calculation determination unit 31, the b-phase ranging calculation determination unit 32, and the c-phase ranging calculation determination unit 33 is described in Non-Patent Document 2. Since it is described in detail on pages 135 to 136 in “7.2 Distance Relay”, only the results are shown here.

1相地絡事故時の事故相インピーダンスは、事故相を含む自回線および隣回線がある場合の回線相互間の零相インピーダンスの影響を受けるので、事故相地絡距離リレーが正確に事故点までの距離を測距するためには、自回線零相電流I0および隣回線零相電流I0Mによる補償を掛ける必要がある。なお、隣回線の無い1回線送電線の場合は、隣回線零相電流I0Mはゼロである。 The fault phase impedance at the time of a one-phase ground fault is affected by the zero-phase impedance between the own line and the adjacent line including the fault phase. In order to measure the distance, it is necessary to apply compensation by the self-line zero-phase current I 0 and the adjacent line zero-phase current I 0M . In the case of a one-line transmission line without an adjacent line, the adjacent line zero-phase current I 0M is zero.

すなわち、a相地絡距離リレーであるa相測距演算判定部31のインピーダンス演算回路37は、電力系統の相電圧Vaおよび相電流Ia,Ib,Icを取り込み、その相電流Ia,Ib,Icから自回線零相電流I0および隣回線零相電流I0Mを求め、a相電圧Vaを、a相電流Iaと補償した零相電流との和で割り算することで、a相地絡事故時の事故点までのインピーダンス演算値Zryaを求める。このa相インピーダンス演算値Zryaは、自回線補償係数を(K0−1)とし、隣回線補償係数をK0Mとして次の式(10)で表せる。
Zrya=Va/{Ia+(K0−1)×I0+K0M×I0} ……(10)
That is, the impedance calculation circuit 37 of the a-phase ranging calculation determination unit 31 that is an a-phase ground fault distance relay takes in the phase voltage Va and the phase currents Ia, Ib, and Ic of the power system, and the phase currents Ia, Ib, and Ic. The zero-phase current I 0 and the zero-phase current I 0M of the adjacent line are obtained from the A-phase, and the a-phase voltage Va is divided by the sum of the a-phase current Ia and the compensated zero-phase current. The impedance calculation value Zrya up to the accident point is obtained. The a-phase impedance calculation value Zrya is a self channel compensation coefficient is (K 0 -1), expressed by the following equation (10) next to the channel compensation coefficient is K 0M.
Zrya = Va / {Ia + (K 0 −1) × I 0 + K 0M × I 0 } (10)

b相地絡距離リレーであるb相測距演算判定部32およびc相地絡距離リレーであるc相測距演算判定部33の各インピーダンス演算回路37でも同様であり、b相地絡距離リレーであるb相測距演算判定部32のインピーダンス演算回路37が求めるb相インピーダンス演算値Zrybは式(11)となり、c相地絡距離リレーであるc相測距演算判定部33の各インピーダンス演算回路37が求めるc相インピーダンス演算値Zrycは式(12)となる。
Zryb=Vb/{Ib+(K0−1)×I0+K0M×I0} ……(11)
Zryc=Vc/{Ic+(K0−1)×I0+K0M×I0} ……(12)
The same applies to the impedance calculation circuits 37 of the b-phase ranging calculation determination unit 32 that is a b-phase ground fault distance relay and the c-phase ranging calculation determination unit 33 that is a c-phase ground fault distance relay. The b-phase impedance calculation value Zryb obtained by the impedance calculation circuit 37 of the b-phase distance measurement calculation determination unit 32 is expressed by Equation (11), and each impedance calculation of the c-phase distance measurement calculation determination unit 33 that is a c-phase ground fault distance relay. The c-phase impedance calculation value Zryc obtained by the circuit 37 is expressed by Expression (12).
Zryb = Vb / {Ib + (K 0 −1) × I 0 + K 0M × I 0 } (11)
Zryc = Vc / {Ic + (K 0 −1) × I 0 + K 0M × I 0 } (12)

さて、直接接地系の1相地絡事故としてa相地絡事故を例に挙げて説明する。図7は、a相1相地絡事故時のベクトル図である。図8は、a相1相地絡事故時の各相地絡距離リレーの入力ベクトル図である。   Now, an a-phase ground fault will be described as an example of a direct grounding one-phase ground fault. FIG. 7 is a vector diagram at the time of a-phase one-phase ground fault. FIG. 8 is an input vector diagram of each phase ground fault distance relay at the time of an a-phase one-phase ground fault.

