專利名稱：母線繼電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置。
以前，在保護(hù)電力系統(tǒng)的母線的多個保護(hù)區(qū)域時，分別設(shè)置具有CT飽和對策的總體繼電保護(hù)器，對包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域進(jìn)行內(nèi)部、外部的故障判定；和具有CT飽和對策的分割繼電保護(hù)器，對各個保護(hù)區(qū)域分別進(jìn)行內(nèi)部、外部故障判定，通過這二種繼電器的輸出的組合，從多個保護(hù)區(qū)域中判斷發(fā)生故障的母線，并向發(fā)生故障的母線系統(tǒng)發(fā)出斷路輸出。
但是，對于以上的母線繼電保護(hù)裝置，當(dāng)保護(hù)具有多個保護(hù)區(qū)域的母線時，需要2臺以上具有CT飽和對策的母線繼電保護(hù)器，由此導(dǎo)致裝置的整體結(jié)構(gòu)變復(fù)雜，使得成本增大，可靠性降低。
本發(fā)明的目的在于為解決上述問題，提供一種母線繼電保護(hù)裝置，在對多個保護(hù)區(qū)域進(jìn)行故障判定時，通過進(jìn)行考慮了CT飽和的運算，減少分割繼電保護(hù)器，簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高可靠性。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種母線繼電保護(hù)裝置，其對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括動作量判定裝置，利用根據(jù)與包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量、和根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到動作量在一定時間的變化量，判定故障發(fā)生區(qū)域；故障檢測裝置，根據(jù)與上述保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)的變化量，檢測出上述電力系統(tǒng)發(fā)生故障；和故障母線判定裝置，根據(jù)上述動作量判定裝置的判定結(jié)果和上述故障檢測裝置的檢測結(jié)果，向上述故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
一種母線繼電保護(hù)裝置，其對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；動作量判定裝置，算出根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，在該算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的變化量和由上述運算裝置得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量之中，使用某一方或雙方的變化量來判定故障發(fā)生區(qū)域；故障檢測裝置，根據(jù)與上述保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)的變化量，檢測上述電力系統(tǒng)的故障發(fā)生；第1判定裝置，根據(jù)上述動作量判定裝置的判定結(jié)果和上述故障檢測裝置的檢測結(jié)果，判定上述故障發(fā)生區(qū)域的故障發(fā)生，輸出延長了一定時間的故障發(fā)生區(qū)域的判定結(jié)果；和第2判定裝置，根據(jù)上述動算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于動作量判定裝置算出根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，當(dāng)這些算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的變化量、大于根據(jù)與包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間的變化量乘以一定系數(shù)后的值時，判定得到大的變化量的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置，在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，算出根據(jù)與上述2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，當(dāng)算出的2個動作量的變化量中的一個動作量的變化量，大于根據(jù)與包含上述2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量乘以一定系數(shù)的值時，并且也比另一個動作量的變化量大時，判定得到大的變化量的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置，在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，算出根據(jù)與2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，當(dāng)這2個算出的動作量的變化量中的一個動作量的變化量大于另一個動作量的變化量時，判定得到大的變化量的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，求出根據(jù)與2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量和根據(jù)與包含上述2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量間的相位差，當(dāng)該相位差小于規(guī)定的角度，并且當(dāng)根據(jù)與上述2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量大于預(yù)先設(shè)定的靈敏度值時，判定這2個條件成立的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，求出根據(jù)與2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量和根據(jù)與包含上述2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量間的相位差，當(dāng)該相位差小于規(guī)定的角度，并且當(dāng)根據(jù)與上述2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量大于根據(jù)與包括2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量時，判定這2個條件成立的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
