JP4672460B2

JP4672460B2 - Protective relay device

Info

Publication number: JP4672460B2
Application number: JP2005188132A
Authority: JP
Inventors: 利憲清水; 善博片山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-06-28
Filing date: 2005-06-28
Publication date: 2011-04-20
Anticipated expiration: 2025-06-28
Also published as: JP2007014051A

Description

本発明は、電力系統の不平衡に起因して生じる発電機の脱調を検出して電力系統を保護する保護継電装置に関する。 The present invention relates to a protective relay device that detects a step-out of a generator caused by power system imbalance and protects the power system.

一般に、電力系統は消費電力と発電電力とが常に平衡を保つ必要があり、正常時には、各発電機は同期状態となるように、つまり、電圧、電流などの電気量の位相差がある角度範囲内に収まるように運転されている。しかし、電力系統内で急速な不平衡が発生すると、その近辺の発電機の運転状態が不安定となり、同期速度の運転から外れるいわゆる脱調を生じる。 In general, the power system must always maintain a balance between power consumption and generated power, and when normal, each generator is in a synchronized state, that is, an angular range in which there is a phase difference in the amount of electricity such as voltage and current. It is driven to fit inside. However, when a rapid imbalance occurs in the power system, the operation state of the nearby generator becomes unstable, and so-called out-of-step out of the synchronous speed operation occurs.

このような脱調が電力系統の一部に生じると、この脱調の影響が電力系統の全体に波及するおそれがあるため、従来より、電力系統の途中に脱調を検出する保護継電装置を設け、脱調が生じたときには電力系統の途中を分離することで、電力系統全体へ影響が波及しないようにしている。 If such a step-out occurs in a part of the power system, the effect of this step-out may spread to the entire power system. Therefore, conventionally, a protective relay device that detects a step-out in the middle of the power system. When a step-out occurs, the middle of the power system is separated to prevent the influence of the entire power system.

従来、このような脱調の発生検出のためには、インピーダンスを複素平面上に図示する、いわゆるＲ−Ｘ図において、脱調検出の動作範囲として例えば四辺形特性をもたせるようにしておき、この四辺形特性で囲まれる内側の３つの領域Ａ，Ｂ，Ｃについて、潮流インピーダンスがＡ→Ｂ→Ｃと順次通過したときには減速脱調が、また、Ｃ→Ｂ→Ａと順次通過したときには加速脱調がそれぞれ生じたものと判断し、これらの脱調検出に応じて遮断器をトリップして電力系統を分離し、これによって電力系統の保護を図るようにしている（例えば、特許文献１，２等参照）。 Conventionally, in order to detect such out-of-step occurrence, in the so-called R-X diagram in which impedance is illustrated on a complex plane, for example, a quadrilateral characteristic is provided as an operation range for out-of-step detection. For the three inner regions A, B, and C surrounded by the quadrilateral characteristics, deceleration step-out occurs when the tidal impedance passes sequentially from A → B → C, and acceleration step-off occurs when C → B → A passes sequentially. In accordance with the detection of the step-out, the circuit breaker is tripped to separate the power system, thereby protecting the power system (for example, Patent Documents 1 and 2). Etc.).

特公昭６３−５５２９１号公報Japanese Examined Patent Publication No. 63-55291 特許第２９６３２９４号公報Japanese Patent No. 2963294

ところで、大小様々な容量（発電能力）の発電機が電力系統に存在する電気所では、各発電機の容量に応じて脱調時の潮流インピーダンスの変化状態を示すインピーダンス軌跡が異なる。すなわち、小容量発電機の脱調時は、電流が小さくて周波数変動が大きいために、インピーダンス軌跡の変化が大きく、かつ変化速度も速い。一方、大容量発電機の脱調時は、電流が大きくて周波数変動が小さいために、インピーダンス軌跡の変化が比較的小さく、かつ変化速度も比較的遅い。 By the way, in an electric station where generators with various capacities (power generation capacities) exist in the power system, the impedance locus indicating the change state of the tidal impedance at the time of step-out differs depending on the capacity of each generator. That is, when the small-capacity generator is stepped out, since the current is small and the frequency fluctuation is large, the change in the impedance locus is large and the change speed is also fast. On the other hand, when the large-capacity generator is stepped out, since the current is large and the frequency fluctuation is small, the change in the impedance locus is relatively small and the change speed is relatively slow.

したがって、小容量発電機の脱調時は、インピーダンス軌跡の変化が大きく、かつ変化速度も速いので、脱調検出のためには、Ｒ−Ｘ図の四辺形特性の検出範囲も比較的大きく設定する必要がある。一方、大容量発電機の脱調時は、インピーダンス軌跡の変化が小さく、変化速度も遅いので、脱調検出のためには、Ｒ−Ｘ図の四辺形特性の検出範囲も比較的小さく設定すればよい。 Therefore, when the small-capacity generator is out of phase, the impedance trajectory changes greatly and the change speed is fast. Therefore, the detection range of the quadrilateral characteristics in the RX diagram is set to be relatively large for out-of-step detection. There is a need to. On the other hand, when the large-capacity generator is out of phase, the change in impedance locus is small and the rate of change is slow. Therefore, the detection range of the quadrilateral characteristic in the RX diagram is set to be relatively small for out-of-step detection. That's fine.

