JP2633637B2 - Symmetrical protection relay - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力系統の事故を検出するための保護リレ
ーシステムに係り、特に、負荷電流の大きい送電線路の
保護等に用いて好適な対称分保護リレーに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a protection relay system for detecting an accident in a power system, and particularly to a symmetrical relay system suitable for use in protection of a transmission line having a large load current. Min protection relay.
電力系統の事故を検出するための保護リレーに関する
従来技術として、例えば、電気協同研究、第37巻第１号
（昭和56年６月）、第54頁等に記載された各種技術が知
られている。As a prior art related to a protection relay for detecting a power system accident, for example, various technologies described in Electric Cooperative Research, Vol. 37, No. 1 (June, 1981), page 54, etc. are known. I have.
従来技術による保護リレーは、前記文献に記載されて
いるように、I0を利用する方法、相電流を使用する方
法、I0,V0を利用する方法等、各種あるが、これらの方
法による保護リレーは、その性能に、夫々一長一短があ
る。As described in the literature, there are various types of protection relays according to the prior art, such as a method using I 0 , a method using phase current, a method using I 0 , V 0, and the like. Each of the protection relays has its advantages and disadvantages.
前記従来技術は、電力系統の事故を検出するために、
必ずしも完全とはいえないという問題点を有し、特に、
事故検出感度の向上及び事故選択性の信頼度向上が困難
であるという問題があつた。According to the prior art, in order to detect a power system accident,
The problem is that it is not always perfect,
There is a problem that it is difficult to improve the accident detection sensitivity and the reliability of accident selectivity.
本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、逆
相電流と零相電流とを電力系統の事故検出判定信号に用
いることにより、事故検出感度を向上させ、事故選択性
の信頼度を向上させることのできる対称分保護リレーを
提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to improve the accident detection sensitivity by using the negative-sequence current and the zero-sequence current for the accident detection judgment signal of the power system, thereby improving the reliability of accident selectivity. It is an object of the present invention to provide a symmetrical protection relay capable of improving the resistance.
本発明によれば前記目的は、三相交流電力系統の対称
分信号である逆相電流と零相電流とに基づいて事故種別
を判定する対称分保護リレーにおいて、三相交流電流の
各相信号を同時刻にサンプリングし量子化して得た各相
毎のサンプル信号について、サンプル時点の異なる複数
のサンプル信号を用いて前記逆相電流を求める逆相フィ
ルタと、前記逆相電流の算出に用いた時刻と同一時刻に
サンプリングされたサンプリング時点の異なる複数のサ
ンプル信号を用いて前記零相電流を求める零相フィルタ
と、前記求められた逆相電流とに基づいて事故種別を判
定する手段とを備えることにより達成される。According to the present invention, the object is to provide a symmetrical protection relay that determines an accident type based on a negative-sequence current and a zero-phase current that are symmetrical components of a three-phase AC power system. For a sample signal for each phase obtained by sampling and quantizing at the same time, a negative-phase filter that obtains the negative-phase current using a plurality of sample signals at different sample times was used for calculating the negative-phase current. A zero-phase filter that obtains the zero-sequence current using a plurality of sample signals sampled at the same time and at different sampling times; and a unit that determines an accident type based on the obtained negative-sequence current. This is achieved by:
一般に、a,b,c相から成る三相交流において、ａ相事
故、あるいはbc相短絡、もしくは地絡事故時には、逆相
電流I2と零相電流I0とはほぼ同位相となる。また、他の
相の事故では、逆相電流I2と零相電流I0との位相関係
が、進みまたは遅れ120度に偏移する。本発明はこの現
象に着目して事故相の相選別を行つている。In general, a, b, in a three-phase alternating current composed of c-phase, a phase fault or bc-phase short-circuit, or during a ground fault is substantially in phase with the negative sequence current I 2 and the zero-phase current I 0. Further, in an accident of other phases, the phase relation between the negative sequence current I 2 and the zero-phase current I 0 is to shift to the leading or lagging 120 degrees. The present invention focuses on this phenomenon and performs phase selection of the accident phase.
逆相電流I2を導出する場合、三相交流のa,b,c相の各
相電流信号Ia,Ib,Icより、ａ相基準で、 として求められる。このとき、ｂ相電流Ib,c相電流Icに
ついて、ベクトルの移相が必要であり、そのためのベク
トルオペレータがa2,aであり、 である。When deriving the negative-sequence current I 2, based on each phase current signal I a , I b , I c of the three-phase AC a, b, c phases, based on the a phase, Is required. At this time, for the b-phase current I b and the c-phase current I c , the vector needs to be phase-shifted, and the vector operators therefor are a 2 and a, It is.
