JP3843663B2

JP3843663B2 - 保護リレー装置

Info

Publication number: JP3843663B2
Application number: JP27817499A
Authority: JP
Inventors: 和秋熊谷; 功和知
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP2001103653A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は保護リレー装置に係り、特に送電線に過電流が流れた場合に確実にこれを検出し、当該送電線を保護するものに好適な保護リレー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送電線の過負荷保護は、自端の通過電流を検出し、その大きさによって過負荷と判断して送電線の遮断器を遮断してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方式では、多端子送電線等ではどの区間が過負荷になっているか判断できないため、誤遮断に至るケースが考えられる。また、自端子の電流情報（計器用変流器情報）により過負荷を算出していることから、計器用変流器に異常が発生した場合、誤動作や誤不動作することが考えられた。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、どの区間で過負荷となるかを確実に判断して遮断器に遮断指令を出力すると共に、単一の計器用変流器の異常では誤動作や誤不動作しない保護リレー装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、送電線の自端子の相電流を検出する自端子電流検出手段と、送電線の相手端子の相電流を検出する相手端子電流検出手段と、前記自端子電流検出手段が検出した自端子電流データおよび前記相手端子電流検出手段が検出した相手端子電流データを入力して過負荷演算を行う過負荷演算手段とを備え、
前記過負荷演算手段は、前記自端子電流データと前記相手端子電流データとに基づいたＡＮＤ条件の成立により前記送電線の過負荷状態と判断して遮断指令を出力する保護リレー装置としたことを特徴とする。
【００１１】
このように、本発明の保護リレー装置は、確実に当該送電線の過負荷を検出すると共に電流検出手段として計器用変流器等を用いた場合に、それらの異常時も誤動作しない構成を提供することが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の適用されるケーブル系のある三相交流送電線を単線図で表したものであり、図の例では３端子系統を示す。同図において、電源１１，１２，１３は三相交流電源であり、端子Ａ，Ｂ，Ｃが電源端である。従って送電線１４，１５，１６によって端子Ａ、端子Ｂと端子Ｃは接続されている。又、保護リレー装置２１，２２，２３は、変流器３１，３２，３３により電流を常時取り込んでいる。
【００１３】
送電線１３，１４，１５の両端子で回線毎に分離された保護装置２１，２２，２３において伝送路５１，５２，５３により変流器３１，３２，３３が検出した常時の電流データを相互に伝送している。
【００１４】
また、送電線１３，１４，１５にはそれぞれ遮断器４３，４１，４２が組み入れられている。
【００１５】
そして、この実施例の送電線においては、これらの送電線に過負荷の電流が流れた場合に、耐量に耐えられなくなる可能性が出てきた場合には、遮断器にトリップ指令を与えて、電流の供給を止めることにより送電線を保護している。
【００１６】
図２に従来の系統での過負荷検出手段を示す。例として、Ａ端子に過負荷電流が流れた場合を想定する。Ａ端子に流れる電流は変流器３３により検出され、Ａ端子の電流データ（Ｉａ）はＡ／Ｄ変換してデジタル信号に変えられた後に、過負荷検出器に入力され、この値が許容量より大きい場合には、遮断指令が出力され、Ａ端子の遮断器４１がトリップすることでＡ端子の送電系統（ケーブル）を保護している。そして、従来の保護リレー装置においては、自端子の電流状態を自端子に設けられた変流器からのデータのみを用いて判定していた。しかしながら、本実施例の送電線の構成において、送電線の接続部よりＣ端子側の間で過負荷が発生する場合が想定されうる。従来のシステム構成ではＢ端子電流データ（Ｉｂ）・Ｃ端子電流データ（Ｉｃ）が不明なため、Ｉｂを推定し当該過負荷保護区間を判別したいがこの推定電流Ｉｂが実際より小さい場合、誤動作するケースが考えられる。
【００１７】
また、この推定電流Ｉｂが実際より大きい場合、誤不動作する恐れもある。
【００１８】
図３は本発明の保護リレーシステムの遮断回路の詳細を示したものである。図１の実施例で示したように上記常時計測している電流データにより送電線の過負荷を算出し、当該送電線過負荷時は即時に遮断器４１，４２，４３を遮断し当該送電線を溶断・損傷から保護する。
【００１９】
本実施例のシステムでは、全端の電流データを伝送により受信することにより過負荷検出対象となる送電線・ケーブル区間などを確実に区間の限定及び検出が可能である。
【００２０】
即ち、図３の実施例の構成のように、Ａ端子およびＢ端子の電流状態をそれぞれの変流器３１，３３で検出し、そしてＡ／Ｄ変換器３０１，３０３でデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器からのデジタル信号はＰＣＭ装置３０４，３０６により各端子間内で伝送され、過負荷演算装置３６０に入力される。過負荷検出回路３１０ではＡ端子，Ｂ端子の電流状況から、電力系統が接続されている点より、Ｃ端子側の送電線の過負荷状況が判定される。
【００２１】
また、同様にしてＣ端子からも電流情報が入力され過負荷検出回路３２０でＣ端子の過負荷状況が判定され、これら２つの検出回路の出力がＡＮＤ条件で成り立つ時に、接続点よりＡ端子の区間が過負荷状態であると判断して遮断指令を出力する。
【００２２】
図４にさらに今回発明した過負荷保護方式を示す。図２の従来例で説明した過負荷状態が発生したとしても、本発明では全端の電流を計測伝送していることから、確実に保護区間の過負荷を検出することが可能である。
【００２３】
また、伝送するデータは電流データでも、過電流情報及び潮流方向データでも同一の処理構成により実現可能である。
【００２４】
また、送電線の計器用変流器等に異常が発生した場合、図２の構成では誤遮断するケースが考えられるが、図３，図４の構成で示したように、電力系統の接続点から、例えばＣ端子の区間に過負荷が発生しているか否かを検出する場合に、従来技術ではＣ端子の電流状況のみをもって判定していたが、本発明では、対象区間の電流が入る地点（接続点）の電流状況を検出し、更に、Ｃ端子の電流状況のＡＮＤ条件で最終的な遮断指令を出力しているので、万一Ｃ端子の変流器が異常を起こしていたとしても、変流器の単一不良では誤遮断しない構成を提供することが可能になる。
【００２５】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、送電線の過負荷区間を確実に検出可能であり、また単一不良では誤動作しないことにより送電線の不要な遮断を防止でき安定した電流の供給が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成図を示す。
【図２】従来の短絡事故・地絡事故判別回路。
【図３】本発明の過負荷保護方式。
【図４】本発明の過負荷保護方式。
【符号の説明】
１１，１２，１３…電源端、１４，１５，１６…送電線、２１，２２，２３…送電線保護リレー、３１，３２，３３…変流器、４１，４２，４３…遮断器(CB)、５１，５２，５３…伝送路。

Claims

送電線の自端子の相電流を検出する自端子電流検出手段と、送電線の相手端子の相電流を検出する相手端子電流検出手段と、前記自端子電流検出手段が検出した自端子電流データおよび前記相手端子電流検出手段が検出した相手端子電流データを入力して過負荷演算を行う過負荷演算手段とを備え、
前記過負荷演算手段は、前記自端子電流データと前記相手端子電流データとに基づいたＡＮＤ条件の成立により前記送電線の過負荷状態と判断して遮断指令を出力することを特徴とする保護リレー装置。