JP2015220948A - Digital protection relay system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ディジタル保護リレーの故障時およびその復旧時においても保護対象の保護を可能としたディジタル保護リレーシステムに関する。 The present invention relates to a digital protection relay system that enables protection of a protection target even when a digital protection relay fails and is restored.
ディジタル保護リレーは、電力系統、電力機器などの保護対象における事故を検知し、当該部位に設置された遮断器を開放して、事故電流を除去する機能を果たしている。具体的には、電力系統、電力機器などの保護対象における電流、電圧などの電気量の各種状態を示すデータを一定周期毎にマイクロプロセッサに取り込む。マイクロプロセッサ内では、これを駆動するプログラムによって予め定められた処理手順に従い、取り込んだ電流、電圧に基づくリレー演算処理、保護シーケンス処理を実行し、電力系統、電力機器における事故発生を検知する。そして事故発生と判断した場合、保護指令を出力し、遮断器を開放して電力系統、電力機器の保護を行う。 The digital protection relay has a function of detecting an accident in a protection target such as an electric power system and an electric power device and removing a fault current by opening a circuit breaker installed in the part. Specifically, data indicating various states of electric quantity such as current and voltage in a protection target such as a power system and a power device is taken into a microprocessor at regular intervals. In the microprocessor, according to a processing procedure predetermined by a program for driving the microprocessor, relay calculation processing based on the captured current and voltage and protection sequence processing are executed to detect occurrence of an accident in the power system and the power equipment. When it is determined that an accident has occurred, a protection command is output, the circuit breaker is opened, and the power system and power equipment are protected.
係るディジタル保護リレーでは、保護対象における事故を確実に検知することが求められ、事故ではないのに誤って事故と判断してしまうこと（誤動作）、事故なのに事故判定できないこと（誤不動作）といった不正動作を阻止するためのシステム構成、事故判断ロジックの採用が行われている。特にディジタル保護リレーを構成する電子回路部分における単一部品故障時の誤動作を阻止する構成が必要となる。 In such digital protection relays, it is required to detect accidents in the protection target with certainty, such as accidents that are not accidents (false), accidents that cannot be judged (malfunctions) Adopting system configuration and accident judgment logic to prevent unauthorized operation. In particular, it is necessary to have a configuration that prevents malfunction when a single component fails in the electronic circuit portion constituting the digital protection relay.
このため、多くのディジタル保護リレーでは、ハードウェアをメインリレー（主検出リレー）とフェイルセーフリレー（事故検出リレー）に分離し、メインリレーとフェイルセーフリレーのそれぞれで、前述のデータ取り込み、リレー演算処理、保護シーケンス処理を実行し、保護対象の電力系統、電力機器において事故発生と判断した場合、それぞれで保護指令を出力する。そのうえでメインリレーとフェイルセーフリレーの保護指令のＡＮＤ条件により、最終的に遮断器へ保護指令を出力する構成としている。この異方式二重化構成によれば、一方が誤って動作出力を与えたとしても、他方の正しい不動作により全体としては誤出力が阻止できる。 For this reason, in many digital protection relays, the hardware is separated into a main relay (main detection relay) and a failsafe relay (accident detection relay). When the process and the protection sequence process are executed and it is determined that an accident has occurred in the power system and power device to be protected, a protection command is output for each. In addition, the protection command is finally output to the circuit breaker according to the AND condition of the protection commands of the main relay and the failsafe relay. According to this different-system duplex configuration, even if one side gives an operation output by mistake, an incorrect output can be prevented as a whole by the other correct operation.
然るにディジタル保護リレーにおける信頼性の向上要求は、さらに次の点に及ぶ。つまりメインリレー（主検出リレー）とフェイルセーフリレー（事故検出リレー）による異方式二重化の構成において、その一方における単一部品故障発生時における不要な保護指令出力の防止が求められる。例えば、一方のメインリレー（主検出リレー）において単一部品故障が発生し、その出力が誤って出されている状態において、他方のフェイルセーフリレー（事故検出リレー）が事故検出した場合における信頼性の低下を問題とする。このため、ディジタル保護リレーでは、一方における単一部品故障発生を検知して、最終的な保護指令出力をロックするように構成することで、さらなる信頼性の向上を確保している。 However, the demand for improving the reliability of the digital protection relay further reaches the following point. In other words, in the dual system configuration using the main relay (main detection relay) and the fail safe relay (accident detection relay), it is required to prevent unnecessary protection command output when one of the components fails. For example, reliability when a single component failure occurs in one main relay (main detection relay) and the output is erroneously output, and the other fail-safe relay (accident detection relay) detects an accident. Is a problem. For this reason, the digital protection relay is configured to detect the occurrence of a single component failure on one side and lock the final protection command output, thereby further improving the reliability.
このように一般のディジタル保護リレーでは、二重化の構成と、単一部品故障発生時の保護指令出力ロック機能を採用することにより、信頼性を確保しているが、この場合には別の課題が生じる。単一部品故障発生時の保護指令出力ロックにより、ディジタル保護リレーの故障復旧まではディジタル保護リレーは機能停止し、その間、保護対象の電力系統、電力機器の保護を行うことができなくなる。具体的には例えば、一方のメインリレー（主検出リレー）において単一部品故障が発生すると、この部品故障を検知して最終的な保護指令出力をロックするが、このロック状態はメインリレー（主検出リレー）における基板交換などの部品故障除去まで継続して行われる。これにより、この期間は保護対象の無保護期間を生じることになる。 In this way, in general digital protection relays, reliability is ensured by adopting a redundant configuration and a protection command output lock function in the event of a single component failure. Arise. Due to the protection command output lock when a single component failure occurs, the digital protection relay stops functioning until the failure of the digital protection relay is restored, and during that time, the protection target power system and power equipment cannot be protected. Specifically, for example, when a single component failure occurs in one main relay (main detection relay), this component failure is detected and the final protection command output is locked. The detection relay is continuously performed until parts failure removal such as board replacement. As a result, a non-protection period to be protected is generated during this period.
信頼性向上を図るための従来技術として、メインリレーを２重化して構成する、いわゆる、メイン−メイン構成のディジタル保護リレーが、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１によるディジタル保護リレーは、２重化された２つのメインリレーのそれぞれが自身の故障等を検出する機能を有し、２つのメインリレーが正常な場合、２つのメインリレーからの保護指令出力のＡＮＤ条件により、保護対象の電力系統、電力機器の保護を行うが、ディジタル保護リレーを構成する２つのメインリレーの一方の単一部品故障時には、正常な方のメインリレーのみで保護対象の保護を行うことを可能とするというものである。
As a prior art for improving reliability, a digital protection relay having a so-called main-main configuration in which a main relay is configured in a duplex manner is described in
以上説明したディジタル保護リレーでは、その単一部品故障発生時は、ディジタル保護リレーの機能を停止して、故障部位を特定し、その部分のみを代替品と取り替えて復旧させる方法を採用することが一般的である。このとき、当該のディジタル保護リレーが保護対象とする電力系統や電力機器は、ディジタル保護リレーが復旧するまでの期間、保護できなくなる。いわゆる無保護期間を生じてしまうシステム構成となっている。 In the digital protection relay described above, when a single component failure occurs, it is possible to stop the function of the digital protection relay, identify the faulty part, and replace only that part with a replacement to restore it. It is common. At this time, the power system and power equipment to be protected by the digital protection relay cannot be protected until the digital protection relay is restored. The system configuration causes a so-called no-protection period.
この無保護期間解消に関して電力の送配電を運用する電力会社などのユーザーは、当該のディジタル保護リレーが復旧するまでの期間、別のディジタル保護リレー（仮保護リレー）を一時的に設置する方法、無保護となる機器や系統を使用せず、電力供給を別回線へ切り替えてバイパスする方法などの運用をして対応しているが、仮保護リレーの一時設置や撤去、または、電力供給回線の切り替えなど、ユーザー側にとって負担となることを避けられない。 Regarding the elimination of this no-protection period, users such as electric power companies that operate power transmission and distribution can temporarily install another digital protection relay (temporary protection relay) until the relevant digital protection relay is restored, It does not use unprotected devices or systems, and supports the operation by switching the power supply to another line and bypassing, but temporarily installing or removing the temporary protection relay, or the power supply line It is inevitable that it will be a burden for the user such as switching.
また無保護期間が本質的に発生しないようなディジタル保護リレーのシステム構成を採用することで対応する場合もある。このシステム構成では、異方式二重化の構成と、単一部品故障発生時の保護指令出力ロック機能を採用する第１のディジタル保護リレーとは別に、バックアップ用として、第１のディジタル保護リレーと同じ構成、機能の第２のディジタル保護リレーをあらかじめ設置する。そのうえで遮断器に対する最終的な保護指令出力は、第１と第２のディジタル保護リレーの論理和出力とする。然しこの場合には、バックアップ用のディジタル保護リレー分のコスト負担となることから、数が比較的多い配電用変電所などでの適用は困難である。 In some cases, a system configuration of a digital protection relay that essentially does not generate a no-protection period is adopted. In this system configuration, the same configuration as that of the first digital protection relay is used as a backup, separately from the configuration of the dual system and the first digital protection relay that employs the protection command output lock function when a single component failure occurs. A second digital protection relay of function is installed in advance. In addition, the final protection command output to the circuit breaker is the logical sum output of the first and second digital protection relays. However, in this case, since it is a cost burden for the digital protection relay for backup, it is difficult to apply in a relatively large number of distribution substations.
以上のことから本発明においては、簡便なシステム構成により無保護期間の課題を解消することができるディジタル保護リレーシステムを提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide a digital protection relay system that can solve the problem of no protection period with a simple system configuration.
以上のことから本発明においては、保護対象から得た電気量に基づいて、保護対象の事故を検知して、保護対象に設置された遮断器を操作するディジタル保護リレーシステムであって、
ディジタル保護リレーシステムは、第１の保護対象から得た電気量に基づいて第１の保護対象の事故を検知する第１の保護継電要素と、第２の保護対象から得た電気量に基づいて第２の保護対象の事故を検知する第２の保護継電要素と、部品故障を検知する故障検知機能を備えた第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレーを備え、
保護対象に対する遮断器の操作信号は、同一の保護対象についての２つの保護継電要素が共に事故検知したとき、または第１と第２のディジタル保護リレーの一方で当該保護対象についての事故検知しかつ第１と第２のディジタル保護リレーの他方で当該ディジタル保護リレーの故障検知機能が部品故障を検知しているときに発行されることを特徴とする。
From the above, in the present invention, based on the amount of electricity obtained from the protection object, a digital protection relay system that detects an accident of the protection object and operates a circuit breaker installed in the protection object,
The digital protection relay system is based on a first protection relay element that detects an accident of the first protection object based on the amount of electricity obtained from the first protection object, and on the amount of electricity obtained from the second protection object. A second protection relay element for detecting a second protection target accident, a first digital protection relay and a second digital protection relay having a failure detection function for detecting a component failure,
The operation signal of the circuit breaker with respect to the protection object is detected when the two protection relay elements for the same protection object both detect an accident or when one of the first and second digital protection relays detects the accident. In addition, the failure detection function of the digital protection relay is issued when a component failure is detected on the other of the first and second digital protection relays.