一種母線繼電保護(hù)裝置，其對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；數(shù)據(jù)計算裝置，將上述取樣數(shù)據(jù)分解為正波和負(fù)波后，通過規(guī)定的運算算出包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的正的動作量和負(fù)的動作量；第1判定裝置，算出根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，將這些正、負(fù)的動作量與由上述數(shù)據(jù)計算裝置算出的正的動作量和負(fù)的動作量乘以一定系數(shù)后的值進(jìn)行正項之間和負(fù)項之間的比較，當(dāng)與單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的正、負(fù)的動作量均大時，檢測出是得到該動作量的保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障；和第2判定裝置，根據(jù)上述運算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
一種母線繼電保護(hù)裝置，在如權(quán)利要求8所述的母線繼電保護(hù)裝置中，其特征在于，上述第1判定裝置設(shè)置有檢測裝置，根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，將該動作量與由上述數(shù)據(jù)計算裝置算出的正的動作量和負(fù)的動作量乘以一定系數(shù)后的值進(jìn)行正項之間和負(fù)項之間的比較，當(dāng)對應(yīng)于單個保護(hù)區(qū)域的正、負(fù)的動作量均大時，并且當(dāng)與該單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的正的動作量和負(fù)的動作量均大于預(yù)先設(shè)定的值時，檢測出是得到大的動作量的保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障。
一種母線繼電保護(hù)裝置，對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；第1判定裝置，根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，當(dāng)該算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的絕對值的任意一個大于由上述運算裝置算出的動作量的絕對值乘以一定系數(shù)的值，并且當(dāng)此條件在一定時間內(nèi)持續(xù)時，檢測出是得到條件成立的動作量的單個保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障；和第2判定裝置，根據(jù)上述運算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
為了解決上述問題，本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置，對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，設(shè)置有動作量判定裝置，利用通過與包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量、和通過與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到動作量在一定時間內(nèi)的變化量，判定故障發(fā)生區(qū)域；故障檢測裝置，根據(jù)與上述保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)的變化量，檢測出上述電力系統(tǒng)故障的發(fā)生；和故障母線判定裝置，根據(jù)上述動作量判定裝置的判定結(jié)果和上述故障檢測裝置的檢測結(jié)果，向上述故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
并且本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置設(shè)置有運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；動作量判定裝置，算出與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，在該算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的變化量和由上述運算裝置得到的動作量的在一定時間內(nèi)的變化量之中，使用一方或雙方的變化量判定故障發(fā)生區(qū)域；故障檢測裝置，根據(jù)與上述保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)的變化量檢測上述電力系統(tǒng)的故障發(fā)生；第1判定裝置，根據(jù)上述動作量判定裝置的判定結(jié)果和上述故障檢測裝置的檢測結(jié)果判定上述故障發(fā)生區(qū)域的故障發(fā)生，延長一定時間輸出故障發(fā)生區(qū)域的判定結(jié)果；和第2判定裝置，根據(jù)上述運算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，發(fā)出向故障發(fā)生區(qū)域的斷路輸出。
因此，本發(fā)明通過采取以上的裝置，變流器與具有電力系統(tǒng)的多個保護(hù)區(qū)域的母線相連接，對來自變流器的模擬電流信號每隔一定周期進(jìn)行取樣并變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后，運算裝置用取樣數(shù)據(jù)算出動作量Id及抑制量Ir，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障。在這里，通過已知的方式對該運算裝置施加變流器(CT)飽和對策。
