JPH0124012B2 - - Google Patents
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- JPH0124012B2 JPH0124012B2 JP57058540A JP5854082A JPH0124012B2 JP H0124012 B2 JPH0124012 B2 JP H0124012B2 JP 57058540 A JP57058540 A JP 57058540A JP 5854082 A JP5854082 A JP 5854082A JP H0124012 B2 JPH0124012 B2 JP H0124012B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、電流差動保護継電装置、特に故障電
流による変流器の飽和に拘らず内外故障を弁別し
得る電流差動保護継電装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a current differential protection relay device, particularly a current differential protection relay device that can distinguish between internal and external faults regardless of saturation of a current transformer due to fault current. It is related to.
送電線の大規模化に伴ない、多端子送電線系統
が増加し、その保護も複雑になつてきている。こ
のため所定の区間内外部の事故識別能力が最も高
い差動原理を適用した電流差動保護方式を多端子
送電線保護に適用しようとする傾向が近年盛んに
強くなつてきている。
As power transmission lines become larger in scale, the number of multi-terminal power transmission line systems increases, and their protection becomes more complex. For this reason, there has been a growing trend in recent years to apply a current differential protection system that applies the differential principle, which has the highest ability to identify faults inside and outside a predetermined section, to multi-terminal power transmission line protection.
以下第1図によつて差動保護原理を説明する。
即ち、この方式は各端A,B,C端子の電流変成
器CT1を介して得られる電流iA,iB,iCのベクト
ル和の絶対値、|iA+iB+iC|を動作量とし、前記
電流iA,iB,iCの各々のスカラー和、|iA|+|iB
|+|iC|に定数Rを乗じた量を抑制量として、
動作量と抑制量の差が一定値K以上あるか否かに
より動作判定し、各端子A,B,C内外部の事故
か否かを識別するものである。これを動作式で表
わすと下式のようになる。 The principle of differential protection will be explained below with reference to FIG.
That is, in this method, the absolute value of the vector sum of the currents i A , i B , and i C obtained through the current transformer CT1 at the terminals A, B , and C at each end, |i A +i B +i C | and the scalar sum of each of the currents i A , i B , i C , |i A |+|i B
The suppression amount is the amount obtained by multiplying |+|i C | by the constant R,
The operation is determined based on whether or not the difference between the amount of operation and the amount of suppression is greater than a certain value K, and it is determined whether an accident has occurred inside or outside each terminal A, B, or C. This can be expressed as an operation formula as shown below.
|iA+iB+iC|−R(|iA|
+|iB|+|iC|)K …(1)
〔背景技術の問題点〕
(1)式は単純な差動電流分の大きさのみを検出す
るものではなく、左辺の第2項の抑制量を付加す
ることによつて外部事故の種々の誤差による誤動
作を避け、且つ高感度な故障検出能力を得るため
の一般的な手法である。例えば第2図に示すよう
に外部事故時に過大な事故電流分iFがC端子に集
中して流出し、電流変成器CT1が飽和し易くな
つてしまう。且つその時A,B端子での流入電流
iA,iBはA,B端子の電流変成器CT1が飽和しな
い場合は、C端子で生じた電流変成器CTの飽和
による誤差分がそのまま差動電流分になつてしま
い、飽和度合によつては誤動作に至つてしまう可
能性を生じる。この場合、(1)式の第2項目を比較
的大きくしておけば前記誤動作は防止できる。し
かし第3図に示すように並行2回線送電線の2L
側F点での内部事故時にC端子の2L側は流出端
子となり、前記電流変成器CT1の誤差がなくて
も(1)式の左辺第1項目の動作量と第2項目の抑制
量の比が接近し外部事故との識別能力が低下して
くる可能性が生じる。この場合は(1)式の第2項目
の抑制量を過大に大きくすると、内部事故であり
ながら動作できないと云う不具合が生じることに
なる。従つて、外部事故で動作量が、又、内部事
故で抑制量が発生しても高感度に区間内外部の事
故を識別する必要があり、前記(1)式の定数R,K
をそのように適切に選ぶ必要がある。 |i A +i B +i C |−R(|i A | +|i B |+|i C |)K …(1) [Problems in background technology] Equation (1) is a simple differential current component. This is a general method that does not detect only the size, but also adds the suppression amount of the second term on the left side to avoid malfunctions due to various errors caused by external accidents and to obtain highly sensitive failure detection ability. It is a method. For example, as shown in FIG. 2, in the event of an external fault, an excessive fault current i F concentrates on the C terminal and flows out, making it easy for the current transformer CT1 to become saturated. And at that time, the inflow current at terminals A and B
For i A and i B , if the current transformer CT1 at the A and B terminals is not saturated, the error caused by the saturation of the current transformer CT at the C terminal will directly become the differential current, and it will depend on the degree of saturation. This may lead to malfunction. In this case, the above-mentioned malfunction can be prevented by making the second term of equation (1) relatively large. However, as shown in Figure 3, 2L of parallel two-circuit transmission line
In the event of an internal fault at point F on the side, the 2L side of the C terminal becomes an outflow terminal, and even if there is no error in the current transformer CT1, the ratio between the operating amount of the first item on the left side of equation (1) and the suppression amount of the second item There is a possibility that the ability to distinguish from external accidents will deteriorate as the accident approaches. In this case, if the suppression amount of the second item in equation (1) is excessively increased, a problem will occur in which the system cannot operate even though there is an internal accident. Therefore, even if an external accident causes a movement amount or an internal accident causes a suppression amount, it is necessary to identify accidents inside and outside the section with high sensitivity, and the constants R and K in equation (1) above
need to be selected appropriately.