本発明によれば、仮保護リレーの設置や電力回線の切り替え、またはバックアップ用のディジタル保護リレーを設置することを必要としないため、運用するユーザーの負担軽減やコスト抑制になる。 According to the present invention, it is not necessary to install a temporary protection relay, switch a power line, or install a digital protection relay for backup, thereby reducing the burden on the operating user and reducing costs.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図２には、一般的なディジタル保護リレーシステムと保護対象の一例である送電系統が示されている。送電系統は、例えば主変圧器ＴＲｍと、その一次側遮断器ＣＢ１と、その二次側遮断器ＣＢ２（ＣＢ２１、ＣＢ２２）と、主変圧器ＴＲｍから母線Ｂに至る主変圧器二次側回線Ｌ２１、Ｌ２２、母線Ｂに接続された送電線（回線Ｌ１１、Ｌ１２）などで主回路構成されている。なおこの送電系統の主回路構成は、保護対象を送電系統としたものであり、これはそのまま配電系統の主回路構成と置き換えて考えてもよい。以後の例では保護対象が送電系統である場合について説明するが、本発明が適用可能な保護対象は送配電線以外に、変圧器などの電気機器であってもよい。 FIG. 2 shows a general digital protection relay system and a power transmission system as an example of a protection target. The power transmission system includes, for example, a main transformer TRm, a primary circuit breaker CB1, a secondary circuit breaker CB2 (CB21, CB22), and a main transformer secondary line L21 extending from the main transformer TRm to the bus B. , L22, power transmission lines (lines L11, L12) connected to the bus B, and the like. The main circuit configuration of the power transmission system is a power transmission system to be protected, and this may be replaced with the main circuit configuration of the power distribution system as it is. In the following examples, the case where the protection target is a power transmission system will be described. However, the protection target to which the present invention can be applied may be an electrical device such as a transformer in addition to the transmission and distribution line.
送電系統の保護のために設置されるディジタル保護リレーＲｙ（Ｒｙ１１、Ｒｙ１２）は、母線Ｂに接続された送電線（回線Ｌ１１、Ｌ１２）に流れる各回線電流Ｉ１１、Ｉ１２を変流器ＣＴ１１、ＣＴ１２からそれぞれ導入し、また母線電圧Ｖを母線に設置された電圧変成器ＰＴから導入して、それぞれが担当する回線における事故を判定し、出力回路Ｏ１１、Ｏ１２を介して回線遮断器ＣＢ１１、ＣＢ１２に対して保護指令Ｔｒｉｐ１１、Ｔｒｉｐ１２を与える。 The digital protection relays Ry (Ry11, Ry12) installed for protecting the power transmission system convert the line currents I11, I12 flowing in the power transmission lines (lines L11, L12) connected to the bus B into current transformers CT11, CT12. And the bus voltage V is introduced from the voltage transformer PT installed on the bus to determine an accident in the line in charge of each, and to the circuit breakers CB11 and CB12 via the output circuits O11 and O12. On the other hand, the protection commands Trip11 and Trip12 are given.
図２に示す一般的なディジタル保護リレーシステムと保護対象の一例である送電系統の構成事例によれば、ディジタル保護リレーＲｙ１１は回線Ｌ１１を保護対象とする回線Ｌ１１専用の保護継電装置であって、回線Ｌ１１の通過電流Ｉ１１と母線電圧Ｖから内部事故判定し、回線Ｌ１１の遮断器ＣＢ１１を開放操作する。また同様に、ディジタル保護リレーＲｙ１２は回線Ｌ１２を保護対象とする回線Ｌ１２専用の保護継電装置であって、回線Ｌ１２の通過電流Ｉ１２と母線電圧Ｖから内部事故判定し、回線Ｌ１２の遮断器ＣＢ１２を開放操作する。 According to the configuration example of the general digital protection relay system and the power transmission system which is an example of the protection target shown in FIG. 2, the digital protection relay Ry11 is a protection relay device dedicated to the line L11 that protects the line L11. Then, an internal fault is determined from the passing current I11 of the line L11 and the bus voltage V, and the circuit breaker CB11 of the line L11 is opened. Similarly, the digital protection relay Ry12 is a protection relay device dedicated to the line L12 that protects the line L12, and determines an internal fault from the passing current I12 and the bus voltage V of the line L12, and the circuit breaker CB12 of the line L12. To release.
なお図２のシステム構成において、ディジタル保護リレーＲｙ１１、Ｒｙ１２は、それぞれ対応するアナログの電流、電圧を一定周期でサンプリング入力してディジタル値に変換して内部に取り込んでいる。その後、ディジタル保護リレーＲｙ１１、Ｒｙ１２に実装される複数の演算処理基板において、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて電力系統に設置される遮断器ＣＢ１１、ＣＢ１２に保護指令Ｔｒｉｐ１１、Ｔｒｉｐ１２を出力する。なお、保護対象の回線が複数存在する場合は、回線数分のディジタル保護リレーＲｙ及びその周辺機器が設置されていることは言うまでもない。 In the system configuration of FIG. 2, the digital protection relays Ry11 and Ry12 sample and input corresponding analog currents and voltages at regular intervals, convert them into digital values, and take them in. Thereafter, in a plurality of arithmetic processing boards mounted on the digital protection relays Ry11 and Ry12, a protection relay arithmetic processing is performed at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and a circuit breaker installed in the power system based on the result Protection instructions Trip11 and Trip12 are output to CB11 and CB12. Needless to say, when there are a plurality of lines to be protected, as many digital protection relays Ry and peripheral devices as there are lines are installed.
また図２の一般的な保護リレーシステム構成において、ディジタル保護リレーＲｙは、上述のメインリレーとフェイルセーフリレーによる二重化構成を備え、かつ単一部品故障が発生した場合、遮断器ＣＢへの保護指令出力Ｔｒｉｐをロックする機能を備えている。このため、ディジタル保護リレーＲｙの単一部品故障が復旧するまでの期間は無保護期間となり、仮保護リレーやバックアップ用のディジタル保護リレーでの保護が必要となる。 Further, in the general protection relay system configuration of FIG. 2, the digital protection relay Ry has a duplex configuration by the above-described main relay and fail-safe relay, and when a single component failure occurs, a protection command to the circuit breaker CB is provided. It has a function to lock the output Trip. For this reason, the period until the single component failure of the digital protection relay Ry is restored is a no-protection period, and protection with a temporary protection relay or a backup digital protection relay is required.
なお無保護期間が生じてしまうという問題は、特許文献１に記載されたシステム構成を採用する場合にも同様である。図２の保護リレーシステム構成で、ディジタル保護リレーＲｙ１１、Ｒｙ１２が、メインリレーの２重化構成であり一方に単一部品故障が発生した場合、故障が発生していない健全な他方のメインリレーのみで保護することになる。このケースでは、遮断器ＣＢへの保護指令Ｔｒｉｐが他方のメインリレーのみで成立し、出力できるため、保護を継続することが可能である。しかし、ディジタル保護リレーＲｙの単一部品故障を復旧させるには、ディジタル保護リレーＲｙの制御電源をオフにして機能停止する必要がある。このため、故障部位の確認と交換する期間はいわゆる無保護期間となり、ディジタル保護リレーＲｙで保護することができないため、やはり仮保護リレーやバックアップ用のディジタル保護リレーが必要となる。
The problem that the non-protection period occurs is the same when the system configuration described in
この問題を改善するための本発明に係るディジタル保護リレーシステムと保護対象である送電系統の構成例を図１に示している。図１のシステム構成を図２の従来システム構成と比較すると、要するに図２の従来構成の考え方は保護対象（回線）ごとにディジタル保護リレーＲｙを個別配置したに対し、図１の本発明構成の考え方は複数のディジタル保護リレーＲｙが相互に複数の保護対象（回線）を保護するように構成されている。この考え方の相違についてさらに詳細に説明する。 FIG. 1 shows a configuration example of a digital protection relay system according to the present invention and a power transmission system to be protected for improving this problem. Comparing the system configuration of FIG. 1 with the conventional system configuration of FIG. 2, the concept of the conventional configuration of FIG. 2 is that the digital protection relay Ry is individually arranged for each protection target (line), whereas the configuration of the present invention of FIG. The idea is that a plurality of digital protection relays Ry mutually protect a plurality of protection objects (lines). This difference in concept will be described in more detail.
図１の構成では、第１の保護対象である回線Ｌ１１はディジタル保護リレーＲｙ１１とディジタル保護リレーＲｙ１２で保護され、第２の保護対象である回線Ｌ１２もディジタル保護リレーＲｙ１１とディジタル保護リレーＲｙ１２で保護される。このため、ディジタル保護リレーＲｙ１１とディジタル保護リレーＲｙ１２には、回線Ｌ１１に流れる電流Ｉ１１と、回線Ｌ１２に流れる電流Ｉ１２が取り込まれている。母線電圧Ｖもディジタル保護リレーＲｙ１１とディジタル保護リレーＲｙ１２に取り込まれている。なお、これらの電流、電圧の取り込み処理は、先に説明したように一定周期でのサンプリングとディジタル値への変換処理により行われており、この点での処理の構成上の相違は存在しない。 In the configuration of FIG. 1, the first protection target line L11 is protected by the digital protection relay Ry11 and the digital protection relay Ry12, and the second protection target line L12 is also protected by the digital protection relay Ry11 and the digital protection relay Ry12. Is done. For this reason, the digital protection relay Ry11 and the digital protection relay Ry12 take in the current I11 flowing through the line L11 and the current I12 flowing through the line L12. The bus voltage V is also taken into the digital protection relay Ry11 and the digital protection relay Ry12. Note that these current and voltage acquisition processes are performed by sampling at a constant period and conversion to digital values as described above, and there is no difference in the configuration of the processes in this respect.
また図１の構成では、保護指令出力回路Ｏは、ディジタル保護リレーＲｙ１１とディジタル保護リレーＲｙ１２の双方からの保護指令を取り込んで、最終的に回線Ｌ１１、Ｌ１２の保護指令出力Ｔｒｉｐ１１、Ｔｒｉｐ１２を決定している。 In the configuration of FIG. 1, the protection command output circuit O takes protection commands from both the digital protection relay Ry11 and the digital protection relay Ry12 and finally determines the protection command outputs Trip11 and Trip12 of the lines L11 and L12. ing.
図３は、図１に示した電流、電圧を取り込んで処理するディジタル保護リレーＲｙ１１、Ｒｙ１２と保護指令出力回路Ｏの内部構成例を示している。まずディジタル保護リレーＲｙ１１、Ｒｙ１２の構成について説明すると、これは、２つのメインリレーによる二重化方式で構成され、かつメインリレーは回線Ｌ１１用のものと回線Ｌ１２用のもので構成されている。 FIG. 3 shows an internal configuration example of the digital protection relays Ry11 and Ry12 and the protection command output circuit O that take in and process the current and voltage shown in FIG. First, the configuration of the digital protection relays Ry11 and Ry12 will be described. The digital protection relays Ry11 and Ry12 are configured by a duplex system using two main relays, and the main relays are configured for the line L11 and for the line L12.
