JP6790002B2 - Transformer protection relay device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、変圧器保護継電装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a transformer protection relay device.
変圧器保護継電装置は、変圧器保護用電流差動リレーを用いて変圧器内の事故を検出する。変圧器保護用電流差動リレーは、例えば、変圧器の1次側と2次側の巻線構成に合わせて、検出対象の相の1次側の巻線と2次側の巻線の組について、各相の電流の位相と大きさの整合をとり、その相の差電流Idを算出する。検出対象の相に事故が生じた場合に差電流Idが発生し、変圧器保護用電流差動リレーは、その差電流Idの発生を検出して動作する。このような変圧器保護用電流差動リレーが動作した相(動作相という。)の情報だけでは、事故が生じた事故相を判定するのに十分な情報が得られない場合がある。 The transformer protection relay uses a transformer protection current differential relay to detect an accident in the transformer. The current differential relay for transformer protection is, for example, a set of a primary side winding and a secondary side winding of the phase to be detected according to the winding configuration of the primary side and the secondary side of the transformer. The phase and magnitude of the current of each phase are matched, and the difference current Id of that phase is calculated. When an accident occurs in the phase to be detected, a difference current Id is generated, and the transformer protection current differential relay operates by detecting the occurrence of the difference current Id. Information on the phase in which such a transformer protection current differential relay operates (referred to as an operating phase) may not be sufficient information for determining the accident phase in which an accident has occurred.
本発明が解決しようとする課題は、事故が生じた事故相を判定できる変圧器保護継電装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a transformer protection relay device capable of determining an accident phase in which an accident has occurred.
実施形態の変圧器保護継電装置は、取得部と、演算部とを持つ。取得部は、所定の次数の巻線構成で形成されている変圧器の電力量に係る電気量を取得する。演算部は、前記取得した電気量から少なくとも前記変圧器の1次側の相電流と前記変圧器の2次側の相電流とに係る差電流を前記所定の巻線構成に関する情報に従い算出し、前記変圧器の電流差動リレーの動作状況を判定し、動作した前記電流差動リレーの動作相情報と前記算出した差電流の値が所定値を超えた相に関する差電流最大相情報とに基づいて、前記電流差動リレーが確実に動作すると識別される動作相を抽出して動作相の数量を算出し、少なくとも、前記動作相の数量と、前記変圧器の巻線毎の各相の電流値が所定値を超えた相に関する相電流最大相情報と、前記巻線の結線種別の情報とに基づいて、前記変圧器に係る系統事故の事故相を判定する。 The transformer protection relay device of the embodiment has an acquisition unit and a calculation unit. The acquisition unit acquires the electric energy related to the electric energy of the transformer formed by the winding configuration of a predetermined order. The calculation unit calculates at least the difference current related to the phase current on the primary side of the transformer and the phase current on the secondary side of the transformer from the acquired amount of electricity according to the information regarding the predetermined winding configuration. The operating status of the current differential relay of the transformer is determined, and based on the operating phase information of the operating current differential relay and the maximum difference current phase information regarding the phase in which the calculated difference current value exceeds a predetermined value. Then, the operating phase identified as operating reliably by the current differential relay is extracted to calculate the quantity of the operating phase, and at least the quantity of the operating phase and the current of each phase for each winding of the transformer are calculated. Based on the phase current maximum phase information regarding the phase whose value exceeds a predetermined value and the information on the connection type of the winding, the accident phase of the system accident related to the transformer is determined.
以下、実施形態の変圧器保護継電装置を、図面を参照して説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それらの構成の重複する説明は省略する場合がある。 Hereinafter, the transformer protection relay device of the embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same reference numerals are given to configurations having the same or similar functions. Then, the duplicate description of those configurations may be omitted.
実施形態に示す変圧器保護継電システムは、変圧器保護継電装置を含む。なお、本願でいう「差電流」とは、変圧器の1次側の特定の相の相電流の大きさと、その相に対応する変圧器の2次側の相の相電流の大きさを対比した結果を示す指標のことである。例えば、差電流は、変圧器の1次側と2次側で検出された相電流から巻数比と位相差とに基づく所定の整合演算の結果に基づいて、相電流を比較して得られたものである。また、「電流差動リレーの動作相情報」とは、変圧器内の事故等により、その変圧器に設けられている電流作動リレーが応答した相(動作相)を示す情報のことである。また、「差電流最大相情報」とは、変圧器の各相の差電流の値の内で、その差電流の値が所定値以上の値をとる相に関する情報のことである。その所定値は、差電流が最大であった相の差電流の値に基づいて定めてもよい。その算出方法については、後述する。 The transformer protection relay system shown in the embodiment includes a transformer protection relay device. The "difference current" referred to in the present application compares the magnitude of the phase current of a specific phase on the primary side of the transformer with the magnitude of the phase current of the phase of the secondary side of the transformer corresponding to that phase. It is an index showing the result. For example, the difference current was obtained by comparing the phase currents from the phase currents detected on the primary and secondary sides of the transformer, based on the result of a predetermined matching operation based on the turns ratio and the phase difference. It is a thing. Further, the "current differential relay operating phase information" is information indicating the phase (operating phase) in which the current operating relay provided in the transformer responds due to an accident in the transformer or the like. Further, the "difference current maximum phase information" is information on a phase in which the value of the difference current is equal to or more than a predetermined value among the values of the difference current of each phase of the transformer. The predetermined value may be determined based on the value of the difference current of the phase in which the difference current is the maximum. The calculation method will be described later.
(第1の実施形態)
図1は、実施形態の変圧器保護継電システム1の構成を示す図である。
変圧器保護継電システム1は、変圧器2と、変圧器保護継電装置3と、変流器111から113と、変流器121から123と、を備える。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a transformer
The transformer
変圧器2は、互いに絶縁された1次側巻線と2次側巻線を備え、1次側巻線と2次側巻線の仕様が共に3相交流仕様である。変圧器2の1次側の線路には変流器111から113が、2次側の線路には変流器121から123がそれぞれ設置されている。各変流器は、変圧器2の電力量に係る電気量から少なくとも変圧器2の1次側の線路に流れる相電流と2次側の線路に流れる相電流を生成する。上記の各変流器が設置されている線路上の位置は適宜定めてよい。なお、変流器に代えて、変圧器2の電力量に係る電気量を検出し、その電気量から少なくとも変圧器2の1次側の線路に流れる相電流と2次側の線路に流れる相電流を生成するものを用いてもよい。
The transformer 2 includes a primary winding and a secondary winding that are insulated from each other, and the specifications of the primary winding and the secondary winding are both three-phase AC specifications.
なお、この図1に示す変圧器2は、1次側巻線の結線が中性点接地型Y結線(スター結線)であり、2次側巻線の結線が非接地型Δ結線(デルタ結線)である。このような変圧器2の構成は、「Yd1構成」(図2)という。なお、この変圧器2の結線は、一例を示すものであり、これに制限されない。 In the transformer 2 shown in FIG. 1, the connection of the primary side winding is a neutral point grounded type Y connection (star connection), and the connection of the secondary side winding is a non-grounded type Δ connection (delta connection). ). Such a configuration of the transformer 2 is referred to as a "Yd1 configuration" (FIG. 2). The connection of the transformer 2 is an example, and is not limited to this.
