一种距离继电装置，包括：以预定的间隔对与从保护对象（ＴＬ）获得的电压（Ｖ）及电流（Ｉ）有关的电量进行取样的取样单元（３）； 将与该取样单元取样的电压（Ｖ）及电流（Ｉ）有关的电量变换成数字数据（Ｖ，Ｉ）的Ａ／Ｄ变换单元（５）； 输入通过该Ａ／Ｄ变换单元（５）变换后的数字数据（Ｖ，Ｉ），并根据预定的运算式进行从继电装置（ＲＹ）的设置点看为前方的故障检测计算的方向继电单元（８－１）； 输入上述数字数据（Ｖ，Ｉ），并根据预定的运算式进行从继电装置（ＲＹ）的设置点看在预定的设定范围内的故障检测计算的第１级距离继电单元（８－２）； 输入上述数字数据（Ｖ，Ｉ），用比上述第１级距离继电单元（８－２）的计算所使用的数据时间长度短的数据时间长度计算，并进行比该第１级距离继电单元（８－２）窄的范围内的故障检测计算的故障检测继电单元（９）； 以上述第１级距离继电单元（８－２）或故障检测继电单元（９）中的至少一个的检测动作和上述方向继电单元（８－１）的检测动作为条件，导出继电器输出（Ｚ１）的逻辑单元（１４）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种进行电力系统的保护的距离继电装置，特别是一种高速地检测电力系统的至近端故障的距离继电装置。
技术介绍
距离继电装置通过判定从继电器的设置点看去的故障点的方向的方向继电器、和求出从继电器的设置点到故障点的距离的距离继电器的组合，判断保护范围内是否有故障。并且，当保护范围内有故障时，距离继电装置立即输出断路器断路信号。图25表示阻抗面上表示的起方向继电器作用的姆欧继电器及起距离继电器作用的电抗继电器的动作特性图。在图25中，两继电器特性的重叠部分，即图中的阴影部分为距离继电装置的第1级保护区域。图26为导出由这些姆欧继电器及距离继电器的组合形成的距离继电装置的第1级动作输出的逻辑时序电路。Mho为姆欧继电器，X1为电抗继电器。11为在这两个继电器同时动作(即动作输出“1”)时动作的“与”电路，构成为可生成距离继电装置的第1级输出Z1。但是，所述电抗继电器X1的保护范围一般设定为从自己一端到另一端的持续输电线全长的80％左右。距离继电装置作为主保护用而使用时，要求距离继电装置在第1级X1的动作区域(80％)内发生系统故障时高速动作。并且，当在作为第2级X2的保护范围的剩下20％的范围内发生系统故障时，为了使距离继电装置作为后备保护用而动作，由定时装置限时动作。图27为该距离继电装置的动作的形态，表示分别设置在相对的A端子、B端子上的距离继电装置Ry-A、Ry-B的第1级动作范围和第二级动作范围。在由于输入变量器的特性误差或在运算部的运算误差等，使计算的继电器设置点到故障点的距离比实际距离短时，距离继电装置在超出本来的保护范围以外的故障也断路。我们管这种情况叫“越站”(overreach)。越站有时会对电力系统带来很大的影响。因此，为了不产生越站，要求距离继电装置在计算到故障点的距离时具有高的精度。并且，如果运算错误，即使该方向继电器的背后发生故障也断路，因此，对于方向继电器也同距离继电器一样要求高的精度。图28为用数字型保护继电器构成距离继电装置时的方框图。电力系统TL的电压V、电流1分别被变压器PT及变流器CT变换，然后用辅助变量器1-1、1-2变换成预定的大小。从该辅助变量器1-1、1-2输出的电压、电流输入模拟滤波器2中除去高频杂波。模拟滤波器2的输出被输入取样保持电路3中，以一定的取样间隔取样。取样保持电路3的取样输出，在多路转换器4中按时间序列重新排列，在A/D变换器5中变换成数字数据，输入到数字滤波器67中。该数字滤波器67起除去给保护继电运算带来坏影响的成分，例如直流成分等的作用。由于该数字滤波器67的详细说明登载在例如日本电气学会大学讲义、保护继电工程学(Protection Relay IEEJ)的第110页第6.1表中，因此在这里省略。然后，将该数字滤波器67的输出输入到运算电路89中，进行故障方向及测距运算，将该运算结果根据预定的逻辑进行逻辑处理，并输出作为继电器的指令。