JP2656527B2 - Spot network relay - Google Patents

Spot network relay

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JP2656527B2
JP2656527B2 JP2070788A JP2070788A JP2656527B2 JP 2656527 B2 JP2656527 B2 JP 2656527B2 JP 2070788 A JP2070788 A JP 2070788A JP 2070788 A JP2070788 A JP 2070788A JP 2656527 B2 JP2656527 B2 JP 2656527B2
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孝志 門脇
義明 松井
文雄 若狭
康信 藤田
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスポツトネツトワークリレーに関するもので
ある。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a spot network relay.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種の技術に関しては特公昭47−11855号公報が公
知であり、第5図にはこの公知技術を説明するための系
統図、第6図には第5図の動作を示す特性図が示されて
いる。
Japanese Patent Publication No. 47-11855 discloses this kind of technology. FIG. 5 is a system diagram for explaining this known technology, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing the operation of FIG. Have been.

第5図に示されているように、ネツトワーク母線1が
配電線2から電力の供給を受けている時に系統を流れる
電流Iは、図中矢印表示のように配電線2からネツトワ
ーク母線1に向つて流れる。配電線2に事故点3が発生
すると、この配電線2以外の他の配電線2からネツトワ
ーク母線1を経て電力が事故点3に回り込むので、故障
電流IFは図中矢印表示のようにネツトワーク母線1から
配電線2に向つて流れる。このため事故をおこしている
配電線2に接続されているプロテクタ遮断器4を開放し
なければならない。なお同図において5は配電線2に設
けられた遮断器であり、配電線2とネツトワーク母線1
との間に設けられている断路器6,ネツトワーク変圧器7,
変流器8,変成器9は、プロテクタ遮断器4と共にスポツ
トネツトワーク配電設備を構成するものである。
As shown in FIG. 5, the current I flowing through the system when the network bus 1 is being supplied with power from the distribution line 2 is changed from the distribution line 2 to the network bus 1 as indicated by an arrow in the figure. Flows towards. When the distribution line 2 accident point 3 occurs, since the power through the net work bus 1 from another distribution line 2 other than the distribution line 2 from flowing to the fault point 3, the fault current I F is as shown in FIG arrow display It flows from the network bus 1 to the distribution line 2. For this reason, the protector circuit breaker 4 connected to the distribution line 2 causing the accident must be opened. In the figure, reference numeral 5 denotes a circuit breaker provided on the distribution line 2, and the distribution line 2 and the network bus 1
Disconnector 6, network transformer 7,
The current transformer 8 and the transformer 9 together with the protector circuit breaker 4 constitute a spot network power distribution facility.

スポツトネツトワーク配電設備の変流器8と変成器9
との間に設けられているスポツトネツトワークリレー10
の逆電力遮断特性A、電流I、故障電流IF、ネツトワー
ク母線電圧VNの関係を示したのが第6図である。同図に
示されているように、逆電力遮断特性Aは通常の運転範
囲である小電流の領域Bでは直線であるが、大電流の領
域では変流器8の飽和のため曲がり、曲線となつてい
る。
Current transformer 8 and transformer 9 of spot network power distribution equipment
Network relay 10 installed between
Reverse power interruption characteristic A, the current I of the fault current I F, that shows the relationship of the net work bus voltage V N is a sixth view. As shown in the figure, the reverse power cutoff characteristic A is a straight line in the small current region B, which is a normal operation range, but is bent due to the saturation of the current transformer 8 in the large current region, resulting in a curved line. I'm sorry.