図7に示すように、健全時の相電圧Va,Vb,Vcに対して、a相に地絡事故が発生すると、相電圧Vb,Vcは変わらず、相電圧Vaが低い電圧Vafとなる。そして、隣回線の無い1回線送電線である場合は、a相には事故電流Iafと自回線零相電流I0fとが流れるが、b相とc相には事故電流は流れず、自回線零相電流I0fのみが流れる。 As shown in FIG. 7, when a ground fault occurs in the a phase with respect to the healthy phase voltages Va, Vb, and Vc, the phase voltages Vb and Vc do not change and the phase voltage Va becomes a low voltage Vaf. In the case of a one-line transmission line with no adjacent line, the fault current Iaf and the self-line zero-phase current I 0 f flow in the a phase, but no fault current flows in the b and c phases. Only the line zero-phase current I 0 f flows.

図8(a)は、a相地絡距離リレーから見た入力電圧Vafと入力電流Iafおよび自回線零相電流I0fの大きさと位相の関係を示す。図8(b)は、b相地絡距離リレーから見た入力電圧Vbと零相電流I0fの大きさと位相の関係を示す。図8(c)は、c相地絡距離リレーから見た入力電圧Vcと自回線零相電流I0fの大きさと位相の関係を示す。 FIG. 8A shows the relationship between the magnitude and phase of the input voltage Vaf, the input current Iaf, and the own-line zero-phase current I 0 f as viewed from the a-phase ground fault distance relay. FIG. 8B shows the relationship between the magnitude and phase of the input voltage Vb and the zero-phase current I 0 f viewed from the b-phase ground fault distance relay. FIG. 8C shows the relationship between the magnitude and phase of the input voltage Vc and the self-line zero-phase current I 0 f viewed from the c-phase ground fault distance relay.

ここで、図8(b)(c)に示すように、b相地絡距離リレーとc相地絡距離リレーには、事故電流は流れないが、I0f=Iaf/3である自回線零相電流I0fが流れるので、b相地絡距離リレーであるb相測距演算判定部32のインピーダンス演算回路37が求めるb相インピーダンスZrybと、c相地絡距離リレーであるc相測距演算判定部33の各インピーダンス演算回路37が求めるc相インピーダンスZrycとは、それぞれ有限の値になる。 Here, as shown in FIGS. 8B and 8C, the fault current does not flow through the b-phase ground fault distance relay and the c-phase ground fault distance relay, but I 0 f = Iaf / 3. Since the zero-phase current I 0 f flows, the b-phase impedance Zryb obtained by the impedance calculation circuit 37 of the b-phase ranging calculation determination unit 32 that is a b-phase ground fault distance relay and the c-phase measurement that is a c-phase ground fault distance relay. The c-phase impedance Zryc obtained by each impedance calculation circuit 37 of the distance calculation determination unit 33 is a finite value.

したがって、隣回線の無い1回線送電線におけるa相に地絡事故が発生した場合に、a相測距演算判定部31,b相測距演算判定部32およびc相測距演算判定部33の各インピーダンス演算回路37では、図7に示すa相地絡時のベクトル図および図8(a)〜図8(c)に示す各相の地絡距離リレー入力の大きさから、次のようにしてa相地絡事故時のインピーダンス演算値Zrya、ZrybおよびZrycを求める。   Therefore, when a ground fault occurs in the a phase in the one-line transmission line having no adjacent line, the a-phase ranging calculation determination unit 31, the b-phase ranging calculation determination unit 32, and the c-phase ranging calculation determination unit 33 In each impedance calculation circuit 37, from the vector diagram at the time of a-phase ground fault shown in FIG. 7 and the magnitude of the ground fault distance relay input of each phase shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c), the following is performed. The impedance calculation values Zrya, Zryb and Zryc at the time of the a-phase ground fault are obtained.