このような状況を考慮して、電流が比較的小さ
い領域では抑制量を小さくして高感度にし、電流
が大きい領域ではCT飽和等の種々の誤差分によ
る影響を避けるため、抑制量を比較的大きくして
低感度にした、いわゆる電流の大小によつて特性
を変える方式が通常適用される。即ち、下式のよ
うな特性としている。 Considering this situation, in regions where the current is relatively small, the amount of suppression is made small to achieve high sensitivity, and in regions where the current is large, the amount of suppression is made relatively small to avoid the effects of various errors such as CT saturation. A method in which the characteristics are changed depending on the magnitude of the current, which is a method in which the characteristics are changed depending on the magnitude of the current, is usually applied. That is, the characteristics are as shown in the following formula.
Id−R1×Σ|I|K01 ……小電流域 ……(2)
Id−R2×Σ|I|K02 ……小電流域 ……(3)
但しR1<R2,K01>K02
Id=|iA+iB+iC|
Σ|I|=|iA|+|iB|+|iC|
(2),(3)式で示されるId,Σ|I|は各々(1)式で
説明したようにA,B,C端子の電流iA,iB,iC
のベクトル和|iA+iB+iC|及び前記各電流iA,
iB,iCのスカラー和|iA|+|iB|+|iC|であ
る。定数R1,R2は各々小電流域特性、大電流域
特性の大きさを制限する比率定数である。又、
K01,K02は小電流域特性、大電流域の一端流入
時の電流感度を決める定数である。 I d −R 1 ×Σ|I|K 01 ……Small current range ……(2) I d −R 2 ×Σ|I|K 02 ……Small current range ……(3) However, R 1 <R 2 , K 01 > K 02 I d = | i A + i B + i C | Σ | I | = | i A | + | i B | + | i C | I d shown by equations (2) and (3), Σ|I| are currents i A , i B , i C at terminals A , B , and C , respectively, as explained in equation (1).
The vector sum of |i A +i B +i C | and each of the above-mentioned currents i A ,
The scalar sum of i B and i C is |i A |+|i B |+|i C |. The constants R 1 and R 2 are ratio constants that limit the magnitude of the small current region characteristic and the large current region characteristic, respectively. or,
K 01 and K 02 are constants that determine the small current range characteristics and the current sensitivity when one end of the large current range flows in.
第4図の特性に示される如く、縦軸は動作量、
横軸は抑制量であり、小電流域では動作域が広
く、大電流域では動作域が狭くなつていることが
わかる。第2図において示したように、C端子に
集中した過大電流が流れ、電流変成器CT1が飽
和した場合の動作量と抑制量との関係を第5図に
よつて説明する。第5図aは直流飽和波形であ
り、一般にCTの残留磁束等の影響により事故発
生から1サイクル〜2サイクル以降に大きな波形
歪が生じる傾向にある。従つて同図bに示される
非飽和端子A,Bの和電流に比べて1サイクルか
ら2サイクル以降に誤差分が増大し動作量が発生
してくる。但しその時第5図cで示される飽和端
子Cの電流の大きさと、同図dで表わされる非飽
和端子の電流の和で示される抑制量は事故発生と
同時に大きくなつてきている。更に、第5図c,
dの立上りがいずれもa,bの故障電流の立上り
に対して僅かの時間遅れがあるのは、フイルタ
ー、振幅値計算等の反答時間によるものである。
又、第5図eにはCT飽和誤差分の大きさの時間
変化を示している。そして第5図eから下記のこ
とがわかる。 As shown in the characteristics in Figure 4, the vertical axis is the amount of operation,
The horizontal axis is the amount of suppression, and it can be seen that the operating range is wide in the small current range, and narrow in the large current range. As shown in FIG. 2, the relationship between the operating amount and the suppression amount when the current transformer CT1 is saturated due to a concentrated excessive current flowing through the C terminal will be explained with reference to FIG. FIG. 5a shows a DC saturation waveform, and generally large waveform distortions tend to occur after the first or second cycle from the occurrence of an accident due to the influence of the residual magnetic flux of the CT. Therefore, compared to the sum of the currents at the non-saturated terminals A and B shown in FIG. 2B, the error increases from the first cycle to the second cycle, and an amount of operation occurs. However, at that time, the amount of suppression shown by the sum of the magnitude of the current at the saturated terminal C shown in FIG. 5c and the current at the non-saturated terminal shown at d in FIG. Furthermore, Fig. 5c,
The reason why there is a slight time delay in the rise of d with respect to the rise of fault currents a and b is due to the reaction time of the filter, amplitude value calculation, etc.
Further, FIG. 5e shows the temporal change in the magnitude of the CT saturation error. The following can be seen from Figure 5e.
(i) 事故発生からCT飽和による波形歪の影響が
現われる迄には1〜2サイクル要するので、抑
制量が動作量より先に大きくなり、電流が大き
くなる迄の過渡時に(2)式の小電流域特性の動作
域に入つてくることがない。且つ飽和継続時に
は小電流域特性の動作域に入つても、大電流域
特性では不動作域となり誤動作に至るのを防止
できる。(i) Since it takes one to two cycles from the occurrence of an accident until the effect of waveform distortion due to CT saturation appears, the amount of suppression becomes larger than the amount of operation, and during the transient period until the current becomes large, the small value of equation (2) is It never enters the operating range of the current range characteristics. In addition, even if it enters the operating region of the small current region characteristic when saturation continues, it becomes a non-operating region with the large current region characteristic, and malfunction can be prevented.