另外，動作量判定裝置根據(jù)各個保護(hù)區(qū)域得到的取樣數(shù)據(jù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，使用動作量在一定時間內(nèi)的變化量ΔIdA和由上述運算裝置得到的動作量的在一定時間內(nèi)的變化量ΔId中的一方或雙方判定故障發(fā)生區(qū)域，例如在使用變化量的情況下，|ΔIdA|≥K1·|ΔId|(K1為小于1的系數(shù))的關(guān)系成立時，判定得到IdA動作量的保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。通過判定這樣的條件成立的狀態(tài)；即使對于伴有CT飽和的故障，也能在故障發(fā)生后至CT飽和為止的期間正確地輸出判定結(jié)果。
另一方面，故障檢測裝置將與全保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的模擬電流信號或變換了的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)等的取樣數(shù)據(jù)在一定時間內(nèi)的變化量相加，并與例如規(guī)定的靈敏度比相比較，由此檢測出系統(tǒng)故障的發(fā)生。
由此，故障母線判定裝置或第1判定裝置將動作量判定裝置的輸出和故障檢測裝置的輸出組合后延長一定時間，發(fā)出故障母線的判定輸出，因而具有CT飽和的作用，可以不需要以往的具有多個CT飽和對策的分割繼電保護(hù)器，即使對于伴有CT飽和的故障也能確實地向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)出斷路輸出。
另外，本發(fā)明在單個保護(hù)區(qū)域的動作量的變化量和由運算裝置得到的動作量的變化量中，使用一方或雙方的變化量。
再有，本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置，設(shè)置有運算裝置，對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；數(shù)據(jù)計算裝置，將上述取樣數(shù)據(jù)分為正波和負(fù)波后，通過規(guī)定的運算算出包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的正的動作量和負(fù)的動作量；第1判定裝置，算出根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，將這些正、負(fù)的動作量與由上述數(shù)據(jù)計算裝置算出的正的動作量和負(fù)的動作量乘以一定系數(shù)后的值進(jìn)行正項之間和負(fù)項之間的比較，當(dāng)與單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的正、負(fù)的動作量均大時，檢測出得到該動作量的保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障；和第2判定裝置，根據(jù)上述運算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)出斷路輸出。
本發(fā)明通過采取上述裝置，數(shù)據(jù)計算裝置從取樣數(shù)據(jù)分成包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的正的動作量Idp和負(fù)的動作量Idn，或根據(jù)與單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的取樣數(shù)據(jù)分成正的動作量IdAp和負(fù)的動作量Idn后，通過第1判定裝置對正的動作量之間和負(fù)的動作量之間進(jìn)行以下比較。
|IdAp|≥K2·|Idp|(K2為規(guī)定的系數(shù))|IdAn|≥K2·|Idn|(K2為規(guī)定的系數(shù))當(dāng)上述關(guān)系成立時，判定具有IdAp、IdAn的動作量的單個保護(hù)區(qū)域發(fā)生故障。該條件僅當(dāng)單個保護(hù)區(qū)域的內(nèi)部發(fā)生故障時成立，而對于伴有CT飽和的外部故障中2個條件不同時成立，因而發(fā)揮CT飽和對策的作用。由此，通過上述運算裝置的運算結(jié)果加上能夠得到CT飽和對策的效果的故障母線判定結(jié)果進(jìn)行斷路母線的判定，可以不用設(shè)置多臺以上的具有CT飽和對策的母線繼電保護(hù)器，僅用1臺帶有CT飽和對策的母線繼電保護(hù)器實現(xiàn)保護(hù)具有多個保護(hù)區(qū)域的母線的具有CT飽和對策的母線繼電保護(hù)裝置。
本發(fā)明設(shè)置有運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；第1判定裝置，根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，當(dāng)該算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的絕對值中的任意一個大于上述運算裝置算出的動作量的絕對值乘以一定系數(shù)的值，并且當(dāng)此條件在一定時間內(nèi)繼續(xù)時，判定檢測出具有使條件成立的動作量的單個保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障；和第2判定裝置，根據(jù)上述運算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)出斷路輸出。
通過采取上述的裝置，第1判定裝置根據(jù)與單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，當(dāng)該算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的絕對值的任意一個大于由上述運算裝置算出的動作量乘以一定系數(shù)后的值，并且該條件在一定時間繼續(xù)時，判定具有使條件成立的動作量的單個保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障，由此可以除去伴有CT飽和的動作量的誤差，可以正確地判定故障母線。
根據(jù)上述說明本發(fā)明的效果在于，利用與包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量和與單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量，即使對于伴有CT飽和的故障也能判別故障發(fā)生區(qū)域，因而可以削減具有CT飽和對策的分割繼電保護(hù)器，由此能夠以簡單的結(jié)構(gòu)降低成本，提高可靠性。
以下參照
本發(fā)明的實施例。