并且，一般地，上述数字滤波器67的传递函数通过延长使用的数据时间，即，使用更多的取样数据来编制性能更高的滤波器。但其负面，滤波处理费时间，应答迟缓。对于运算电路89，例如也具有在计算电流的大小时，从使用更多的取样数据进行运算的继电器运算算法，到使用更少的数据进行运算的继电器运算算法的多个运算算法。对于这样的继电器运算算法，登载在例如日本《电气学会技术报告第641号(IEEJ Technical Report №641)保护继电器系统基本技术体系》P85等中。因此，对于这样的运算电路89，也与数字滤波器67一样，如果取更长的数据触发脉宽(使用的数据时间长度)使用更多的数据，则虽然精度提高，但应答一般变迟缓。如上所述，为了提高测距计算的精度，滤波器或者继电器运算方式必须选择耐杂波强的元件，但反过来牺牲了动作时间。而在离电力系统的母线近的地方发生故障(至近端故障)时，由于故障电流大，并给系统的影响也大，因此，期望继电器能够高速动作。以前的保护继电器为了提高对保护范围的边界部附近发生的故障(上述从自己一端看去80％附近发生的故障)的测距精度，使用了很多的数据。其结果，即使在发生很可能给系统带来影响这样大的至近端故障时，也不能缩短保护继电器的动作时间。
技术实现思路
本专利技术的实施方式的距离继电装置，在保护范围的边界部附近保持与以前同等的测距计算精度，高速地检测继电器设置点附近的地点发生的故障，输出断路指令。因此，本专利技术的一个实施方式的距离继电装置，以预定的间隔抽取与从保护对象获取的电压及电流有关的电量，变换成数字数字数据，并输入该数字数字数据进行故障方向计算及距离测定计算，根据预定的逻辑导出这些计算结果作为继电器的导出。并且，该距离继电装置，包括输入上述数字数据，并根据预定的运算式进行从继电装置设置点看为前方的故障的检测计算的方向继电单元；输入上述数据，并根据预定的运算式进行从继电器的设置点看为预先设定的设定范围内的故障检测计算的第1级距离继电单元；输入上述数字数据，并用长度比上述第1级距离继电单元的运算所使用的数据时间短的数据时间进行计算，同时进行比该第1级距离继电单元窄的范围内的故障检测计算的故障检测继电单元；以上述第1级距离继电单元或者故障检测继电单元中的至少一方的动作和上述方向继电单元的动作为条件导出继电器的输出。如果采用这一实施方式的距离继电装置，则通过使故障检测继电单元侧使用的数据时间的长度比方向继电单元及第1级距离继电单元侧使用的数据时间短，可以高速地检测比第1级距离继电单元的保护范围更窄的范围内的故障。本专利技术的另外的目的和优点将在下面的叙述中阐明，并且部分地能从叙述中显而易见，或者能够从专利技术的实践中弄清楚。本专利技术的目的和优点可以依靠以下详细指出的手段及其组合认识到和获得。附图说明下面的附图与说明结合并构成说明书的一部分，说明本专利技术的实施例，并与上面的一般叙述和以下给出的实施例的详细叙述一起用来说明本专利技术的原理。图1表示本专利技术的实施例的距离继电装置与其保护对象的关系的方框图。图2本专利技术的第1实施例的距离继电装置的方框图。图3本专利技术的第1实施例的距离继电装置的动作特性图。图4本专利技术的第1实施例中从各继电器的输出到第1级动作输出的逻辑时序电路图。图5本专利技术的第1实施例中距离继电装置的动作时间的示意图。图6本专利技术的第2实施例的距离继电装置的动作特性图。图7本专利技术的第2实施例中从各继电器的输出到第1级动作输出的逻辑时序电路图。图8本专利技术的第3实施例的距离继电装置的方框图。图9本专利技术的第3实施例的距离继电装置的动作特性图。图10本专利技术的第3实施例中从各继电器的输出到第1级动作输出的逻辑时序电路图。图11将本专利技术的第3实施例应用到第2实施例时从各继电器的输出到第1级动作输出的逻辑时序电路图。图12本专利技术的第4实施例的距离继电装置的方框图。图13本专利技术的第5实施例的距离继电装置的方框图。