すなわち、a相測距演算判定部31のインピーダンス演算回路37は、a相地絡事故時のa相インピーダンス演算値Zryaを、
Zrya=Vaf/{Iaf+(K0−1)×I0f}
=Vaf/{(2+K0)/3×Iaf)} ……(13)
の演算を行って求める。
That is, the impedance calculation circuit 37 of the a-phase ranging calculation determination unit 31 calculates the a-phase impedance calculation value Zrya at the time of the a-phase ground fault,
Zrya = Vaf / {Iaf + (K 0 −1) × I 0 f}
= Vaf / {(2 + K 0 ) / 3 × Iaf)} (13)
Calculate by performing

また、b相測距演算判定部32のインピーダンス演算回路37は、a相地絡事故時のb相インピーダンス演算値Zrybを、
Zryb=Vb/{(K0−1)/3×Iaf} ……(14)
の演算を行って求める。
Further, the impedance calculation circuit 37 of the b-phase ranging calculation determination unit 32 calculates the b-phase impedance calculation value Zryb at the time of the a-phase ground fault.
Zryb = Vb / {(K 0 −1) / 3 × Iaf} (14)
Calculate by performing

また、c相測距演算判定部33のインピーダンス演算回路37は、a相地絡事故時のc相インピーダンス演算値Zrycを、
Zryc=Vc/{(K0−1)/3×Iaf} ……(15)
の演算を行って求める。
Further, the impedance calculation circuit 37 of the c-phase ranging calculation determination unit 33 calculates the c-phase impedance calculation value Zryc at the time of the a-phase ground fault,
Zryc = Vc / {(K 0 −1) / 3 × Iaf} (15)
Calculate by performing

次に、a相測距演算判定部31の距離判定演算回路38では、上記の式(13)によって求めたa相インピーダンス演算値Zryaが整定値Zg以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路48−1に論理値“1”を出力する。b相測距演算判定部32の距離判定演算回路38では、上記の式(14)によって求めたb相インピーダンス演算値Zrybが整定値Zg以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路48−2に論理値“1”を出力する。また、c相測距演算判定部33の距離判定演算回路38では、上記の式(15)によって求めたc相インピーダンス演算値Zrycが整定値Zg以下である場合に、動作責務範囲の事故であると判断してAND回路48−3に論理値“1”を出力する。   Next, in the distance determination calculation circuit 38 of the a-phase distance measurement calculation determination unit 31, when the a-phase impedance calculation value Zrya obtained by the above equation (13) is equal to or less than the set value Zg, an accident in the operation duty range occurs. It is determined that there is a logical value “1” to the AND circuit 48-1. The distance determination calculation circuit 38 of the b-phase distance measurement calculation determination unit 32 determines that the operation responsibility range is an accident when the b-phase impedance calculation value Zryb obtained by the above equation (14) is equal to or less than the set value Zg. Then, a logical value “1” is output to the AND circuit 48-2. Further, in the distance determination calculation circuit 38 of the c-phase distance measurement calculation determination unit 33, when the c-phase impedance calculation value Zryc obtained by the above equation (15) is equal to or less than the set value Zg, the operation duty range is an accident. And the logic value “1” is output to the AND circuit 48-3.

そして、式(13)〜式(15)を比較して見れば解るように、求められた各1相のインピーダンス演算値の中で、分子の電圧値が最低値で分母の電流値が最大値である式(13)によるa相インピーダンス演算値Zryaが最小値となる。   Then, as can be seen by comparing the equations (13) to (15), the voltage value of the numerator is the lowest value and the current value of the denominator is the maximum value among the calculated impedance values of each phase. The a-phase impedance calculation value Zrya according to the equation (13) is the minimum value.

したがって、オーバーリーチ判定演算部34では、a相大小判定回路43−1が出力を論理値“1”にし、残りのb相大小判定回路43−2,c相大小判定回路43−3および3相等価判定回路44は、共に出力を論理値“0”にする。   Therefore, in the overreach determination calculation unit 34, the a-phase size determination circuit 43-1 sets the output to the logical value “1”, and the remaining b-phase size determination circuit 43-2, c-phase size determination circuit 43-3 and 3-phase. Both equivalence determination circuits 44 set the output to a logical value “0”.

斯くして、a相測距演算判定部31の距離判定演算回路38で、正しく動作責務範囲の事故であるとの距離判定が行われた場合に、動作出力判定部35では、AND回路48−1で出力を論理値“1”にするAND条件が成立し、OR回路49から図示しない遮断器に遮断指令55が出力され、送電線の事故が除去される。   Thus, when the distance determination calculation circuit 38 of the a-phase distance measurement calculation determination unit 31 correctly determines the distance that the accident is within the operation responsibility range, the operation output determination unit 35 selects the AND circuit 48- 1, the AND condition for setting the output to the logical value “1” is satisfied, and the interruption command 55 is output from the OR circuit 49 to the circuit breaker (not shown), thereby eliminating the power transmission line accident.