圖1為本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置的一個實施例的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖2為具有多個保護(hù)區(qū)域的母線的一個結(jié)構(gòu)例圖。
圖3為標(biāo)準(zhǔn)的多母線結(jié)構(gòu)的母線系統(tǒng)圖。
圖4為當(dāng)圖3所示母線B1發(fā)生故障時的CT二次電流和對每個母線算出的動作量的示意圖。
圖5為圖1所示斷路母線用判定表的數(shù)據(jù)排列的例圖。
圖6為本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置的另一個實施例的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖7為本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置的又一個實施例的功能結(jié)構(gòu)圖。
圖8為圖7所示斷路母線用判定表的數(shù)據(jù)排列的例圖。
以下為本發(fā)明的具體實施例。
圖1是本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置的一個實施例的功能框圖。
在該圖中，電力系統(tǒng)的母線繼電保護(hù)裝置10包括數(shù)據(jù)取得裝置11，對來自與有多個保護(hù)區(qū)域的母線相連的變流器的模擬電流信號每隔一定周期進(jìn)行取樣，并變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；總體保護(hù)運算裝置12，利用由該數(shù)據(jù)取得裝置11變換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，算出動作量(矢量和)、抑制量(標(biāo)量和)，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域內(nèi)部、外部的故障；動作量判定裝置13，根據(jù)與每個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)算出一定時間內(nèi)的動作量的變化量，將算出的單個保護(hù)區(qū)域的變化量與由上述總體保護(hù)運算裝置12求出的動作量在一定時間內(nèi)的變化量進(jìn)行比較，判定變化量變大的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域；故障檢測裝置14，根據(jù)由上述數(shù)據(jù)取得裝置11變換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)或模擬電流信號的在一定時間內(nèi)的變化量檢測故障的發(fā)生；故障母線判定裝置，該故障母線將上述動作量判定裝置13的判定結(jié)果和上述故障檢測裝置14的檢測輸出進(jìn)行組合延長一定時間輸出故障母線的判定結(jié)果；斷路母線判定表16，存儲斷路母線用判定數(shù)據(jù)；和斷路母線判定裝置17，根據(jù)總體保護(hù)運算裝置12的內(nèi)部或外部判定輸出和上述故障母線判定裝置15的故障母線判定輸出，參照斷路母線用判定數(shù)據(jù)進(jìn)行斷路母線的判定。
圖2是具有多個保護(hù)區(qū)域的母線結(jié)構(gòu)的一例。
輸電線18的母線保護(hù)區(qū)域分為母線BA側(cè)的A區(qū)域和母線BB側(cè)的B區(qū)域，該母線BA和母線BB通過斷路器COB分開。與輸電線18連接的母線BA、BB由切斷開關(guān)LSA、LSB進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
以下對具有上述結(jié)構(gòu)的裝置的工作進(jìn)行說明。
首先，數(shù)據(jù)取得裝置11每隔一定周期取入與具有多個保護(hù)區(qū)域的母線連接的n個線路的變流器的電流，依次變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，送給總體保護(hù)運算裝置12。該運算裝置12將來自n個線路的變流器的模擬電流變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，利用這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，使用下述算式算出動作量Id及抑制量Ir。
Id=i1+i2+……+in ……(1)Ir=|i1|+|i2|+……+|in| ……(2)然后使用上述得到的算出量Id、Ir，例如當(dāng)|Id|-K0·|Id|≥0(K0為對每個保護(hù)目標(biāo)所設(shè)定的系數(shù))的關(guān)系成立時，輸出動作信號。例如送出母線的內(nèi)部故障輸出。另外，總體保護(hù)運算裝置12設(shè)為已經(jīng)考慮了已知的CT飽和對策運算。
另一方面，動作量判定裝置13為了從多個保護(hù)區(qū)域中識別單個保護(hù)區(qū)域，采用了例如各線路的切斷開關(guān)(LSA、LSB)條件。由切斷開關(guān)條件進(jìn)行保護(hù)區(qū)域的識別是公知的技術(shù)，在此省略其說明。
關(guān)于由該動作量判定裝置13識別單個保護(hù)區(qū)域，參照圖2說明故障時產(chǎn)生的動作量(動作電流)。
當(dāng)圖2所示母線的內(nèi)部，例如A區(qū)域發(fā)生故障時，在包含2個區(qū)域的區(qū)域中產(chǎn)生的動作量Id，與母線內(nèi)部的2個保護(hù)區(qū)域中的發(fā)生故障保護(hù)區(qū)域中產(chǎn)生的動作量IdA為同一個量。
因此，動作量判定裝置13對于由總體保護(hù)運算裝置12算出的動作量Id，分別與每個保護(hù)區(qū)域算的2個動作量IdA或IdB進(jìn)行比較，當(dāng)二者之間如果|IdA|≥K1·|Id| ……(3)的關(guān)系成立，則判定A區(qū)域發(fā)生故障。上述(3)式中的K1為小于1的系數(shù)。
但是，在伴有CT飽和的故障時，由于飽和產(chǎn)生的誤差電流的影響，上述(3)式的判定有可能導(dǎo)致裝置的誤動作。
因此，動作量判定裝置13根據(jù)動作量的變化量進(jìn)行瞬間判定，作為CT飽和對策，算出每一保護(hù)區(qū)域在一定時間，例如1/12周期(30度左右)的期間內(nèi)動作量的變化量的絕對值|ΔIdA|、|ΔIdB|，將該算出的一定時間內(nèi)的變化量的絕對值|ΔIdA|、|ΔIdB|，和由總體保護(hù)運算裝置12算出的在一定時間內(nèi)的動作量的變化量的絕對值|ΔIdA|乘以一定系數(shù)K1(K1為小于1的系數(shù))后的量進(jìn)行比較，當(dāng)下面的關(guān)系成立時，判定A區(qū)域發(fā)生故障。