このため短絡事故での故障電流IFは逆電力遮断落性A
との交点▲▼より十分大きいので問題なく逆電力遮
断が可能であるが、不完全短絡時の故障電流IF′は逆電
力遮断特性内に入らない可能性がある。
Fault current I F is reverse power cutoff落性A in this order short-circuit fault
Is sufficiently larger than the intersection point ▼, the reverse power cutoff can be performed without any problem, but the fault current IF ′ at the time of incomplete short circuit may not fall within the reverse power cutoff characteristic.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は上述の第6図に示されているように、
変流器の飽和特性がそのまま逆電力遮断特性Aに影響し
ており、変曲点b,b′が不明確であつた。また、不完全
短絡時では故障電流IF′が逆電力遮断特性A内に入らな
い可能性があるため、確実な系統保護ができなかつた。
The prior art described above, as shown in FIG.
The saturation characteristic of the current transformer directly affected the reverse power cutoff characteristic A, and the inflection points b and b 'were unclear. In addition, when an incomplete short circuit occurs, the fault current IF ′ may not enter the reverse power cutoff characteristic A, so that reliable system protection cannot be performed.

本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、逆電力
遮断特性の変曲点を明確にし、不完全短絡時においても
確実な系統保護を実現することを可能としたスポツトネ
ツトワークリレーを提供することを目的とするものであ
る。
The present invention has been made in view of the above points, and provides a spot network relay which clarifies an inflection point of a reverse power cutoff characteristic and realizes reliable system protection even in an incomplete short circuit. It is intended to do so.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

すなわち本発明は、配電線およびネットワーク母線間
に設けられた断路器、ネットワーク変圧器、変流器、プ
ロテクタ遮断器および変成器より構成されるスポットネ
ットワーク配電設備に配置され、前記配電設備を逆流す
る逆電力を遮断する逆電力遮断特性を有するスポットネ
ットワークリレーにおいて、 前記スポットネットワークリレーを、前記変流器から
入力される電流と前記変成器から入力される電圧とを所
定のレベルに変換する入力変換部と、この変換されたレ
ベルのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変
換器と、このA/D変換された電圧および電流のデータを
格納するデータメモリと、予め設定された定数を格納す
る定数メモリと、前記電圧および電流のデータを演算処
理する演算器および出力部とで構成すると共に、 前記演算器で、前記データメモリに格納されたデータ
から所定の電流以下の領域か、所定の電流以上の領域か
を判断し、所定の電流以下の場合は前記データメモリに
格納された電圧と電流との電気角で略3度ずれた瞬時値
毎の積和P1 Vk:電圧 ik:電流 N:1周期分のサンプリングのデータ
数)をとって前記定数メモリに設定された定数との比較
を行い、所定の電流以上の場合は前記データメモリに格
納された電流の瞬時値とこの瞬時値のすぐ前にサンプリ
ングされた電圧の瞬時値との積和P2 Vk:電圧 ik:電流 N:1周期分のサンプリングのデータ
数)をとって前記定数メモリ設定数メモリに設定された
定数との比較を行い、変形S字形の前記逆電力遮断特性
を得るようにし所期の目的を達成するようにしたもので
ある。
That is, the present invention is arranged in a spot network power distribution facility including a disconnector, a network transformer, a current transformer, a protector breaker and a transformer provided between a distribution line and a network bus, and flows backward through the power distribution facility. In a spot network relay having a reverse power cutoff characteristic for blocking reverse power, an input conversion for converting the current input from the current transformer and the voltage input from the transformer to a predetermined level, using the spot network relay. Unit, an A / D converter for converting the converted analog signal into a digital signal, a data memory for storing the A / D converted voltage and current data, and a preset constant. And a computing unit and an output unit for performing arithmetic processing on the voltage and current data. In the arithmetic unit, it is determined from the data stored in the data memory whether the area is equal to or less than a predetermined current, or whether the area is equal to or more than a predetermined current. Of product for each instantaneous value deviated by approximately 3 degrees at the electrical angle of P 1 V k : voltage i k : current N: the number of sampling data for one cycle) and compare it with the constant set in the constant memory. Sum of products P 2 of the instantaneous value of the current and the instantaneous value of the voltage sampled immediately before this instantaneous value V k : voltage i k : current N: the number of sampling data for one cycle) and compare it with the constant set in the constant memory set number memory to obtain the modified S-shaped reverse power cutoff characteristic. In this way, the intended purpose is achieved.