そして、a相測距演算判定部31の距離判定演算回路38で、正しく動作責務範囲の事故であるとの距離判定が行われない場合、つまりa相の地絡事故が当該距離継電装置の整定値Zg以遠で発生した場合は、a相測距演算判定部31の距離判定演算回路38からAND回路48−1に与える判定出力は論理値“0”であるので、オーバーリーチ判定演算部34のa相大小判定回路43−1が出力を論理値“1”にしても、AND回路48−1で出力を論理値“1”にするAND条件は成立せず、オーバーリーチによる不要応動は起こらない。   When the distance determination calculation circuit 38 of the a-phase distance measurement calculation determination unit 31 does not correctly determine the distance that the operation responsibility range is an accident, that is, the a-phase ground fault has occurred in the distance relay device. If it occurs beyond the set value Zg, the determination output given from the distance determination calculation circuit 38 of the a-phase distance measurement calculation determination unit 31 to the AND circuit 48-1 is the logical value “0”, so the overreach determination calculation unit 34 Even if the a-phase magnitude determination circuit 43-1 sets the output to the logical value “1”, the AND condition for setting the output to the logical value “1” in the AND circuit 48-1 does not hold, and unnecessary response due to overreach does not occur. Absent.

3相事故に関しては、同様の手法で同様に対応できるので説明を省略するが、実施の形態1にて説明したように、各1相のインピーダンス演算値Zrya,Zryb,Zrycは誤差を含んでいる。また、オーバーリーチ判定演算部34の大小比較回路42自体にも演算誤差が発生する。そこで、3相等価判定回路44では、これらの3相間の誤差を考慮して、各相のインピーダンス演算値Zrya,Zryb,Zrycの差が所定値以内であれば、Zrya=Zryb=Zrycであると判定して出力を論理値“1”にするようにし動作責務範囲の3相事故を確実に除去できるようにしてある。   The three-phase accident can be dealt with in the same manner and will not be described. However, as described in the first embodiment, each one-phase impedance calculation value Zrya, Zryb, Zryc includes an error. . Also, a calculation error occurs in the magnitude comparison circuit 42 of the overreach determination calculation unit 34 itself. Therefore, in the three-phase equivalence determination circuit 44, if the difference between the impedance calculation values Zrya, Zryb, and Zryc of each phase is within a predetermined value in consideration of an error between these three phases, Zrya = Zryb = Zryc. The output is set to the logical value “1” by determination, and the three-phase accident in the operation duty range can be surely removed.

以上のように、実施の形態2によれば、従来の地絡距離リレーが求めていた各1相のインピーダンス値をそのまま用いて、各1相のインピーダンス演算値と整定値とを大小比較して動作責務範囲内の値であるか否かを判定するのと並行して、各1相のインピーダンス演算値相互間の大きさを比較判定し、最小値を示す1相が動作責務範囲と判定した1相と同一である場合に動作出力を行うようにしたので、地絡距離リレーがオーバーリーチ動作して誤って測距した1相があっても整定値以遠の事故であると判定して誤動作しない距離継電装置を実現することができる。   As described above, according to the second embodiment, the impedance value of each one phase obtained by the conventional ground fault distance relay is used as it is, and the calculated impedance value and the set value of each one phase are compared in magnitude. In parallel with determining whether the value is within the operation duty range, the magnitude between the impedance calculation values of each one phase is compared and determined, and one phase indicating the minimum value is determined as the operation duty range. Since the operation output is performed when it is the same as one phase, even if there is one phase that has been measured by the over-reach operation of the ground fault distance relay, it is determined that the accident is beyond the set value and malfunctions. It is possible to realize a distance relay device that does not.

また、動作出力判定部35における3つのAND回路おいて、各1相のインピーダンス演算値の全てが動作責務範囲内の値であり、かつ各1相のインピーダンス演算値の全てが等しいと見なせる許容範囲内の大きさである場合に動作出力を行うようにしたので、3相事故相に対する遮断指令の信頼性を高めることができる。   Moreover, in the three AND circuits in the operation output determination unit 35, all the impedance calculation values for each phase are values within the operation duty range, and the allowable range in which all the impedance calculation values for each phase can be regarded as equal. Since the operation output is performed when the size is within the range, the reliability of the shut-off command for the three-phase accident phase can be improved.