(ii) ある時定数で減衰していくCT飽和の影響が
まだ残つている状態で事故が除去された場合、
飽和端子のCTの残留磁束による誤差分がその
まま動作量となつて残り、事故除去と同時に抑
制量が低下するのに比べて動作量の立下りが鈍
く、その時間協調によつて誤動作に至る。(ii) If the accident is removed while the effect of CT saturation, which decays with a certain time constant, remains,
The error due to the residual magnetic flux of the CT at the saturation terminal remains as the operating amount, and compared to the fact that the suppression amount decreases at the same time as the fault is removed, the operating amount falls more slowly, and this time coordination leads to malfunction.
以上の(i),(ii)に示した動作量と抑制量との時間
関係を第6図に示す。 The time relationship between the amount of movement and the amount of suppression shown in (i) and (ii) above is shown in FIG.
第6図のA点が常時負荷状態であり、事故発生
してからCT飽和による波形歪の影響が現われる
迄はAB間の変化で表わされる。即ち、抑制量の
大きさが動作量の大きさの立上りより早い場合を
示している。その後波形歪が比較的顕著に表われ
て動作量が大きくなつてくる場合の変化をBC間
で示す。CT飽和の継続中は主に第6図のハツチ
ング部で示される領域にある。ある時定数のもと
で飽和度も減衰していくが、完全に影響がなくな
らない間に事故が除去された場合は、抑制量が急
激に減衰していくにも拘らず、飽和端子のCT残
留磁束の影響による誤差分が過渡的に残つて動作
量の低下が鈍くなり、動作量と抑制量の時間協調
がとれなくなる。即ち、第6図のC′からD、そし
てAへ戻る軌跡となる。D点は大電流域、小電流
域共に動作している領域であり誤動作と判定され
る。 Point A in FIG. 6 is under constant load, and the period from the occurrence of an accident until the influence of waveform distortion due to CT saturation appears is represented by the change between AB. That is, this shows a case where the magnitude of the suppression amount rises earlier than the magnitude of the operation amount. The diagram shows the change between BC when waveform distortion becomes relatively noticeable and the amount of operation increases. While CT saturation continues, the area is mainly in the area shown by the hatched area in FIG. The degree of saturation also attenuates under a certain time constant, but if the fault is removed before the influence completely disappears, the CT of the saturation terminal The error due to the influence of the residual magnetic flux remains transiently, and the decrease in the amount of operation becomes slow, making it impossible to achieve temporal coordination between the amount of operation and the amount of suppression. In other words, the trajectory is from C' to D and back to A in FIG. Point D is a region where both the large current region and the small current region are operating, and is determined to be a malfunction.
以上のように(2),(3)式で示される動作式で応動
する電流差動保護装置が多端子保護用に適用さ
れ、しかも或る一端子に集中して電流が流れて
CT飽和を起した場合、前記(2),(3)式で示される
動作量と抑制量との時間協調がとれず、区間外部
事故時に誤動作に至る可能性が生じる。 As mentioned above, the current differential protection device that responds according to the operation formulas shown in equations (2) and (3) is applied to multi-terminal protection, and moreover, the current is concentrated in one terminal.
When CT saturation occurs, time coordination between the operation amount and the suppression amount shown in equations (2) and (3) above may not be achieved, which may lead to malfunction in the event of an accident outside the section.
本発明は上記問題点を解決することを目的とし
てなされたものであり、区間外事故であるにも拘
らず、集中して故障電流が流れて生じるCT誤差
分が原因となつて誤動作することのない電流差動
保護継電装置を提供することを目的としている。
The present invention has been made with the aim of solving the above-mentioned problems, and it is possible to prevent malfunctions caused by CT errors caused by concentrated fault current flowing, even though the accident is outside the section. The purpose is to provide a current differential protection relay device.
本発明は事故除去を契機に急激に減衰していく
抑制量に着目し、抑制量として各端子からサンプ
リングされた各時刻毎のサンプリング値のうちか
ら最大値を使用し、しかも動作量の立下りよりも
抑制量の立下りを遅らせることにより、動作量と
の間の時間協調をとろうとするものである。
The present invention focuses on the amount of suppression that rapidly attenuates in the wake of accident elimination, and uses the maximum value from among the sampling values sampled from each terminal at each time as the amount of suppression, and also uses the falling amount of the operation amount. By delaying the fall of the suppression amount, it is attempted to achieve time coordination with the motion amount.
以下図面を参照しつつ実施例を説明する。 Examples will be described below with reference to the drawings.
第7図は本発明による電流差動保護継電装置の
一実施例構成図である。第7図において、A,
B,Cは各電気所であり、本実施例では3端子系
統が示されている。なお、各端子は夫々同一構成
であるため、A電気所についてのみ説明する。2
は各端子間にもうけられた送電線であり、変流器
1を介して各端電流は電流差動継電器3に導入さ
れる。ここで電流差動継電器3に取込まれた電流
は入力変換器31にて所定の電気量に変換され、
フイルター32を介して不要な周波数成分の電気
量を除去して得られた電気量がサンプリング・ホ
ールド回路(S/H)33にて次のサンプリング
時迄ホールドされる。そして前記ホールドされた
電気量をマルチプレクサ回路(MPX)34を介
してアナログ・デジタル変換回路(A/D変換回
路)35に導入し、これから得られた電気量であ
るデジタル量iAnは伝送装置4を介してB,C端
子に夫々送られる。同時にB,C端子からの同時
刻にサンプリングされた電気量iBn,iCnを受信し、
前記自端電気量iAnと共にデータ記憶メモリ
(RAM)36に格納される。そして前記した如
き格納されたデータを用い、後述する(4)〜(9)式に
基いたアルゴリズムに従つた所定の処理内容を記
憶するプログラム・メモリ(ROM)38のプロ
グラム命令によつて中央演算処理部(CPU)3
7で演算処理し、その判定結果に基いて入出力イ
ンターフエース回路(I/O)39を介して出力
するよう構成される。 FIG. 7 is a configuration diagram of an embodiment of the current differential protection relay device according to the present invention. In FIG. 7, A,
B and C are electrical stations, and in this embodiment, a three-terminal system is shown. Note that since each terminal has the same configuration, only electric station A will be explained. 2
is a power transmission line provided between each terminal, and current at each end is introduced into a current differential relay 3 via a current transformer 1. Here, the current taken into the current differential relay 3 is converted into a predetermined amount of electricity by the input converter 31,
The amount of electricity obtained by removing the amount of electricity of unnecessary frequency components through the filter 32 is held in the sampling/hold circuit (S/H) 33 until the next sampling. Then, the held electric quantity is introduced into an analog-to-digital converter circuit (A/D converter circuit) 35 via a multiplexer circuit (MPX) 34, and the digital quantity i An , which is the electric quantity obtained from this, is transferred to the transmission device 4. are sent to the B and C terminals respectively. At the same time, receive electrical quantities i Bn and i Cn sampled at the same time from terminals B and C,
It is stored in the data storage memory (RAM) 36 together with the self-end electrical quantity i An . Then, using the stored data as described above, a central operation is performed by a program instruction in a program memory (ROM) 38 that stores predetermined processing contents according to an algorithm based on equations (4) to (9) described later. Processing unit (CPU) 3
7 performs arithmetic processing, and outputs the result via an input/output interface circuit (I/O) 39 based on the determination result.