すなわち系統を流れる電流を小電流域と大電流域との
2つの領域に分け、小電流域ではネツトワーク母線電圧
VNよりρだけ進んだ母線電圧VN1と電流Iとの内積をと
り、 P1=VN1・I・cosθ ……(1) (なお、θはVN1とIのなす角度)を演算し、P1
値と予め設定された定数Kとの比較を行い、P1≧Kとな
る領域に逆電力遮断特性を実現する。そして大電流域で
はVN1よりφだけ遅れた母線電圧VN2と故障電流IF′との
内積をとつた、 P2=VN2・IF′cos(θ+φ) ……(2) (なお、θはVN1とIF′のなす角度)を演算し、P2
の値と予め設定された定数Kとの比較を行い、P2≧Kと
なる領域に逆電力遮断特性を実現する。
That is, the current flowing through the system is divided into two regions, a small current region and a large current region.
The inner product of the bus voltage V N1 advanced from V N by ρ and the current I is taken, and P 1 = V N1 · I · cos θ 1 (1) (θ 1 is the angle between V N1 and I) calculated, it makes a comparison with a preset constant K a value of P 1, to implement the reverse power cutoff characteristics in a region where the P 1 ≧ K. In the large current region, the inner product of the bus voltage V N2 delayed from V N1 by φ and the fault current I F ′ is obtained, and P 2 = V N2 · I F ′ cos (θ 2 + φ) (2) ( Θ 2 is the angle between V N1 and IF ′), and P 2
Is compared with a preset constant K, and a reverse power cutoff characteristic is realized in a region where P 2 ≧ K.

〔作用〕[Action]

スポツトネツトワークリレーを入力変換部、A/D変換
器、データメモリ、定数メモリ、演算器、出力部等で構
成し、所定の電流以下か以上かを判断し、所定の電流以
下の場合はデータメモリに格納された電圧と電流とのほ
ぼ同時刻の瞬時値毎の積和をとり、所定の電流以上の場
合はデータメモリに格納された電流の瞬時値とこの瞬時
値のひとつ前にサンプリングされた電圧の瞬時値との積
和をとり、これらの積和と定数メモリに設定された定数
との比較を夫々行い、変形S字形の逆電力遮断特性を得
るようにしたので、逆電力遮断特性の変曲点が明確とな
り、不完全短絡時の故障電流を逆電力遮断特性の遮断特
性内に入れることができるようになり、系統保護を確実
にすることができる。
The spot network relay consists of an input converter, an A / D converter, a data memory, a constant memory, a calculator, an output unit, etc., and judges whether the current is less than or equal to a predetermined current. The product sum of the voltage and the current stored in the memory at each instantaneous value at substantially the same time is taken. If the current is equal to or greater than a predetermined current, the current and the instantaneous value of the current stored in the data memory are sampled immediately before the instantaneous value. The product sum with the instantaneous value of the applied voltage is compared with the constant set in the constant memory to obtain a modified S-shaped reverse power cutoff characteristic. Becomes clear, the fault current at the time of incomplete short circuit can be included in the shut-off characteristic of the reverse power cut-off characteristic, and the protection of the system can be ensured.