変圧器2の1次側の各巻線の電流は、I1a’、I1b’、I1c’である。1次側に接続される線路に流れる電流をa〜c相に対応づけてI1a、I1b、I1cとすると、各線路に流れる電流と各巻線の電流は一致する。変流器111から113は、これらの電流I1a、I1b、I1cに対応する電流情報i1a、i1b、i1cをそれぞれ出力する。
The currents of the windings on the primary side of the transformer 2 are I1a', I1b', and I1c'. Assuming that the currents flowing through the lines connected to the primary side are I1a, I1b, and I1c in association with the phases a to c, the currents flowing through each line and the currents of each winding coincide with each other. The
変圧器2の2次側の各巻線の電流は、I2a’、I2b’、I2c’である。2次側に接続される線路に流れる電流をa〜c相に対応づけてI2a、I2b、I2cとすると、それらの電流は、それぞれ(I2a’−I2c’)、(I2b’−I2a’)、(I2c’−I2b’)になる。変流器121から123は、これらの電流I2a、I2b、I2cに対応する電流情報i2a、i2b、i2cをそれぞれ出力する。
The currents of the windings on the secondary side of the transformer 2 are I2a', I2b', and I2c'. Assuming that the currents flowing through the line connected to the secondary side correspond to the phases a to c and are I2a, I2b, and I2c, the currents are (I2a'-I2c'), (I2b'-I2a'), respectively. (I2c'-I2b'). The
各電流の基準とする方向を、各矢印の向きで示す。 The reference direction of each current is indicated by the direction of each arrow.
図2と図3は、実施形態の1次側巻線と2次側巻線を備える変圧器の構成例を示す図である。この図2と図3に記載された構成の変圧器を本実施形態に適用することができる。図2と図3に示す表には、変圧器巻線構成と、相電流を算出するための演算式とを関係づけて一覧にしたものが記載されている。 2 and 3 are diagrams showing a configuration example of a transformer including a primary winding and a secondary winding according to the embodiment. The transformers having the configurations shown in FIGS. 2 and 3 can be applied to the present embodiment. In the tables shown in FIGS. 2 and 3, a list of the transformer winding configuration and the calculation formula for calculating the phase current is described in relation to each other.
この表の変圧器巻線構成には、変圧器2の構成を識別する情報が記載されており、その記載はIEC(International Electrotechnical Commission)60076−1に準じたものである。例えば、図2に示す表の最上段に示す「Yy0構成」の場合、1次側巻線と2次側巻線が共にY結線である。「Y」型のシンボルに付記された矢印は、基準にする位相角の方向を示す。この場合、1次側と2次側の位相角は揃っている。 Information for identifying the configuration of the transformer 2 is described in the transformer winding configuration in this table, and the description is based on IEC (International Electrotechnical Commission) 60076-1. For example, in the case of the "Yy0 configuration" shown at the top of the table shown in FIG. 2, both the primary winding and the secondary winding are Y-connected. The arrow attached to the "Y" type symbol indicates the direction of the reference phase angle. In this case, the phase angles of the primary side and the secondary side are the same.
また、「Yy0構成」の場合の相電流を算出するための演算式として、図2の「Yy0構成」に対応する欄に、各相の電流を示すi11、i12、i13、i21、i22、i23のそれぞれを示す6つの式が記載されている。これらの式における、i1a、i1b、i1cは、1次側の各相に関係する巻線の電流情報(電流値)である。また、i2a、i2b、i2cは、2次側の各相に関係する巻線の電流情報(電流値)である。 Further, as an arithmetic expression for calculating the phase current in the case of the "Yy0 configuration", i11, i12, i13, i21, i22, i23 indicating the current of each phase are shown in the column corresponding to the "Yy0 configuration" in FIG. Six equations indicating each of the above are described. In these equations, i1a, i1b, and i1c are current information (current value) of the windings related to each phase on the primary side. Further, i2a, i2b, and i2c are current information (current value) of the windings related to each phase on the secondary side.
図2から図3に渡って、以下、同様に、「Dd0構成」、「Yd1構成」、「Dy1構成」、「Dd2構成」、「Dd4構成」、「Yd5構成」、「Dy5構成」、「Yy6構成」、「Dd6構成」、「Yd7構成」、「Dy7構成」、「Dd8構成」、「Yd9構成」、「Dd10構成」、「Yd11成」、及び「Dy11構成」が順に記載されている。なお、これらの構成は、IEC60076−1において、1次側巻線と2次側巻線とを備えるものとして規定されている。このように、変圧器2には、構成が異なるものがあり、複数の種類に分類されている。何れの構成も、その巻線の結線が3相のY結線とΔ結線のうちの何れか又は両方である。一次側と2次側の位相は、各構成により異なっている。 From FIG. 2 to FIG. 3, similarly, "Dd0 configuration", "Yd1 configuration", "Dy1 configuration", "Dd2 configuration", "Dd4 configuration", "Yd5 configuration", "Dy5 configuration", "Dy5 configuration", " "Yy6 configuration", "Dd6 configuration", "Yd7 configuration", "Dy7 configuration", "Dd8 configuration", "Yd9 configuration", "Dd10 configuration", "Yd11 configuration", and "Dy11 configuration" are described in order. .. It should be noted that these configurations are defined in IEC60063-1 as including a primary winding and a secondary winding. As described above, some transformers 2 have different configurations, and are classified into a plurality of types. In each configuration, the winding connection is either or both of a three-phase Y connection and a Δ connection. The phases of the primary side and the secondary side are different depending on each configuration.
なお、上記の通り、図2の表の上から3段目に「Yd1構成」が含まれている。以下、「Yd1構成」の場合について説明する。 As described above, the "Yd1 configuration" is included in the third row from the top of the table in FIG. Hereinafter, the case of the “Yd1 configuration” will be described.