以上の構成を有する装置において以下に示す(4)
〜(9)式が演算される。 In the device having the above configuration, as shown below (4)
Equation (9) is calculated.
Idn−R1×IRMAXnK01 ……(4)
Idn−R2×IRMAXnK02 ……(5)
IRMAXn=MAX(IRn,IRn-1,IRn-2,……IRn-o)
……(6)
I( )n=|i( )n|+|i( )n-1|+|i( )n-2|+……
+|i( )n-5|
+K1{‖i( )n|−|i( )n-3‖+‖i( )n-1|−|i
( )n-4‖+‖i( )n-2|−|i( )n-5‖}……(7)
idn=iAn+iBn+iCn ……(8)
IRn=IAn+IBn+ICn ……(9)
上記(4),(5)式はサンプリング値のうちから最大
値としての抑制量を用いて表わした各動作電流域
での特性式であり、(4)式は小電流域特性、(5)式は
大電流域特性を夫々示す。(6)式は各サンプリング
値のうちから最大の抑制量を検出することを意味
し、(7)式は各サンプリング値を用いて振幅値を計
算する計算式である。なお、式中にある( )は
d,A,B,Cが夫々入る。そして(8),(9)式は各
端サンプリング電流値から動作量としての差電流
及び抑制量としての和電流を算出する式である。
更に上式において、mはサンプリング時系列を表
わし、且つ交流量を30゜毎にサンプリングする場
合を想定している。従つて時系列(m)と(m−
1)の差は1サンプリングであり、(m)が最も
新しいサンプリング時刻のものであることを意味
する。 I dn −R 1 ×I RMAXn K 01 …(4) I dn −R 2 ×I RMAXn K 02 …(5) I RMAXn = MAX(I Rn , I Rn-1 , I Rn-2 , … I Rn-o )
……(6) I ( )n =|i ( )n |+|i ( )n-1 |+|i ( )n-2 |+……
+|i ( )n-5 | +K 1 |‖i ( )n |−|i ( )n-3 ‖+‖i ( )n-1 |−|i
( )n-4 ‖+‖i ( )n-2 |−|i ( )n-5 ‖}……(7) i dn =i An +i Bn +i Cn ……(8) I Rn =I An +I Bn + I Cn ...(9) Equations (4) and (5) above are characteristic equations in each operating current range expressed using the amount of suppression as the maximum value among the sampled values, and Equation (4) is Equation (5) shows the characteristics in the small current region and the characteristics in the large current region, respectively. Equation (6) means detecting the maximum amount of suppression from among each sampling value, and Equation (7) is a calculation equation for calculating the amplitude value using each sampling value. Note that d, A, B, and C are respectively inserted in parentheses in the formula. Equations (8) and (9) are equations for calculating the difference current as the operating amount and the sum current as the suppression amount from the sampling current values at each end.
Furthermore, in the above equation, m represents a sampling time series, and it is assumed that the amount of alternating current is sampled every 30 degrees. Therefore, the time series (m) and (m-
The difference in 1) is one sampling, meaning that (m) is the latest sampling time.
第8図は動作説明のためのフローチヤートであ
る。先ずStep801においてはデータメモリ
(RAM)36から必要とする各端子のデータ
(iAn,iAn-1,…iAn-5),(iBn,iBn-1,…iBn-5),
(iCn,iCn-1,…iCn-5)を読み出し、Step802にお
いて差動電流分(idn,idn-1,…idn-5)を作る。
差動電流分idnは各端子電流iAn,iBn,iCnから(8)式
により作成される。Step803においてはStep801,
802で得られたデータ列(iAn,iBn,iCn,idn),
(iAn-1,iBn-1,iCn-1,idn-1)……(iAn-5,iBn-5,
iCn-5,idn-5)から(7)式で示される交流電気量の
大きさに比例した量IAn,IBn,ICn,Idnを作る。
Step804においてはStep803で求めたIAn,IBn,ICn
から(9)式によつて抑制量IRnを求める。更に、IRn
についてはm時点以降nサンプリング間必要とす
るため所定のデータメモリ(RAM)36に格納
しておく。Step805においてはStep804で得られ
たIRnと、IRnの過去nサンプリング間の値
(IRn-1,IRn-2,……IRn-o)を記憶している所定の
データメモリ(RAM)36から前記各データを
読み出し、IRnと(IRn-1,IRn-2……IRn-o)の中の
最大の値IRMAXnを検出する。Step806ではStep805
及び803で得られた(IRMAXn,Idn)と定数R1,
K01とから(4)式が成立するか否かを検出する。そ
してこれが成立したならばStep807において、
Step805及び803で得られた(IRMAXn,Idn)と定数
R2,K02とから(5)式が成立するか否かを検出す
る。これが成立したならば動作と判定し次の処理
に進む。Step806において(4)式が成立しなければ
不動作と判定し次の処理に進む。更にStep807に
おいて(5)式が成立しない場合も不動作と判定し次
の処理に進む。以上の処理を施すことによつて前
述したCT飽和の影響がまだ残つている状態での
事故除去時の抑制量と動作量との時間協調不足に
よる誤動作を防止できる。即ち、事故除去時に抑
制量の立下りを動作量の立下りより緩やかにする
ことによつて誤動作が防止できる。 FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation. First, in Step 801, data of each required terminal (i An , i An-1 , ...i An-5 ), (i Bn , i Bn-1 , ... i Bn-5 ),
(i Cn , i Cn-1 , ...i Cn-5 ) are read out, and in Step 802, a differential current component (i dn , i dn-1 , ... i dn-5 ) is created.