|ΔIdA|≥K1·|ΔId|……(4)圖3和圖4是說明上述(4)式的判定效果的圖。
圖3是標(biāo)準(zhǔn)的多個母線的保護(hù)系統(tǒng)圖，由母線A1、母線B1，將母線A1、B1分開的斷路器CBT1構(gòu)成。母線A1通過斷路器CB11、CB12與輸電線L01、L02連接。CTT1、CT11、CT12為變流器。
另一方面，圖4是說明母線B1發(fā)生故障時的CT二次電流及對各母線算出的動作量(電流矢量和)的圖。這里，圖4(a)表示圖3的CT11的二次電流Ip1、圖4(b)表示圖3的CT12的二次電流Ip2、圖4(c)表示圖3的CTT1的二次電流It、圖4(d)表示包含二個母線A1、B1的區(qū)域的動作量Id、圖4(e)表示母線A1的區(qū)域的動作量IdA、圖4(f)表示母線B1區(qū)域的動作量IdB，假設(shè)變流器CTT1已達(dá)到CT飽和。
隨著該變流器CTT1的飽和，為正常母線的不應(yīng)產(chǎn)生動作量的母線A1的動作量IdA在飽和開始后增加，而故障母線B1的動作量IdB減少。因此，如上述(3)式所示，如果需要1/2周期的運算長度，根據(jù)絕對振幅值的判定可能導(dǎo)致誤動作。但是，在用上述(4)式的變化量進(jìn)行判定時，若在故障發(fā)生開始至CT飽和為止的期間內(nèi)運算，則可通過飽和前的正常動作量進(jìn)行比較判定，可以輸出不受CT飽和影響的判定結(jié)果。
另一方面，在故障檢測裝置14中，將來自與母線連接的所有的變流器的模擬電流，或變換了的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的在一定時間內(nèi)的變化量ΔI的絕對值相加，將這些變化量絕對值的總和與規(guī)定的靈敏度值IK1比較，如下述關(guān)系式，當(dāng)變化量絕對值的總和大于規(guī)定靈敏度值IK1時，檢測出系統(tǒng)發(fā)生故障。
∑|ΔI|≥IK1……(5)以上述動作量判定裝置13及故障檢測裝置14進(jìn)行判定動作處理及故障檢測處理，將其結(jié)果送至故障母線判定裝置15。
當(dāng)該故障母線判定裝置15接收到來自故障檢測裝置14的故障檢測信號時，確認(rèn)從動作量判定裝置13輸出的判定結(jié)果，例如判定上述(3)式、(4)式等條件成立的區(qū)域為故障母線，不成立區(qū)域為正常母線，并保持一定時間的判定輸出。
其結(jié)果，斷路母線判定裝置17根據(jù)總體保護(hù)運算裝置12的內(nèi)部、外部故障判定輸出和故障母線判定裝置15的故障母線判定輸出，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)出斷路輸出。例如當(dāng)總體保護(hù)運算裝置12輸出內(nèi)部故障判定，故障母線判裝置15輸出A區(qū)域的故障判定時，參照圖5所示斷路母線判定用表16的斷路母線用判定數(shù)據(jù)，對與A區(qū)域的母線BA連接的線路進(jìn)行故障判定并發(fā)出斷路輸出。
因此，根據(jù)上述實施例，動作量判定裝置13，利用根據(jù)單個保護(hù)區(qū)域取得取樣數(shù)據(jù)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量ΔIdA、和從運算裝置12得到的動作量的在一定時間內(nèi)的變化量ΔId，例如當(dāng)|ΔIdA|≥K1·|ΔId|(K1為小于1的系數(shù))的關(guān)系成立時，判定得到動作量IdA的保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域，因此即使對于伴有CT飽和的故障，在故障發(fā)生后至達(dá)到CT飽和期間，可以正確地輸出判定的結(jié)果。而且，故障母線判定裝置15將動作量判定裝置13的輸出和故障檢測裝置14的輸出予以組合，延長規(guī)定的時間，發(fā)出故障母線的判定，因而CT飽和對策可以用運算方式來實施，可以不用像以往那樣設(shè)置多個帶有CT飽和對策的分割繼電保護(hù)器，即便是伴有CT飽和的故障，也可以確實地判定故障發(fā)生區(qū)域，并輸出斷路信號。
下面說明本發(fā)明的繼電保護(hù)裝置的其它的實施例。
本實施例與圖1有相同的結(jié)構(gòu)，故對各結(jié)構(gòu)單元的說明與上述對圖1的說明相同，下面只對不同部分的動作量判定裝置13的判定處理予以說明。
該繼電保護(hù)裝置以2個保護(hù)區(qū)域為保護(hù)對象，作為該動作量判定裝置13，分別對2個保護(hù)區(qū)域單獨算出動作量的在一定時間內(nèi)的變化量，當(dāng)算出來的這2個動作量的變化量中，有一個變化量大于由總體保護(hù)運算裝置12運算得到的動作量的在一定時間內(nèi)的變化量乘以一定系數(shù)后的值，并且大于另一個變化量時，判定具有大的變化量的區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域并輸出。
即，動作量判定裝置13當(dāng)上述(4)式的條件成立的同時，一個變化量的絕對值|ΔIdA|與另一個變化量的絕對值|ΔIdB|進(jìn)行比較，當(dāng)|ΔIdA|≥|ΔIdB|……(6)條件成立時，判定具有ΔIdA動作量的變化量的區(qū)域A為故障發(fā)生區(qū)域。
另外，動作量判定裝置13只用上述(6)式所示條件判定式也可以判定故障區(qū)域。
下面說明本發(fā)明的繼電保護(hù)裝置的另一個實施例。
本實施例與圖1有相同的結(jié)構(gòu)，故對各結(jié)構(gòu)單元的說明與上述對圖1的說明相同，下面只對不同部分的動作量判定裝置13的判定處理予以說明。
該繼電保護(hù)裝置以2個保護(hù)區(qū)域為保護(hù)對象，該動作量判定裝置13將總體保護(hù)運算裝置12算出的動作量Id和對各保護(hù)區(qū)域分別算出的動作量IdA、IdB進(jìn)行相位比較，當(dāng)二者的相位差小于規(guī)定的相位角度θ，且在一定時間內(nèi)的動作量的變化量ΔIdA大于規(guī)定的靈敏度值IK2(IK2為預(yù)先設(shè)定的靈敏度值)時，例如|Id和IdA的相位差|≤θ……(7)|ΔIdA≥IK2 ……(8)這2個條件成立時，判定具有IdA、ΔIdA動作量的保護(hù)區(qū)域發(fā)生故障。
另外，圖4表示的是故障時的動作量，故障發(fā)生區(qū)域的母線B1的動作量IdB和包含A1、B1二個母線的動作量Id，在從故障發(fā)生開始至CT飽和為止的期間為同一個波形。由于在發(fā)生CT飽和以前的期間，故障發(fā)生區(qū)域的動作量(矢量)和總體保護(hù)運算裝置12的動作量(矢量)之間不產(chǎn)生相位差，所以可以用上述(7)式的條件判定式判定故障發(fā)生后，由總體保護(hù)運算裝置12算出的動作量和每個保護(hù)區(qū)域算出的動作量之間的相位差小于規(guī)定的相位角度θ，因而即使對伴有CT飽和的故障也能正確判定故障母線。另一方面，上述(8)式是為了進(jìn)行相位比較判定，用來對最低限度必需動作量的變化量的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確認(rèn)的條件判定式。