具体的には、図３においてディジタル保護リレーＲｙ１１は保護継電要素として、回線Ｌ１１保護用のメインリレーＲｙ１１ｍ１と、回線Ｌ１２保護用のメインリレーＲｙ１１ｍ２で構成されている。またディジタル保護リレーＲｙ１１内には、回線Ｌ１１保護用のメインリレーＲｙ１１ｍ１と回線Ｌ１２保護用のメインリレーＲｙ１１ｍ２を構成する回路基板内における故障検知機能Ｒｙ１１ｆを備えている。 Specifically, in FIG. 3, the digital protection relay Ry11 includes a main relay Ry11m1 for protecting the line L11 and a main relay Ry11m2 for protecting the line L12 as protective relay elements. The digital protection relay Ry11 includes a failure detection function Ry11f in the circuit board constituting the main relay Ry11m1 for protecting the line L11 and the main relay Ry11m2 for protecting the line L12.
同様にして図３においてディジタル保護リレーＲｙ１２は保護継電要素として、回線Ｌ１１保護用のメインリレーＲｙ１２ｍ１と、回線Ｌ１２保護用のメインリレーＲｙ１２ｍ２とで構成されている。またディジタル保護リレーＲｙ１２内には、回線Ｌ１１保護用のメインリレーＲｙ１２ｍ１と回線Ｌ１２保護用のメインリレーＲｙ１２ｍ２を構成する回路基板内における故障検知機能Ｒｙ１２ｆを備えている。 Similarly, in FIG. 3, the digital protection relay Ry12 includes a main relay Ry12m1 for protecting the line L11 and a main relay Ry12m2 for protecting the line L12 as protective relay elements. The digital protection relay Ry12 includes a failure detection function Ry12f in the circuit board constituting the main relay Ry12m1 for protecting the line L11 and the main relay Ry12m2 for protecting the line L12.
これらの保護継電要素（Ｒｙ１１ｍ１、Ｒｙ１１ｍ２及びＲｙ１２ｍ１、Ｒｙ１２ｍ２）からは、回線における事故判定結果としての動作出力が与えられる。また故障検知機能Ｒｙ１１ｆ、Ｒｙ１２ｆからは各回路基板の故障検知信号が与えられている。図３では各保護継電要素及び故障検知機能から、それぞれ２つの動作出力信号が与えられているが、これらは基本的に同じ内容の信号である。なお本発明において、「事故」とは保護対象に発生した異常事象の事であり、「故障」とはディジタル装置内の回路基板に発生した異常事象の事であり、区別して使用されている。 From these protective relay elements (Ry11m1, Ry11m2, Ry12m1, Ry12m2), an operation output is given as an accident determination result on the line. Also, failure detection signals for each circuit board are given from the failure detection functions Ry11f and Ry12f. In FIG. 3, two operation output signals are given from each protective relay element and the failure detection function, but these are basically the same contents. In the present invention, “accident” refers to an abnormal event that has occurred in a protection target, and “failure” refers to an abnormal event that has occurred in a circuit board in a digital device, and is used separately.
図３では保護継電要素（Ｒｙ１１ｍ１、Ｒｙ１１ｍ２及びＲｙ１２ｍ１、Ｒｙ１２ｍ２）からの動作出力信号について、動作出力信号を意味する「Ｔｒｉｐ」のあとに各保護継電要素の区別用に付加した番号形態を付与して示している。例えば保護継電要素として回線Ｌ１１保護用のメインリレーＲｙ１１ｍ１から得られる２つの動作出力信号は、Ｔｒｉｐ１１ｍ１のように表記されている。 In FIG. 3, for the operation output signals from the protective relay elements (Ry11m1, Ry11m2 and Ry12m1, Ry12m2), the number form added for distinguishing each protective relay element is given after “Trip” meaning the operation output signal. As shown. For example, two operation output signals obtained from the main relay Ry11m1 for protecting the line L11 as a protective relay element are represented as Trip11m1.
また故障検知機能Ｒｙ１１ｆ、Ｒｙ１２ｆからの故障検知信号について、故障検知信号を意味する「Ｆ」のあとに各故障検知機能Ｒｙ１１ｆ、Ｒｙ１２ｆの区別用に付加した番号形態を付与して示している。例えば故障検知機能Ｒｙ１１ｆから得られる２つの故障検知信号は、Ｆ１１ｆのように表記されている。 In addition, the failure detection signals from the failure detection functions Ry11f and Ry12f are shown with a number form added to distinguish the failure detection functions Ry11f and Ry12f after “F” meaning the failure detection signal. For example, two failure detection signals obtained from the failure detection function Ry11f are expressed as F11f.
これらの保護継電要素（Ｒｙ１１ｍ１、Ｒｙ１１ｍ２及びＲｙ１２ｍ１、Ｒｙ１２ｍ２）からの動作出力信号及び故障検知機能Ｒｙ１１ｆ、Ｒｙ１２ｆからの故障検知信号は、保護指令出力回路Ｏに集約されている。 The operation output signals from these protective relay elements (Ry11m1, Ry11m2 and Ry12m1, Ry12m2) and the failure detection signals from the failure detection functions Ry11f and Ry12f are collected in the protection command output circuit O.
なお本発明において、メインリレーとはその動作原理によらず、保護対象の区間内における事故の検知を行うものである。つまり保護区間内外の判定を行い、その内部領域に生じた事故の場合のみ動作出力信号を与えるものである。この点、フェイルセーフリレーは事故の発生を検知したのみであって、区間内外検知機能を備えていない点で区別される。 In the present invention, the main relay is used to detect an accident in the section to be protected regardless of its operating principle. In other words, the inside / outside of the protection section is determined, and the operation output signal is given only in the case of an accident occurring in the inside area. In this respect, the fail-safe relay is distinguished in that it only detects the occurrence of an accident and does not have an inside / outside detection function.
保護指令出力回路Ｏでは、４つの保護継電要素の動作出力信号及び２つの故障検知機能の故障検知信号を用いて、それぞれの保護対象に向けた保護指令出力Ｔｒｉｐ１１、Ｔｒｉｐ１２を決定している。保護指令出力Ｔｒｉｐ１１、Ｔｒｉｐ１２を定める論理条件は、それぞれ３種類であり、この考え方は基本的に同じものである。この論理条件は、直列接続された接点の組み合わせで定まる。 In the protection command output circuit O, the protection command outputs Trip11 and Trip12 for the respective protection targets are determined using the operation output signals of the four protection relay elements and the failure detection signals of the two failure detection functions. There are three types of logical conditions for determining the protection command outputs Trip11 and Trip12, and this concept is basically the same. This logical condition is determined by a combination of contacts connected in series.
なお図３の図示から明らかなように、保護継電要素（Ｒｙ１１ｍ１、Ｒｙ１１ｍ２及びＲｙ１２ｍ１、Ｒｙ１２ｍ２）からの動作出力信号は、保護指令出力回路Ｏ内では常開接点として使用され、故障検知機能Ｒｙ１１ｆ、Ｒｙ１２ｆからの故障検知信号は、保護指令出力回路Ｏ内では常閉接点として使用されている。つまり前者の保護継電要素の常開接点は、保護対象の内部事故検出で閉成し、それ以外の事故なしの状態では開放している。後者の故障検知機能の常閉接点は回路基板内の故障なしの状態で開放し、それ以外の状態では閉成することになる。 As apparent from the illustration of FIG. 3, the operation output signal from the protective relay elements (Ry11m1, Ry11m2, and Ry12m1, Ry12m2) is used as a normally open contact in the protection command output circuit O, and the failure detection function Ry11f, The failure detection signal from Ry12f is used as a normally closed contact in the protection command output circuit O. In other words, the normally open contact of the former protective relay element is closed when an internal accident to be protected is detected, and is opened in any other state where there is no accident. The normally closed contact of the latter failure detection function is opened in the absence of failure in the circuit board, and is closed in other states.
なお後者の故障検知機能の常閉接点について、この接点は故障検知時に閉成するが、この閉成状態は故障発生した回路基板の交換作業完了まで継続される。例えば図３のディジタル保護リレーシステム（ディジタル保護リレーＲｙ１１、Ｒｙ１２、保護指令出力回路Ｏ）は、配電盤内に収納されているが、故障検知機能Ｒｙ１１ｆにより基盤故障が検知され、復旧処理のためにディジタル保護リレーＲｙ１１が配電盤から取り外されるといった状態において、故障検知機能Ｒｙ１１ｆの接点は保護指令出力回路Ｏ内では閉成状態を維持するように構成されている。旧ディジタル保護リレーＲｙ１１が取り外され、代わりに新ディジタル保護リレーＲｙ１１が据え付けられて正常に動作開始した時点で初めて、故障検知機能Ｒｙ１１ｆの接点が保護指令出力回路Ｏ内で開放状態に移行する。 Note that the normally closed contact of the latter failure detection function is closed when a failure is detected, but this closed state is continued until the replacement operation of the circuit board in which the failure has occurred is completed. For example, the digital protection relay system (digital protection relays Ry11 and Ry12, protection command output circuit O) of FIG. 3 is housed in the switchboard, but the failure is detected by the failure detection function Ry11f and digital for recovery processing. In the state where the protection relay Ry11 is removed from the switchboard, the contact of the failure detection function Ry11f is configured to maintain a closed state in the protection command output circuit O. Only when the old digital protection relay Ry11 is removed and the new digital protection relay Ry11 is installed instead and the normal operation starts, the contact of the failure detection function Ry11f shifts to the open state in the protection command output circuit O.
図３の保護指令出力回路Ｏによれば、遮断器ＣＢ１１の動作出力信号Ｔｒｉｐ１１は、論理条件Ｃ１１−１、Ｃ１１−２、Ｃ１１−３のいずれかの成立によって発生することになる。同様に遮断器ＣＢ１２の動作出力信号Ｔｒｉｐ１２は、論理条件Ｃ１２−１、Ｃ１２−２、Ｃ１２−３のいずれかの成立によって発生することになる。遮断器ＣＢ１１の動作出力信号Ｔｒｉｐ１１の成立条件と、遮断器ＣＢ１２の動作出力信号Ｔｒｉｐ１２の成立条件は基本的に同じ考え方に基づいたものである。 According to the protection command output circuit O of FIG. 3, the operation output signal Trip11 of the circuit breaker CB11 is generated when any of the logical conditions C11-1, C11-2, and C11-3 is satisfied. Similarly, the operation output signal Trip12 of the circuit breaker CB12 is generated when any of the logical conditions C12-1, C12-2, and C12-3 is satisfied. The conditions for establishing the operation output signal Trip11 of the circuit breaker CB11 and the conditions for establishing the operation output signal Trip12 of the circuit breaker CB12 are basically based on the same concept.
まず遮断器ＣＢ１１（回線Ｌ１１）の保護指令出力Ｔｒｉｐ１１を定める第１の論理条件Ｃ１１−１は、ディジタル保護リレーＲｙ１１内の保護継電要素Ｒｙ１１ｍ１が回線Ｌ１１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ１２内の保護継電要素Ｒｙ１２ｍ１が回線Ｌ１１の内部事故検知したことをもって成立する。これにより回線Ｌ１１は、ディジタル保護リレーＲｙ１１とＲｙ１２の回路基板が正常である状態では２つの保護継電要素Ｒｙ１１ｍ１と保護継電要素Ｒｙ１２ｍ１による二重化回路により正しく事故判定されることになる。 First, the first logical condition C11-1 for determining the protection command output Trip11 of the circuit breaker CB11 (line L11) is that the protective relay element Ry11m1 in the digital protection relay Ry11 detects an internal fault in the line L11 and the digital protection relay Ry12. The protection relay element Ry12m1 is established when an internal fault of the line L11 is detected. As a result, the line L11 is correctly determined to have an accident by the duplex circuit including the two protective relay elements Ry11m1 and the protective relay element Ry12m1 when the circuit boards of the digital protection relays Ry11 and Ry12 are normal.