本発明では、前記（１）式に等価なデイジタル演算を
行つて逆相電流I2を求め、この逆相電流I2と相対的に同
様な周波数特性を有する零相電流I0を求め、これらの逆
相電流I2と零相電流I0とにより事故種別を判定する。In the present invention, the (1) determine the means pursuant negative sequence current I 2 equivalent digital calculation in equation obtains the zero-phase current I 0 having relatively similar frequency characteristics as the negative sequence current I 2, these determining an accident type negative sequence current I 2 and the zero-phase current I 0 by.
以下、本発明による対称分保護リレーの一実施例を図
面により詳細に説明する。Hereinafter, an embodiment of a symmetrical protection relay according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例の全体の構成を示すブロツ
ク図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は事故種別と各種
相電流の関係を説明する図、第３図は本発明の一実施例
の特性を説明する図、第４−１図〜第４−４図は本発明
の実施例の演算フローを示す図、第５図は逆相電流検出
フイルタの動作を説明する図、第６図はａ相地絡時の状
況を説明する図である。第１図において、１は電源、２
は遮断図、３は変流器、４は送電器、５は負荷、６は対
称分保護リレー、７はAD変換器、８はａ相逆相フイル
タ、９はｂ相用逆相フイルタ、10はｃ相用逆相フイル
タ、11は零相フイルタ、12〜14は位相判定部である。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of one embodiment of the present invention, FIGS. 2 (A), (B) and (C) are diagrams for explaining the relationship between an accident type and various phase currents, and FIG. FIGS. 4-1 to 4-4 are diagrams illustrating the characteristics of an embodiment of the present invention, FIGS. 4-1 to 4-4 are diagrams illustrating an operation flow of the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining a situation at the time of the a-phase ground fault. In FIG. 1, 1 is a power source, 2
Is a cutoff diagram, 3 is a current transformer, 4 is a power transmitter, 5 is a load, 6 is a symmetrical protection relay, 7 is an AD converter, 8 is an a-phase reverse-phase filter, 9 is a b-phase reverse-phase filter, 10 Denotes a c-phase reverse-phase filter, 11 denotes a zero-phase filter, and 12 to 14 denote phase determination units.
本発明の一実施例による対称分保護リレー６は、第１
図に示すように、AD変換器７と、三相交流の各相に対す
る逆相フイルタ８〜10と、零相フイルタ11と、これらの
フイルタ８〜11の出力を用いる位相判定部12〜14とによ
り構成されている。この対称分保護リレーは、例えば、
第１図に示すような三相の電源１から遮断器２及び送電
線４を介して負荷５に電力を供給する電力系統の事故を
検出するためのもので、変流器３を介して得られる三相
交流の各相電流をAD変換器７を介して監視するように接
続されている。The symmetrical protection relay 6 according to one embodiment of the present invention has a first
As shown in the figure, an AD converter 7, anti-phase filters 8 to 10 for each phase of three-phase alternating current, a zero-phase filter 11, and phase determination units 12 to 14 using outputs of these filters 8 to 11, It consists of. This symmetrical protection relay, for example,
1 for detecting an accident in a power system that supplies power from a three-phase power source 1 to a load 5 via a circuit breaker 2 and a transmission line 4 as shown in FIG. It is connected so that each phase current of the three-phase alternating current is monitored via the AD converter 7.
第１図において、電源１からの三相交流は、ａ相、ｂ
相、ｃ相から成り、各相電流が、ａ相電流Ia,b相電流
Ib,c相電流Icとして示されている。各層電流Ia,Ib,I
cは、AD変換器７に加えられ、同一時刻ｔにおけるアナ
ログ値がサンプリングされた後、デイジタル信号Ia(t),
Ib(t),Ic(t)として出力される。逆相フイルタ８〜10
は、三相交流の各相毎の事故判定のため、各相電流の対
称分信号である逆相電流を算出するものである。すなわ
ち、ａ相用逆相フイルタ８は、逆相電流I2a(t)を、ｂ相
用逆相フイルタ９は、逆相電流I2b(t)を、ｃ相用逆相フ
イルタ10は、逆相電流I2c(t)を出力する。また、零相フ
イルタ11は、三相交流の事故相判定の基準となる零相電
流を算出するフイルタであり、零相電流I0(t)を出力す
る。In FIG. 1, the three-phase alternating current from the power source 1 is a phase, b phase.