ところが、従来の脱調検出用の保護継電装置においては、上述のように発電機の容量の大小によって脱調時のインピーダンス軌跡が異なるのにもかかわらず、単一の四辺形特性を設定して脱調検出を行っている。このため、電力系統に容量の異なる種々の発電機が並列接続されている発電所が存在する場合、これらの各発電機の脱調を確実に検出することが難しかった。 However, in the conventional protective relay device for step-out detection, a single quadrilateral characteristic is set despite the fact that the impedance locus at the time of step-out differs depending on the capacity of the generator as described above. Step-out detection. For this reason, when there is a power plant in which various generators having different capacities are connected in parallel in the power system, it is difficult to reliably detect the step-out of each of these generators.

すなわち、図７（ａ）に示すように、大容量発電機の脱調検出のために、Ｒ−Ｘ図の四辺形特性の検出範囲を比較的小さく設定していた場合、各大容量発電機の脱調時には、インピーダンス軌跡が、図中実線で示すように、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の３領域を順次通過しても、小容量発電機の脱調時には、インピーダンス軌跡が、図中破線で示すように、各領域Ａ１，Ｂ１，Ｃ１を通過しないことがあり、このときには脱調を検出することができない。 That is, as shown in FIG. 7 (a), when the detection range of the quadrilateral characteristic in the R-X diagram is set to be relatively small for step-out detection of the large capacity generator, each large capacity generator As shown by the solid line in the figure, the impedance locus is indicated by the broken line in the figure when the small capacity generator is out of step, even if the impedance locus passes through the three areas A1, B1, and C1 sequentially. As described above, the region A1, B1, or C1 may not be passed, and at this time, step-out cannot be detected.

一方、図７（ｂ）に示すように、小容量発電機の脱調検出のために、Ｒ−Ｘ図の四辺形特性の検出範囲を大きく設定していた場合、小容量発電機の脱調時には、インピーダンス軌跡が、図中実線で示すように、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２の３領域を順次通過しても、大容量発電機の脱調時には、インピーダンス軌跡が、図中破線で示すように、四辺形特性の一つの領域Ｂ２しか通過しないことがあり、このときには脱調を検出することができない。 On the other hand, as shown in FIG. 7 (b), when the detection range of the quadrilateral characteristic in the R-X diagram is set large for detecting the out-of-step of the small-capacity generator, the out-of-step of the small-capacity generator is set. Sometimes, as shown by the solid line in the figure, even if the impedance trajectory sequentially passes through the three regions A2, B2, and C2, when the large-capacity generator is out of step, the impedance locus is shown by the broken line in the figure. Only one region B2 having the quadrilateral characteristic may pass, and at this time, step-out cannot be detected.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、電力系統に容量の異なる種々の発電機が並列接続されている発電所が存在し、このため、脱調時のインピーダンス軌跡が異なる場合でも、これらの各発電機の脱調を確実に検出することが可能な保護継電装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and there is a power plant in which various generators having different capacities are connected in parallel to the power system. Therefore, the impedance locus at the time of step-out is different. Even in such a case, an object is to provide a protective relay device capable of reliably detecting the step-out of each of these generators.

上記の目的を達成するために、本発明の保護継電装置は、脱調検出範囲の大きさが、大容量発電機に対しては小さく、小容量発電機に対しては大きく設定された互いに異なる脱調検出特性を有する複数の脱調検出手段を備えるとともに、これらの各脱調検出手段の検出出力の論理和を系統遮断用のトリップ信号として出力する論理和手段が設けられていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the protective relay device of the present invention has a step-out detection range in which the size of the step-out detection range is small for a large-capacity generator and large for a small-capacity generator. A plurality of step-out detection means having different step-out detection characteristics and a logical sum means for outputting a logical sum of detection outputs of each of the step-out detection means as a trip signal for system interruption are provided. It is a feature.

本発明によれば、脱調検出範囲の大きさが、大容量発電機に対しては小さく、小容量発電機に対しては大きく設定された互いに異なる脱調検出特性を有する複数の脱調検出部を設け、これらの複数の脱調検出部を組み合わせて脱調検出を行うので、電力系統に容量の異なる種々の発電機が同時に存在し、このために脱調時のインピーダンス軌跡が異なる場合でも、インピーダンス軌跡は、いずれか一つの脱調検出範囲を通過することになる。このため、容量の異なる各発電機のいずれかに脱調が生じたときには、その脱調を確実に検出することが可能になる。 According to the present invention, a plurality of out-of-step detections having different out-of-step detection characteristics, wherein the out-of-step detection range is set small for a large-capacity generator and large for a small-capacity generator. Since the step-out detection is performed by combining these multiple step-out detection units, various power generators with different capacities exist simultaneously in the power system, so even if the impedance locus at the time of step-out is different The impedance locus passes through any one of the step-out detection ranges. For this reason, when a step-out occurs in any of the generators having different capacities, the step-out can be reliably detected.