回線Ｌ１１の保護指令出力Ｔｒｉｐ１１を定める第２の論理条件Ｃ１１−２は、ディジタル保護リレーＲｙ１１内の保護継電要素Ｒｙ１１ｍ１が回線Ｌ１１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ１２内の故障検知機能Ｒｙ１２ｆがディジタル保護リレーＲｙ１２の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The second logical condition C11-2 that defines the protection command output Trip11 of the line L11 is that the protective relay element Ry11m1 in the digital protection relay Ry11 detects an internal fault in the line L11 and the failure detection function Ry12f in the digital protection relay Ry12. Is established when it is detected that the circuit board of the digital protection relay Ry12 is abnormal.
また回線Ｌ１１の保護指令出力Ｔｒｉｐ１１を定める第３の論理条件Ｃ１１−３は、ディジタル保護リレーＲｙ１２内の保護継電要素Ｒｙ１２ｍ１が回線Ｌ１１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ１１内の故障検知機能Ｒｙ１１ｆがディジタル保護リレーＲｙ１１の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The third logical condition C11-3 for determining the protection command output Trip11 of the line L11 is that the protective relay element Ry12m1 in the digital protection relay Ry12 detects an internal fault in the line L11 and a failure detection function in the digital protection relay Ry11. This is established when Ry11f detects that the circuit board of digital protection relay Ry11 is abnormal.
同様にして、遮断器ＣＢ１２（回線Ｌ１２）の保護指令出力Ｔｒｉｐ１２を定める第１の論理条件Ｃ１２−１は、ディジタル保護リレーＲｙ１１内の保護継電要素Ｒｙ１１ｍ２が回線Ｌ１２の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ１２内の保護継電要素Ｒｙ１２ｍ２が回線Ｌ１２の内部事故検知したことをもって成立する。これにより回線Ｌ１２は、ディジタル保護リレーＲｙ１１とＲｙ１２の回路基板が正常である状態では２つの保護継電要素Ｒｙ１１ｍ２と保護継電要素Ｒｙ１２ｍ２による二重化回路により正しく事故判定されることになる。 Similarly, the first logical condition C12-1 for determining the protection command output Trip12 of the circuit breaker CB12 (line L12) is that the protective relay element Ry11m2 in the digital protection relay Ry11 detects an internal fault in the line L12 and is digital. This is established when the protective relay element Ry12m2 in the protective relay Ry12 detects an internal fault in the line L12. As a result, the line L12 is correctly determined to have an accident by the duplex circuit comprising the two protective relay elements Ry11m2 and the protective relay element Ry12m2 when the circuit boards of the digital protection relays Ry11 and Ry12 are normal.
回線Ｌ１２の保護指令出力Ｔｒｉｐ１２を定める第２の論理条件Ｃ１２−２は、ディジタル保護リレーＲｙ１１内の保護継電要素Ｒｙ１１ｍ２が回線Ｌ１１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ１２内の故障検知機能Ｒｙ１２ｆがディジタル保護リレーＲｙ１２の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The second logical condition C12-2 that defines the protection command output Trip12 of the line L12 is that the protective relay element Ry11m2 in the digital protection relay Ry11 detects an internal fault in the line L11 and a failure detection function Ry12f in the digital protection relay Ry12. Is established when it is detected that the circuit board of the digital protection relay Ry12 is abnormal.
また回線Ｌ１２の保護指令出力Ｔｒｉｐ１２を定める第３の論理条件Ｃ１２−３は、ディジタル保護リレーＲｙ１２内の保護継電要素Ｒｙ１２ｍ２が回線Ｌ１２の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ１１内の故障検知機能Ｒｙ１１ｆがディジタル保護リレーＲｙ１１の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The third logical condition C12-3 for determining the protection command output Trip12 of the line L12 is that the protective relay element Ry12m2 in the digital protection relay Ry12 detects an internal fault in the line L12 and a failure detection function in the digital protection relay Ry11. This is established when Ry11f detects that the circuit board of digital protection relay Ry11 is abnormal.
上記の論理構成を整理して示すと、これは同一保護対象の事故を検知する２つのメインリレーがともに動作して事故検知したときには双方出力の一致をもって保護を行い、一方のディジタル保護リレーの基板故障（単一部品故障）の場合には、正常な側のメインリレーの動作により遮断器を開放することにしたものである。 When the above logical configuration is organized and shown, this means that when two main relays that detect an accident of the same protection object operate together to detect an accident, both the outputs are matched and protection is provided. In the case of failure (single component failure), the circuit breaker is opened by the operation of the main relay on the normal side.
このため、たとえば一方のディジタル保護リレーが単一部品故障となり、保護対象回線に対して保護指令を出力できなくなっても、正常な他方のディジタル保護リレー内のメインリレーにより最終的に保護指令を出力できることになる。このことから、ディジタル保護リレーの制御電源をオフにして故障部位の交換を行う際も仮保護リレーの設置やあらかじめバックアップ用のディジタル保護リレーを設置する必要がない。また、従来の保護システムと同様にディジタル保護リレー２台で保護システムを構成するため、ディジタル保護リレーを追加する必要がない。 For this reason, for example, even if one of the digital protection relays fails and a protection command cannot be output to the circuit to be protected, the protection command is finally output by the main relay in the other digital protection relay. It will be possible. For this reason, it is not necessary to install a temporary protection relay or a backup digital protection relay in advance when the control power of the digital protection relay is turned off to replace a faulty part. Further, since the protection system is constituted by two digital protection relays as in the conventional protection system, it is not necessary to add a digital protection relay.
実施例１は、保護対象が送電線であったが実施例２では主変圧器２次側回線への適用例を示す。 In the first embodiment, the protection target is a power transmission line, but the second embodiment shows an application example to the main transformer secondary side line.
図４において、Ｌ２１は保護対象である主変圧器２次側の２重化した回線のうちの１つを示しており、回線Ｌ２１をディジタル保護リレーＲｙ２１とディジタル保護リレーＲｙ２２で保護する構成とし、回線Ｌ２１に設置された計器用変成器ＣＴ２１の電流情報Ｉ２１を、ディジタル保護リレーＲｙ２１とディジタル保護リレーＲｙ２２に取り込む。また回線Ｌ２１の電圧情報Ｖ２１をディジタル保護リレーＲｙ２１、Ｒｙ２２に取り込む。 In FIG. 4, L21 indicates one of the duplicated lines on the secondary side of the main transformer to be protected, and the line L21 is protected by the digital protection relay Ry21 and the digital protection relay Ry22. The current information I21 of the instrument transformer CT21 installed on the line L21 is taken into the digital protection relay Ry21 and the digital protection relay Ry22. Further, the voltage information V21 of the line L21 is taken into the digital protection relays Ry21 and Ry22.
同様にして、Ｌ２２は保護対象である主変圧器２次側の２重化した回線のうちの他の１つを示しており、回線Ｌ２２をディジタル保護リレーＲｙ２１とディジタル保護リレーＲｙ２２で保護する構成とし、回線Ｌ２２に設置された計器用変成器ＣＴ２２の電流情報Ｉ２２を、ディジタル保護リレーＲｙ２１とディジタル保護リレーＲｙ２２に取り込む。また回線Ｌ２２の電圧情報Ｖ２２をディジタル保護リレーＲｙ２１、Ｒｙ２２に取り込む。 Similarly, L22 indicates another one of the duplicated lines on the secondary side of the main transformer to be protected, and the line L22 is protected by the digital protection relay Ry21 and the digital protection relay Ry22. The current information I22 of the instrument transformer CT22 installed on the line L22 is taken into the digital protection relay Ry21 and the digital protection relay Ry22. Further, the voltage information V22 of the line L22 is taken into the digital protection relays Ry21 and Ry22.
ディジタル保護リレーＲｙ２１、Ｒｙ２２と保護指令出力回路Ｏの詳細を図５に示す。ディジタル保護リレーＲｙ２１は、回線Ｌ２１を保護するためのメインリレーＲｙ２１ｍ１と、回線Ｌ２２を保護するためのメインリレーＲｙ２１ｍ２と、ディジタル保護リレーＲｙ２１の単一部品故障を検出する故障検知機能Ｒｙ２１ｆから構成されている。 Details of the digital protection relays Ry21 and Ry22 and the protection command output circuit O are shown in FIG. The digital protection relay Ry21 includes a main relay Ry21m1 for protecting the line L21, a main relay Ry21m2 for protecting the line L22, and a failure detection function Ry21f for detecting a single component failure of the digital protection relay Ry21. Yes.
このうちメインリレーＲｙ２１ｍ１は、回線Ｌ２１の電流情報Ｉ２１と電圧情報Ｖ２１を取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ２１ｍ１を出力する。メインリレーＲｙ２１ｍ２は、回線Ｌ２２の電流情報Ｉ２２と電圧情報Ｖ２２を取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ２１ｍ２を出力する。なお単一部品故障検出機能Ｒｙ２１ｆは、ディジタル保護リレーＲｙ２１内部で発生した単一部品故障を検出し、故障指令Ｆ２１ｆを出力する。 Of these, the main relay Ry21m1 takes in the current information I21 and the voltage information V21 of the line L21, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip21m1 based on the result. The main relay Ry21m2 takes in the current information I22 and voltage information V22 of the line L22, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip21m2 based on the result. The single component failure detection function Ry21f detects a single component failure that has occurred inside the digital protection relay Ry21 and outputs a failure command F21f.
またディジタル保護リレーＲｙ２２も同様の考え方により構成されている。ディジタル保護リレーＲｙ２２は、回線Ｌ２１を保護するためのメインリレーＲｙ２２ｍ１と、回線Ｌ２２を保護するためのメインリレーＲｙ２２ｍ２と、ディジタル保護リレーＲｙ２２の単一部品故障を検出する故障検知機能Ｒｙ２２ｆから構成されている。 Also, the digital protection relay Ry22 is configured in the same way. The digital protection relay Ry22 includes a main relay Ry22m1 for protecting the line L21, a main relay Ry22m2 for protecting the line L22, and a failure detection function Ry22f for detecting a single component failure of the digital protection relay Ry22. Yes.
このうちメインリレーＲｙ２２ｍ１は、回線Ｌ２１の電流情報Ｉ２１と電圧情報Ｖ２１を取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ２２ｍ１を出力する。メインリレーＲｙ２２ｍ２は、回線Ｌ２２の電流情報Ｉ２２と電圧情報Ｖ２２を取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ２２ｍ２を出力する。単一部品故障検出機能Ｒｙ２２ｆは、ディジタル保護リレーＲｙ２２内部で発生した単一部品故障を検出し、故障指令Ｆ２２ｆを出力する。 Of these, the main relay Ry22m1 takes in the current information I21 and voltage information V21 of the line L21, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip22m1 based on the result. The main relay Ry22m2 takes in the current information I22 and voltage information V22 of the line L22, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip22m2 based on the result. The single component failure detection function Ry22f detects a single component failure that has occurred inside the digital protection relay Ry22 and outputs a failure command F22f.