そして、実施の形態2では、動作出力判定部35における3つのAND回路の出力をOR回路49でまとめているので、3相事故に対する遮断指令は3相一括で出力されるが、3つのAND回路の出力を事故相表示に用いることができるので、事故相表示を正確に判定することができる。   In the second embodiment, since the outputs of the three AND circuits in the operation output determination unit 35 are collected by the OR circuit 49, the shut-off command for the three-phase fault is output in a three-phase batch, but the three AND circuits Can be used for the accident phase display, so the accident phase display can be accurately determined.

なお、実施の形態1,2では、上記のように、3相に対する遮断指令は3相一括で出力する例を示したが、電力系統が直接接地系の送電線で、各1相を遮断する単相遮断運用である場合には、OR回路20,49を省略し、3つのAND回路(19−1〜19−3,48−1〜48−3)の出力を直接遮断指令とすればよいので、簡単に対応することができる。   In the first and second embodiments, as described above, the example in which the shutoff command for the three phases is output in a batch of three phases has been described, but the power system is directly grounded and the one phase is shut off. In the case of single-phase cutoff operation, the OR circuits 20 and 49 are omitted, and the outputs of the three AND circuits (19-1 to 19-3, 48-1 to 48-3) may be directly set as cutoff commands. So it can be handled easily.

また、この明細書では、この発明の距離継電装置は、短絡距離リレー(実施の形態1)と地絡距離リレー(実施の形態2)とを装備していると説明しているが、電力系統が高抵抗接地系である場合は、この発明の距離継電装置は、短絡距離リレー(実施の形態1)のみを装備したものになることは言うまでもない。   Further, in this specification, the distance relay device of the present invention is described as being equipped with a short-circuit distance relay (Embodiment 1) and a ground fault distance relay (Embodiment 2). When the system is a high resistance grounding system, it goes without saying that the distance relay device of the present invention is equipped with only the short-circuit distance relay (Embodiment 1).

以上のように、この発明によれば、事故相電流値が電力系統や事故点によって大幅に変わっても、またアーク抵抗を伴った事故であっても、それらの影響を受けることなく、事故相以外の健全相距離リレーの進み相オーバーリーチによる不要応動を防止することができ、かつ、3相事故に対する遮断指令の高信頼度化および事故相表示の正確な判定を可能にするので、広い範囲の電力系統に適用可能な距離継電装置が得られる。   As described above, according to the present invention, even if the accident phase current value varies greatly depending on the power system or the point of the accident, or even an accident involving arc resistance, the accident phase current value is not affected. It is possible to prevent unnecessary response due to leading phase overreach of other healthy phase distance relays, and to improve the reliability of the shut-off command for a three-phase accident and to accurately determine the accident phase display. A distance relay device that can be applied to the power system is obtained.

以上のように、この発明にかかる距離継電装置は、広い範囲の電力系統において事故相以外の健全相距離リレーの進み相オーバーリーチによる不要応動を防止し、かつ3相事故に対する遮断指令の高信頼度化および事故相表示の正確な判定を可能にするのに有用である。   As described above, the distance relay device according to the present invention prevents an unnecessary response due to the leading phase overreach of a healthy phase distance relay other than the accident phase in a wide range of power systems, and provides a high cutoff command for a three-phase accident. It is useful to enable reliability determination and accurate judgment of accident phase display.