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における保護継電装置を備えた電力系統を示す構成図である。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram showing an electric power system including a protective relay device according to Embodiment 1 of the present invention.

図１において、符号１は大容量発電機、２は小容量発電機である。３，４はそれぞれ送電線の電流、電圧を検出する変流器（ＣＴ）および変成器（ＰＴ）、５は本発明に係る保護継電装置である。 In FIG. 1, reference numeral 1 is a large capacity generator, and 2 is a small capacity generator. Reference numerals 3 and 4 denote a current transformer (CT) and a transformer (PT) for detecting current and voltage of the transmission line, respectively, and 5 denotes a protective relay device according to the present invention.

保護継電装置５は、変流器３および変成器４から導入される電流、電圧の交流信号を電子回路で扱えるレベルに変換したり交流信号に含まれる高周波ノイズを除去するアナログ入力回路６、このアナログ入力回路６の出力をデジタル化するＡ／Ｄ変換器７、このＡ／Ｄ変換器７でデジタル化された電流，電圧のデータに基づいて潮流インピーダンスを算出する潮流インピーダンス演算部８、潮流インピーダンスのインピーダンス軌跡に基づいて大容量発電機１と小容量発電機２の脱調を検出する脱調検出手段としての小特性脱調検出部９と大特性脱調検出部１０、各脱調検出部９，１０の脱調検出範囲を設定する特性設定手段としての小特性設定部１１と大特性設定部１２、および各脱調検出部９，１０の検出出力の論理和を系統遮断用のトリップ信号として出力する論理和手段としてのオアゲート１３を備えている。 The protective relay device 5 includes an analog input circuit 6 that converts an AC signal of current and voltage introduced from the current transformer 3 and the transformer 4 into a level that can be handled by an electronic circuit, and removes high-frequency noise contained in the AC signal. An A / D converter 7 for digitizing the output of the analog input circuit 6; a tidal impedance calculating unit 8 for calculating a tidal impedance based on current and voltage data digitized by the A / D converter 7, tidal current A small characteristic step-out detection unit 9 and a large characteristic step-out detection unit 10 as step-out detection means for detecting step-out of the large-capacity generator 1 and the small-capacity generator 2 based on the impedance locus of the impedance, each step-out detection The small characteristic setting unit 11 and the large characteristic setting unit 12 as characteristic setting means for setting the step-out detection range of the units 9 and 10 and the logical sum of the detection outputs of the step-out detection units 9 and 10 And a gate 13 as the logical sum means for outputting a-up signal.

上記の各脱調検出部９，１０は、脱調検出の動作範囲を規定する四辺形の脱調検出範囲の大きさが互いに異なるように設定されている。すなわち、大容量発電機１の脱調時は、インピーダンス軌跡の変化が小さく、かつ変化速度も遅いので、これに適合するように、小特性脱調検出部９については、Ｒ−Ｘ図の四辺形特性の脱調検出範囲が比較的小さく設定されている。一方、小容量発電機２の脱調時は、インピーダンス軌跡の変化が大きく、かつ変化速度も速いので、これに適合するように、大特性脱調検出部１０については、Ｒ−Ｘ図の四辺形特性の脱調検出範囲も比較的大きく設定されている。 The step-out detection units 9 and 10 are set such that the quadrangle step-out detection ranges defining the operation range for step-out detection are different from each other. That is, when the large-capacity generator 1 is stepped out, the change in the impedance locus is small and the speed of change is slow. The step-out detection range of the shape characteristic is set to be relatively small. On the other hand, when the small-capacity generator 2 is stepped out, the impedance trajectory changes greatly and the change speed is fast. The step-out detection range of the shape characteristic is also set relatively large.

小特性設定部１１は、小特性脱調検出部９における脱調検出範囲に含まれる検出領域を区画するブラインダ特性Ｌ１１〜Ｌ１４とリアクタンス特性Ｍ１１，Ｍ１２とをそれぞれ設定するものである。また、大特性設定部１２は、大特性脱調検出部１０における脱調検出範囲に含まれる検出領域を区画するブラインダ特性Ｌ２１〜Ｌ２４とリアクタンス特性Ｍ２１，Ｍ２２とをそれぞれ設定するものである。 The small characteristic setting unit 11 sets blinder characteristics L11 to L14 and reactance characteristics M11 and M12 that define a detection region included in the step-out detection range in the small characteristic step-out detection unit 9. The large characteristic setting unit 12 sets blinder characteristics L21 to L24 and reactance characteristics M21 and M22 that divide detection regions included in the step-out detection range in the large characteristic step-out detection unit 10.