これらの保護継電要素（Ｒｙ２１ｍ１、Ｒｙ２１ｍ２及びＲｙ２２ｍ１、Ｒｙ２２ｍ２）からの動作出力信号及び故障検知機能Ｒｙ２１ｆ、Ｒｙ２２ｆからの故障検知信号は、保護指令出力回路Ｏに集約されている。 The operation output signals from these protective relay elements (Ry21m1, Ry21m2 and Ry22m1, Ry22m2) and the failure detection signals from the failure detection functions Ry21f and Ry22f are collected in the protection command output circuit O.
保護指令出力回路Ｏでは、４つの保護継電要素の動作出力信号及び２つの故障検知機能の故障検知信号を用いて、それぞれの保護対象に向けた保護指令出力Ｔｒｉｐ２１、Ｔｒｉｐ２２を決定している。保護指令出力Ｔｒｉｐ２１、Ｔｒｉｐ２２を定める論理条件は、それぞれ３種類であり、この考え方は基本的に同じものである。この論理条件は、直列接続された接点の組み合わせで定まる。 In the protection command output circuit O, the protection command outputs Trip21 and Trip22 for the respective protection targets are determined using the operation output signals of the four protection relay elements and the failure detection signals of the two failure detection functions. There are three types of logical conditions for determining the protection command outputs Trip21 and Trip22, and this concept is basically the same. This logical condition is determined by a combination of contacts connected in series.
なお図５の図示から明らかなように、保護継電要素（Ｒｙ２１ｍ１、Ｒｙ２１ｍ２及びＲｙ２２ｍ１、Ｒｙ２２ｍ２）からの動作出力信号は、保護指令出力回路Ｏ内では常開接点として使用され、故障検知機能Ｒｙ２１ｆ、Ｒｙ２２ｆからの故障検知信号は、保護指令出力回路Ｏ内では常閉接点として使用されている。つまり前者の保護継電要素の常開接点は、保護対象の内部事故検出で閉成し、それ以外の事故なしの状態では開放している。後者の故障検知機能の常閉接点は回路基板内の故障なしの状態で開放し、それ以外の状態では閉成することになる。この動作は図３で説明したものと同じである。 As is apparent from FIG. 5, the operation output signal from the protective relay elements (Ry21m1, Ry21m2 and Ry22m1, Ry22m2) is used as a normally open contact in the protection command output circuit O, and the failure detection function Ry21f, The failure detection signal from Ry22f is used as a normally closed contact in the protection command output circuit O. In other words, the normally open contact of the former protective relay element is closed when an internal accident to be protected is detected, and is opened in any other state where there is no accident. The normally closed contact of the latter failure detection function is opened in the absence of failure in the circuit board, and is closed in other states. This operation is the same as that described in FIG.
図５の保護指令出力回路Ｏによれば、遮断器ＣＢ２１の動作出力信号Ｔｒｉｐ２１は、論理条件Ｃ２１−１、Ｃ２１−２、Ｃ２１−３のいずれかの成立によって発生することになる。同様に遮断器ＣＢ２２の動作出力信号Ｔｒｉｐ２２は、論理条件Ｃ２２−１、Ｃ２２−２、Ｃ２２−３のいずれかの成立によって発生することになる。遮断器ＣＢ２１の動作出力信号Ｔｒｉｐ２１の成立条件と、遮断器ＣＢ２２の動作出力信号Ｔｒｉｐ２２の成立条件は基本的に同じ考え方に基づいたものである。 According to the protection command output circuit O of FIG. 5, the operation output signal Trip21 of the circuit breaker CB21 is generated when any one of the logical conditions C21-1, C21-2, and C21-3 is satisfied. Similarly, the operation output signal Trip22 of the circuit breaker CB22 is generated when any one of the logical conditions C22-1, C22-2, and C22-3 is satisfied. The conditions for establishing the operation output signal Trip21 of the circuit breaker CB21 and the conditions for establishing the operation output signal Trip22 of the circuit breaker CB22 are basically based on the same concept.
まず遮断器ＣＢ２１（回線Ｌ２１）の保護指令出力Ｔｒｉｐ２１を定める第１の論理条件Ｃ２１−１は、ディジタル保護リレーＲｙ２１内の保護継電要素Ｒｙ２１ｍ１が回線Ｌ２１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ２２内の保護継電要素Ｒｙ２２ｍ１が回線Ｌ２１の内部事故検知したことをもって成立する。これにより回線Ｌ２１は、ディジタル保護リレーＲｙ２１とＲｙ２２の回路基板が正常である状態では２つの保護継電要素Ｒｙ２１ｍ１と保護継電要素Ｒｙ２２ｍ１による二重化回路により正しく事故判定されることになる。 First, the first logical condition C21-1 for determining the protection command output Trip21 of the circuit breaker CB21 (line L21) is that the protective relay element Ry21m1 in the digital protection relay Ry21 detects an internal fault in the line L21 and the digital protection relay Ry22. The protection relay element Ry22m1 is established when an internal fault of the line L21 is detected. As a result, the circuit L21 is correctly determined to have an accident by the duplex circuit including the two protective relay elements Ry21m1 and the protective relay element Ry22m1 when the circuit boards of the digital protection relays Ry21 and Ry22 are normal.
回線Ｌ２１の保護指令出力Ｔｒｉｐ２１を定める第２の論理条件Ｃ２１−２は、ディジタル保護リレーＲｙ２１内の保護継電要素Ｒｙ２１ｍ１が回線Ｌ２１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ２２内の故障検知機能Ｒｙ２２ｆがディジタル保護リレーＲｙ２２の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The second logical condition C21-2 defining the protection command output Trip21 of the line L21 is that the protective relay element Ry21m1 in the digital protection relay Ry21 detects an internal fault in the line L21, and a failure detection function Ry22f in the digital protection relay Ry22. Is established when it is detected that the circuit board of the digital protection relay Ry22 is abnormal.
また回線Ｌ２１の保護指令出力Ｔｒｉｐ２１を定める第３の論理条件Ｃ２１−３は、ディジタル保護リレーＲｙ２２内の保護継電要素Ｒｙ２２ｍ１が回線Ｌ２１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ２１内の故障検知機能Ｒｙ２１ｆがディジタル保護リレーＲｙ２１の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The third logical condition C21-3 for determining the protection command output Trip21 of the line L21 is that the protective relay element Ry22m1 in the digital protection relay Ry22 detects an internal fault in the line L21 and a failure detection function in the digital protection relay Ry21. This is established when Ry21f detects that the circuit board of digital protection relay Ry21 is abnormal.
同様にして、遮断器ＣＢ２２（回線Ｌ２２）の保護指令出力Ｔｒｉｐ２２を定める第１の論理条件Ｃ２２−１は、ディジタル保護リレーＲｙ２１内の保護継電要素Ｒｙ２１ｍ２が回線Ｌ２２の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ２２内の保護継電要素Ｒｙ２２ｍ２が回線Ｌ２２の内部事故検知したことをもって成立する。これにより回線Ｌ２２は、ディジタル保護リレーＲｙ２１とＲｙ２２の回路基板が正常である状態では２つの保護継電要素Ｒｙ２１ｍ２と保護継電要素Ｒｙ２２ｍ２による二重化回路により正しく事故判定されることになる。 Similarly, the first logical condition C22-1 for determining the protection command output Trip22 of the circuit breaker CB22 (line L22) is that the protective relay element Ry21m2 in the digital protection relay Ry21 detects an internal fault in the line L22, and the digital This is established when the protective relay element Ry22m2 in the protective relay Ry22 detects an internal fault in the line L22. As a result, the line L22 is correctly determined to have an accident by the duplex circuit including the two protective relay elements Ry21m2 and the protective relay element Ry22m2 when the circuit boards of the digital protection relays Ry21 and Ry22 are normal.
回線Ｌ２２の保護指令出力Ｔｒｉｐ２２を定める第２の論理条件Ｃ２２−２は、ディジタル保護リレーＲｙ２１内の保護継電要素Ｒｙ２１ｍ２が回線Ｌ２１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ２２内の故障検知機能Ｒｙ２２ｆがディジタル保護リレーＲｙ２２の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The second logical condition C22-2 defining the protection command output Trip22 of the line L22 is that the protective relay element Ry21m2 in the digital protection relay Ry21 detects an internal fault in the line L21, and a failure detection function Ry22f in the digital protection relay Ry22. Is established when it is detected that the circuit board of the digital protection relay Ry22 is abnormal.
また回線Ｌ２２の保護指令出力Ｔｒｉｐ２２を定める第３の論理条件Ｃ２２−３は、ディジタル保護リレーＲｙ２２内の保護継電要素Ｒｙ２２ｍ２が回線Ｌ２２の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ２１内の故障検知機能Ｒｙ２１ｆがディジタル保護リレーＲｙ２１の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The third logical condition C22-3 for determining the protection command output Trip22 of the line L22 is that the protective relay element Ry22m2 in the digital protection relay Ry22 detects an internal fault in the line L22 and a failure detection function in the digital protection relay Ry21. This is established when Ry21f detects that the circuit board of digital protection relay Ry21 is abnormal.
上記の論理構成を整理して示すと、これは同一保護対象の事故を検知する２つのメインリレーがともに動作して事故検知したときには双方出力の一致をもって保護を行い、一方のディジタル保護リレーの基板故障（単一部品故障）の場合には、正常な側のメインリレーの動作により遮断機を開放することにしたものである。 When the above logical configuration is organized and shown, this means that when two main relays that detect an accident of the same protection object operate together to detect an accident, both the outputs are matched and protection is provided. In the case of a failure (single component failure), the circuit breaker is opened by the operation of the main relay on the normal side.
このため、たとえば一方のディジタル保護リレーが単一部品故障となり、保護対象回線に対して保護指令を出力できなくなっても、正常な他方のディジタル保護リレー内のメインリレーにより最終的に保護指令を出力できることになる。このことから、ディジタル保護リレーを、制御電源をオフにして故障部位の交換を行う際も仮保護リレーの設置やあらかじめバックアップ用のディジタル保護リレーを設置する必要がない。また、従来の保護システムと同様にディジタル保護リレー２台で保護システムを構成するため、ディジタル保護リレーを追加する必要がない。 For this reason, for example, even if one of the digital protection relays fails and a protection command cannot be output to the circuit to be protected, the protection command is finally output by the main relay in the other digital protection relay. It will be possible. For this reason, it is not necessary to install a temporary protection relay or a backup digital protection relay in advance when the digital protection relay is switched off with the control power turned off. Further, since the protection system is constituted by two digital protection relays as in the conventional protection system, it is not necessary to add a digital protection relay.
上記実施例では、保護対象を２組とし、２組のディジタル保護リレーが相互に監視しあう体制のシステム構成を構築したものである。この考え方は、同様にして保護対象が３組である場合に、複数のディジタル保護リレーが相互に監視しあう体制のシステム構成とすることで同様に実現することができる。なお４組以上の保護対象に対しては、２組または３組の組み合わせで順次適用が可能である。 In the above-described embodiment, two protection targets are set, and a system configuration in which two sets of digital protection relays monitor each other is constructed. This concept can be similarly realized by adopting a system configuration in which a plurality of digital protection relays monitor each other when there are three protection targets. It should be noted that it is possible to sequentially apply two or three sets of protection targets to four or more sets.