The differential current i dn is created from each terminal current i An , i Bn , i Cn using equation (8). In Step803, Step801,
Data string obtained in 802 (i An , i Bn , i Cn , i dn ),
(i An-1 , i Bn-1 , i Cn-1 , i dn-1 )...(i An-5 , i Bn-5 ,
i Cn-5 , i dn-5 ), we create quantities I An , I Bn , I Cn , and I dn that are proportional to the magnitude of the alternating current electricity amount shown by equation (7).
In Step 804, I An , I Bn , I Cn obtained in Step 803
The suppression amount I Rn is calculated from equation (9). Furthermore, I Rn
Since it is necessary for n samplings after time m, it is stored in a predetermined data memory (RAM) 36. In Step 805 , a predetermined data memory ( RAM ) 36 and detects the maximum value I RMAXn among I Rn and (I Rn-1 , I Rn-2 . . . I Rn-o ). Step806 is Step805
and (I RMAXn , I dn ) obtained in 803 and the constant R 1 ,
It is detected from K 01 whether equation (4) holds. If this is established, in Step 807,
(I RMAXn , I dn ) and constants obtained in Steps 805 and 803
It is detected from R 2 and K 02 whether equation (5) holds. If this is established, it is determined that there is an operation and the process proceeds to the next step. If the equation (4) does not hold in step 806, it is determined that there is no operation and the process proceeds to the next step. Further, if the equation (5) does not hold in Step 807, it is determined that the operation is not performed and the process proceeds to the next step. By carrying out the above processing, it is possible to prevent malfunctions due to lack of time coordination between the amount of suppression and the amount of operation during accident removal when the effect of the CT saturation described above still remains. That is, by making the fall of the suppression amount more gradual than the fall of the operation amount when eliminating an accident, malfunctions can be prevented.
第9図は抑制量と動作量との時間関係をnをパ
ラメータとして示したものである。なお、ここで
nは現時点を基準にした過去のサンプリング回数
である。第9図の横軸は時間、縦軸は動作量Idn
及び抑制量(R1IRMAXn+K01)の大きさを示して
いる。同図の動作量に注目すると、ある時定数に
よつてCT誤差分の影響が低下し、動作量が低下
していることがわかる。時刻t0において事故が除
去されると、飽和端子のCT残留磁束による影響
だけが残り、非飽和端子では事故除去と同時に負
荷電流のみとなるので動作量はt0から一定時間だ
け残ることになる。そしてそれ以降は減衰し略々
零レベルとなる。 FIG. 9 shows the time relationship between the amount of suppression and the amount of operation using n as a parameter. Note that n here is the number of past samplings based on the current time. In Figure 9, the horizontal axis is time, and the vertical axis is the amount of movement I dn.
and the magnitude of the suppression amount (R 1 I RMAXn +K 01 ). If we pay attention to the amount of motion in the figure, we can see that the influence of the CT error is reduced by a certain time constant, and the amount of motion is reduced. When the fault is removed at time t 0 , only the influence of the CT residual magnetic flux at the saturated terminal remains, and at the non-saturated terminal, as soon as the fault is removed, only the load current remains, so the operating amount remains for a certain period of time from t 0 . . After that, it attenuates to almost zero level.
次に抑制量に注目すると、n=0のIRMAX=IRn
とした場合はT0間だけ抑制量(R1IRMAXn+K01)
が動作量Idnより小さくなることがある。しかし、
n=3以上では動作量が抑制量を越えることなく
誤動作に至ることはない。n=2の場合はT2間
だけ誤動作期間があるが、T0よりはるかに小さ
くなつている。以上の如く、抑制量の立下りを緩
やかにすることにより、前述した動作量と抑制量
の立下り時の時間協調の不揃いによる誤動作を防
止することができることが明らかになつた。な
お、抑制量の立下りを緩やかにする方法として(6)
式の方法によらず下式によつても実現できる。 Next, focusing on the amount of suppression, I RMAX = I Rn for n = 0
In this case, the amount of suppression is only during T 0 (R 1 I RMAXn + K 01 )
may be smaller than the operating amount I dn . but,
When n=3 or more, the operation amount does not exceed the suppression amount and malfunction does not occur. In the case of n=2, there is a malfunction period only for T 2 , but it is much smaller than T 0 . As described above, it has become clear that by slowing down the fall of the suppression amount, it is possible to prevent malfunctions due to the uneven time coordination at the time of the fall of the operation amount and the suppression amount described above. In addition, as a method to make the fall of the suppression amount gradual, (6)
This can be realized not only by the method of the formula but also by the formula below.