すなわち系統を流れる電流の大きさから小電流域、大
電流域の区別を行い、任意に設定した電流の値が逆電力
遮断特性の変曲点となり(定数メモリの定数を変えれば
変曲点は任意に変えることができる)、従来不明確であ
つた逆電力遮断特性の変曲点を明確にすることができ
る。従つて不完全短絡時の故障電流以下になるように逆
電力遮断特性の変曲点を設定するようにしたので、確実
に系統保護をすることができる。
That is, the small current area and the large current area are distinguished from the magnitude of the current flowing through the system, and the value of the arbitrarily set current becomes the inflection point of the reverse power cutoff characteristic. It can be arbitrarily changed), and the inflection point of the reverse power cutoff characteristic, which has been unclear conventionally, can be clarified. Accordingly, since the inflection point of the reverse power cutoff characteristic is set so as to be equal to or less than the fault current at the time of the incomplete short circuit, it is possible to reliably protect the system.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明する。
第1図から第4図には本発明の一実施例が示されてい
る。なお従来と同じ部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例ではスポツトネツトワークリレー
10aを、変流点8から入力される電流と変成器9から入
力される電圧とを適当なレベルに変換する入力変換部11
と、この変換したレベルのアナログ信号をデイジタル信
号に変換するA/D変換器12と、このA/D変換された電圧お
よび電流のデータを格納するデータメモリ13と、予め設
定された定数を格納する定数メモリ13aと、電圧および
電流のデータを演算処理する演算器14および出力部15と
で構成した(第1図参照)。そいて演算器14でデータメ
モリ13に格納されたデータから所定の電流以下の領域か
所定の電流以上の領域かを判断し、所定の電流以下の場
合はデータメモリ13に格納された電圧と電流とのほぼ同
時刻,すなわち第2図にρで示されているわずかの電気
角(例えば3度)だけずれた瞬時値毎の積和をとつて定
数メモリ13aに設定された定数との比較を行い、所定の
電流以上の場合はデータメモリ13に格納された電流の瞬
時値とこの瞬時値のひとつ前にサンプリングされた電圧
と瞬時値との積和をとつて定数メモリに設定された定数
との比較を行い、変形S字形の逆電力遮断特性A′を得
るようにした。このようにすることにより逆電力遮断特
性A′の変曲点が明確になり、すなわちこの変曲点を不
完全短絡時の故障電流以下になるように設定することに
より、不完全短絡時においても確実な系統保護ができる
ようになる。
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
1 to 4 show one embodiment of the present invention. The same parts as those in the related art are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, a spot network relay is used.
10a is an input converter 11 for converting the current input from the current transformer 8 and the voltage input from the transformer 9 into appropriate levels.
And an A / D converter 12 for converting the converted analog signal into a digital signal, a data memory 13 for storing the data of the A / D converted voltage and current, and storing a preset constant. A constant memory 13a for calculating the voltage and current data, and an arithmetic unit 14 and an output unit 15 for calculating the voltage and current data (see FIG. 1). Then, the arithmetic unit 14 determines from the data stored in the data memory 13 whether the area is equal to or smaller than the predetermined current or equal to or larger than the predetermined current. Approximately at the same time, that is, the sum of the products at each instantaneous value shifted by a slight electrical angle (for example, 3 degrees) indicated by ρ in FIG. 2 is compared with the constant set in the constant memory 13a. When the current is equal to or more than the predetermined current, the constant set in the constant memory is obtained by taking the sum of the instantaneous value of the current stored in the data memory 13 and the voltage and the instantaneous value sampled immediately before the instantaneous value. Were compared to obtain a modified S-shaped reverse power cutoff characteristic A ′. By doing so, the inflection point of the reverse power cutoff characteristic A 'becomes clear, that is, by setting this inflection point to be equal to or less than the fault current at the time of incomplete short-circuit, Reliable system protection can be achieved.

すなわち変流器8から入力される電流と変成器9から
入力される電圧とを入力変換部11で適当なレベルに変換
し、A/D変換器12で第3図に示されているように適当な
サンプリング間隔φ,すなわち第3図に示されているよ
うに、電気角で30度の間隔φ毎にA/D変換し、電圧デー
タとしてv0,v1,v2,…,電流データとしてi0,i1,i2…を
適当な数だけ第4図に示されているように、データメモ
リ13に格納する。
That is, the current input from the current transformer 8 and the voltage input from the transformer 9 are converted into an appropriate level by the input converter 11, and the A / D converter 12 converts the current into a suitable level as shown in FIG. A / D conversion is performed at appropriate sampling intervals φ, that is, as shown in FIG. 3, at intervals of 30 degrees in electrical angle, and voltage data v 0 , v 1 , v 2 ,. Are stored in the data memory 13 as shown in FIG. 4 by an appropriate number i 0 , i 1 , i 2 .