図1に戻り、変圧器保護継電装置3について説明する。変圧器保護継電装置3は、入力部31と、演算部32と、表示情報生成部33とを備える。入力部31は、取得部の一例である。
Returning to FIG. 1, the transformer
入力部31は、変流器111から113が出力した1次側のa〜c相の電流情報i1a、i1b、i1cを取り込み、さらに、変流器121から123が出力した2次側のa〜c相の電流情報i2a、i2b、i2cを取り込む。例えば、入力部31は、取り込んだ各電流情報から、所定の時間間隔のサンプリングとデータ化を実施することによって離散データを生成する。入力部31は、その離散データを演算部32に供給する。このように、入力部31は、所定の次数の巻線構成で形成されている変圧器2の電力量に係る電気量を取得する。
The
演算部32は、その離散データを取得して、変圧器2の内外部事故判定を含めてあらかじめ設定されている各種の演算処理を行う。演算部32は、演算結果を表示情報生成部33に供給して、外部に対して表示するための表示情報を生成させる。表示情報生成部33は、表示情報を生成して、例えば、入出力装置320Eでその表示情報を表示させる。なお、この演算部32の演算処理には、変圧器2の内部事故を検出するための差電流の値の演算式による演算が含まれる。差電流の値の演算式については後述する。
The
図4は、実施形態に係る演算部32の構成例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of the
演算部32は、例えば、CPU320Aと、RAM(Random Access Memory)320Bと、不揮発性記憶装置320Cと、可搬型記憶媒体ドライブ装置320Dと、入出力装置320Eと、通信IF装置320Fとを備える。演算部32は、CPU320Aに代えて、任意の形態のプロセッサを備えてもよいし、図4に示した各構成要素のうち一部を省略してもよい。
The
CPU320Aは、不揮発性記憶装置320Cに格納されたプログラム、又は可搬型記憶媒体ドライブ装置320Dに装着された可搬型記憶媒体に格納されたプログラムをRAM320Bに展開して実行することで、以下に説明する種々の処理を行う。RAM320Bは、CPU320Aによってワーキングエリアとして使用される。不揮発性記憶装置320Cは、例えば、HDDやフラッシュメモリ、ROM(Read Only Memory)などである。可搬型記憶媒体ドライブ装置320Dには、DVD(Digital Versatile Disc)やCD(Compact Disc)、SDカードなどの可搬型記憶媒体が装着される。入出力装置320Eは、例えば、タッチパネルとしての操作検出部、表示部などを含む。通信IF装置320Fは、検出結果などについて通信網などを介して外部の装置と通信する。
The
演算部32と表示情報生成部33(図1)は、例えば、CPU320Aがプログラムを実行することにより実現される。また、演算部32と表示情報生成部33は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアが協働することで実現されてもよい。
The
図1に戻り、実施形態に係る演算部32の機能構成について説明する。
Returning to FIG. 1, the functional configuration of the
演算部32は、変流比整合演算部321と、位相整合演算部322と、電流差動リレー動作相判定部323と、事故相判定演算部324と、記憶部325と、を備える。
The
記憶部325には、プログラムの他に、変流比整合演算に係る演算式に関する情報、変圧器2の構成情報、変圧器2の内部事故を検出するための電流差動リレーの演算式に関する情報、事故相フラグF1、F2、F3などの情報が格納されている。なお、変圧器2の構成情報には、少なくとも1次側と2次側の巻線の結線種別に関する情報が含まれている。
In addition to the program, the
変流比整合演算部321は、入力部31によって取り込まれた各相の電流情報と、変圧器2の構成情報に基づいた変流比整合演算を実施することにより、変流比による電流値の差が生じ無いように整合させる。変流比整合演算部321は、変流比整合演算に合わせて、差電流を算出する。位相整合演算部322は、入力部31によって取り込まれた各相の電流情報と、変圧器2の構成情報に基づいた位相整合演算を実施する。
The variable flow ratio matching
ここで、差電流Idの算出方法について説明する。この変圧器2に適用する電流差動リレーの演算において、α方式を採用した場合を例示する。なお、ここで例示する対象の変圧器2は、図1に示したY-Δ結線のものであり、図2の「Yd1構成」に相当する。その場合の差電流Idの演算式は以下の通りである。 Here, a method of calculating the difference current Id will be described. An example of a case where the α method is adopted in the calculation of the current differential relay applied to the transformer 2 will be illustrated. The target transformer 2 illustrated here has a Y-Δ connection shown in FIG. 1, and corresponds to the “Yd1 configuration” in FIG. The calculation formula of the difference current Id in that case is as follows.
上記の式(1)から式(3)において、K1が変圧器2の1次側の整合係数であり、K2が変圧器2の2次側の整合係数である。上記の通り、電流差動リレーの判定量である差電流Id1、Id2、Id3は、各相の相電流i1a、i1b、i1c及びi2a、i2b、i2cを組み合わせた演算によって算出される。 In the above equations (1) to (3), K1 is the matching coefficient on the primary side of the transformer 2, and K2 is the matching coefficient on the secondary side of the transformer 2. As described above, the difference currents Id1, Id2, and Id3, which are the determination amounts of the current differential relay, are calculated by a calculation combining the phase currents i1a, i1b, i1c and i2a, i2b, i2c of each phase.
ここで、事故を検出した際の電流差動リレーの動作相について説明する。図1に示したY−Δ結線の変圧器2における事故相と、差電流に基づいて判定する電流差動リレーの動作相との関係を、事故の発生場所ごとにパタン化する。以下の各パタンに示すように、事故の発生場所などにより、電流差動リレーの動作相がそれぞれ異なる。 Here, the operating phase of the current differential relay when an accident is detected will be described. The relationship between the accident phase in the Y-Δ connection transformer 2 shown in FIG. 1 and the operating phase of the current differential relay determined based on the difference current is patterned for each location where the accident occurs. As shown in each pattern below, the operating phase of the current differential relay differs depending on the location of the accident.
まず、変圧器2の1次側(Y結線)で事故が生じた場合について説明する。
1次側の事故がA相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:確実に動作する。
2相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
3相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
First, a case where an accident occurs on the primary side (Y connection) of the transformer 2 will be described.
If the accident on the primary side is an A-phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
Phase 1: Works reliably.
Second phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Third phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
1次側の事故がB相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
2相目:確実に動作する。
3相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
If the accident on the primary side is a B-phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
1st phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Second phase: Works reliably.
Third phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
1次側の事故がC相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
2相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
3相目:確実に動作する。
If the accident on the primary side is a C-phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
1st phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Second phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Third phase: Works reliably.
1次側の事故がAB相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:確実に動作する。
2相目:確実に動作する。
3相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
If the accident on the primary side is an AB phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
Phase 1: Works reliably.
Second phase: Works reliably.
Third phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
1次側の事故がBC相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
2相目:確実に動作する。
3相目:確実に動作する。
If the accident on the primary side is a BC phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
1st phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Second phase: Works reliably.
Third phase: Works reliably.
1次側の事故がCA相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:確実に動作する。
2相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
3相目:確実に動作する。
If the accident on the primary side is a CA phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
Phase 1: Works reliably.
Second phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Third phase: Works reliably.
なお、1次側の事故が3相事故であれば、各相の電流差動リレーが共に動作する。 If the accident on the primary side is a three-phase accident, the current differential relays of each phase operate together.
次に、変圧器2の2次側(Δ結線)で事故が生じた場合について説明する。
2次側の事故がA相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:確実に動作する。
2相目:動作しない。
3相目:確実に動作する。
Next, a case where an accident occurs on the secondary side (Δ connection) of the transformer 2 will be described.
If the accident on the secondary side is a phase A accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
Phase 1: Works reliably.
Second phase: Does not work.
Third phase: Works reliably.
2次側の事故がB相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:確実に動作する。
2相目:確実に動作する。
3相目:動作しない。
If the accident on the secondary side is a B-phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
Phase 1: Works reliably.
Second phase: Works reliably.
Third phase: Does not work.
2次側の事故がC相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:動作しない。
2相目:確実に動作する。
3相目:確実に動作する。
If the accident on the secondary side is a C-phase accident, the current differential relays of each phase operate as follows.
Phase 1: Does not work.
Second phase: Works reliably.
Third phase: Works reliably.
2次側の事故がAB相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:確実に動作する。
2相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
3相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
If the accident on the secondary side is an AB phase accident, the current differential relay of each phase operates as follows.
Phase 1: Works reliably.
Second phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Third phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
2次側の事故がBC相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
2相目:確実に動作する。
3相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
If the accident on the secondary side is a BC phase accident, the current differential relay of each phase operates as follows.
1st phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Second phase: Works reliably.
Third phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
2次側の事故がCA相事故であれば、各相の電流差動リレーが下記のように動作する。
1相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
2相目:事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作する。
3相目:確実に動作する。
If the accident on the secondary side is a CA phase accident, the current differential relay of each phase operates as follows.
1st phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Second phase: Operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
Third phase: Works reliably.
なお、2次側の事故が3相事故であれば、各相の電流差動リレーが共に、事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度によっては動作することになる。 If the accident on the secondary side is a three-phase accident, the current differential relays of each phase will operate depending on the magnitude and phase of the accident current or the system accident detection sensitivity.