Phase, c phase, each phase current is a phase current I a , b phase current
It is shown as I b , c phase current I c . Each layer current Ia , Ib , I
c is applied to the AD converter 7 and after the analog value at the same time t is sampled, the digital signal I a (t) ,
Output as Ib (t) and Ic (t) . Reverse phase filter 8-10
Calculates a negative-phase current, which is a symmetrical component signal of each phase current, in order to determine an accident for each phase of the three-phase alternating current. That is, the negative-phase filter 8 for the a-phase uses the negative-phase current I 2a (t) , the negative-phase filter 9 for the b-phase uses the negative-phase current I 2b (t) , and the negative-phase filter 10 for the c-phase uses The phase current I2c (t) is output. The zero-phase filter 11 is a filter that calculates a zero-phase current that is a reference for determining a fault phase of three-phase AC, and outputs a zero-phase current I 0 (t) .
各相の位相判定部12〜14は、夫々の相の逆相フイルタ
の出力と零相フイルタの出力との位相判定を行う。すな
わち、ａ相用の位相判定部12は、I2a(t)とI0(t)との位
相判定を行い、ｂ相用の位相判定部13は、I2b(t)とI
0(t)との位相判定を行い、ｃ相用の位相判定部14は、I
2c(t)とI0(t)との位相判定を行う。そして、夫々の位相
判定部12〜14は、２つの入出力信号が同位相方向となつ
た場合に、その相が事故相と判定し、出力表示を行う。The phase determination units 12 to 14 for each phase determine the phase between the output of the opposite-phase filter and the output of the zero-phase filter for each phase. That is, the phase determination unit 12 for the a-phase performs the phase determination between I 2a (t) and I 0 (t), and the phase determination unit 13 for the b-phase determines I 2b (t) and I 2b (t).
0 (t), and the phase determination unit 14 for the c phase
The phase between 2c (t) and I0 (t) is determined. Then, when the two input / output signals are in the same phase direction, each of the phase determination units 12 to 14 determines that the phase is an accident phase and performs output display.
第１図に示す対称分保護リレー６は、前述のように、
逆相電流と零相電流とに基づいて事故判定を行うので、
負荷５に対する負荷電流の影響を受けることなく、高感
度の事故判定を行うことができる。但し、第１図の実施
例による対称分保護リレー６は、負荷５が三相平衡に近
いものと仮定し、また、三相平衡事故を保護対称外とす
ることにより前述の効果を奏するものである。このよう
な条件は、現実的に不平衡事故が多いこと、１線地絡等
の比較的事故電流が小さい場合の保護機能を高める必要
があること、一般に負荷は平衡三相に近いとみてよいこ
と等から、不都合な条件ではなく、第１図に示す対称分
保護リレー６は、充分にその機能を発揮し得るものであ
る。The symmetrical protection relay 6 shown in FIG.
Since an accident is determined based on the negative-phase current and the zero-phase current,
A highly sensitive accident determination can be performed without being affected by the load current to the load 5. However, the symmetrical protection relay 6 according to the embodiment of FIG. 1 assumes that the load 5 is close to three-phase equilibrium, and achieves the above-mentioned effect by setting the three-phase equilibrium fault outside the protection symmetry. is there. Such conditions are that there are many unbalanced accidents in reality, that it is necessary to enhance the protection function in the case of a relatively small accident current such as a single-line ground fault, and that the load can be generally considered to be close to balanced three-phase. For this reason, it is not an inconvenient condition, and the symmetrical protection relay 6 shown in FIG. 1 can sufficiently exhibit its function.
第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、ａ相地絡、ｂ相地
絡、ｃ相地絡を仮定した場合の事故相電流Ia,Ib,Icと、
ａ相を基準にした、逆相電流I2、正相電流I1及び零相電
流I0との位相関係を示している。FIGS. 2 (A), (B) and (C) show fault phase currents I a , I b and I c assuming a-phase ground fault, b-phase ground fault and c-phase ground fault, respectively.
The phase relationship with the negative-phase current I 2 , the positive-phase current I 1, and the zero-phase current I 0 based on the a-phase is shown.