下面說明本發(fā)明的繼電保護(hù)裝置的又一個實施例。
本實施例與圖1有相同的結(jié)構(gòu)，故對各結(jié)構(gòu)單元的說明與上述對圖1的說明相同，下面只對不同部分的動作量判定裝置13的判定處理予以說明。
該繼電保護(hù)裝置也以2個保護(hù)區(qū)域為保護(hù)對象，該動作量判定裝置13將總體保護(hù)運算裝置12算出的動作量Id和對各保護(hù)區(qū)域分別算出的動作量IdA、IdB進(jìn)行相位比較，當(dāng)二者的相位差小于規(guī)定的相位角度θ例如30度，且對各保護(hù)區(qū)域分別算出的動作量在一定時間內(nèi)的變化量大于由總體保護(hù)運算裝置12算出的動作量在一定時間內(nèi)的變化量乘以一定系數(shù)后的值時，例如上述(7)式和(4)式同時成立時，能夠判定具有IdA、ΔIdA動作量的保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
在該裝置中，當(dāng)動作量IdA、IdB的相位差小于規(guī)定的相位角度θ例如30度時，由于在達(dá)到CT飽和前是根據(jù)(4)式、(7)式的關(guān)系式判定，因此即使對于伴有CT飽和的故障，也能正確地判定故障母線。
圖6是本發(fā)明的繼電保護(hù)裝置的又一個實施例的功能框圖。
該繼電保護(hù)裝置20由數(shù)據(jù)取得裝置21、總體保護(hù)運算裝置22、總體正負(fù)數(shù)據(jù)計算裝置23、故障母線判定裝置24、存儲斷路母線判定用數(shù)據(jù)的斷路母線判定表25、及斷路母線判定裝置26構(gòu)成。其中，總體正負(fù)數(shù)據(jù)計算裝置23將包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的動作量按正和負(fù)分開計算，故障母線判定裝置24對多個保護(hù)區(qū)域分別算出各個正的動作量和負(fù)的動作量，將這些正、負(fù)的動作量和由上述總體正負(fù)數(shù)據(jù)算出裝置算出的動作量進(jìn)行比較，判定發(fā)生故障的區(qū)域。
另外，數(shù)據(jù)取得裝置21、總體保護(hù)運算裝置22、及斷路母線判定裝置26與圖1所示數(shù)據(jù)取得裝置11、總體保護(hù)運算裝置12、及斷路母線判定裝置17具有相同的結(jié)構(gòu)，所以在此省略其詳細(xì)說明。
以下對上述繼電保護(hù)裝置的工作進(jìn)行說明。
當(dāng)數(shù)據(jù)取得裝置21每隔一定周期從與具有多個保護(hù)區(qū)域的母線相連接的變流器取入電流信號，變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并輸出時，總體保護(hù)運算裝置22利用來自數(shù)據(jù)取得裝置21的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)算出動作量、抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障并輸出。
另一方面，負(fù)數(shù)據(jù)算出裝置23將由數(shù)據(jù)取得裝置21變換的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)分解為正波和負(fù)波，對于包含多個保護(hù)區(qū)域的保護(hù)區(qū)域的動作量，通過規(guī)定的運算，例如，將1個周期(360度間)的取樣數(shù)據(jù)相加，將正的動作量|Idp|和負(fù)的動作量|Idn|分別算出，送給故障母線判定裝置24。
故障母線判定裝置24對于從上述數(shù)據(jù)取得裝置21輸出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，取入以往公知的例如各線路的切斷開關(guān)條件，識別單個保護(hù)區(qū)域，并算出多個保護(hù)區(qū)域例如A及B的2個區(qū)域的正的動作量|IdAp|、|IdBp|和負(fù)的動作量|IdAn|、|IdBn|，將這些算出的動作量和由總體正負(fù)數(shù)據(jù)算出裝置23算出的動作量|Idp|、|Idn|乘以一定系數(shù)后的值進(jìn)行正項之間和負(fù)項之間的分別比較，當(dāng)比各保護(hù)區(qū)域算出的正、負(fù)的動作量的絕對值都大時，例如|IdAp|≥K2·|Idp| ……(9)|IdAn|≥K2·|Idn|……(10)的關(guān)系同時成立時，檢測出具有|IdAp|、|IdAn|動作量的保護(hù)區(qū)域發(fā)生了故障。K2為小于1的常數(shù)。另一方面，當(dāng)|IdBp|≥K2·|Idp|……(11)|IdBn|≥K2·|Idn|……(12)的關(guān)系同時成立時，檢測出具有|IdBp|、|IdBn|的動作量的保護(hù)區(qū)域發(fā)生了故障。K2為小于1的常數(shù)。
這里從圖4所示故障時的動作量說明該繼電保護(hù)裝置20的判定效果。
一般地，發(fā)生故障母線的母線B的動作量存在正波和負(fù)波(參照圖4(f))。與此相反，正常母線的母線A的動作量只存在正波(參照圖4(e))。這是因為隨著CT飽和產(chǎn)生的動作量的誤差(正常母線一側(cè)產(chǎn)生的誤差電流)只產(chǎn)生正波或負(fù)波中的一種情況下。這種現(xiàn)象是因為CT飽和現(xiàn)象主要是由電流的直流成分產(chǎn)生的磁通的偏離所造成。因而可以通過上述(9)式～(12)式從故障時的動作量來正確判定發(fā)生故障的保護(hù)區(qū)域。
因此，根據(jù)上述實施例，可以將對多個保護(hù)區(qū)域分別算出的正的動作量的絕對值和負(fù)的動作量的絕對值，和包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的正的動作量和負(fù)的動作量進(jìn)行正項之間和負(fù)項之間的比較，因此對伴有CT飽和的故障也能正確判定故障母線。
下面說明本發(fā)明的繼電保護(hù)裝置的又一個實施例。
本實施例與圖6有相同的結(jié)構(gòu)，故對各結(jié)構(gòu)單元的說明與上述對圖6的說明相同，下面只對不同部分的故障母線判定裝置24予以說明。