上記の通り、変圧器2における事故相と電流差動リレーの動作相は必ずしも一致しない。変圧器保護継電装置3に適用される電流差動リレーは、変圧器の巻線構成に合わせて電流情報を整合し、演算を行っている。事故相を判定するには、電流差動リレーの演算により特定した動作相の情報だけでは不十分である。そのため、電流差動リレーの動作相に関する情報だけでその事故相を判定することは困難である。
As described above, the accident phase in the transformer 2 and the operating phase of the current differential relay do not always match. The current differential relay applied to the transformer
そこで電流差動リレー動作相判定部323及び事故相判定演算部324は、電流差動リレーの動作した相と、他の情報を組み合わせることで、変圧器2における内部事故の事故相を識別する。例えば、事故相判定演算部324は、電流差動リレー動作相判定部323で判定した電流差動リレーの動作した相に加えて、変流器が出力した各相の電流値の最大相情報を判定量に利用した演算処理を実施する。この演算処理は、電流差動リレーの動作した相に基づいた判定処理で事故相を判定できなかった点を補うものである。
Therefore, the current differential relay operating
具体的に、図1と図5〜図8を用いて、実施形態の変圧器保護継電装置3について説明する。図5は、実施形態の判定処理の手順を示すフローチャートである。
Specifically, the transformer
本実施形態の変圧器保護継電装置3に適用される電流差動リレーは、クラーク座標法のα方式とβ方式の何れかの方式に従い変圧器2の巻線構成に合わせた電流情報の整合の演算を実施する。以下の事例は、α方式の場合を例示するものである。
The current differential relay applied to the transformer
まず、ステップS10にて、事故相判定演算部324は、事故相フラグF1、F2、F3を初期化する。例えば、事故相フラグF1、F2、F3は、変圧器2のA相、B相、C相の各相に対応づけて設けられている。各事故相フラグは、各相の健全度を示す論理値を保持する。例えば、各事故相フラグは、「1」にセットされた場合に事故相であることを示す。以下の処理に先だち、例えば、事故相判定演算部324は、各事故相フラグを、未検出を示す「0」に初期化する。
First, in step S10, the accident phase
次に、ステップS20にて、電流差動リレー動作相判定部323は、動作相を判定して、さらに動作相の数量を算定する。例えば、電流差動リレーの動作相の数量について、結線・事故様相毎に整理すると以下の様になる。
Next, in step S20, the current differential relay operating
≪ケース1:Y結線の巻線での1相事故の場合≫
電流差動リレーの1つの相は確実に動作する。残り2つの相は事故電流の大きさや位相または事故検出感度の条件次第では動作する。
≪ケース2:Y結線の巻線での2相事故の場合≫
電流差動リレーの2つの相は確実に動作する。残り1つの相は事故電流の大きさや位相または事故検出感度の条件次第では動作する。
≪Case 1: In case of one-phase accident with Y connection winding≫
One phase of the current differential relay works reliably. The remaining two phases operate depending on the magnitude and phase of the accident current or the conditions of the accident detection sensitivity.
≪Case 2: In case of two-phase accident with Y connection winding≫
The two phases of the current differential relay work reliably. The remaining one phase operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the condition of the accident detection sensitivity.
≪ケース3:Δ結線の巻線での1相事故の場合≫
電流差動リレーの2つの相は確実に動作する。残り1つの相は動作しない。
≪ケース4:Δ結線の巻線での2相事故の場合≫
電流差動リレーの1つの相は確実に動作する。残り2つの相は事故電流の大きさや位相または事故検出感度の条件次第では動作する。
≪Case 3: In case of one-phase accident in winding of Δ connection≫
The two phases of the current differential relay work reliably. The remaining one phase does not work.
≪Case 4: In case of two-phase accident in winding of Δ connection≫
One phase of the current differential relay works reliably. The remaining two phases operate depending on the magnitude and phase of the accident current or the conditions of the accident detection sensitivity.
上記のような事故が発生した場合には、事故に関連する電流差動リレーがそれぞれ動作する。但し、電流差動リレーの動作相は、変圧器2の巻線構成と事故相の関係により、確実に動作する相と、事故電流の大きさや位相または系統事故検出感度の条件次第で動作する相とに区分される。そのため、電流差動リレーが動作した相の情報だけでは、電流差動リレーの動作相の数量を判定する条件として不十分である。そこで、実施形態では、例えば、電流差動リレー動作相判定部323は、電流差動リレーが動作した相と、発生する差電流の値が最大になる相の情報を組み合わせて、電流差動リレーが確実に動作する相を判定する。
When the above accident occurs, the current differential relays related to the accident operate respectively. However, the operating phase of the current differential relay is a phase that operates reliably depending on the relationship between the winding configuration of the transformer 2 and the accident phase, and a phase that operates depending on the magnitude and phase of the accident current or the conditions of the system accident detection sensitivity. It is divided into. Therefore, the information on the operating phase of the current differential relay is not sufficient as a condition for determining the number of operating phases of the current differential relay. Therefore, in the embodiment, for example, the current differential relay operating
図6を参照して、実施形態の電流差動リレーが確実に動作する相を判定する処理について説明する。この処理は、電流差動リレー動作相判定部323により実施される。図6は、実施形態に係る電流差動リレー動作相判定部323の構成例を示す図である。例えば、電流差動リレー動作相判定部323は、電流差動リレーの動作判定部3231と、最大相の判定部3232と、論理演算部3233と、数量算定部3234とを備える。動作判定部3231は、3231a、3231b、3231cの各相動作判定部を含む。最大相の判定部3232は、3232a、3232b、3232cの各最大相判定部を含む。論理演算部3233は、3233a、3233b、3233cの各部を含む。3233a、3233b、3233cは、アンド回路である。上記のアンド回路は、論理演算回路の一例である。なお、上記のアンド回路は、一例を示すものでありこれに限らない、例えば、これに代えて、各信号の論理を反転することにより論理和を出力するオア回路(論理演算回路)を用いて実現することもできる。
A process of determining the phase in which the current differential relay of the embodiment operates reliably will be described with reference to FIG. This process is performed by the current differential relay operating
各相動作判定部3231a、3231b、3231cは、当該相の電流差動リレーの動作判定結果(動作相情報)を示し、電流差動リレーの動作が検出された場合に「1」を出力する。各最大相判定部3232a、3232b、3232cは、事故により発生する差電流の値の最大相の判定結果を示し、差電流の値から当該相が最大相であることが検出された場合に「1」を出力する。
Each phase
なお、差電流の値の最大相は下記のように定められている。例えば以下の判定式を満足した相が最大相である。 The maximum phase of the difference current value is defined as follows. For example, the phase that satisfies the following determination formula is the maximum phase.
1相目: Id1 ≧ Max(Id1, Id2, Id3) × Kd ・・・(4)
2相目: Id2 ≧ Max(Id1, Id2, Id3) × Kd ・・・(5)
3相目: Id3 ≧ Max(Id1, Id2, Id3) × Kd ・・・(6)
Phase 1: Id1 ≧ Max (Id1, Id2, Id3) × Kd ・ ・ ・ (4)
Second phase: Id2 ≧ Max (Id1, Id2, Id3) × Kd ・ ・ ・ (5)
Third phase: Id3 ≧ Max (Id1, Id2, Id3) × Kd ・ ・ ・ (6)
上記の式(4)によれば、1相目の差電流Id1が、各相の差電流Id1とId2とId3のうち最大の電流値に定数Kdを乗じた値以上であるかを判定する。式(5)と式(6)とに示すように2相目、3相目も同様である。 According to the above equation (4), it is determined whether the difference current Id1 of the first phase is equal to or more than the value obtained by multiplying the maximum current value of the difference currents Id1, Id2 and Id3 of each phase by the constant Kd. The same applies to the second and third phases as shown in the formulas (5) and (6).