IRMAXn=MAX(IRn,ξIRMAXn-1) ……(10)
ここでIRnは(7),(9)式から算出される前記した
ものと同一である。しかしIRMAXnはm時点のIRnと
(m−1)時点のIRMAXn-1に1より小さい定数ξ
を乗じた値ξIRMAXn-1との大きい方の値とする。 I RMAXn = MAX (I Rn , ξI RMAXn-1 ) (10) Here, I Rn is the same as the above-mentioned value calculated from equations (7) and (9). However, I RMAXn is a constant ξ smaller than 1 between I Rn at time m and I RMAXn-1 at (m-1) time.
The value multiplied by ξI RMAXn-1 shall be the larger value.
第10図は動作説明のためのフローチヤートで
ある。第10図において、Step101においては、
データメモリ(RAM)36から必要な各端子デ
ータ(iAn,iAn-1,……iAn-5),(iBn,iBn-1……
iBn-5),iCn,iCn-1,……iCn-5)を読み出し、
Step102において差動電流分(idn,idn-1,……
idn-5)を作る。差動電流分(idn)は各端子電流
iAn,iBniCnから(8)式により作成される。Step103
においては第8図のStep803と同様に(7)式に基い
て交流電気量の大きさに比例した量IAn,IBn,
ICn,Idnを作る。Step104においてStep803で得ら
れた各端子電流の大きさIAn,IBn,ICnより(9)式に
基いてIRnを作成する。Step105においては
Step104で得られたIRnと所定のデータメモリ
(RAM)36に記憶されている前サンプリング
時点の演算結果IRMAXn-1に定数ξを乗じた値との
大小を比較し、大きい方を検出する。同時にその
値(IRMAXn)を前記したIRMAXn-1を記憶していた
データメモリ(RAM)36に記憶する。
Step106ではStep105で得られたIRMAXnとStep103
で得られたIdn及び定数(R1,K01)とから(4)式が
成立するか否かを検出する。ここで成立した場合
はStep107においてStep105及びStep103で得られ
た(IRMAXn,Idn)と定数(R2,K02)とから(5)式
が成立するか否かを検出する。これが成立した場
合は動作と判定し次の処理へ進む。Step106又は
107が成立しない場合は不動作と判定し次に処理
へ進む。 FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation. In Figure 10, in Step 101,
Necessary terminal data (i An , i An-1 , ...i An-5 ), (i Bn , i Bn-1 ...) from the data memory (RAM) 36
i Bn-5 ), i Cn , i Cn-1 , ...i Cn-5 ),
In Step 102, the differential current (i dn , i dn-1 , ...
i dn-5 ). The differential current (i dn ) is the current at each terminal.
It is created using equation (8) from i An and i Bn i Cn . Step103
Similarly to Step 803 in Figure 8, quantities I An , I Bn , I Bn , which are proportional to the magnitude of AC electricity are calculated based on equation (7).
Create I Cn and I dn . In Step 104, I Rn is created based on equation (9) from the magnitudes of the terminal currents I An , I Bn , and I Cn obtained in Step 803. In Step 105
The magnitude of I Rn obtained in Step 104 is compared with the value obtained by multiplying the calculation result I RMAXn-1 at the previous sampling point stored in a predetermined data memory (RAM) 36 by a constant ξ, and the larger one is detected. . At the same time, the value (I RMAXn ) is stored in the data memory (RAM) 36 that had previously stored the above-mentioned I RMAXn-1 .
In Step 106, I RMAXn obtained in Step 105 and Step 103
It is detected from the I dn obtained in and the constants (R 1 , K 01 ) whether equation (4) holds. If it holds true here, it is detected in Step 107 whether equation (5) holds or not from (I RMAXn , I dn ) obtained in Step 105 and Step 103 and constants (R 2 , K 02 ). If this is true, it is determined that there is an operation and the process proceeds to the next step. Step106 or
If 107 is not satisfied, it is determined that there is no operation and the process proceeds to the next step.
以上の処理を施すことによつて(6)式の場合と同
様に動作量と抑制量の立下り時間協調不足による
誤動作を防止することができる。 By performing the above processing, it is possible to prevent malfunctions due to insufficient coordination of the fall times of the operation amount and the suppression amount, as in the case of equation (6).
第11図は抑制量と動作量との時間関係をξを
パラメータとして示したものである。第11図か
らわかるように、ξを1に近づければ抑制量の立
下りをより遅らせることができる。 FIG. 11 shows the time relationship between the amount of suppression and the amount of operation using ξ as a parameter. As can be seen from FIG. 11, if ξ approaches 1, the fall of the suppression amount can be further delayed.
ここで(10)式の定性的な意味は、抑制量IRnの立
下りが急岐な場合はξIRMAX-1の効果によつてなめ
らかになり、逆にIRnの立下りがなめらかな場合
にはIRnが支配的であると云うことである。 Here, the qualitative meaning of equation (10) is that when the fall of the suppression amount I Rn is abrupt, it becomes smooth due to the effect of ξI RMAX-1 , and conversely, when the fall of I Rn is smooth, This means that I Rn is dominant.
以上の如く本発明で提案した(6)式及び(10)式で示
される方法によつて、区間外事故除去時の動作量
と抑制量の立下り時間協調不足による誤動作を防
止することができる。 As described above, by the method shown by equations (6) and (10) proposed by the present invention, it is possible to prevent malfunctions due to insufficient coordination of the fall time of the operation amount and suppression amount when removing an out-of-section accident. .