次に、上記構成を有する保護継電装置５における動作について説明する。
電力系統に設けられた変流器３や変成器４で検出された電流、電圧の各交流信号は、アナログ入力回路６において、電子回路で扱えるレベルに変換されるとともに、交流信号に含まれる高周波ノイズが除去された後、Ａ／Ｄ変換器７でデジタル化されて潮流インピーダンス演算部８に導入される。潮流インピーダンス演算部８は、これらの電流，電圧のデータに基づいて潮流インピーダンスを算出し、この潮流インピーダンスのデータを小特性脱調検出部９と大特性脱調検出部１０にそれぞれ送出する。 Next, the operation in the protective relay device 5 having the above configuration will be described.
Each AC signal of current and voltage detected by the current transformer 3 and the transformer 4 provided in the power system is converted to a level that can be handled by the electronic circuit in the analog input circuit 6 and also a high frequency included in the AC signal. After the noise is removed, the signal is digitized by the A / D converter 7 and introduced into the power flow impedance calculation unit 8. The tidal impedance calculation unit 8 calculates a tidal current impedance based on the current and voltage data, and sends the tidal current impedance data to the small characteristic step-out detection unit 9 and the large characteristic step-out detection unit 10, respectively.

ここで、大容量発電機１の脱調時は、インピーダンス軌跡の変化が小さく、かつ変化速度が遅いので、小特性脱調検出部９において予め設定されている四辺形特性の脱調検出範囲をインピーダンス軌跡が通過することになる。つまり、潮流インピーダンスは、減速脱調のときは検出領域をＡ１→Ｂ１→Ｃ１と順次通過し、加速脱調のときにはＣ１→Ｂ１→Ａ１と順次通過する。 Here, when the large-capacity generator 1 is stepped out, since the change in the impedance locus is small and the change speed is slow, the step-out detection range of the quadrilateral characteristic set in advance in the small characteristic step-out detection unit 9 is set. The impedance trajectory will pass. That is, the tidal current impedance sequentially passes through the detection area in the order of A1 → B1 → C1 during deceleration step out, and sequentially passes through C1 → B1 → A1 during acceleration step out.

一方、小容量発電機２の脱調時は、インピーダンス軌跡の変化が大きく、かつ変化速度が速いので、大特性脱調検出部１０において予め設定されている四辺形特性の脱調検出範囲もインピーダンス軌跡が通過することになる。つまり、潮流インピーダンスは、減速脱調のときには検出領域をＡ２→Ｂ２→Ｃ２と順次通過し、加速脱調のときにはＣ２→Ｂ２→Ａ２と順次通過する。 On the other hand, when the small-capacity generator 2 is stepped out, the impedance trajectory changes greatly and the change speed is fast. Therefore, the step-out detection range of the quadrilateral characteristic preset in the large-characteristic step-out detection unit 10 is also impedance. The trajectory will pass. That is, the tidal current impedance sequentially passes through the detection area in the order of A2 → B2 → C2 when decelerating out of step, and sequentially passes through C2 → B2 → A2 during the outage of acceleration.

したがって、大容量発電機１と小容量発電機２のいずれが脱調した場合でも脱調検出を行うことができ、小特性脱調検出部９あるいは大特性脱調検出部１０から脱調検出信号が出力され、この脱調検出信号がオアゲート１３から系統遮断用のトリップ信号として出力される。これにより、大小様々な容量の発電機１，２のいずれかに脱調が生じた場合には、その脱調を確実に検出することが可能になる。 Therefore, the step-out detection can be performed when either the large-capacity generator 1 or the small-capacity generator 2 steps out, and the step-out detection signal is output from the small characteristic step-out detection unit 9 or the large characteristic step-out detection unit 10. Is output from the OR gate 13 as a trip signal for system disconnection. As a result, when a step-out occurs in any of the generators 1 and 2 having various capacities, the step-out can be reliably detected.

実施の形態２．
図２は本発明の実施の形態２における保護継電装置の要部を示す構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 2 is a block diagram showing a main part of the protective relay device according to the second embodiment of the present invention, and components corresponding to those in the first embodiment shown in FIG.

この実施の形態２の特徴は、各脱調検出部９，１０において設定されている脱調検出範囲に対するインピーダンス軌跡の突入の有無を監視し、インピーダンス軌跡が脱調検出範囲内に突入したときには、その突入した当該脱調検出範囲を有する脱調検出手段９または１０に対してのみ以降の脱調検出動作を継続させる突入監視部１４を備えていることである。 The feature of this second embodiment is that the presence or absence of an impedance trajectory in the step-out detection range set in each step-out detection unit 9 or 10 is monitored, and when the impedance trajectory enters the step-out detection range, Only the step-out detection means 9 or 10 having the step-out detection range that has entered is provided with a rush monitoring unit 14 that continues the subsequent step-out detection operation.