差電流の値が最大になる相(最大相)と判定すべき相が、必ずしも1相目、2相目、3相目の何れか1相に絞れるとは限らない。そこで、本実施形態では、1相だけに絞るのではなく、差電流の値が相対的に大きい相を最大相にする。 The phase to be determined as the phase in which the value of the difference current is maximized (maximum phase) is not necessarily limited to any one of the first phase, the second phase, and the third phase. Therefore, in the present embodiment, instead of narrowing down to only one phase, the phase having a relatively large difference current value is set as the maximum phase.
例えば、3相事故の場合にId1、Id2、Id3がほぼ同等の値となることを考慮して、所定の実数値に定められる定数Kd(0<Kd≦1)を設け、差電流の値が最も大きい相の差電流の値のKd倍以上の差電流が発生している相も最大相として成立させる。 For example, in consideration of the fact that Id1, Id2, and Id3 have almost the same values in the case of a three-phase accident, a constant Kd (0 <Kd ≦ 1) defined as a predetermined real value is provided, and the value of the difference current is set. A phase in which a difference current of Kd times or more the value of the difference current of the largest phase is generated is also established as the maximum phase.
例えば、相動作判定部3231aは、電流差動リレーの動作判定により、「1相目」が動作した場合に論理「1」を出力する。例えば、論理「1」は、電気信号のH(ハイ)レベルであってよい。また、最大相判定部3232aは、差電流に基づいた最大相の判定結果が、1相目が最大相である場合に論理「1」を出力する。アンド回路3233aは、第1入力端子が相動作判定部3231aの出力端子に接続され、第2入力端子が最大相判定部3232aの出力端子に接続されている。アンド回路3233aは、相動作判定部3231aと最大相判定部3232aの両方から論理「1」を受けると、論理「1」を出力する。
For example, the phase
他の相についても、同様に、アンド回路3233bは、相動作判定部3231bと最大相判定部3232bの両方から論理「1」を受けると、論理「1」を出力する。アンド回路3233cは、相動作判定部3231cと最大相判定部3232cの両方から論理「1」を受けると、論理「1」を出力する。
Similarly, for the other phases, the AND
数量算定部3234の各入力端子は、上記のアンド回路3233a、3233b、3233cのそれぞれの出力端子に接続されている。数量算定部3234は、上記のアンド回路3233a、3233b、3233cから、それぞれの出力を受け付けて、論理「1」を出力しているアンド回路の数量を算定する。
Each input terminal of the
上記の論理演算処理により、電流差動リレー動作相判定部323は、電流差動リレーが確実に動作する相を判定し、動作した相の数量の情報を得る。
Through the above logical operation processing, the current differential relay operating
図5に戻り、処理の説明を続ける。事故相判定演算部324は、ステップS20において算出された電流差動リレーの動作に関する情報を基に、次に、変圧器事故発生により動作する電流差動リレーの動作相の数量を判定する(ステップS30)。これにより、確実に動作する相だけを計数の対象にした電流差動リレーの動作相の数量を判定することができる。
Returning to FIG. 5, the description of the process is continued. The accident phase
ステップS30における電流差動リレーの動作相の数量の判定結果より、動作相の数量が1個だけの場合には、事故相判定演算部324は、『Y結線の巻線での1相事故』または『Δ結線の巻線での2相事故』に事故様相を区分して、処理をステップS41に進める。また、動作相の数量が2個の場合には、事故相判定演算部324は、『Y結線の巻線での2相事故』または『Δ結線の巻線での1相事故』と事故様相を区分して、処理をステップS42に進める。ステップS41とステップS42の処理は、例えば、事故相判定演算部324による1次巻線の結線種別の判定処理を含むものである(ステップS40)。ステップS41とステップS42の処理の詳細は後述する。
From the determination result of the quantity of the operating phase of the current differential relay in step S30, when the quantity of the operating phase is only one, the accident phase
ステップS40の処理を終えた後、事故相判定演算部324は、判定対象を2次巻線に切り替えてステップS50の処理を実施する。ステップS50は、ステップS51とステップS52の処理を含むものである。ステップS51とステップS52の処理は、1次巻線を判定対象とした前述のステップS41とステップS42の処理と同様である。事故相判定演算部324は、ステップS50の処理を終えるとステップS80に処理を進める。
After finishing the process of step S40, the accident phase
また、動作相の数量が3個の場合には、事故相判定演算部324は、ABC各相に生じた3相事故と判定し、事故相フラグF1、F2、F3をセットする(ステップS70)。
When the number of operating phases is 3, the accident phase
動作相の数量が0個の場合は、事故相判定演算部324は、事故が生じていないと判定し、事故相フラグF1、F2、F3をセットしない。
When the number of operating phases is 0, the accident phase
事故相判定演算部324は、ステップS30にて電流差動リレーの動作相が検出されなかった場合、又は、ステップS50若しくはステップS70の処理を終えた後、事故相フラグF1、F2、F3の状態に基づいて、「1」がセットされた事故相フラグの相に事故が生じているという判定の結果を出力して(ステップS80)、同図に示す一連の処理を終える。例えば、変圧器保護継電装置3は、入出力装置320Eなどの表示部によって、上記の判定の結果である変圧器2の系統で発生した系統事故の事故相を識別可能な情報を、その外部に表示することができる。この表示から、事故相を特定する情報を得ることができ、事故状態の解析を速やかに進めることが可能になる。
The accident phase
次に、上記のステップS41(S51)のより具体的な処理の一例を例示する。図7は、図5のステップS41のより具体的な処理の手順を示すフローチャートである。ここで示す処理は、電流差動リレーの動作相の数量が1つ(ステップS30)のモードの場合に実施される。 Next, an example of a more specific process of the above step S41 (S51) will be illustrated. FIG. 7 is a flowchart showing a more specific processing procedure of step S41 of FIG. The process shown here is performed in the mode in which the number of operating phases of the current differential relay is one (step S30).