なお、本発明は上記した実施例に限定されるも
のではなく、次のような方式にも適用できるもの
である。即ち、電流差動継電器として小電流域、
大電流域特性(4),(5)式の2特性を有するもの以外
に、両者の特性の長所を加味した1特性とした場
合の抑制分にも適用できる。更に、本発明の対象
とする事故除去時の誤動作現象が小電流域での問
題であれば、前記(4)式の小電流域特性のみに(6)式
又は(10)式のIRMAXnを適用し、大電流特性の抑制量
としてはIRnを適用すればよい。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments, but can also be applied to the following methods. In other words, as a current differential relay, small current range,
In addition to the large current area characteristics (4) and (5), which have the two characteristics, the present invention can also be applied to the suppression when the advantages of both characteristics are combined into one characteristic. Furthermore, if the malfunction phenomenon during fault elimination, which is the subject of the present invention, is a problem in the small current range, I RMAXn in equation (6) or (10) can be applied only to the small current range characteristic in equation (4) above. I Rn may be applied as the amount of suppression of the large current characteristics.
即ち、
Idn−R1×IRMAXnK01 ……(11)
Idn−R2×IRnK02 ……(12)
なる式となる。但し、IRMAXnは(6)式又は(10)式を適
用する。又、振幅値に対しては(7)式の代りに以下
の式を用いてもよいことは云うまでもない。 That is, the following equations are obtained: I dn −R 1 ×I RMAXn K 01 ……(11) I dn −R 2 ×I Rn K 02 ……(12). However, formula (6) or formula (10) is applied to I RMAXn . Furthermore, it goes without saying that the following equation may be used instead of equation (7) for the amplitude value.
I( )n=5 〓i=0 |i( )n-i| ……(13) 但し( )はd,A,B,Cが入る。 I ( )n = 5 〓 i=0 |i ( )ni | ...(13) However, d, A, B, and C are entered in ( ).
更に、電流差動継電器の動作式を(4)〜(9)式に限
ることなく、次式で示すように交流量の振幅値の
2乗値としても可能である。 Furthermore, the operating formula of the current differential relay is not limited to formulas (4) to (9), and may be the square value of the amplitude value of the alternating current amount as shown in the following formula.
I2 dn−R1′×I2 RMAXnK01′ I2 dn−R2′×I2 RMAXnK02′ I2 RMAX=MAX(I2 Rn,I2 Rn-1……I2 Rn-o) I2 ( )n=i( )n+i( )n-3 I2 RMAXn=I2 An+I2 Bn+I2 Cn……(14) 但し( )はd,A,B,Cが入る。I 2 dn −R 1 ′×I 2 RMAXn K 01 ′ I 2 dn −R 2 ′×I 2 RMAXn K 02 ′ I 2 RMAX = MAX(I 2 Rn , I 2 Rn-1 ……I 2 Rn-o ) I 2 ( )n = i ( )n + i ( )n-3 I 2 RMAXn = I 2 An + I 2 Bn + I 2 Cn ...(14) However, d, A, B, and C are entered in ().
R1′,R2B′,K01′,K02′は定数
又、上記実施例では3端子構成として電力系統
を説明したが、2端子構成又は4端子構成以上の
場合にも適用できる。この場合には前記(8),(9)式
に対応する量として、
idn=i(1)n+i(2)n+……+i(N)n
IRn=I(1)n+I(2)n+……+I(N)n ……(15)
を演算し、これに(4),(5),(6)式を適用すればよ
い。なお( )内のNは端子数である。そして本
実施例では保護区間を送電線として説明したが、
これに限定されるものではなく、例えば母線、変
圧器等の保護にも適用できることは勿論である。 R 1 ′, R 2 B′, K 01 ′, and K 02 ′ are constants. In the above embodiment, the power system has been described as having a three-terminal configuration, but it can also be applied to a two-terminal configuration, a four-terminal configuration, or more. In this case, as the quantities corresponding to the above formulas (8) and (9), i dn = i (1)n + i (2)n +...+i (N)n I Rn = I (1)n + I ( 2)n +...+I (N)n ...(15) is calculated, and formulas (4), (5), and (6) are applied to this. Note that N in parentheses is the number of terminals. In this example, the protection zone was explained as a power transmission line, but
It goes without saying that the present invention is not limited to this, and can also be applied to the protection of busbars, transformers, etc., for example.
以上説明した如く、本発明によれば抑制量とし
て各端子からサンプリングされたサンプリング値
のうちから最大値を使用し、しかも動作量の立下
りよりも抑制量の立下りを遅らせることにより、
抑制量と動作量との時間協調をとるよう構成した
ので、区間外事故除去時における誤動作を防止し
得る電流差動保護継電装置を供給することができ
る。
As explained above, according to the present invention, by using the maximum value from among the sampling values sampled from each terminal as the suppression amount and delaying the fall of the suppression amount from the fall of the operation amount,
Since the amount of suppression and the amount of operation are configured to be time-coordinated, it is possible to provide a current differential protection relay device that can prevent malfunctions when removing an out-of-section fault.
第1図は電流差動保護方式の一般的な原理を説
明する図、第2図は外部故障時に1端子に集中し
て電流が流れる様子を説明する図、第3図は内部
故障時に電流が流出する端子が生ずる場合を説明
する図、第4図は電流差動継電器の小電流域特性
と大電流域特性の一般的説明を行なうための図、
第5図はCTの直流飽和波形と各端子の電流振幅
値の時間的関係を説明する図、第6図はCT飽和
時と飽和による影響が残つている場合の事故除去
時の動作量と抑制量との関係を概念的に示す図、
第7図は本発明による電流差動継電装置の一実施
例構成図、第8図は動作説明のためのフローチヤ
ート、第9図は動作量と抑制量との時間協調を説
明する図、第10図は他の検出量を用いて時間協
調させる場合を説明するフローチヤート、第11
図は動作量と抑制量との時間協調を説明する図で
ある。
1…電流変成器、2…送電線、3…電流差動継
電器、4…伝送装置、31…入力変換器、32…
フイルタ、33…サンプリングホールド回路、3
4…マルチプレクサ、35…アナログ/デジタル
変換回路、36…データ・メモリ、37…中央演
算処理部、38…プログラム・メモリ、39…入
出力インターフエース回路。
Figure 1 is a diagram explaining the general principle of the current differential protection system, Figure 2 is a diagram explaining how current flows concentrated in one terminal when an external failure occurs, and Figure 3 is a diagram explaining how current flows when an internal failure occurs. Figure 4 is a diagram for explaining the case where a terminal leaks out, and Figure 4 is a diagram for giving a general explanation of the small current area characteristics and large current area characteristics of a current differential relay.