すなわち、この突入監視部１４は、各脱調検出部９，１０において設定されている脱調検出範囲に対するインピーダンス軌跡の突入の有無を常時監視し、小特性脱調検出部９の脱調検出範囲にインピーダンス軌跡が突入したときには、当該脱調検出部９の脱調検出動作を継続させるとともに、大特性脱調検出部１０の脱調検出動作を停止する一方、大特性脱調検出部１０の脱調検出範囲にインピーダンス軌跡が突入したときには、当該脱調検出部１０の脱調検出動作を継続させるとともに、小特性脱調検出部９の脱調検出動作を停止するようになっている。 That is, the inrush monitoring unit 14 constantly monitors the presence or absence of an impedance trajectory with respect to the step out detection range set in each of the step out detection units 9 and 10, and the step out detection range of the small characteristic step out detection unit 9. When the impedance locus enters, the step-out detection operation of the step-out detection unit 9 is continued and the step-out detection operation of the large-step out-of-step detection unit 10 is stopped while the step-out detection operation of the large-step out-of-step detection unit 10 is stopped. When the impedance locus enters the key detection range, the step-out detection operation of the step-out detection unit 10 is continued and the step-out detection operation of the small characteristic step-out detection unit 9 is stopped.

次に、この実施の形態２における保護継電装置の動作について説明する。
大容量発電機１と小容量発電機２のいずれも脱調が生じていない定常時には、潮流インピーダンス演算部８で算出される潮流インピーダンスは、各脱調検出部９，１０で設定されている四辺形特性の脱調検出範囲内からいずれからも外れた位置に留まっている。 Next, the operation of the protective relay device in the second embodiment will be described.
During steady state in which neither the large-capacity generator 1 nor the small-capacity generator 2 is out of step, the tidal impedance calculated by the tidal impedance calculation unit 8 is the four sides set by the out-of-step detection units 9 and 10. It remains at a position that is out of the range of the step-out detection range of the shape characteristics.

したがって、突入監視部１４は、インピーダンス軌跡が各脱調検出部９，１０で設定されている四辺形特性のいずれの脱調検出範囲内にも突入してないと判定すると、両脱調検出部９，１０による脱調検出動作を共に停止する。 Therefore, when the rush monitoring unit 14 determines that the impedance locus does not enter any step-out detection range of the quadrilateral characteristics set by the step-out detection units 9 and 10, both step-out detection units Both the step-out detection operations by 9, 10 are stopped.

これに対して、大容量発電機１と小容量発電機２のいずれか一方が脱調した場合には、インピーダンス軌跡が各脱調検出部９，１０で設定されている四辺形特性のいずれかの脱調検出範囲内に突入する。例えば、大容量発電機１が減速脱調したときには、Ｒ軸の正側のブラインダ特性Ｌ１１を横切って検出領域Ａ１に突入する。また、大容量発電機１が加速脱調したときには、Ｒ軸の負側のブラインダ特性Ｌ１３を横切って検出領域Ｃ１に突入する。また、小容量発電機２が減速脱調したときには、Ｒ軸の正側のブラインダ特性Ｌ２１を横切って検出領域Ａ２に突入する。また、小容量発電機２が加速脱調したときには、Ｒ軸の負側のブラインダ特性Ｌ２３を横切って検出領域Ｃ２に突入する。 On the other hand, when either one of the large-capacity generator 1 and the small-capacity generator 2 steps out, the impedance locus is one of the quadrilateral characteristics set by the step-out detection units 9 and 10. Enter the step-out detection range. For example, when the large-capacity generator 1 decelerates and steps out, it enters the detection area A1 across the blinder characteristic L11 on the positive side of the R axis. When the large-capacity generator 1 is accelerated and stepped out, it enters the detection region C1 across the negative blinder characteristic L13 of the R axis. When the small-capacity generator 2 decelerates and steps out, it enters the detection region A2 across the blinder characteristic L21 on the positive side of the R axis. When the small-capacity generator 2 is accelerated and stepped out, it enters the detection region C2 across the blinder characteristic L23 on the negative side of the R axis.

したがって、突入監視部１４は、小特性脱調検出部９の脱調検出範囲（検出領域のＡ１またはＣ１）にインピーダンス軌跡が突入したと判定したときには、当該脱調検出部９の脱調検出動作を継続させるとともに、大特性脱調検出部１０の脱調検出動作を停止させる。また、大特性脱調検出部１０の脱調検出範囲（検出領域のＡ２またはＣ２）にインピーダンス軌跡が突入したと判定したときには、当該脱調検出部１０の脱調検出動作を継続させるとともに、小特性脱調検出部９の脱調検出動作を停止させる。 Therefore, when the rush monitoring unit 14 determines that the impedance locus has entered the step-out detection range (A1 or C1 of the detection region) of the small characteristic step-out detection unit 9, the step-out detection operation of the step-out detection unit 9 is performed. And the step-out detection operation of the large characteristic step-out detection unit 10 is stopped. When it is determined that the impedance locus has entered the step-out detection range (A2 or C2 of the detection region) of the large characteristic step-out detection unit 10, the step-out detection operation of the step-out detection unit 10 is continued and small The step-out detection operation of the characteristic step-out detection unit 9 is stopped.