該故障母線判定裝置24除了上述(9)式和(10)式的判定條件外，當(dāng)對各保護(hù)區(qū)域分別算出的正波的動作量絕對值|IdAp|和負(fù)波的動作量絕對值|IdAn|大于規(guī)定的靈敏度值時，即|IdAp|≥IK3……(13)|IdAn|≥IK3……(14)的關(guān)系同時成立時，檢測出具有IdAp、IdAn動作量的保護(hù)區(qū)域發(fā)生了故障。IK3為規(guī)定的靈敏度值。上述(13)式和(14)式是為了由算出的動作量的絕對值進(jìn)行比較判定而對用來對最低限度必需動作量的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確認(rèn)的條件判定式。
圖7是本發(fā)明的母線繼電保護(hù)裝置的又一個實施例的功能框圖。
該繼電保護(hù)裝置30由數(shù)據(jù)取得裝置31、總體保護(hù)運算裝置32、故障母線判定裝置33、輸出確認(rèn)裝置34、存儲圖8所示斷路母線判定用數(shù)據(jù)的斷路母線判定表35、及斷路母線判定裝置36構(gòu)成。其中，故障母線判定裝置33分別對多個保護(hù)區(qū)域算出各個動作量，將這些動作量和由上述總體保護(hù)運算裝置算出的動作量進(jìn)行比較，判定發(fā)生故障的保護(hù)區(qū)域；輸出確認(rèn)裝置34判斷故障母線判定裝置33的輸出是否在每個保護(hù)區(qū)域的一定時間內(nèi)持續(xù)同一判定結(jié)果；斷路母線判定裝置36根據(jù)總體保護(hù)運算裝置32的內(nèi)、外部故障判定輸出和輸出確認(rèn)裝置34的判定結(jié)果，參照判定表35的斷路母線判定數(shù)據(jù)進(jìn)行斷路母線的判定。
數(shù)據(jù)取得裝置31和總體保護(hù)運算裝置32與圖1的結(jié)構(gòu)基本相同，在此省略對結(jié)構(gòu)的說明。
下面對上述繼電保護(hù)裝置的工作進(jìn)行說明。
當(dāng)數(shù)據(jù)取得裝置31每隔一定周期從與具有多個保護(hù)區(qū)域的母線相連接的變流器取入電流信號，變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并輸出時，總體保護(hù)運算裝置32利用來自數(shù)據(jù)取得裝置31的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)算出動作量、抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障并輸出。
另一方面，故障母線判定裝置33與圖1所示故障母線判定裝置15相同，分別算出各保護(hù)區(qū)域的動作量IdA、IdB，將這些算出的動作量和用總體保護(hù)運算裝置32算出動作量Id進(jìn)行比較，由上述(3)式判定故障發(fā)生區(qū)域，但在這種情況下，當(dāng)伴有CT飽和故障發(fā)生時，不能正確地判定故障發(fā)生區(qū)域，有可能產(chǎn)生裝置的誤動作。
而在本裝置中，將故障母線判定裝置33的判定輸出送給輸出確認(rèn)裝置34，即使對于伴有CT飽和的故障也能進(jìn)行判定。
即，輸出確認(rèn)裝置34判斷故障母線判定裝置33的判定輸出在每個保護(hù)區(qū)域的一定時間內(nèi)是否持續(xù)例如4個周期，只有持續(xù)時才輸出故障母線判定裝置33的判定結(jié)果。該CT飽和動作量的誤差在CT飽和開始產(chǎn)生后達(dá)到最大，其后減小。產(chǎn)生該CT飽和的原因的故障電流的直流成分的衰減時間常數(shù)隨著系統(tǒng)的阻抗而變化，一般在高阻抗設(shè)置系統(tǒng)的故障中最多不過50ms，在故障后的4個周期內(nèi)(50Hz系統(tǒng)為80ms)其大部分衰減。通常，若故障后經(jīng)過4個周期，因為由故障電流的直流成分導(dǎo)致的CT飽和的恢復(fù)，可以確認(rèn)故障母線判定裝置33的判定是否正確。
如上所述，輸出確認(rèn)裝置34確認(rèn)判定結(jié)果后，送給斷路母線判定裝置36。該斷路母線判定裝置36使用總體保護(hù)運算裝置32的內(nèi)、外部故障判定輸出和輸出確認(rèn)裝置34的確認(rèn)結(jié)果的輸出，根據(jù)圖中所示斷路母線判定表35發(fā)出斷路輸出。
舉一個例子來說，例如當(dāng)總體保護(hù)運算裝置32判定內(nèi)部故障，而故障母線判定裝置33判定為A區(qū)域的故障時，斷路母線判定裝置36向與A區(qū)域的母線連接的線路發(fā)出斷路輸出。
因此，根據(jù)上述實施例，在故障母線判定裝置33的輸出一側(cè)設(shè)置輸出確認(rèn)裝置34，當(dāng)故障母線判定裝置33的判定輸出在一定時間內(nèi)持續(xù)時發(fā)出該判定輸出，因而不僅能除去CT飽和帶來的動作量的誤差，而且在伴有CT飽和的故障時也能正確地判定故障的發(fā)生區(qū)域。
權(quán)利要求
1.一種母線繼電保護(hù)裝置，其對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括動作量判定裝置，利用根據(jù)與包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量、和根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到動作量在一定時間的變化量，判定故障發(fā)生區(qū)域；故障檢測裝置，根據(jù)與上述保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)的變化量，檢測出上述電力系統(tǒng)發(fā)生故障；和故障母線判定裝置，根據(jù)上述動作量判定裝置的判定結(jié)果和上述故障檢測裝置的檢測結(jié)果，向上述故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