Figure 5 is a diagram explaining the temporal relationship between the CT DC saturation waveform and the current amplitude value of each terminal, and Figure 6 is the amount of operation and suppression during fault removal when the CT is saturated and when the influence of saturation remains. Diagram conceptually showing the relationship with quantity,
FIG. 7 is a configuration diagram of an embodiment of the current differential relay device according to the present invention, FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation, and FIG. 9 is a diagram for explaining the time coordination between the operating amount and the suppression amount. FIG. 10 is a flowchart explaining the case of time coordination using other detected quantities;
The figure is a diagram illustrating time coordination between the amount of operation and the amount of suppression. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Current transformer, 2...Power transmission line, 3...Current differential relay, 4...Transmission device, 31...Input converter, 32...
Filter, 33...Sampling hold circuit, 3
4... Multiplexer, 35... Analog/digital conversion circuit, 36... Data memory, 37... Central processing unit, 38... Program memory, 39... Input/output interface circuit.
Claims (1)
期をもつてサンプリングし、これらのサンプリン
グされた検出データを用いて保護演算を行なう電
流差動保護継電装置において、検出データが格納
されたデータメモリから必要とする各端子データ
を読み出す手段と、読み出された各データをもと
に動作量を作成する手段と、データメモリ内の各
端子データ列を用いて各電気量に比例した振幅値
を作成する手段と、前記各振幅値をもとに抑制量
を作成して記憶する手段と、前記記憶された過去
nサンプリング間の抑制量のうちから最大値を検
出する手段と、前記動作量と抑制量のうちの最大
値を用いて動作判定する小電流域特性と大電流域
特性を有する判定手段とを備えたことを特徴とす
る電流差動保護継電装置。 2 電力系統の各端子電流値を同一時刻、一定周
期をもつてサンプリングし、これらのサンプリン
グされた検出データを用いて保護演算を行なう電
流差動保護継電装置において、検出データが格納
されたデータメモリから必要とする各端子データ
を読み出す手段と、読み出された各データをもと
に動作量を作成する手段と、データメモリ内の各
端子データ列を用いて各電気量に比例する振幅値
を作成する手段と、前記各振幅値をもとに抑制量
を作成して記憶する手段と、既に記憶されている
一定時間前に使つた抑制量に正の定数を乗じて得
られた抑制量と現時点で作成された抑制量とのう
ちで大きいものを選択する手段と、前記動作量と
選択された抑制量を用いて動作判定する小電流域
特性と大電流域特性を有する判定手段とを備えた
ことを特徴とする電流差動保護継電装置。[Scope of Claims] 1. In a current differential protection relay device that samples the current value of each terminal of a power system at the same time and at a constant period, and performs a protection calculation using these sampled detection data, A means for reading each required terminal data from a data memory in which data is stored, a means for creating an operation amount based on each read data, and a means for creating an operation amount based on each terminal data string in the data memory. means for creating an amplitude value proportional to the amount, means for creating and storing a suppression amount based on each of the amplitude values, and detecting a maximum value from among the stored suppression amounts for the past n samplings. A current differential protection relay device comprising: a means for determining operation using a maximum value of the operation amount and the suppression amount; and a determination means having a small current region characteristic and a large current region characteristic for determining an operation using the maximum value of the operation amount and the suppression amount. 2. In a current differential protection relay device that samples the current value of each terminal of the power system at the same time and at a fixed period, and performs protection calculations using these sampled detection data, data in which detection data is stored. A means for reading out each required terminal data from the memory, a means for creating an operating quantity based on each read data, and an amplitude value proportional to each electrical quantity using each terminal data string in the data memory. means for creating and storing a suppression amount based on each of the amplitude values, and a suppression amount obtained by multiplying the already stored suppression amount used a certain time ago by a positive constant. and a means for selecting a larger one from the amount of suppression created at the current time, and a determination means having a small current region characteristic and a large current region characteristic that determines the operation using the amount of operation and the selected amount of suppression. A current differential protection relay device characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058540A JPS58175924A (en) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | Current difference protecting relay unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57058540A JPS58175924A (en) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | Current difference protecting relay unit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58175924A JPS58175924A (en) | 1983-10-15 |
| JPH0124012B2 true JPH0124012B2 (en) | 1989-05-09 |
Family
ID=13087270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57058540A Granted JPS58175924A (en) | 1982-04-08 | 1982-04-08 | Current difference protecting relay unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58175924A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5349037B2 (en) * | 2008-12-25 | 2013-11-20 | 三菱電機株式会社 | Current differential protection relay device |
| JP5664166B2 (en) * | 2010-11-22 | 2015-02-04 | 株式会社明電舎 | Current differential protection relay device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607453B2 (en) * | 1974-02-20 | 1985-02-25 | 三菱電機株式会社 | digital differential relay |
-
1982
- 1982-04-08 JP JP57058540A patent/JPS58175924A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58175924A (en) | 1983-10-15 |
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