図６は実施例３に係る３組の保護対象に適用する時の考え方を示している。具体的には３組の保護対象の保護のために３組のディジタル保護リレーが相互に監視しあう体制のシステム構成としたものである。なお、３組の保護対象の保護のために２組のディジタル保護リレーが相互に監視しあう体制とすることも可能である。 FIG. 6 shows a concept when applied to three sets of protection targets according to the third embodiment. Specifically, the system configuration is such that three sets of digital protection relays monitor each other in order to protect three sets of protection targets. It is also possible to adopt a system in which two sets of digital protection relays monitor each other in order to protect three sets of protection targets.
図６では保護対象回線がＬ３１、Ｌ３２、Ｌ３３であり、各回線には遮断器ＣＢ３１、ＣＢ３２、ＣＢ３３が敷設されている。また各回線Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の電流Ｉ３１、Ｉ３２、Ｉ３３が計器用変成器ＣＴ３１、ＣＴ３２、ＣＴ３３により検知され、回線の共通母線の電圧Ｖが電圧変成器ＰＴにより検知されている。 In FIG. 6, the protection target lines are L31, L32, and L33, and circuit breakers CB31, CB32, and CB33 are laid on each line. Further, the currents I31, I32, and I33 of the lines L31, L32, and L33 are detected by the instrument transformers CT31, CT32, and CT33, and the voltage V of the common bus of the lines is detected by the voltage transformer PT.
ディジタル保護リレーは、３組準備され、共通に回線の共通母線電圧Ｖが与えられる。また第１のディジタル保護リレーＲｙ３１は、回線電流の情報としてＩ３１、Ｉ３２が与えられ、第２のディジタル保護リレーＲｙ３２は、回線電流の情報としてＩ３２、Ｉ３３が与えられ、第３のディジタル保護リレーＲｙ３３は、回線電流の情報としてＩ３３、Ｉ３１が与えられる。 Three sets of digital protection relays are prepared, and a common bus voltage V of the line is given in common. The first digital protection relay Ry31 is given I31 and I32 as line current information, the second digital protection relay Ry32 is given I32 and I33 as line current information, and the third digital protection relay Ry33. Are given I33 and I31 as line current information.
各ディジタル保護リレーの其々は、図３、図５の事例と同様に２つのメインリレーと、１つの故障検知機能で構成されており、３組の出力が保護指令出力回路Ｏに与えられている。保護指令出力回路Ｏからは、各回線Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３の遮断器Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３に対する保護指令出力Ｔｒｉｐ３１、Ｔｒｉｐ３２、Ｔｒｉｐ３３が与えられる。 Each of the digital protection relays is composed of two main relays and one failure detection function as in the case of FIGS. 3 and 5, and three sets of outputs are given to the protection command output circuit O. Yes. From the protection command output circuit O, protection command outputs Trip31, Trip32, and Trip33 for the circuit breakers L31, L32, and L33 of the lines L31, L32, and L33 are given.
ディジタル保護リレーＲｙ３１、Ｒｙ３２、Ｒｙ３３と保護指令出力回路Ｏの詳細を図７に示す。 Details of the digital protection relays Ry31, Ry32, Ry33 and the protection command output circuit O are shown in FIG.
図７において、ディジタル保護リレーＲｙ３１は、回線Ｌ３１を保護するためのメインリレーＲｙ３１ｍ１と、回線Ｌ３２を保護するためのメインリレーＲｙ３１ｍ２と、ディジタル保護リレーＲｙ３１の単一部品故障を検出する故障検知機能Ｒｙ３１ｆから構成されている。このうちメインリレーＲｙ３１ｍ１は、回線Ｌ３１の電流情報Ｉ３１と電圧情報Ｖを取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ３１ｍ１を出力する。メインリレーＲｙ３１ｍ２は、回線Ｌ３２の電流情報Ｉ３２と電圧情報Ｖを取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ３１ｍ２を出力する。また単一部品故障検出機能Ｒｙ３１ｆは、ディジタル保護リレーＲｙ３１内部で発生した単一部品故障を検出し、故障指令Ｒ３１ｆを出力する。 In FIG. 7, the digital protection relay Ry31 includes a main relay Ry31m1 for protecting the line L31, a main relay Ry31m2 for protecting the line L32, and a failure detection function Ry31f for detecting a single component failure of the digital protection relay Ry31. It is composed of Of these, the main relay Ry31m1 takes in the current information I31 and voltage information V of the line L31, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip31m1 based on the result. The main relay Ry31m2 takes in the current information I32 and the voltage information V of the line L32, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip31m2 based on the result. The single component failure detection function Ry31f detects a single component failure that has occurred inside the digital protection relay Ry31 and outputs a failure command R31f.
同様にしてディジタル保護リレーＲｙ３２は、回線Ｌ３２を保護するためのメインリレーＲｙ３２ｍ１と、回線Ｌ３３を保護するためのメインリレーＲｙ３２ｍ２と、ディジタル保護リレーＲｙ３２の単一部品故障を検出する故障検知機能Ｒｙ３２ｆから構成されている。このうちメインリレーＲｙ３２ｍ１は、回線Ｌ３２の電流情報Ｉ３２と電圧情報Ｖを取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ３２ｍ１を出力する。メインリレーＲｙ３２ｍ２は、回線Ｌ３３の電流情報Ｉ３３と電圧情報Ｖを取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ３２ｍ２を出力する。また単一部品故障検出機能Ｒｙ３２ｆは、ディジタル保護リレーＲｙ３２内部で発生した単一部品故障を検出し、故障指令Ｒ３２ｆを出力する。 Similarly, the digital protection relay Ry32 includes a main relay Ry32m1 for protecting the line L32, a main relay Ry32m2 for protecting the line L33, and a failure detection function Ry32f for detecting a single component failure of the digital protection relay Ry32. It is configured. Of these, the main relay Ry32m1 takes in the current information I32 and the voltage information V of the line L32, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip32m1 based on the result. The main relay Ry32m2 takes in the current information I33 and voltage information V of the line L33, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection instruction Trip32m2 based on the result. The single component failure detection function Ry32f detects a single component failure that has occurred inside the digital protection relay Ry32 and outputs a failure command R32f.
また同様にしてディジタル保護リレーＲｙ３３は、回線Ｌ３３を保護するためのメインリレーＲｙ３３ｍ１と、回線Ｌ３１を保護するためのメインリレーＲｙ３３ｍ２と、ディジタル保護リレーＲｙ３３の単一部品故障を検出する故障検知機能Ｒｙ３３ｆから構成されている。このうちメインリレーＲｙ３３ｍ１は、回線Ｌ３３の電流情報Ｉ３３と電圧情報Ｖを取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ３３ｍ１を出力する。メインリレーＲｙ３３ｍ２は、回線Ｌ３１の電流情報Ｉ３１と電圧情報Ｖを取込み、予め定められた処理手順に従って一定周期ごとに保護リレー演算処理を行い、その結果に基づいて保護指令Ｔｒｉｐ３３ｍ２を出力する。また単一部品故障検出機能Ｒｙ３３ｆは、ディジタル保護リレーＲｙ３３内部で発生した単一部品故障を検出し、故障指令Ｒ３３ｆを出力する。 Similarly, the digital protection relay Ry33 includes a main relay Ry33m1 for protecting the line L33, a main relay Ry33m2 for protecting the line L31, and a failure detection function Ry33f for detecting a single component failure of the digital protection relay Ry33. It is composed of Of these, the main relay Ry33m1 takes in the current information I33 and voltage information V of the line L33, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip33m1 based on the result. The main relay Ry33m2 takes in the current information I31 and voltage information V of the line L31, performs protection relay calculation processing at regular intervals according to a predetermined processing procedure, and outputs a protection command Trip33m2 based on the result. The single component failure detection function Ry33f detects a single component failure that has occurred inside the digital protection relay Ry33, and outputs a failure command R33f.
これらの保護継電要素（Ｒｙ３１ｍ１、Ｒｙ３１ｍ２、Ｒｙ３２ｍ１、Ｒｙ３２ｍ２、Ｒｙ３３ｍ１、Ｒｙ３３ｍ２）からの動作出力信号及び故障検知機能Ｒｙ３１ｆ、Ｒｙ３２ｆ、Ｒｙ３３ｆからの故障検知信号は、保護指令出力回路Ｏに集約されている。 The operation output signals from these protective relay elements (Ry31m1, Ry31m2, Ry32m1, Ry32m2, Ry33m1, Ry33m2) and the failure detection signals from the failure detection functions Ry31f, Ry32f, Ry33f are collected in the protection command output circuit O. .
保護指令出力回路Ｏでは、６つの保護継電要素の動作出力信号及び３つの故障検知機能の故障検知信号を用いて、それぞれの保護対象に向けた保護指令出力Ｔｒｉｐ３１、Ｔｒｉｐ３２、Ｔｒｉｐ３３を決定している。保護指令出力Ｔｒｉｐ３１、Ｔｒｉｐ３２、Ｔｒｉｐ３３を定める論理条件は、それぞれ３種類であり、この考え方は基本的に同じものである。この論理条件は、直列接続された接点の組み合わせで定まる。 In the protection command output circuit O, the protection command outputs Trip31, Trip32, and Trip33 for each protection target are determined using the operation output signals of the six protection relay elements and the failure detection signals of the three failure detection functions. Yes. There are three types of logical conditions for determining the protection command outputs Trip31, Trip32, and Trip33, and this concept is basically the same. This logical condition is determined by a combination of contacts connected in series.
なお図７の図示から明らかなように、保護継電要素からの動作出力信号は、保護指令出力回路Ｏ内では常開接点として使用され、故障検知機能Ｒｙ３１ｆ、Ｒｙ３２ｆ、Ｒｙ３３ｆからの故障検知信号は、保護指令出力回路Ｏ内では常閉接点として使用されている。つまり前者の保護継電要素の常開接点は、保護対象の内部事故検出で閉成し、それ以外の事故なしの状態では開放している。後者の故障検知機能の常閉接点は回路基板内の故障なしの状態で閉成し、それ以外の状態では開放することになる。 As apparent from FIG. 7, the operation output signal from the protection relay element is used as a normally open contact in the protection command output circuit O, and the failure detection signals from the failure detection functions Ry31f, Ry32f, Ry33f are In the protection command output circuit O, it is used as a normally closed contact. In other words, the normally open contact of the former protective relay element is closed when an internal accident to be protected is detected, and is opened in any other state where there is no accident. The normally closed contact of the latter failure detection function is closed without any failure in the circuit board, and is opened in other states.