まず、事故相判定演算部324は、変圧器巻線の結線種別について判定する。例えば、事故相判定演算部324は、1次側巻線の結線種別がY結線であるか否かを判定する(ステップS411)。本判定に用いる結線の形態の情報は、変圧器保護継電装置3では保護対象の変圧器2の構成を定める為にY結線かΔ結線かの情報を変圧器2の構成情報として有している。或いは、整定項目として運用者が結線情報を設定し、事故相判定演算部324は、Y結線かΔ結線かの判定にこれらの情報を使用するとよい。
First, the accident phase
1次側巻線の結線種別がY結線である場合、事故相判定演算部324は、変圧器巻線1次側において、電流値の最大相の数量が1個であるかを判定する(ステップS412)。上記の場合は、事故相判定演算部324は、検出された1相を事故相と判定し、事故相フラグF1、F2、F3の内、「変圧器1次側電流最大相」に関する相の事故相フラグに「1」をセットする(ステップS413)。例えば、事故相判定演算部324は、1相事故か2相事故かの判定には、例えば巻線毎の各相の電流値の最大相情報を使用して、下記の式(7)から式(9)が成立している相を事故相と定義する。
When the connection type of the primary winding is Y connection, the accident phase
≪変圧器1次巻線の各相の電流値の最大相判定式≫
A相: i1a ≧ Max(i1a, i1b, i1c) × Kc ・・・(7)
B相: i1b ≧ Max(i1a, i1b, i1c) × Kc ・・・(8)
C相: i1c ≧ Max(i1a, i1b, i1c) × Kc ・・・(9)
≪Maximum phase judgment formula of current value of each phase of transformer primary winding≫
Phase A: i1a ≧ Max (i1a, i1b, i1c) × Kc ・ ・ ・ (7)
Phase B: i1b ≧ Max (i1a, i1b, i1c) × Kc ・ ・ ・ (8)
Phase C: i1c ≧ Max (i1a, i1b, i1c) × Kc ・ ・ ・ (9)
上記式(7)によれば、A相の電流i1aが、各相の電流i1aとi1bとi1cのうち最大の電流値に定数Kcを乗じた値以上であるかを判定する。式(8)と式(9)とに示すようにB相、C相も同様である。 According to the above equation (7), it is determined whether the current i1a of the A phase is equal to or larger than the value obtained by multiplying the maximum current value of the currents i1a, i1b and i1c of each phase by the constant Kc. The same applies to the B phase and the C phase as shown in the formulas (8) and (9).
なお、各相の電流値の判定についても、前述の差電流の値の最大相の判定の場合と同様に多相事故を考慮した判定処理を実施する。ここでは、定数Kc(0<Kc≦1)を設け、相電流の値が最も大きい相の電流値のKc倍以上の電流値が発生している相も最大電流相として成立させる。 As for the determination of the current value of each phase, the determination process in consideration of the multi-phase accident is performed as in the case of the determination of the maximum phase of the difference current value described above. Here, a constant Kc (0 <Kc ≦ 1) is provided, and a phase in which a current value that is Kc times or more the current value of the phase having the largest phase current value is also established as the maximum current phase.
1次側巻線の結線種別がΔ結線である場合、事故相判定演算部324は、変圧器巻線1次側において、電流値の最大相の数量が2個であるかを判定する(ステップS414)。上記の場合は、事故相判定演算部324は、検出された2相を事故相と判定し、事故相フラグF1、F2、F3の内、「変圧器1次側電流最大相」に関する相の事故相フラグに「1」をセットする(ステップS415)。
When the connection type of the primary winding is Δ connection, the accident phase
また、事故相判定演算部324は、ステップS412の判定結果から電流値の最大相の数量が1個ではないと判定した場合、ステップS413の処理を終えた場合、ステップS414の判定結果から電流値の最大相の数量が2個ではないと判定した場合、及び、ステップS415の処理を終えた場合のうちの何れかの場合には、同図に示す一連の処理を終える。
Further, when the accident phase
なお、上記の処理を、2次巻線の判定に利用する場合も、1次巻線と同様の判定を行い、事故相を判定する。変圧器2の2次側での各相の電流値の最大相情報は、1次側の判定をと同様に以下の式(10)から式(12)を用いて算定される。 When the above process is used for determining the secondary winding, the same determination as for the primary winding is performed to determine the accident phase. The maximum phase information of the current value of each phase on the secondary side of the transformer 2 is calculated by using the following equations (10) to (12) in the same manner as the determination on the primary side.
≪変圧器2次巻線の各相の電流値の最大相判定式≫
A相: i2a ≧ Max(i2a, i2b, i2c) × Kc ・・・(10)
B相: i2b ≧ Max(i2a, i2b, i2c) × Kc ・・・(11)
C相: i2c ≧ Max(i2a, i2b, i2c) × Kc ・・・(12)
≪Maximum phase judgment formula of current value of each phase of transformer secondary winding≫
Phase A: i2a ≧ Max (i2a, i2b, i2c) × Kc ・ ・ ・ (10)
Phase B: i2b ≧ Max (i2a, i2b, i2c) × Kc ・ ・ ・ (11)
Phase C: i2c ≧ Max (i2a, i2b, i2c) × Kc ・ ・ ・ (12)
なお、変圧器2に3次側巻線が存在する場合には、2次側巻線の判定処理と同様の判定方法を適用できる。 When the transformer 2 has a tertiary winding, the same determination method as the determination process for the secondary winding can be applied.
事故相判定演算部324は、上記の処理により、電流差動リレーの動作相の数量が1つの場合の事故相の判定処理を実施する。この処理は、1次側と2次側にそれぞれ実施して、それぞれの処理の中で、事故相フラグがセットされた相を事故相として特定することができる。
The accident phase
次に、上記のステップS42(S52)のより具体的な処理の一例を例示する。図8は、図5のステップS42のより具体的な処理の手順を示すフローチャートである。ここで示す処理は、電流差動リレーの動作相の数量が2つのモードの場合に実施される。 Next, an example of a more specific process of the above step S42 (S52) will be illustrated. FIG. 8 is a flowchart showing a more specific processing procedure of step S42 of FIG. The processing shown here is performed when the number of operating phases of the current differential relay is two modes.