图14本专利技术的第5实施例采用的高速欠电压继电器的动作特性图。图15本专利技术的第5实施例中从各继电器的输出到第1级动作输出的逻辑时序电路图。图16将本专利技术的第5实施例应用到第2实施形态时从各继电器的输出到第1级动作输出的逻辑时序电路图。图17本专利技术的第6实施例的距离继电装置的方框图。图18本专利技术的第6实施例采用的高速过电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种距离继电装置，包括以预定的间隔对与从保护对象(TL)获得的电压(V)及电流(I)有关的电量进行取样的取样单元(3)；将与该取样单元取样的电压(V)及电流(I)有关的电量变换成数字数据(V，I)的A/D变换单元(5)；输入通过该A/D变换单元(5)变换后的数字数据(V，I)，并根据预定的运算式进行从继电装置(RY)的设置点看为前方的故障检测计算的方向继电单元(8-1)；输入上述数字数据(V，I)，并根据预定的运算式进行从继电装置(RY)的设置点看在预定的设定范围内的故障检测计算的第1级距离继电单元(8-2)；输入上述数字数据(V，I)，用比上述第1级距离继电单元(8-2)的计算所使用的数据时间长度短的数据时间长度计算，并进行比该第1级距离继电单元(8-2)窄的范围内的故障检测计算的故障检测继电单元(9)；以上述第1级距离继电单元(8-2)或故障检测继电单元(9)中的至少一个的检测动作和上述方向继电单元(8-1)的检测动作为条件，导出继电器输出(Z1)的逻辑单元(14)。2.如权利要求1所述的距离继电装置，上述方向继电单元(8-1)、上述第1级距离继电单元(8-2)及上述故障检测继电单元(9)用数字滤波器(6)、(7)滤波处理输入数据(V，I)后，进行预定的故障检测计算；对于各数字滤波器(6)、(7)的滤波处理所需要的时间，将上述故障检测继电单元(9)的滤波处理(7)所需要的时间设定为比上述方向继电单元(8-1)及上述第1级距离继电单元(8-2)的滤波处理(6)所需要的时间短。3.如权利要求1所述的距离继电装置，上述方向继电单元(8-1)、上述第1级距离继电单元(8-2)及上述故障检测继电单元(9)用数字滤波器(6)、(7)滤波处理输入数据(V，I)后，进行预定的故障检测计算；将上述故障检测继电单元(9)的故障检测计算所使用的数据时间长度设定为比上述方向继电单元(8-1)及第1级距离继电单元(8-2)的故障检测计算所使用的数据时间长度短。4.如权利要求1所述的距离继电装置，包括设定值比上述方向继电单元(8-1)大的第2方向继电单元(10)；上述逻辑单元(14)在上述第2方向判别单元(10)与上述故障检测单元(9)一起动作，或者上述方向继电单元(8-1)与上述第1级距离继电单元(8-2)一起动作的任何一种情况下，导出继电器输出(Z1)。5.如权利要求2所述的距离继电装置，包括设定值比上述方向继电单元(8-1)大的第2方向继电单元(10)；上述逻辑单元(14)在上述第2方向判别单元(10)与上述故障检测单元(9)一起动作，或者上述方向继电单元(8-1)与上述第1级距离继电单元(8-2)一起动作的任何一种情况下，导出继电器输出(Z1)。6.如权利要求3所述的距离继电装置，包括设定值比上述方向继电单元(8-1)大的第2方向继电单元(10)；上述逻辑单元(14)在上述第2方向判别单元(10)与上述故障检测单元(9)一起动作，或者上述方向继电单元(8-1)与上述第1级距离继电单元(8-2)一起动作的任何一种情况下，导出继电器输出(Z1)。7.如权利要求1所述的距离继电装置，使用设定值比上述第1级距...
【专利技术属性】
技术研发人员：加濑高弘，天羽秀也，松岛哲郎，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：
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