この発明の実施の形態1として、この発明にかかる距離継電装置が装備する短絡距離リレーの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the short circuit distance relay with which the distance relay apparatus concerning this invention is equipped as Embodiment 1 of this invention. bc相2相短絡事故時のベクトル図である。It is a vector diagram at the time of a bc phase two-phase short circuit accident. bc相2相短絡事故時の各相短絡距離リレーの入力ベクトル図である。It is an input vector figure of each phase short circuit distance relay at the time of bc phase two phase short circuit accident. 3相短絡事故時のベクトル図である。It is a vector diagram at the time of a three-phase short circuit accident. 3相短絡事故時の各相短絡距離リレーの入力ベクトル図である。It is an input vector figure of each phase short circuit distance relay at the time of a three phase short circuit accident. この発明の実施の形態2として、この発明にかかる距離継電装置が装備する地絡距離リレーの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the ground fault distance relay with which the distance relay apparatus concerning this invention is equipped as Embodiment 2 of this invention. a相1相地絡事故時のベクトル図である。It is a vector diagram at the time of a phase 1 ground fault accident. a相1相地絡事故時の各相地絡距離リレーの入力ベクトル図である。It is an input vector figure of each phase ground fault distance relay at the time of a phase 1 phase ground fault. 距離継電装置が配置される電力系統の構成例を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the structural example of the electric power system by which a distance relay apparatus is arrange | positioned. 図9に示すF点での2相短絡事故時に距離継電装置が備える各相短絡距離リレーの見るインピーダンスを説明するベクトル図である。FIG. 10 is a vector diagram illustrating the impedance seen by each phase short-circuit distance relay included in the distance relay device when a two-phase short-circuit accident occurs at point F shown in FIG. 9. 図9に示すF点での地絡事故時に距離継電装置が備える各相地絡距離リレーの見るインピーダンスを説明するベクトル図である。It is a vector diagram explaining the impedance which each phase ground fault distance relay with which a distance relay apparatus is equipped with at the time of the ground fault accident in F point shown in FIG. 9 sees.

符号の説明Explanation of symbols

1 短絡距離リレー
2 bc相測距演算判定部
3 ca相測距演算判定部
4 ab相測距演算判定部
5 オーバーリーチ判定演算部
6 動作出力判定部
8 インピーダンス演算回路
9 距離判定演算回路
11 距離リレー整定回路
12 比較回路
13 大小判定回路
15 大小比較回路
16−1 bc相大小判定回路
16−2 ca相大小判定回路
16−3 ab相大小判定回路
17 3相等価判定回路
18−1,18−2,18−3 2入力の論理和回路(OR回路)
19−1,19−2,19−3 2入力の論理積回路(AND回路)
20 3入力の論理和回路(OR回路)
30 地絡距離リレー
31 a相測距演算判定部
32 b相測距演算判定部
33 c相測距演算判定部
34 オーバーリーチ判定演算部
35 動作出力判定部
37 インピーダンス演算回路
38 距離判定演算回路
39 距離リレー整定回路
40 比較回路
41 大小判定回路
42 大小比較回路
43−1 a相大小判定回路
43−2 b相大小判定回路
43−3 c相大小判定回路
44 3相等価判定回路
47−1,47−2,47−3 2入力の論理和回路(OR回路)
48−1,48−2,48−3 2入力の論理積回路(AND回路)
49 3入力の論理和回路(OR回路)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Short-circuit distance relay 2 bc phase ranging calculation determination part 3 ca phase ranging calculation determination part 4 ab phase ranging calculation determination part 5 Over reach determination calculation part 6 Operation output determination part 8 Impedance calculation circuit 9 Distance determination calculation circuit 11 Distance Relay settling circuit 12 Comparison circuit 13 Size determination circuit 15 Size comparison circuit 16-1 bc phase size determination circuit 16-2 ca phase size determination circuit 16-3 ab phase size determination circuit 17 3-phase equivalence determination circuit 18-1, 18- 2,18-3 2-input OR circuit (OR circuit)
19-1, 19-2, 19-3 2-input AND circuit (AND circuit)
20 3-input OR circuit (OR circuit)
30 ground fault distance relay 31 a phase ranging calculation determination unit 32 b phase ranging calculation determination unit 33 c phase ranging calculation determination unit 34 overreach determination calculation unit 35 operation output determination unit 37 impedance calculation circuit 38 distance determination calculation circuit 39 Distance relay settling circuit 40 Comparison circuit 41 Size determination circuit 42 Size comparison circuit 43-1 A phase size determination circuit 43-2 b phase size determination circuit 43-3 c phase size determination circuit 44 3-phase equivalence determination circuit 47-1, 47 -2, 47-3 2-input OR circuit (OR circuit)
48-1, 48-2, 48-3 2-input AND circuit (AND circuit)
49 3-input OR circuit (OR circuit)

Claims (2)