このように、この実施の形態２では、突入監視部１４を設けることにより、定常時は、両脱調検出部９，１０の脱調検出動作を共に停止した状態にしておき、大容量発電機１と小容量発電機２のいずれ一方が脱調した場合には、インピーダンス軌跡が突入した当該脱調検出範囲を有する脱調検出手段９または１０に対してのみ以降の脱調検出動作を継続させることができるので、脱調検出部９，１０における脱調検出処理の負荷を削減することが可能になる。 As described above, in the second embodiment, the inrush monitoring unit 14 is provided so that the out-of-step detection operations of both out-of-step detection units 9 and 10 are stopped in a steady state. When one of the 1 and the small capacity generator 2 steps out, the subsequent step-out detection operation is continued only for the step-out detection means 9 or 10 having the step-out detection range in which the impedance locus has entered. Therefore, it is possible to reduce the load of the step-out detection processing in the step-out detection units 9 and 10.

その他の構成、および作用効果は実施の形態１の場合と同様であるから、ここでは詳しい説明は省略する。 Since other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof is omitted here.

実施の形態３．
図３は本発明の実施の形態３における保護継電装置の要部を示す構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a main part of the protective relay device according to the third embodiment of the present invention. Components corresponding to those in the first embodiment shown in FIG.

この実施の形態３の特徴は、小特性設定部１１および大特性設定部１２において脱調検出範囲に含まれる検出領域を区画するブラインダ特性とリアクタンス特性とをそれぞれ設定する際、一つのブラインダ特性の設定に応じて、予め規定された整定比率ｋ_１，ｋ_２に基づいて他のブラインダ特性を連動して決定する連動整定部１６，１７が設けられていることである。 The feature of the third embodiment is that when each of the small characteristic setting unit 11 and the large characteristic setting unit 12 sets a blinder characteristic and a reactance characteristic that define a detection region included in the step-out detection range, one blinder characteristic is set. According to the setting, there are provided interlocking setting units 16 and 17 for determining other blinder characteristics in conjunction with predetermined setting ratios k ₁ and k ₂ .

すなわち、図４（ａ）に示すように、原点からブラインダ特性Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３，Ｌ１４のＸ軸の交点までの距離をそれぞれＲ１１，Ｒ１２，Ｒ１３，Ｒ１４としたとき、連動整定部１６は、小特性設定部１１によって外側のブラインダ特性Ｌ１１が設定されると、これよりも内側のブラインダ特性Ｌ１２を、予め規定された整定比率ｋ_１（＝Ｒ１２／Ｒ１１＝Ｒ１４／Ｒ１３）に基づいてＬ１２＝ｋ_１・Ｌ１１として整定する。同様に、小特性設定部１１によって外側のブラインダ特性Ｌ１３が設定されると、これよりも内側のブラインダ特性Ｌ１４を、Ｌ１４＝ｋ_１・Ｌ１３として整定する。 That is, as shown in FIG. 4A, when the distances from the origin to the intersections of the X-axis of the blinder characteristics L11, L12, L13, and L14 are R11, R12, R13, and R14, respectively, When the outer blinder characteristic L11 is set by the small characteristic setting unit 11, the inner blinder characteristic L12 is set to L12 = based on the settling ratio k ₁ (= R12 / R11 = R14 / R13) defined in advance. Set as k ₁ · L11. Similarly, when the outer blinder characteristic L13 is set by the small characteristic setting section 11, the inner blinder characteristic L14 is set as L14 = k ₁ · L13.

同様に、図４（ｂ）に示すように、原点からブラインダ特性Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３，Ｌ２４のＸ軸の交点までの距離をそれぞれＲ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４としたとき、連動整定部１７は、大特性設定部１２によって外側のブラインダ特性Ｌ２１が設定されると、これよりも内側のブラインダ特性Ｌ２２を、予め規定された整定比率ｋ_２（＝Ｒ２２／Ｒ２１＝Ｒ２４／Ｒ２３）に基づいてＬ２２＝ｋ_２・Ｌ２１として整定する。同様に、大特性設定部１２によって外側のブラインダ特性Ｌ２３が設定されると、これよりも内側のブラインダ特性Ｌ２４を、Ｌ２４＝ｋ_２・Ｌ２３として整定する。 Similarly, as shown in FIG. 4B, when the distances from the origin to the intersections of the X-axis of the blinder characteristics L21, L22, L23, and L24 are R21, R22, R23, and R24, respectively, When the outer blinder characteristic L21 is set by the large characteristic setting unit 12, the inner blinder characteristic L22 is set to L22 based on the settling ratio k ₂ (= R22 / R21 = R24 / R23) defined in advance. = K ₂ · L21 Similarly, when the outer blinder characteristic L23 is set by the large characteristic setting unit 12, the inner blinder characteristic L24 is set as L24 = k ₂ · L23.