演算器14では第4図中のi0,i1,i2…の電流データによ
り、予め定数メモリ13aに格納されている第2図中の小
電流の領域B以上であるかどうかを判断し、第4図中の
小電流域での演算を行うか、大電流域での演算を行うか
の判断を行い、小電流域では第4図中の小電流域に示さ
れているように、前述の(1)式に相当する (なお、Vk:電圧 ik:電流 N:1周期分のサンプリン
グのデータ数である。)の演算を行い、予め定数メモリ
13aに設定された定数Kとの比較を行い、P1≧Kの場合
は第2図のb−b′で示す斜線部の逆電力遮断特性が得
られる。一方、大電流域では第4図中の大電流域に示さ
れているように、前述の(2)式に相当する (なお、Vk:電圧 ik:電流 N:1周期分のサンプリン
グのデータ数である。)の演算を行い、定数Kとの比較
を行いP2≧Kの場合は、第2図のa−a′で示す斜線部
の逆電力遮断特性が得られる。
The arithmetic unit 14 determines from the current data i 0 , i 1 , i 2 ... In FIG. 4 whether or not the current is equal to or larger than the small current area B in FIG. It is determined whether to perform the calculation in the small current region or the calculation in the large current region in FIG. 4, and in the small current region, as shown in the small current region in FIG. Equivalent to the above equation (1) (V k : voltage i k : current N: the number of sampling data for one cycle.)
A comparison with a constant K set in 13a is performed. When P 1 ≧ K, the reverse power cutoff characteristics indicated by the hatched portion bb ′ in FIG. 2 are obtained. On the other hand, in the large current region, as shown in the large current region in FIG. (V k : voltage i k : current N: the number of sampling data for one cycle) is calculated and compared with a constant K. If P 2 ≧ K, a in FIG. The reverse power cutoff characteristic of the hatched portion indicated by -a 'is obtained.