第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）から明らかなように、
ａ相地絡の場合には、ａ相基準の逆相電流I2と零相電流
I0とが同位相となる。ｂ相地絡、ｃ相地絡の場合には、
第２図（Ｂ），（Ｃ）に示すように、零相電流I0と、ａ
相基準の逆相電流I2とは、夫々逆方向に120度の位相差
を有している。このため、第１図に示すｂ相用逆相フィ
ルタ９は、ｂ相地絡保護のために、ｂ相電流Ibを基準
に、 となるような信号を求め、また、ｃ相用逆相フイルタ10
は、ｃ相地絡保護のために、ｃ相電流Icを基準に、 となるような信号を求めることによって、零相電流I0と
同位相の逆相電流I2b,I2cを得ることができる。従つ
て、第１図に示す各相毎の位相判定部12〜14は、第３図
に示すように、零相電流I0を基準にして、各相毎に得た
逆相電流の位相差を判定し、例えば、第３図に示す零相
電流I0基準で、角度±θ度以内に逆相電流が依存すると
きに、当該相の事故と判定することができる。As is clear from FIGS. 2 (A), (B) and (C),
In the case of an a-phase ground fault, the negative-phase current I 2 and the zero-phase current
I 0 has the same phase. In the case of b-phase ground fault and c-phase ground fault,
As shown in FIGS. 2B and 2C, the zero-phase current I 0 and a
A phase reference negative sequence current I 2 of has a phase difference of 120 degrees respectively opposite directions. For this reason, the b-phase anti-phase filter 9 shown in FIG. 1 uses the b-phase current Ib as a reference for the b-phase ground fault protection. And a c-phase reverse-phase filter 10
Is based on the c-phase current I c for c-phase ground fault protection, By obtaining such a signal, the opposite-phase currents I 2b and I 2c having the same phase as the zero-phase current I 0 can be obtained. Accordance connexion, the phase determination unit 12 to 14 for each phase as shown in FIG. 1, as shown in FIG. 3, based on the zero-phase current I 0, the phase difference of the reverse-phase current obtained for each phase was determined, for example, zero-phase current I 0 criteria shown in Figure 3, when the reverse-phase current is dependent within the angle ± theta degrees, it can be determined that an accident of this phase.
次に、第４−１図〜第４−４図により、本発明の実施
例による対称分保護リレー６内での演算内容を説明す
る。Next, with reference to FIGS. 4-1 to 4-4, description will be made of the contents of calculations in the symmetrical protection relay 6 according to the embodiment of the present invention.
第４−１図は、第１図におけるAD変換器７、逆相フイ
ルタ８〜10、零相フイルタ11の演算内容を示している。FIG. 4A shows the operation contents of the AD converter 7, the anti-phase filters 8 to 10, and the zero-phase filter 11 in FIG.
フロー411は、AD変換器７における各相電流のサンプ
ル値を示しており、Ia(t),Iａ（ｔ−Δｔ）,I
ａ（ｔ−２Δｔ），……Ｉａ（ｔ−ｎΔｔ）は、ａ相電
流Iaのサンプル値である。ｔはサンプル時刻であり、Δ
ｔはサンプリング間隔である。第１図の実施例では、例
えば、電力系統基本波の30度間隔をΔｔとする。従つ
て、Ｉａ（ｔ−Δｔ）は、時刻ｔよりも１サンプル以前
のサンプル値を、Ｉａ（ｔ−ｎΔｔ）は、ｎサンプル以
前のサンプル値を示している。AD変換器７は、ｂ相、ｃ
相についても同様に、各相電流をサンプリングし、その
サンプル値をデイジタル化して、逆相フイルタ９〜10及
び零相フイルタ11に与える。A flow 411 indicates a sample value of each phase current in the AD converter 7, and includes I a (t) , I a (t−Δt) , I
a (t−2Δt) ,... Ia (t−nΔt) is a sample value of the a-phase current Ia. t is the sample time, Δ
t is a sampling interval. In the embodiment of FIG. 1, for example, the 30-degree interval of the power system fundamental wave is set to Δt. Therefore, Ia (t−Δt) indicates a sample value one sample before time t, and Ia (t−nΔt) indicates a sample value before n samples. AD converter 7 has b phase, c
Similarly, for each phase, each phase current is sampled, and the sampled value is digitized and supplied to the negative-phase filters 9 to 10 and the zero-phase filter 11.