脱調検出範囲の異なる２つの脱調検出部９，１０を備えている場合、各検出領域Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を区画するためには、両脱調検出部９，１０に計８つのブラインダ特性Ｌ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４を設定する必要があるが、この実施の形態３では、連動整定部１６，１７を設けることで、実際に設定が必要となるブラインダ特性は、Ｌ１１，Ｌ１３，Ｌ２１，Ｌ２３の４つに削減することができる。このため、各ブラインダ特性Ｌ１１〜Ｌ１４，Ｌ２１〜Ｌ２４を設定入力するために要する作業時間を削減することができる。 When two step-out detection units 9 and 10 having different step-out detection ranges are provided, both step-out detection units 9 and 10 are used in order to partition each detection region A1, B1, C1, A2, B2, and C2. It is necessary to set a total of eight blinder characteristics L11 to L14, L21 to L24, but in the third embodiment, by providing the interlocking setting units 16 and 17, the blinder characteristics that actually need to be set are It can be reduced to four of L11, L13, L21, and L23. For this reason, the work time required to set and input each of the blinder characteristics L11 to L14 and L21 to L24 can be reduced.

実施の形態４．
図５は本発明の実施の形態４における保護継電装置の要部を示す構成図であり、図１に示した実施の形態１と対応する構成部分には同一の符号を付す。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a main part of the protective relay device according to the fourth embodiment of the present invention, and components corresponding to those in the first embodiment shown in FIG.

この実施の形態４の特徴は、小特性設定部１１および大特性設定部１２において脱調検出範囲に含まれる検出領域を区画するブラインダ特性とリアクタンス特性とをそれぞれ設定する際に、各特性設定部１１，１２で設定されるブラインダ特性とリアクタンス特性の一部を互いに共有化させる特性共有化部１５を備えていることである。 The feature of the fourth embodiment is that when the small characteristic setting unit 11 and the large characteristic setting unit 12 respectively set the blinder characteristic and reactance characteristic that define the detection region included in the step-out detection range, each characteristic setting unit 11 and 12 includes a characteristic sharing unit 15 that shares a part of the blinder characteristic and reactance characteristic set in 11 and 12.

実施の形態１では、各特性設定部１１，１２において脱調検出範囲に含まれる検出領域を区画するブラインダ特性とリアクタンス特性とはそれぞれ独立している。このような場合、脱調検出範囲を設定するブラインダ特性とリアクタンス特性の数が多くなるので、その分、インピーダンス軌跡が脱調検出範囲の各検出領域を通過する際の脱調検出処理に要する時間が増大する。 In the first embodiment, the blinder characteristic and the reactance characteristic that define the detection region included in the step-out detection range in each of the characteristic setting units 11 and 12 are independent of each other. In such a case, since the number of blinder characteristics and reactance characteristics for setting the step-out detection range increases, the time required for the step-out detection processing when the impedance trajectory passes through each detection region of the step-out detection range. Will increase.

そこで、この実施の形態４では、小特性設定部１１および大特性設定部１２において脱調検出範囲に含まれる検出領域を区画するブラインダ特性とリアクタンス特性とをそれぞれ設定する際、特性共有化部１５は、ブラインダ特性とリアクタンス特性の一部を互いに共有化させる。 Therefore, in the fourth embodiment, the characteristic sharing unit 15 is used when the small characteristic setting unit 11 and the large characteristic setting unit 12 respectively set the blinder characteristic and the reactance characteristic that define the detection region included in the step-out detection range. Share some of the blinder and reactance characteristics with each other.

すなわち、図６に示す例では、大特性脱調検出部１０のブラインダ特性Ｌ２２の一部を小特性脱調検出部９のブラインダ特性Ｌ１１と共有化し、大特性脱調検出部１０のブラインダ特性Ｌ２４の一部を小特性脱調検出部９のブラインダ特性Ｌ１３と共有化し、さらに、大特性脱調検出部１０のリアクタンス特性性Ｍ２１の一部を小特性脱調検出部９のリアクタンス特性Ｍ１１と共有化している。 That is, in the example shown in FIG. 6, a part of the blinder characteristic L22 of the large characteristic step-out detection unit 10 is shared with the blinder characteristic L11 of the small characteristic step-out detection unit 9, and the blinder characteristic L24 of the large characteristic step-out detection unit 10 is obtained. Is shared with the blinder characteristic L13 of the small characteristic step-out detection unit 9, and further, a part of the reactance characteristic M21 of the large characteristic step-out detection unit 10 is shared with the reactance characteristic M11 of the small characteristic step-out detection unit 9. It has become.

このように、脱調検出範囲の各検出領域を区画するブラインダ特性とリアクタンス特性とを共有化させることで、インピーダンス軌跡が脱調検出範囲の各検出領域を通過する際の脱調検出処理に要する演算時間を短縮化することができる。 As described above, by sharing the blinder characteristic and the reactance characteristic that partition each detection region in the step-out detection range, it is necessary for the step-out detection process when the impedance trajectory passes through each detection region in the step-out detection range. Calculation time can be shortened.