３組のディジタル保護リレーの内部機能が図７のように構成されていることからも明らかなように、回線Ｌ３１の保護の可否は、保護継電要素Ｒｙ３１ｍ１と保護継電要素Ｒｙ３３ｍ２とで定まる。またこのときに考慮すべき単一故障発生の対象である基板は、ディジタル保護リレーＲｙ３１内と、ディジタル保護リレーＲｙ３３内の基板である。このことは保護継電要素Ｒｙ３１ｍ１の出力Ｔｒｉｐ３１ｍ１と、保護継電要素Ｒｙ３３ｍ２の出力Ｔｒｉｐ３３ｍ２と、故障検知機能Ｒｙ３１ｆの故障検知信号Ｆ３１ｆと、故障検知機能Ｒｙ３３ｆの故障検知信号Ｆ３３ｆとを用いて、遮断器ＣＢ３１の保護出力指令Ｔｒｉｐ３１を定めればよいことを意味している。 As apparent from the fact that the internal functions of the three sets of digital protection relays are configured as shown in FIG. 7, whether or not the line L31 can be protected is determined by the protection relay element Ry31m1 and the protection relay element Ry33m2. Further, the boards that are the targets of the occurrence of a single failure to be considered at this time are the boards in the digital protection relay Ry31 and the digital protection relay Ry33. This is achieved by using the output Trip31m1 of the protective relay element Ry31m1, the output Trip33m2 of the protective relay element Ry33m2, the failure detection signal F31f of the failure detection function Ry31f, and the failure detection signal F33f of the failure detection function Ry33f. This means that the protection output command Trip31 of CB31 may be determined.
同様に回線Ｌ３２の保護の可否は、保護継電要素Ｒｙ３１ｍ２と保護継電要素Ｒｙ３２ｍ１とで定まる。またこのときに考慮すべき単一故障発生の対象である基板は、ディジタル保護リレーＲｙ３１内と、ディジタル保護リレーＲｙ３２内の基板である。このことは保護継電要素Ｒｙ３１ｍ２の出力Ｔｒｉｐ３１ｍ２と、保護継電要素Ｒｙ３２ｍ１の出力Ｔｒｉｐ３２ｍ１と、故障検知機能Ｒｙ３１ｆの故障検知信号Ｆ３１ｆと、故障検知機能Ｒｙ３２ｆの故障検知信号Ｆ３２ｆとを用いて、遮断器ＣＢ３２の保護出力指令Ｔｒｉｐ３２を定めればよいことを意味している。 Similarly, whether or not the line L32 can be protected is determined by the protective relay element Ry31m2 and the protective relay element Ry32m1. In addition, the boards that are the targets of the occurrence of a single failure to be considered at this time are the boards in the digital protection relay Ry31 and the digital protection relay Ry32. This is achieved by using the output Trip31m2 of the protective relay element Ry31m2, the output Trip32m1 of the protective relay element Ry32m1, the failure detection signal F31f of the failure detection function Ry31f, and the failure detection signal F32f of the failure detection function Ry32f. This means that the protection output command Trip32 of CB32 may be determined.
また同様にして回線Ｌ３３の保護の可否は、保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２と保護継電要素Ｒｙ３３ｍ１とで定まる。またこのときに考慮すべき単一故障発生の対象である基板は、ディジタル保護リレーＲｙ３２内と、ディジタル保護リレーＲｙ３３内の基板である。このことは保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２の出力Ｔｒｉｐ３２ｍ２と、保護継電要素Ｒｙ３３ｍ１の出力Ｔｒｉｐ３３ｍ１と、故障検知機能Ｒｙ３２ｆの故障検知信号Ｆ３２ｆと、故障検知機能Ｒｙ３３ｆの故障検知信号Ｆ３３ｆとを用いて、遮断器ＣＢ３３の保護出力指令Ｔｒｉｐ３３を定めればよいことを意味している。 Similarly, whether or not the line L33 can be protected is determined by the protective relay element Ry32m2 and the protective relay element Ry33m1. The boards that are the targets of the occurrence of a single failure to be considered at this time are the boards in the digital protection relay Ry32 and the digital protection relay Ry33. This is achieved by using the output Trip32m2 of the protective relay element Ry32m2, the output Trip33m1 of the protective relay element Ry33m1, the failure detection signal F32f of the failure detection function Ry32f, and the failure detection signal F33f of the failure detection function Ry33f. This means that the protection output command Trip33 of CB33 may be determined.
図７の保護指令出力回路Ｏによれば、遮断器ＣＢ３１の動作出力信号Ｔｒｉｐ３１は、論理条件Ｃ３１−１、Ｃ３１−２、Ｃ３１−３のいずれかの成立によって発生することになる。同様に遮断器ＣＢ３２の動作出力信号Ｔｒｉｐ３２は、論理条件Ｃ３２−１、Ｃ３２−２、Ｃ３２−３のいずれかの成立によって発生することになる。同様に遮断器ＣＢ３３の動作出力信号Ｔｒｉｐ３３は、論理条件Ｃ３３−１、Ｃ３３−２、Ｃ３３−３のいずれかの成立によって発生することになる。遮断器ＣＢ３１の動作出力信号Ｔｒｉｐ３１の成立条件と、遮断器ＣＢ３２の動作出力信号Ｔｒｉｐ３２の成立条件と、遮断器ＣＢ３３の動作出力信号Ｔｒｉｐ３３の成立条件は基本的に同じ考え方に基づいたものである。 According to the protection command output circuit O of FIG. 7, the operation output signal Trip31 of the circuit breaker CB31 is generated when any one of the logical conditions C31-1, C31-2, and C31-3 is satisfied. Similarly, the operation output signal Trip32 of the circuit breaker CB32 is generated when any of the logical conditions C32-1, C32-2, and C32-3 is satisfied. Similarly, the operation output signal Trip33 of the circuit breaker CB33 is generated when any one of the logical conditions C33-1, C33-2, and C33-3 is established. The conditions for establishment of the operation output signal Trip31 of the circuit breaker CB31, the conditions for establishment of the operation output signal Trip32 of the circuit breaker CB32, and the conditions for establishment of the operation output signal Trip33 of the circuit breaker CB33 are basically based on the same concept.
まず遮断器ＣＢ３１（回線Ｌ３１）の保護指令出力Ｔｒｉｐ３１を定める第１の論理条件Ｃ３１−１は、ディジタル保護リレーＲｙ３１内の保護継電要素Ｒｙ３１ｍ１が回線Ｌ３１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３３内の保護継電要素Ｒｙ３３ｍ２が回線Ｌ３１の内部事故検知したことをもって成立する。これにより回線Ｌ３１は、ディジタル保護リレーＲｙ３１とＲｙ３３の回路基板が正常である状態では２つの保護継電要素Ｒｙ３１ｍ１と保護継電要素Ｒｙ３３ｍ２による二重化回路により正しく事故判定されることになる。 First, the first logical condition C31-1 for determining the protection command output Trip31 of the circuit breaker CB31 (line L31) is that the protective relay element Ry31m1 in the digital protection relay Ry31 detects an internal fault in the line L31 and the digital protection relay Ry33. The protection relay element Ry33m2 is established when an internal fault of the line L31 is detected. As a result, the line L31 is correctly determined to have an accident by the duplex circuit of the two protective relay elements Ry31m1 and the protective relay element Ry33m2 when the circuit boards of the digital protection relays Ry31 and Ry33 are normal.
回線Ｌ３１の保護指令出力Ｔｒｉｐ３１を定める第２の論理条件Ｃ３１−２は、ディジタル保護リレーＲｙ３１内の保護継電要素Ｒｙ３１ｍ１が回線Ｌ３１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３３内の故障検知機能Ｒｙ３３ｆがディジタル保護リレーＲｙ３３の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The second logical condition C31-2 for determining the protection command output Trip31 of the line L31 is that the protective relay element Ry31m1 in the digital protection relay Ry31 detects an internal fault in the line L31 and the failure detection function Ry33f in the digital protection relay Ry33. Is established when it is detected that the circuit board of the digital protection relay Ry33 is abnormal.
また回線Ｌ３１の保護指令出力Ｔｒｉｐ３１を定める第３の論理条件Ｃ３１−３は、ディジタル保護リレーＲｙ３３内の保護継電要素Ｒｙ３３ｍ２が回線Ｌ３１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３１内の故障検知機能Ｒｙ３１ｆがディジタル保護リレーＲｙ３１の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The third logical condition C31-3 for determining the protection command output Trip31 of the line L31 is that the protective relay element Ry33m2 in the digital protection relay Ry33 detects an internal fault in the line L31 and a failure detection function in the digital protection relay Ry31. This is established when Ry31f detects that the circuit board of digital protection relay Ry31 is abnormal.
同様にして、遮断器ＣＢ３２（回線Ｌ３２）の保護指令出力Ｔｒｉｐ３２を定める第１の論理条件Ｃ３２−１は、ディジタル保護リレーＲｙ３２内の保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２が回線Ｌ３２の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３３内の保護継電要素Ｒｙ３３ｍ１が回線Ｌ３２の内部事故検知したことをもって成立する。これにより回線Ｌ３２は、ディジタル保護リレーＲｙ３２とＲｙ３３の回路基板が正常である状態では２つの保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２と保護継電要素Ｒｙ３３ｍ１による二重化回路により正しく事故判定されることになる。 Similarly, the first logical condition C32-1, which defines the protection command output Trip32 of the circuit breaker CB32 (line L32), is that the protective relay element Ry32m2 in the digital protection relay Ry32 detects an internal fault in the line L32 and is digital. This is established when the protective relay element Ry33m1 in the protective relay Ry33 detects an internal fault in the line L32. As a result, the line L32 is correctly determined to have an accident by the duplex circuit of the two protective relay elements Ry32m2 and the protective relay element Ry33m1 when the circuit boards of the digital protection relays Ry32 and Ry33 are normal.
回線Ｌ３２の保護指令出力Ｔｒｉｐ３２を定める第２の論理条件Ｃ３２−２は、ディジタル保護リレーＲｙ３２内の保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２が回線Ｌ３１の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３３内の故障検知機能Ｒｙ３３ｆがディジタル保護リレーＲｙ３３の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The second logical condition C32-2 defining the protection command output Trip32 of the line L32 is that the protective relay element Ry32m2 in the digital protection relay Ry32 detects an internal fault in the line L31, and a failure detection function Ry33f in the digital protection relay Ry33. Is established when it is detected that the circuit board of the digital protection relay Ry33 is abnormal.
また回線Ｌ３２の保護指令出力Ｔｒｉｐ３２を定める第３の論理条件Ｃ３２−３は、ディジタル保護リレーＲｙ３２内の保護継電要素Ｒｙ３２ｍ１が回線Ｌ３２の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３１内の故障検知機能Ｒｙ３１ｆがディジタル保護リレーＲｙ３１の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The third logical condition C32-3 for determining the protection command output Trip32 of the line L32 is that the protective relay element Ry32m1 in the digital protection relay Ry32 detects an internal fault in the line L32 and a failure detection function in the digital protection relay Ry31. This is established when Ry31f detects that the circuit board of digital protection relay Ry31 is abnormal.