逆相フイルタ９〜10は、前述の相電流のサンプル値を
用いて、各相対応の逆相電流を求める。The negative-phase filters 9 to 10 calculate the negative-phase current corresponding to each phase using the above-described sample values of the phase current.
フロー412は、ａ相用逆相フイルタ８における演算を
示し、ａ相用逆相電流I2a(t)は、 として求められる。The flow 412 shows the operation in the a-phase reverse-phase filter 8, and the a-phase reverse-phase current I 2a (t) is Is required.
ｂ相用及びｃ相用逆相フイルタ9,10も、前述の（４）
式と同様に、入力信号を相順に従つて入れかえることに
より、フロー413,414に示す演算式により、ｂ相用逆相
電流I2b(t),c相用逆相電流I2c(t)を求めることができ
る。The reverse-phase filters 9 and 10 for the b-phase and c-phase are also described in (4) above.
Similarly to the equation, by replacing the input signal according to the phase order, the negative phase current I 2b (t) for the b phase and the negative phase current I 2c (t) for the c phase are obtained by the arithmetic expressions shown in the flows 413 and 414. Can be.
零相フイルタ11は、フロー415に示す演算式に基づい
て、各事故相電流に対して逆相電流と同位相となるよう
な零相電流I0(t)を求める。すなわち、零相電流I
0(t)は、 として求められる。The zero-phase filter 11 obtains a zero-phase current I 0 (t) that has the same phase as the negative-phase current with respect to each fault-phase current based on the arithmetic expression shown in the flow 415. That is, the zero-phase current I
0 (t) is Is required.
第４−２図は、ａ相用の位相判定部12におけるａ相地
絡検出の演算を示している。FIG. 4-2 shows the calculation of the a-phase ground fault detection in the a-phase phase determination unit 12.
（１） 位相判定部12は、第４−１図により説明した演
算により、ａ相用逆相フイルタ８の出力信号である逆相
電流I2a(t)と零相フイルタ11の出力である零相電流I
0(t)の積を求め、これを基本波の半サイクル間積分する
ことによつて、逆相電流I2aと零相フイルタI0の同方向
成分に比例した値Paを得る。すなわち、 Pa＝I2a・I0・cosθ ……（６） （但し、θはI2aとI0の相差角である。） となる（フロー421）。(1) The phase determination unit 12 calculates the negative-phase current I 2a (t) which is the output signal of the negative-phase filter 8 for the a-phase and the zero which is the output of the zero-phase filter 11 by the calculation described with reference to FIG. Phase current I
Obtaining the product of 0 (t), obtaining Yotsute to integrating between half cycle of the fundamental wave, the value P a which is proportional to the direction component of the negative sequence current I 2a and the zero-phase filter I 0 This. That is, P a = I 2a · I 0 · cos θ (6) (where θ is the phase difference angle between I 2a and I 0 ) (flow 421).
（２） 次に、位相判定部12は、I2aの絶対値|I2a|,I0
の絶対値|I0|を求める（フロー422,423） （３） 位相判定部12は、フロー421〜423により得られ
た結果により、次式の判定を行う。(2) Next, the phase determination unit 12 calculates the absolute value | I 2a |, I 0 of I 2a.
The absolute value of | I 0 | a finding (flow 422, 423) (3) the phase determination section 12, the results obtained by flow 421 to 423, it is determined in the following equation.
Pa≧|I2a|・|I0|cosθ ……（７） この（７）式が満たされた場合、位相判定部12は、逆
相電流I2aと零相電流I0とが、第３図に示した動作域内
にあると判定し、ａ相地絡事故を出力する。但し、前述
した位相判定部12における判定において、（７）式は、
|I2a|,|I0|がある一定値以上のときに有効に成立するも
のとして利用される。これは、AD変換器７における量子
化誤差による判定の誤りを防止し、また、短絡事故時に
I0≒０となる場合の判定の誤りを防止するためである
（フロー424）。P a ≧ | I 2a | · | I 0 | cos θ (7) When the expression (7) is satisfied, the phase determination unit 12 determines that the negative-phase current I 2a and the zero-phase current I 0 It is determined that it is within the operation range shown in FIG. 3, and an a-phase ground fault is output. However, in the above-described determination by the phase determination unit 12, Expression (7) is
| I 2a |, | I 0 | is effectively used when it is equal to or more than a certain value. This prevents the erroneous determination due to the quantization error in the AD converter 7, and also prevents the
This is to prevent a determination error when I 0 ≒ 0 (flow 424).