まず、事故相判定演算部324は、変圧器巻線の結線種別について判定する。例えば、事故相判定演算部324は、1次側巻線の結線種別がY結線であるか否かを判定する(ステップS421)。
First, the accident phase
1次側巻線の結線種別がY結線である場合、事故相判定演算部324は、変圧器巻線1次側において、電流値の最大相の数量が2個であるかを判定する(ステップS422)。上記の場合は、事故相判定演算部324は、検出された2相を事故相と判定し、事故相フラグF1、F2、F3の内、「変圧器1次側電流最大相」に関する相の事故相フラグをセットする(ステップS423)。
When the connection type of the primary winding is Y connection, the accident phase
1次側巻線の結線種別がΔ結線である場合、事故相判定演算部324は、変圧器巻線1次側において、電流値の最大相の数量が1個であるかを判定する(ステップS424)。上記の場合は、事故相判定演算部324は、検出された1相を事故相と判定し、事故相フラグF1、F2、F3の内、「変圧器1次側電流最大相」に関する相の事故相フラグをセットする(ステップS425)。
When the connection type of the primary winding is Δ connection, the accident phase
また、事故相判定演算部324は、ステップS422の判定結果から電流値の最大相の数量が2個ではないと判定した場合、ステップS423の処理を終えた場合、ステップS424の判定結果から電流値の最大相の数量が1個ではないと判定した場合、及び、ステップS425の処理を終えた場合のうちの何れかの場合には、同図に示す一連の処理を終える。
Further, when the accident phase
事故相判定演算部324は、上記の処理により、動作相が2つの場合の事故相の判定処理を実施する。事故相判定演算部324は、この処理により、1次側と2次側にそれぞれ実施して、それぞれの処理の中で、事故相フラグがセットされた相を事故相として特定する。
The accident phase
上記の第1の実施形態によれば、変圧器保護継電装置3は、所定の次数の巻線構成で形成されている変圧器の電力量に係る電気量から少なくとも変圧器2の1次側の相電流と2次側の相電流とに係る差電流を所定の巻線構成に関する情報に従い算出し、さらに、変圧器2の電流差動リレーの動作判定を行い、動作した電流差動リレーの動作相情報と、算出した差電流の値が所定値を超えた相に関する差電流最大相情報とに基づいて、電流差動リレーが確実に動作すると識別される動作相の数量を算出し、少なくとも、動作相情報に基づいた動作相の数量と、変圧器2の巻線毎の各相の電流値が所定値を超えた相に関する相電流最大相情報と、巻線の結線種別の情報とに基づいて、変圧器2に係る系統事故の事故相を判定することにより、事故が生じた変圧器2における事故相を判定できる。例えば、変圧器保護継電装置3は、電流差動リレーにより検出された相の個数が3個の場合、3相を事故相に追加する。さらに、電流差動リレーにより検出された相の個数が2個の場合、Y結線の巻線での相電流最大相情報による相の個数が2個の相及びΔ結線の巻線で前記相電流最大相情報による相の個数が1個の相を事故相に追加する。さらに、変圧器保護継電装置3は、同様に検出された相の個数が1個の場合、Y結線の巻線で相電流最大相情報による相の個数が1個の相及びΔ結線の巻線で相電流最大相情報による相の個数が2個の相を事故相に追加する。上記の処理を実施することにより、変圧器保護継電装置3は、事故が生じた変圧器2内の事故相の識別を可能にし、保守運用時の利便性を高めることができる。
According to the first embodiment described above, the transformer
なお、変圧器保護継電装置3を複数の種類の変圧器に適用させるには、変圧器2の系統で発生した系統事故の事故相を判定する際の条件に、変圧器2の巻線構成に関する情報を利用するとよい。これにより、変圧器2の種類に寄らず、変圧器保護継電装置3を共通化することができる。
In order to apply the transformer
(第2の実施形態)
図9から図11を参照して、実施形態の変圧器保護継電装置について説明する。
(Second Embodiment)
The transformer protection relay device of the embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
図9は、実施形態の変圧器保護継電システム1Aの構成を示す図である。変圧器保護継電システム1Aは、変圧器2Aと、変圧器保護継電装置3Aと、変流器111から113と、変流器121から123と、変流器131から133と、を備える。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the transformer
変圧器2Aは、互いに絶縁された1次側巻線と2次側巻線と3次側巻線を備え、1次側巻線と2次側巻線と3次側巻線の仕様が共に3相交流仕様である。変圧器2Aの1次側の線路には変流器111から113が、2次側の線路には変流器121から123が、3次側の線路には変流器131から133がそれぞれ設置されている。
The
なお、この図9に示す変圧器2Aは、1次側巻線の結線が中性点接地型Y結線であり、これに対し2次側巻線の結線と3次側巻線の結線が非接地型Δ結線である。このような変圧器2Aの構成は、「Yd1d1構成」(図10)と呼ばれている。この変圧器2Aの結線は、一例を示すものであり、これに制限されない。
In the
図10は、実施形態の1次側巻線と2次側巻線と3次側巻線を備える変圧器2Aの構成例を示す図である。この図10に記載された構成の変圧器を本実施形態に適用することができる。図10に示す表には、変圧器巻線構成と、相電流を算出するための演算式とを関係づけて一覧にしたものが記載されている。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a
変圧器巻線構成は、変圧器2Aの構成を識別する情報が記載されており、その記載はIEC60076−1に準じたものである。例えば、上から3段目に示す「Yd1d1構成」の場合、1次側巻線がY結線であり、2次側巻線と3次側巻線が共にΔ結線である。「Y」型と「Δ」型のシンボルにそれぞれ付記された矢印は、基準にする位相角の方向を示す。この場合、2次側と3次側の位相角は揃っている。1次側の位相角を基準すると、2次側と3次側の位相角は30度遅れている。
Information for identifying the configuration of the
また、「Yd1d1構成」の場合の相電流を算出するための演算式として、図10の「Yd1d1構成」に対応する欄に、各相の電流を示すi11、i12、i13、i21、i22、i23、i31、i32、i33、のそれぞれを示す9つの式が記載されている。これらの式における、i1a、i1b、i1cは、1次側の各相に関係する巻線の電流値である。また、i2a、i2b、i2cは、2次側の各相に関係する巻線の電流値である。また、i3a、i3b、i3cは、3次側の各相に関係する巻線の電流値である。 Further, as an arithmetic expression for calculating the phase current in the case of the "Yd1d1 configuration", i11, i12, i13, i21, i22, i23 indicating the current of each phase are shown in the column corresponding to the "Yd1d1 configuration" in FIG. , I31, i32, i33, and nine equations are described. In these equations, i1a, i1b, and i1c are current values of windings related to each phase on the primary side. Further, i2a, i2b, and i2c are current values of windings related to each phase on the secondary side. Further, i3a, i3b, and i3c are current values of windings related to each phase on the tertiary side.
同図には、上記の「Yd1d1構成」の他に、上から順に、「Yy0d1構成」、「Yy0d11構成」、「Yd11d11構成」、「Dy11d0構成」、「Dy1d0構成」、「Dd0d0構成」、及び「Yy0y0構成」が記載されている。なお、これらの構成は、IEC60076−1において、1次側巻線と2次側巻線と3次巻線とを備えるものとして規定されている。このような変圧器は、構成が異なる複数の種類に分類されている。それぞれの構成の変圧器は、その巻線の結線がY結線とΔ結線のうちの何れか又は両方であり、一次側と2次側と3次側のそれぞれの位相も、構成により異なっている。 In the figure, in addition to the above "Yd1d1 configuration", "Yy0d1 configuration", "Yy0d11 configuration", "Yd11d11 configuration", "Dy11d0 configuration", "Dy1d0 configuration", "Dd0d0 configuration", and "Yy0y0 configuration" is described. It should be noted that these configurations are defined in IEC60063-1 as including a primary winding, a secondary winding, and a tertiary winding. Such transformers are classified into a plurality of types having different configurations. The transformer of each configuration has the winding connection of either or both of the Y connection and the Δ connection, and the phases of the primary side, the secondary side, and the tertiary side are also different depending on the configuration. ..