なお、上記の各実施の形態１〜４の保護継電装置では、大容量発電機１と小容量発電機２の脱調をそれぞれ検出するために、２つの脱調検出部９，１０を設けた場合について説明したが、必ずしも２つの脱調検出部９，１０を設けた構成に限るものではなく、電力系統に容量の異なる発電機が３つ以上並列接続されている場合には、これらの各発電機に個別に対応した数の脱調検出部を設けることが可能である。 In the protective relay devices of the above-described first to fourth embodiments, two out-of-step detection units 9 and 10 are provided to detect out-of-step of the large-capacity generator 1 and the small-capacity generator 2, respectively. However, the present invention is not necessarily limited to the configuration in which the two step-out detection units 9 and 10 are provided, and when three or more generators having different capacities are connected in parallel to the power system, It is possible to provide a number of step-out detection units corresponding to each generator individually.

また、上記の各実施の形態１〜４では、各脱調検出部９，１０の脱調検出範囲として、Ｒ−Ｘ図のブラインダ要素とリアクタンス要素とを組み合わせて四辺形特性をもたせるようにしているが、必ずしもこのよう四辺形特性に限定されるものではなく、例えば、円形のモー特性とブラインダ特性とを組み合わせた脱調検出範囲を設定して脱調検出を行うようにすることも可能である。 Further, in each of the above-described first to fourth embodiments, the step-out detection range of each step-out detection unit 9, 10 has quadrilateral characteristics by combining the blinder element and the reactance element in the XX diagram. However, the present invention is not necessarily limited to such a quadrilateral characteristic. For example, it is possible to perform a step-out detection by setting a step-out detection range that combines a circular motion characteristic and a blinder characteristic. is there.

本発明の実施の形態１における保護継電装置を備えた電力系統を示す構成図である。It is a block diagram which shows the electric power grid | system provided with the protection relay apparatus in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における保護継電装置の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the protection relay apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３における保護継電装置の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the protection relay apparatus in Embodiment 3 of this invention. 各脱調検出部の脱調検出範囲に含まれる検出領域を区画するブラインダ特性を設定する場合の連動整定部の動作説明に供する説明図である。It is explanatory drawing with which it uses for description of operation | movement of the interlocking setting part in the case of setting the blinder characteristic which divides the detection area | region included in the step-out detection range of each step-out detection part. 本発明の実施の形態４における保護継電装置の要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the protection relay apparatus in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態４において、特性共有化部によって脱調検出範囲の検出領域を区画するためのブラインダ特性とリアクタンス特性とを共有化させた状態を示す説明図である。In Embodiment 4 of this invention, it is explanatory drawing which shows the state which shared the blinder characteristic and reactance characteristic for partitioning the detection area | region of a step-out detection range by the characteristic sharing part. 従来の保護継電装置の脱調検出部において設定されている脱調検出範囲の説明図である。It is explanatory drawing of the step-out detection range set in the step-out detection part of the conventional protective relay apparatus.

Explanation of symbols

１大容量発電機、２小容量発電機、５保護継電装置、
９小特性脱調検出部（脱調検出手段）、１０大特性脱調検出部（脱調検出手段）、
１１小特性設定部（特性設定手段）、１２大特性設定部（特性設定手段）、
１３オアゲート（論理和手段）、１４突入監視部（突入監視手段）、
１５特性共有化部（特性共有化手段）、１６，１７連動整定部（連動整定手段）。 1 Large capacity generator, 2 Small capacity generator, 5 Protection relay,
9 small characteristic step-out detection unit (step-out detection means), 10 large characteristic step-out detection unit (step-out detection means),
11 small characteristic setting part (characteristic setting means), 12 large characteristic setting part (characteristic setting means),
13 or gate (logical sum means), 14 rush monitoring unit (rush monitoring means),
15 Characteristic sharing unit (characteristic sharing unit), 16, 17 Interlocking setting unit (interlocking setting unit).

Claims

The step-out detection range is small for large-capacity generators and large for small-capacity generators. A protective relay device, comprising: a logical sum means for outputting a logical sum of detection outputs of the step-out detection means as a trip signal for system disconnection.

The step-out detection unit monitors the step-out detection range set for the presence or absence of an impedance locus, and when the impedance locus enters the step-out detection range, the step-out detection range includes the step-out detection range. 2. The protective relay device according to claim 1, further comprising an inrush monitoring unit that continues the subsequent step-out detection operation only with respect to the detecting unit.

Each of the step-out detection means has characteristic setting means for setting a blinder characteristic and a reactance characteristic for partitioning a detection region included in the step-out detection range, and according to the setting of one blinder characteristic by the characteristic setting means. The protective relay device according to claim 1, further comprising interlocking setting means that determines other blinder characteristics in association with each other based on a predetermined setting ratio.

Each of the step-out detection means has characteristic setting means for setting a blinder characteristic and a reactance characteristic for partitioning the detection region included in the step-out detection range, and the blinder characteristic and the reactance characteristic set by the characteristic setting means. The protective relay device according to any one of claims 1 to 3, further comprising characteristic sharing means for sharing a part of each other.