なお、逆相電流I2aと零相電流I0とが同位相となる条
件は、ａ相地絡以外に、bc相欠相、あるいはbc相地絡事
故時にも存在するので、第１図に示す対称分保護リレー
６内のａ相用の位相判定部12は、ａ相地絡以外の事故判
定も可能となる。The condition that the negative-phase current I 2a and the zero-phase current I 0 have the same phase exists in addition to the a-phase ground fault at the time of the bc phase open phase or the bc phase ground fault. The phase determination unit 12 for the a-phase in the symmetrical protection relay 6 shown above can also determine an accident other than the a-phase ground fault.
第４−３図、第４−４図は、ｂ相用及びｃ相用の位相
判定部13,14におけるｂ相地絡、ｃ相地絡検出の演算を
示すものであり、その内容は、第４−２図の場合と同様
で、相順を120度づつずらしたものである。これらの位
相判定部13,14においても、位相判定部12の場合と同様
に、ｂ相地絡、ｃ相地絡以外に、ca相、ab相の欠相、ca
相、ab相の地絡を判定することが可能である。従つて、
第１図に示す対称分保護リレー６は、これらの事故を判
別する必要のある場合、位相判定部12〜14の事故判定出
力を総合的に判定する必要がある。FIGS. 4-3 and 4-4 show the calculation of the b-phase ground fault and the c-phase ground fault detection in the phase determining units 13 and 14 for the b-phase and the c-phase, respectively. As in the case of FIG. 4-2, the phase sequence is shifted by 120 degrees. In these phase determination units 13 and 14, similarly to the case of the phase determination unit 12, in addition to the b-phase ground fault and the c-phase ground fault, the open phases of the ca phase, ab phase, and ca
It is possible to determine the ground fault of the phase and the ab phase. Therefore,
When it is necessary to determine these accidents, the symmetrical protection relay 6 shown in FIG. 1 needs to comprehensively determine the accident judgment outputs of the phase judgment units 12 to 14.
前述した第４−１図において、各相用の逆相フイルタ
８〜10が、AD変換器からの複数のサンプリング時点の異
なる相電流信号を用いて、逆相電流の算出を行つている
が、これは、以下のような理由による。In FIG. 4-1 described above, the anti-phase filters 8 to 10 for the respective phases calculate the anti-phase current using the phase current signals at a plurality of sampling times different from the AD converter. This is for the following reasons.
第１図に示す実施例のAD変換器７における各相電流検
出のためのサンプリング周期は、電力系統の周波数とは
独立に、例えば、対称分保護リレー６内の各種演算を制
御する計算機等によつて与えられる。このため、１個の
サンプリングによる相電流信号を用いて、逆相用フイル
タとしての演算を行うと、電力系統の周波数が何らかの
理由により変動した場合、逆相用フイルタとしての演算
のための相電流の移相処理において誤差を生じ、各逆相
フイルタから正確な逆相電流を演算することができな
い。従つて、各逆相フイルタは、前述の誤差なく、正確
な逆相電流を得るために、複数の異なる時刻に得られた
相電流のサンプリング信号を用いるように構成されてい
る。また、これに対応して零相フイルタ11は、前述した
逆相フイルタに用いられたと同一同時刻のサンプル値を
用いて零相電流を算出するように構成されている。これ
により、逆相フイルタ及び零相フイルタの出力に生じた
誤差は、判定部において相殺され、保護リレーの判定誤
りを無くすことができる。The sampling period for detecting each phase current in the AD converter 7 of the embodiment shown in FIG. 1 is independent of the frequency of the power system, for example, a computer for controlling various calculations in the symmetrical protection relay 6. Given by Therefore, when the operation as the filter for the negative phase is performed by using the phase current signal by one sampling, if the frequency of the power system fluctuates for some reason, the phase current for the filter for the negative phase is calculated. An error occurs in the phase-shifting process, and an accurate negative-phase current cannot be calculated from each negative-phase filter. Therefore, each negative-phase filter is configured to use a sampling signal of a phase current obtained at a plurality of different times in order to obtain an accurate negative-phase current without the above-mentioned error. Corresponding to this, the zero-phase filter 11 is configured to calculate the zero-phase current using the same sample value at the same time as that used for the above-described negative-phase filter. As a result, the error generated in the output of the negative-phase filter and the output of the zero-phase filter is canceled by the determination unit, and the determination error of the protection relay can be eliminated.