変圧器保護継電装置3Aは、入力部31Aと、演算部32Aと、表示情報生成部33とを備える。例えば、演算部32Aは、演算部32(図4)と同様に構成される。
The transformer
入力部31Aは、変流器111から113が出力した1次側のa〜c相の電流情報(i1a、i1b、i1c)を取り込み、さらに、変流器121から123が出力した2次側のa〜c相の電流情報(i2a、i2b、i2c)、変流器131から133が出力した3次側のa〜c相の電流情報(i3a、i3b、i3c)を取り込む。
The
演算部32Aは、変流比整合演算部321Aと、位相整合演算部322Aと、電流差動リレー動作相判定部323Aと、事故相判定演算部324Aと、記憶部325Aと、を備える。変流比整合演算部321Aと、位相整合演算部322Aと、電流差動リレー動作相判定部323Aと、事故相判定演算部324Aと、記憶部325Aとは、図1に示した変流比整合演算部321と、位相整合演算部322と、電流差動リレー動作相判定部323と、事故相判定演算部324と、記憶部325とにそれぞれ対応する。演算部32Aは、互いに絶縁された1次側巻線と2次側巻線と3次側巻線を備える変圧器2Aについて判定する。すなわち、演算部32Aは、入力部31Aから1次側と2次側と3次側の離散データを取得して、変圧器2Aの内外部事故判定を含めてあらかじめ設定されている各種の演算処理を行う。演算部32Aは、演算結果の結果を表示情報生成部33に供給して、外部に対して表示するための表示情報を生成させる。表示情報生成部33は、表示情報を生成して、例えば、入出力装置320Eでその表示情報を表示させる。なお、演算部32Aの3次側の事故相判定に係る処理は、前述の2次側の事故相判定に係る処理と同様の処理である。
The
次に、図11を用いて、実施形態の変圧器保護継電装置3Aについて説明する。図11は、実施形態の判定処理の手順を示すフローチャートである。
Next, the transformer
変圧器保護継電装置3Aは、ステップS10からステップS40までの処理を実施した後、ステップS50の処理を実施する。ステップS50は、ステップS51とステップS52の処理を含む。ステップS51とステップS52の処理は、前述のステップS41とステップS42の処理と同様である。
The transformer
変圧器保護継電装置3Aは、ステップS50の処理を実施した後、ステップS60の処理を実施する。ステップS60は、ステップS61とステップS62の処理を含む。ステップS61とステップS62の処理は、前述のステップS41とステップS42の処理と同様である。事故相判定演算部324は、ステップS60の処理を終えるとステップS80に処理を進める。
The transformer
変圧器保護継電装置3Aは、ステップS30における電流差動リレーの動作相が検出されなかった場合、又は、ステップS60若しくはステップS70の処理を終えた後、事故相フラグの状態に基づいて、判定の結果を出力して(ステップS80)、同図に示す一連の処理を終える。なお、上記以外の各ステップの処理の説明は、図5に示すフローチャートの説明を参照する。
The transformer
上記の第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果を奏することの他、変圧器保護継電装置3Aは、3次巻線を有する変圧器2Aを保護の対象にすることができる。
According to the second embodiment described above, in addition to achieving the same effect as that of the first embodiment, the transformer
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
例えば、変圧器保護継電装置3以外の端末装置が、表示情報生成部33によって生成された表示情報を変圧器保護継電装置3から受信して、その表示情報を表示してもよい。
For example, a terminal device other than the transformer
1、1A…変圧器保護継電システム、2、2A…変圧器、3、3A…変圧器保護継電装置、31、31A…入力部(取得部)、32、32A…演算部、33…表示情報生成部、111から113、121から123、131から133…変流器、321…変流比整合演算部、322…位相整合演算部、323…電流差動リレー動作相判定部、324…事故相判定演算部、325…記憶部 1, 1A ... Transformer protection relay system, 2, 2A ... Transformer, 3, 3A ... Transformer protection relay device, 31, 31A ... Input unit (acquisition unit), 32, 32A ... Calculation unit, 33 ... Display Information generator, 111 to 113, 121 to 123, 131 to 133 ... Transformer, 321 ... Current transformer matching calculation unit, 322 ... Phase matching calculation unit, 323 ... Current differential relay operating phase determination unit, 324 ... Accident Phase determination calculation unit, 325 ... Storage unit
Claims (5)
前記取得した電気量から少なくとも前記変圧器の1次側の相電流と前記変圧器の2次側の相電流とに係る差電流を前記所定の巻線構成に関する情報に従い算出し、前記変圧器の電流差動リレーの動作状況を判定する演算部と
を備え、
前記演算部は、
動作した前記電流差動リレーの動作相情報と、前記算出した差電流の値が所定値を超えた相に関する差電流最大相情報とに基づいて、前記電流差動リレーが確実に動作すると識別される動作相の数量を算出し、
少なくとも、前記動作相の数量と、前記変圧器の巻線毎の各相の電流値が所定値を超えた相に関する相電流最大相情報と、前記巻線の結線種別の情報とに基づいて、前記変圧器に係る系統事故の事故相を判定する
変圧器保護継電装置。 An acquisition unit that acquires the amount of electricity related to the amount of electricity of a transformer formed with a winding configuration of a predetermined order, and an acquisition unit.
From the acquired amount of electricity, at least the difference current related to the phase current on the primary side of the transformer and the phase current on the secondary side of the transformer is calculated according to the information on the predetermined winding configuration, and the transformer Equipped with a calculation unit that determines the operating status of the current differential relay
The calculation unit
Based on the operating phase information of the operating current differential relay and the maximum difference current phase information regarding the phase in which the calculated difference current value exceeds a predetermined value, it is identified that the current differential relay operates reliably. Calculate the quantity of operating phase
At least, based on the quantity of the operating phase, the maximum phase current phase information regarding the phase in which the current value of each phase for each winding of the transformer exceeds a predetermined value, and the information of the connection type of the winding. A transformer protection relay device for determining the accident phase of a system accident related to the transformer.
前記動作相の数量と、前記変圧器の巻線構成に関する情報と、前記相電流最大相情報とに基づいて、前記変圧器に係る系統事故の事故相を判定する、
請求項1に記載の変圧器保護継電装置。 The calculation unit
Based on the quantity of the operating phase, the information on the winding configuration of the transformer, and the maximum phase current phase information, the accident phase of the system accident related to the transformer is determined.
The transformer protection relay device according to claim 1.
を更に備える請求項1又は請求項2に記載の変圧器保護継電装置。 The transformer protection relay device according to claim 1 or 2, further comprising a display information generation unit that generates information for displaying the accident phase of the system accident related to the transformer to the outside.
前記電流差動リレーの整合演算方法にクラーク座標法のα方式又はβ方式を用いて前記差電流を算出する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の変圧器保護継電装置。 The calculation unit
The difference current is calculated by using the α method or β method of the Clark coordinate method as the matching calculation method of the current differential relay.
The transformer protection relay device according to any one of claims 1 to 3.
前記演算部は、
前記整合演算方法にクラーク座標法のα方式を用いた整合演算を実施して、
前記整合演算の結果を用いて前記相ごとに前記動作相情報と前記差電流最大相情報とに基づく論理演算を実施して、
前記論理演算の結果から所定の条件を満たすものとして検出された相の個数が3個の場合、前記変圧器の全ての相が前記事故相であると判定し、
前記検出された相の個数が2個の場合、前記Y結線の巻線で前記相電流最大相情報による相の個数が2個の相及び前記Δ結線の巻線で前記相電流最大相情報による相の個数が1個の相を、前記事故相であると判定し、
前記検出された相の個数が1個の場合、前記Y結線の巻線で前記相電流最大相情報による相の個数が1個の相及び前記Δ結線の巻線で前記相電流最大相情報による相の個数が2個の相を、前記事故相であると判定する、
請求項4に記載の変圧器保護継電装置。 The transformer has a plurality of windings of the order, each of the windings of the order is formed of three phases, and the connection of the windings is either or both of Y connection and Δ connection.
The calculation unit
Performing a matching operation using the α method of the Clark coordinate method as the matching calculation method,
Using the result of the matching operation, a logical operation based on the operating phase information and the difference current maximum phase information is performed for each phase.
When the number of phases detected as satisfying a predetermined condition from the result of the logical operation is 3, it is determined that all the phases of the transformer are the accident phases.
When the number of detected phases is 2, the number of phases based on the phase current maximum phase information on the Y-connected winding is based on the phase current maximum phase information on the two phases and the Δ-connected winding. A phase having one phase is determined to be the accident phase, and the phase is determined to be the accident phase.
When the number of detected phases is one, the number of phases based on the phase current maximum phase information in the Y-connected winding is one, and the number of phases in the Δ-connected winding is based on the phase current maximum phase information. A phase having two phases is determined to be the accident phase.
The transformer protection relay device according to claim 4.
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