このように本実施例によれば変形S字形の逆電力遮断
特性が得られ、かつ小電流の範囲を系統保護に合致した
適当な値に設定でき、従来は逆電力遮断特性内に入らな
い可能性があつた不完全短絡時の保護が可能となつた。
As described above, according to the present embodiment, a modified S-shaped reverse power cutoff characteristic can be obtained, and the range of the small current can be set to an appropriate value that is suitable for system protection. It is possible to protect against incomplete short circuit.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明してきたように本発明によれば、逆電力遮断
特性の変曲点を明確にすることができ、したがって不完
全短絡時においても確実な系統保護ができるこの種のス
ポットネットワークリレーを得ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to clarify the inflection point of the reverse power cutoff characteristic, and therefore to obtain this kind of spot network relay capable of reliably protecting the system even in the event of an incomplete short circuit. Can be.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明のスポツトネツトワークリレーの一実施
例のブロツク図、第2図は同じく一実施例のスポツトネ
ツトワークリレーの動作を示す特性図、第3図は同じく
一実施例のサンプルデータを示す説明図、第4図は同じ
く一実施例のメモリの定数と演算方法とを示す説明図、
第5図は従来のスポツトネツトワークリレーによる系統
図、第6図は従来のスポツトネツトワークリレーの動作
を示す特性図である。 1……ネツトワーク母線、2……配電線、4……プロテ
クタ遮断器、6……断路器、7……ネツトワーク変圧
器、8……変流器、9……変成器、10a……スポツトネ
ツトワークリレー、11……入力変換部、12……A/D変換
器、13……データメモリ、13a……定数メモリ、14……
演算器、15……出力部。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a spot network relay according to the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing the operation of the spot network relay of one embodiment, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing sample data of one embodiment, FIG. 4 is an explanatory diagram showing memory constants and an operation method of the embodiment,
FIG. 5 is a system diagram of a conventional spot network relay, and FIG. 6 is a characteristic diagram showing an operation of the conventional spot network relay. 1 Network bus, 2 Distribution line, 4 Protector breaker, 6 Disconnector, 7 Network transformer, 8 Current transformer, 9 Transformer, 10a Spot network relay, 11 Input conversion unit, 12 A / D converter, 13 Data memory, 13a Constant memory, 14
Arithmetic unit, 15 Output unit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 若狭 文雄 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 藤田 康信 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 (56)参考文献 特公 昭47−11855(JP,B1) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Fumio Wakasa, Inventor 1-1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside Kokubu Plant, Hitachi, Ltd. (72) Inventor Yasunobu Fujita 1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture No. 1 Inside the Kokubu Plant of Hitachi, Ltd. (56) References JP-B 47-11855 (JP, B1)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】配電線およびネットワーク母線間に設けら
れた断路器、ネットワーク変圧器、変流器、プロテクタ
遮断器および変成器より構成されるスポットネットワー
ク配電設備に配置され、前記配電設備を逆流する逆電力
を遮断する逆電力遮断特性を有するスポットネットワー
クリレーにおいて、 前記スポットネットワークリレーを、前記変流器から入
力される電流と前記変成器から入力される電圧とを所定
のレベルに変換する入力変換部と、この変換されたレベ
ルのアナログ信号をディジタル信号に変換するA/D変換
器と、このA/D変換された電圧および電流のデータを格
納するデータメモリと、予め設定された定数を格納する
定数メモリと、前記電圧および電流のデータを演算処理
する演算器および出力部とで構成すると共に、 前記演算器で、前記データメモリに格納されたデータか
ら所定の電流以下の領域か、所定の電流以上の領域かを
判断し、所定の電流以下の場合は前記データメモリに格
納された電圧と電流との電気角で略3度ずれた瞬時値毎
の積和P1 Vk:電圧 ik:電流 N:1周期分のサンプリングのデータ
数)をとって前記定数メモリに設定された定数との比較
を行い、所定の電流以上の場合は前記データメモリに格
納された電流の瞬時値とこの瞬時値のすぐ前にサンプリ
ングされた電圧の瞬時値との積和P2 Vk:電圧 ik:電流 N:1周期分のサンプリングのデータ
数)をとって前記定数メモリ設定数メモリに設定された
定数との比較を行い、変形S字形の前記逆電力遮断特性
を得るようにしたことを特徴とするスポットネットワー
クリレー。
1. A spot network power distribution facility comprising a disconnector, a network transformer, a current transformer, a protector breaker, and a transformer provided between a distribution line and a network bus, and flows back through the power distribution facility. In a spot network relay having a reverse power cutoff characteristic for blocking reverse power, an input conversion for converting the current input from the current transformer and the voltage input from the transformer to a predetermined level, using the spot network relay. Unit, an A / D converter for converting the converted analog signal into a digital signal, a data memory for storing the A / D converted voltage and current data, and a preset constant. And a computing unit and an output unit for performing arithmetic processing on the voltage and current data. Then, it is determined from the data stored in the data memory whether the area is equal to or less than a predetermined current or an area equal to or more than a predetermined current. Product sum P 1 for each instantaneous value shifted by about 3 degrees in angle V k : voltage i k : current N: the number of sampling data for one cycle) and compare it with the constant set in the constant memory. Sum of products P 2 of the instantaneous value of the current and the instantaneous value of the voltage sampled immediately before this instantaneous value V k : voltage i k : current N: the number of sampling data for one cycle) and compare it with the constant set in the constant memory set number memory to obtain the modified S-shaped reverse power cutoff characteristic. Spot network relay characterized by doing so.
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