第５図は、第１図に示す対称分保護リレー６内のａ相
逆相フイルタ８が、第４−１図に示すようなａ相逆相電
流I2a(t)を導出する場合のベクトル図を示している。同
時に、第５図は、平衡三相電流に対する演算値を示すも
ので、事故のない正常状態で逆相電流I2a(t)は零であ
る。FIG. 5 shows a vector in the case where the a-phase reverse-phase filter 8 in the symmetrical protection relay 6 shown in FIG. 1 derives the a-phase reverse-phase current I 2a (t) as shown in FIG. 4-1. FIG. At the same time, FIG. 5 shows a calculated value with respect to the balanced three-phase current. In a normal state without an accident, the negative-phase current I2a (t) is zero.
しかし、ａ相の電流を90度おくれに、ｂ相の電流を15
0度すすみに、Ｃ相電流を30度すすみに夫々移相して、
ａ相用逆相フイルタが構成されているので、ａ相用逆相
フイルタ８は、ａ相地絡時に逆相電流I2a(t)を検出する
ことができる。従つて、零相フイルタ11より得られる零
相電流I0(t)も、ａ相電流と同様に90度おくれに移相す
ることによつて、第３図より説明した所望の位相判定が
可能となる。However, if the current of phase a is shifted 90 degrees, the current of phase b is reduced by 15
The phase shift of the C-phase current is advanced by 30 degrees, respectively.
Since the a-phase reverse-phase filter is configured, the a-phase reverse-phase filter 8 can detect the reverse-phase current I2a (t) at the time of the a-phase ground fault. Accordingly, by shifting the phase of the zero-phase current I 0 (t) obtained from the zero-phase filter 11 by 90 degrees similarly to the a-phase current, it is possible to determine the desired phase described with reference to FIG. Becomes
第６図は、ａ相地絡時の地絡電流Ia(t)に対する逆相
電流I2a(t)と零相電流I0(t)を示している。FIG. 6 shows the negative-phase current I2a (t) and the zero-phase current I0 (t) with respect to the ground fault current Ia (t) at the time of the a-phase ground fault.
これらの電流の大きさは、移相する条件で大きさが異
なるものとなり、夫々、 となつているが、これは、比例定数として扱えばよく、
本発明による対称分保護リレーを構成する上で何ら問題
とならない。The magnitudes of these currents differ depending on the phase shifting condition. This can be handled as a proportional constant,
There is no problem in configuring the symmetrical protection relay according to the present invention.
前述した本発明の実施例によれば、電力系統の事故の
検出精度を向上させ、その動作信頼生を向上させること
ができる。According to the above-described embodiment of the present invention, it is possible to improve the accuracy of detecting an accident in a power system and improve the reliability of operation.
以上説明したように、本発明によれば、相比較する信
号電流に対して同一の移相を行つているので、電力系統
の周波数が変動した場合にも、両者同一の変動となり、
相対誤差を生じることがないので、位相判定による事故
判定時の位相特性を安定にできる。従つて、対称分保護
リレーにおける事故の検出精度と動作の信頼度を向上さ
せることができる。As described above, according to the present invention, since the same phase shift is performed for the signal currents to be compared with each other, even when the frequency of the power system fluctuates, the same fluctuation occurs.
Since no relative error occurs, the phase characteristics at the time of accident determination by the phase determination can be stabilized. Therefore, it is possible to improve the accuracy of detecting an accident and the reliability of operation of the symmetrical protection relay.
また、逆相電流I2a(t)を相電流Ia(t)より90度おくれ
で作つているので、零相電流I0(t)をIa(t)よりも３サン
プル前の値（90度前の値）Ｉａ（ｔ−３Δｔ）を用いて
作つてもよいが、この場合、系統の周波数が変動したと
き、サンプル間隔一定の条件下では、このおくれ角に誤
差を生じる。本発明では、これらの誤差を、複数個のサ
ンプル値を用いることによつて補償することが可能であ
る。In addition, since the negative-sequence current I 2a (t) is generated 90 degrees behind the phase current I a (t) , the zero-sequence current I 0 (t) is a value three samples before the I a (t) ( It may be made using the value 90a before (Ia) (t-3Δt) , but in this case, when the frequency of the system fluctuates, an error occurs in the stagger angle under the condition that the sampling interval is constant. In the present invention, these errors can be compensated for by using a plurality of sample values.