電力系統のインピーダンス値に応じて当該電力系統の短絡事故を検出する短絡距離リレーを備える距離継電装置において、
前記短絡距離リレーは、
当該短絡距離リレーの設置点での各2相間のインピーダンス値を電力系統の対応する2相から得られた電圧および電流に関する電気量を用いて算出するインピーダンス演算手段と、
前記インピーダンス演算手段が算出した各2相間のインピーダンス演算値と予め定めた整定値とを比較して各2相間のインピーダンス演算値が動作責務範囲内の値であるか否かの距離判定を行う距離判定手段と、
前記インピーダンス演算手段が算出した各2相間のインピーダンス演算値を相互比較して最小相を判定する最小相判定手段と、
前記インピーダンス演算手段が算出した各2相間のインピーダンス演算値を相互比較して全てが等しいと見なせる許容範囲内か否かを判定する全相等価判定手段と、
前記距離判定手段が判定した2相と前記最小相判定手段が判定した2相とが同一相である場合に、または、前記距離判定手段が全ての相を動作責務範囲と判定し、かつ前記全相等価判定手段が全てのインピーダンス演算値が前記許容範囲内にあると判定した場合に、動作出力を行う動作出力判定手段と、
を備えていることを特徴とする距離継電装置。
In the distance relay device comprising a short-circuit distance relay that detects a short-circuit accident of the power system according to the impedance value of the power system,
The short-circuit distance relay is
Impedance calculation means for calculating an impedance value between each two phases at the installation point of the short-circuit distance relay using an electric quantity related to voltage and current obtained from the corresponding two phases of the power system;
A distance for determining whether or not the impedance calculation value between each two phases is a value within the operation duty range by comparing the impedance calculation value between each two phases calculated by the impedance calculation means and a predetermined set value. A determination means;
Minimum phase determination means for comparing the impedance calculation values between the two phases calculated by the impedance calculation means to determine the minimum phase;
An all-phase equivalence determination unit that determines whether or not all impedance calculation values calculated by the impedance calculation unit are within an allowable range by comparing the impedance calculation values between the two phases;
When the two phases determined by the distance determination means and the two phases determined by the minimum phase determination means are the same phase, or the distance determination means determines all phases as the operation responsibility range, and the all phases When the phase equivalence determining means determines that all impedance calculation values are within the allowable range, an operation output determining means for performing an operation output; and
A distance relay device comprising:
電力系統のインピーダンス値に応じて当該電力系統の地絡事故を検出する地絡距離リレーを備える距離継電装置において、
前記地絡距離リレーは、
当該地絡距離リレーの設置点での各1相のインピーダンス値を電力系統の対応する1相から得られた電圧および3相の電流に関する電気量を用いて算出するインピーダンス演算手段と、
前記インピーダンス演算手段が算出した各1相のインピーダンス演算値と予め定めた整定値とを比較して各1相のインピーダンス演算値が動作責務範囲内の値であるか否かの距離判定を行う距離判定手段と、
前記インピーダンス演算手段が算出した各1相のインピーダンス演算値を相互比較して最小相を判定する最小相判定手段と、
前記インピーダンス演算手段が算出した各1相のインピーダンス演算値を相互比較して全てが等しいと見なせる許容範囲内か否かを判定する全相等価判定手段と、
前記距離判定手段が判定した1相と前記最小相判定手段が判定した1相とが同一相である場合に、または、前記距離判定手段が全ての相を動作責務範囲と判定し、かつ前記全相等価判定手段が全てのインピーダンス演算値が前記許容範囲内にあると判定した場合に、動作出力を行う動作出力判定手段と、
を備えていることを特徴とする距離継電装置。
In the distance relay device comprising a ground fault distance relay that detects a ground fault accident of the power system according to the impedance value of the power system,
The ground fault distance relay is
Impedance calculating means for calculating the impedance value of each one phase at the installation point of the ground fault distance relay using the voltage obtained from the corresponding one phase of the power system and the electric quantity relating to the current of the three phases;
The distance for comparing each one-phase impedance calculation value calculated by the impedance calculation means with a predetermined settling value to determine whether or not each one-phase impedance calculation value is a value within the operation duty range. A determination means;
Minimum phase determination means for comparing the impedance calculation values of each one phase calculated by the impedance calculation means to determine the minimum phase;
All-phase equivalence determining means for comparing each impedance calculation value calculated by the impedance calculating means with each other and determining whether or not they are all within an allowable range;
When the one phase determined by the distance determining means and the one phase determined by the minimum phase determining means are the same phase, or the distance determining means determines all phases as the operation responsibility range, and the all phases When the phase equivalence determining means determines that all impedance calculation values are within the allowable range, an operation output determining means for performing an operation output; and
A distance relay device comprising:
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