同様にして、遮断器ＣＢ３３（回線Ｌ３３）の保護指令出力Ｔｒｉｐ３３を定める第１の論理条件Ｃ３３−１は、ディジタル保護リレーＲｙ３２内の保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２が回線Ｌ３３の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３３内の保護継電要素Ｒｙ３３ｍ１が回線Ｌ３３の内部事故検知したことをもって成立する。これにより回線Ｌ３３は、ディジタル保護リレーＲｙ３２とＲｙ３３の回路基板が正常である状態では２つの保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２と保護継電要素Ｒｙ３３ｍ１による二重化回路により正しく事故判定されることになる。 Similarly, the first logical condition C33-1 for determining the protection command output Trip33 of the circuit breaker CB33 (line L33) is that the protective relay element Ry32m2 in the digital protection relay Ry32 detects an internal fault in the line L33, and the digital This is established when the protective relay element Ry33m1 in the protective relay Ry33 detects an internal fault in the line L33. As a result, the line L33 is correctly determined to have an accident by the duplex circuit including the two protective relay elements Ry32m2 and the protective relay element Ry33m1 when the circuit boards of the digital protection relays Ry32 and Ry33 are normal.
回線Ｌ３３の保護指令出力Ｔｒｉｐ３３を定める第２の論理条件Ｃ３３−２は、ディジタル保護リレーＲｙ３２内の保護継電要素Ｒｙ３２ｍ２が回線Ｌ３３の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３３内の故障検知機能Ｒｙ３３ｆがディジタル保護リレーＲｙ３３の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The second logical condition C33-2 that defines the protection command output Trip33 of the line L33 is that the protective relay element Ry32m2 in the digital protection relay Ry32 detects an internal fault in the line L33, and a failure detection function Ry33f in the digital protection relay Ry33. Is established when it is detected that the circuit board of the digital protection relay Ry33 is abnormal.
また回線Ｌ３３の保護指令出力Ｔｒｉｐ３３を定める第３の論理条件Ｃ３３−３は、ディジタル保護リレーＲｙ３３内の保護継電要素Ｒｙ３３ｍ１が回線Ｌ３３の内部事故検知し、かつディジタル保護リレーＲｙ３２内の故障検知機能Ｒｙ３２ｆがディジタル保護リレーＲｙ３２の回路基板が異常であると検知したことをもって成立する。 The third logical condition C33-3 for determining the protection command output Trip33 of the line L33 is that the protective relay element Ry33m1 in the digital protection relay Ry33 detects an internal fault in the line L33 and a failure detection function in the digital protection relay Ry32. This is established when Ry32f detects that the circuit board of digital protection relay Ry32 is abnormal.
上記の論理構成を整理して示すと、これは同一保護対象の事故を検知する２つのメインリレーがともに動作して事故検知したときには双方出力の一致をもって保護を行い、一方のディジタル保護リレーの基板故障（単一部品故障）の場合には、正常な側のメインリレーの動作により遮断機を開放することにしたものである。 When the above logical configuration is organized and shown, this means that when two main relays that detect an accident of the same protection object operate together to detect an accident, both the outputs are matched and protection is provided. In the case of a failure (single component failure), the circuit breaker is opened by the operation of the main relay on the normal side.
このため、たとえば一方のディジタル保護リレーが単一部品故障となり、保護対象回線に対して保護指令を出力できなくなっても、正常な他方のディジタル保護リレー内のメインリレーにより最終的に保護指令を出力できることになる。このことから、ディジタル保護リレーを、制御電源をオフにして故障部位の交換を行う際も仮保護リレーの設置やあらかじめバックアップ用のディジタル保護リレーを設置する必要がない。また、従来の保護システムと同様にディジタル保護リレー２台で保護システムを構成するため、ディジタル保護リレーを追加する必要がない。 For this reason, for example, even if one of the digital protection relays fails and a protection command cannot be output to the circuit to be protected, the protection command is finally output by the main relay in the other digital protection relay. It will be possible. For this reason, it is not necessary to install a temporary protection relay or a backup digital protection relay in advance when the digital protection relay is switched off with the control power turned off. Further, since the protection system is constituted by two digital protection relays as in the conventional protection system, it is not necessary to add a digital protection relay.
ＣＢ：遮断器
Ｔｒｍ：主変圧器
Ｌ：送電線または配電線の回線
ＣＴ：送電線または配電線の回線の計器用変成器
Ｉ：送電線または配電線の回線の電流情報
Ｒｙ：送電線または配電線の回線のディジタル保護リレー
Ｔｒｉｐ：回線の保護指令
Ｏ：回線の保護指令出力回路
Ｖ：電圧情報
CB: Circuit breaker Trm: Main transformer L: Transmission line or distribution line line CT: Transmission line or distribution line instrument transformer I: Transmission line or distribution line current information Ry: Transmission line or distribution line Digital line protection relay Trip of wire: Trip protection command O: Protection command output circuit V: Voltage information
Claims (4)
ディジタル保護リレーシステムは、第１の保護対象から得た電気量に基づいて第１の保護対象の事故を検知する第１の保護継電要素と、第２の保護対象から得た電気量に基づいて第２の保護対象の事故を検知する第２の保護継電要素と、部品故障を検知する故障検知機能を備えた第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレーを備え、
前記保護対象に対する遮断器の操作信号は、同一の保護対象についての２つの保護継電要素が共に事故検知したとき、または第１と第２のディジタル保護リレーの一方で当該保護対象についての事故検知しかつ第１と第２のディジタル保護リレーの他方で当該ディジタル保護リレーの故障検知機能が部品故障を検知しているときに発行されることを特徴とするディジタル保護リレーシステム。 A digital protection relay system that detects an accident of a protection object based on the amount of electricity obtained from the protection object and operates a circuit breaker installed in the protection object,
The digital protection relay system is based on a first protection relay element that detects an accident of the first protection object based on the amount of electricity obtained from the first protection object, and on the amount of electricity obtained from the second protection object. A second protection relay element for detecting a second protection target accident, a first digital protection relay and a second digital protection relay having a failure detection function for detecting a component failure,
The operation signal of the circuit breaker with respect to the protection target is that the two protection relay elements for the same protection target detect an accident together, or one of the first and second digital protection relays detects the accident for the protection target. And a digital protection relay system that is issued when the failure detection function of the digital protection relay detects a component failure on the other of the first and second digital protection relays.
ディジタル保護リレーシステムは、第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレーと保護指令出力部を含み、
第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレーは、第１の保護対象から得た電気量に基づいて第１の保護対象の事故を検知する第１の保護継電要素と、第２の保護対象から得た電気量に基づいて第２の保護対象の事故を検知する第２の保護継電要素と、部品故障を検知する故障検知機能をそれぞれ含み、
保護指令出力部は、前記第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレー内の第１の保護継電要素と、第２の保護継電要素と、故障検知機能からの出力を得て、前記第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレーの、一方のディジタル保護リレーの第１の保護継電要素と他方のディジタル保護リレーの第１の保護継電要素が共に事故検知したとき、または一方のディジタル保護リレーの第１の保護継電要素が事故検知しかつ他方のディジタル保護リレー内の故障検知機能が部品故障を検知したとき、または他方のディジタル保護リレーの第１の保護継電要素が事故検知しかつ一方のディジタル保護リレー内の故障検知機能が部品故障を検知したときに、前記第１の保護対象に対して遮断器操作信号を与え、
また保護指令出力部は、前記第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレーの、一方のディジタル保護リレーの第２の保護継電要素と他方のディジタル保護リレーの第２の保護継電要素が共に事故検知したとき、または一方のディジタル保護リレーの第２の保護継電要素が事故検知しかつ他方のディジタル保護リレー内の故障検知機能が部品故障を検知したとき、または他方のディジタル保護リレーの第２の保護継電要素が事故検知しかつ一方のディジタル保護リレー内の故障検知機能が部品故障を検知したときに、前記第２の保護対象に対して遮断器操作信号を与えることを特徴とするディジタル保護リレーシステム。 A digital protection relay system that detects an accident of a protection object based on the amount of electricity obtained from two protection objects and operates a circuit breaker installed in the protection object,
The digital protection relay system includes a first digital protection relay, a second digital protection relay, and a protection command output unit.
The first digital protection relay and the second digital protection relay include a first protection relay element that detects an accident of the first protection target based on an electric quantity obtained from the first protection target, and a second protection relay element. A second protection relay element for detecting an accident of the second protection object based on the amount of electricity obtained from the protection object, and a failure detection function for detecting a component failure, respectively;
The protection command output unit obtains an output from the first protection relay element, the second protection relay element, and the failure detection function in the first digital protection relay and the second digital protection relay, When the first protection relay element of one digital protection relay and the first protection relay element of the other digital protection relay of the first digital protection relay and the second digital protection relay both detect an accident, Or when the first protection relay element of one digital protection relay detects an accident and the failure detection function in the other digital protection relay detects a component failure, or the first protection relay of the other digital protection relay When the element detects an accident and the failure detection function in one of the digital protection relays detects a component failure, a breaker operation signal is given to the first protection object,
The protection command output unit includes a second protection relay element of one digital protection relay and a second protection relay element of the other digital protection relay of the first digital protection relay and the second digital protection relay. Both detect a fault, or when the second protective relay element of one digital protection relay detects an accident and the fault detection function in the other digital protection relay detects a component fault, or the other digital protection relay When the second protection relay element detects an accident and the failure detection function in one of the digital protection relays detects a component failure, a circuit breaker operation signal is given to the second protection target. Digital protection relay system.
保護継電要素が事故検知しかつ他方のディジタル保護リレー内の故障検知機能が部品故障を検知したとき、故障したディジタル保護リレーの修復が完了するまでの期間、単独の保護継電要素による遮断器操作信号の発行を可能とすることを特徴とするディジタル保護リレーシステム。 A digital protection relay system according to claim 1 or claim 2,
When the protective relay element detects an accident and the fault detection function in the other digital protective relay detects a component failure, the circuit breaker with a single protective relay element is used until the repair of the failed digital protective relay is completed. A digital protection relay system characterized in that an operation signal can be issued.
ディジタル保護リレーシステムは、第１の保護対象から得た電気量に基づいて第１の保護対象の事故を検知する第１の保護継電要素と、第２の保護対象から得た電気量に基づいて第２の保護対象の事故を検知する第２の保護継電要素と、部品故障を検知する故障検知機能を備えた第１のディジタル保護リレーと第２のディジタル保護リレーを備え、
第１と第２のディジタル保護リレーが健全である時には、同一の保護対象についての２つの保護継電要素が共に事故検知したときに前記保護対象に対する遮断器の操作信号を与え、第１と第２のディジタル保護リレーの一方で故障検知機能が部品故障を検知したときには、当該ディジタル保護リレーの修復が完了するまでの期間は健全な他方のディジタル保護リレーの保護継電要素による前記保護対象に対する遮断器の操作信号を与えることを容認する特徴とするディジタル保護リレーシステム。 A digital protection relay system that detects an accident of a protection object based on the amount of electricity obtained from the protection object and operates a circuit breaker installed in the protection object,
The digital protection relay system is based on a first protection relay element that detects an accident of the first protection object based on the amount of electricity obtained from the first protection object, and on the amount of electricity obtained from the second protection object. A second protection relay element for detecting a second protection target accident, a first digital protection relay and a second digital protection relay having a failure detection function for detecting a component failure,
When the first and second digital protection relays are healthy, when the two protection relay elements for the same protection object both detect an accident, an operation signal of the circuit breaker for the protection object is given. When the failure detection function of one of the two digital protection relays detects a component failure, a period until the restoration of the digital protection relay is completed is interrupted with respect to the protection target by the protective relay element of the other digital protection relay. Digital protective relay system, characterized by allowing the operation signal of the device to be given.
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