第１図は本発明の一実施例の全体の構成を示すブロツク
図、第２図（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は事故種別と各種相
電流の関係を示す図、第３図は本発明の一実施例の特性
を説明する図、第４−１図、第４−２図、第４−３図、
第４−４図は本発明の実施例の演算フローを示す図、第
５図は逆相電流検出フイルタの動作を説明する図、第６
図はａ相地絡時の状況を説明する図である。 １……電源、２……遮断器、３……変流器、４……送電
線、５……負荷、６……対称分保護リレー、７……AD変
換器、８〜10……逆相フイルタ、11……零相フイルタ、
12〜14……位相判定部。FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of one embodiment of the present invention, FIGS. 2 (A), (B) and (C) are diagrams showing the relationship between the type of accident and various phase currents, and FIG. FIG. 4A, FIG. 4B, FIG. 4B, FIG.
FIG. 4-4 is a diagram showing a calculation flow of the embodiment of the present invention, FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the anti-phase current detection filter, and FIG.
The figure illustrates the situation at the time of the a-phase ground fault. 1 ... power supply 2 ... breaker 3 ... current transformer 4 ... transmission line 5 ... load 6 ... symmetrical protection relay 7 ... AD converter 8-10 ... reverse Phase filter, 11 …… Zero phase filter,
12 to 14 ... Phase determination unit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 大介 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 大浦 好文 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 吉田 彰 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (72)発明者 前田 隆文 東京都千代田区内幸町１丁目１番３号 東京電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−119613（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−59175（ＪＰ，Ａ) 実公 昭60−19491（ＪＰ，Ｙ２) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Daisuke Fujii 1-1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Kokubu Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yoshifumi Ohura 1-1-1, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo No. 3 Inside Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Akira Yoshida 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Tokyo Electric Power Company (72) Takafumi Maeda 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo TEPCO Co., Ltd. (56) References JP-A-57-119613 (JP, A) JP-A-57-59175 (JP, A)
Claims (1)
電流と零相電流とに基づいて事故種別を判定する対称分
保護リレーにおいて、三相交流電流の各相信号を同時刻
にサンプリングし量子化して得た各相毎のサンプル信号
について、サンプル時点の異なる複数のサンプル信号を
用いて前記逆相電流を求める逆相フィルタと、前記逆相
電流の算出に用いた時刻と同一時刻にサンプリングされ
たサンプリング時点の異なる複数のサンプル信号を用い
て前記零相電流を求める零相フィルタと、前記求められ
た逆相電流とに基づいて事故種別を判定する手段とを備
えることを特徴とする対称分保護リレー。A symmetrical protection relay for determining an accident type based on a negative-sequence current and a zero-sequence current, which are symmetrical signals of a three-phase AC power system, wherein each phase signal of the three-phase AC current is output at the same time. For a sample signal for each phase obtained by sampling and quantizing, a negative-phase filter for obtaining the negative-phase current using a plurality of sample signals at different sampling times, and the same time as the time used for calculating the negative-phase current A zero-phase filter that determines the zero-phase current using a plurality of sample signals at different sampling times, and a unit that determines an accident type based on the determined negative-phase current. Symmetrical protection relay.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP63194633A JP2633637B2 (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Symmetrical protection relay |
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Publications (2)
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| JPH0246127A JPH0246127A (en) | 1990-02-15 |
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ID=16327759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP (1) | JP2633637B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11428726B2 (en) * | 2016-05-23 | 2022-08-30 | Emtele Oy | Method and apparatus for detecting faults in a three-phase electrical distribution network |
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Family Cites Families (3)
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| JPS5759175A (en) * | 1980-09-26 | 1982-04-09 | Toshiba Corp | Operating device for symmetrical quantity of electricity |
| JPS57119613A (en) * | 1981-01-16 | 1982-07-26 | Mitsubishi Electric Corp | High sensitivity current differential protector |
-
1988
- 1988-08-05 JP JP63194633A patent/JP2633637B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11428726B2 (en) * | 2016-05-23 | 2022-08-30 | Emtele Oy | Method and apparatus for detecting faults in a three-phase electrical distribution network |
Also Published As
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|---|---|
| JPH0246127A (en) | 1990-02-15 |
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