2.一種母線繼電保護(hù)裝置，其對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；動作量判定裝置，算出根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，在該算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的變化量和由上述運算裝置得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量之中，使用某一方或雙方的變化量來判定故障發(fā)生區(qū)域；故障檢測裝置，根據(jù)與上述保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)的變化量，檢測上述電力系統(tǒng)的故障發(fā)生第1判定裝置，根據(jù)上述動作量判定裝置的判定結(jié)果和上述故障檢測裝置的檢測結(jié)果，判定上述故障發(fā)生區(qū)域的故障發(fā)生，輸出延長了一定時間的故障發(fā)生區(qū)域的判定結(jié)果；和第2判定裝置，根據(jù)上述動算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于動作量判定裝置算出根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，當(dāng)這些算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的變化量、大于根據(jù)與包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間的變化量乘以一定系數(shù)后的值時，判定得到大的變化量的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置，在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，算出根據(jù)與上述2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，當(dāng)算出的2個動作量的變化量中的一個動作量的變化量，大于根據(jù)與包含上述2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量乘以一定系數(shù)的值時，并且也比另一個動作量的變化量大時，判定得到大的變化量的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置，在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，算出根據(jù)與2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量，當(dāng)這2個算出的動作量的變化量中的一個動作量的變化量大于另一個動作量的變化量時，判定得到大的變化量的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，求出根據(jù)與2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量和根據(jù)與包含上述2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量間的相位差，當(dāng)該相位差小于規(guī)定的角度，并且當(dāng)根據(jù)與上述2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量大于預(yù)先設(shè)定的靈敏度值時，判定這2個條件成立的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的母線繼電保護(hù)裝置，其特征在于，上述動作量判定裝置在從2個保護(hù)區(qū)域中判定故障發(fā)生區(qū)域時，求出根據(jù)與2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量和根據(jù)與包含上述2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量間的相位差，當(dāng)該相位差小于規(guī)定的角度，并且當(dāng)根據(jù)與上述2個單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量大于根據(jù)與包括2個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)所得到的動作量在一定時間內(nèi)的變化量時，判定這2個條件成立的單個保護(hù)區(qū)域為故障發(fā)生區(qū)域。
8.一種母線繼電保護(hù)裝置，其對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；數(shù)據(jù)計算裝置，將上述取樣數(shù)據(jù)分解為正波和負(fù)波后，通過規(guī)定的運算算出包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的正的動作量和負(fù)的動作量；第1判定裝置，算出根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，將這些正、負(fù)的動作量與由上述數(shù)據(jù)計算裝置算出的正的動作量和負(fù)的動作量乘以一定系數(shù)后的值進(jìn)行正項之間和負(fù)項之間的比較，當(dāng)與單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的正、負(fù)的動作量均大時，檢測出是得到該動作量的保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障；和第2判定裝置，根據(jù)上述運算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
9.一種母線繼電保護(hù)裝置，在如權(quán)利要求8所述的母線繼電保護(hù)裝置中，其特征在于，上述第1判定裝置設(shè)置有檢測裝置，根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，將該動作量與由上述數(shù)據(jù)計算裝置算出的正的動作量和負(fù)的動作量乘以一定系數(shù)后的值進(jìn)行正項之間和負(fù)項之間的比較，當(dāng)對應(yīng)于單個保護(hù)區(qū)域的正、負(fù)的動作量均大時，并且當(dāng)與該單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的正的動作量和負(fù)的動作量均大于預(yù)先設(shè)定的值時，檢測出是得到大的動作量的保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障。
10.一種母線繼電保護(hù)裝置，對電力系統(tǒng)的模擬量每隔一定周期進(jìn)行取樣，利用該取樣數(shù)據(jù)從多個保護(hù)區(qū)域中判斷故障發(fā)生區(qū)域，其特征在于包括運算裝置，利用上述取樣數(shù)據(jù)算出動作量和抑制量，通過規(guī)定的比率差動運算判定包含上述多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)部、外部故障；第1判定裝置，根據(jù)與上述單個保護(hù)區(qū)域?qū)?yīng)的上述取樣數(shù)據(jù)算出正的動作量和負(fù)的動作量，當(dāng)該算出的單個保護(hù)區(qū)域的動作量的絕對值的任意一個大于由上述運算裝置算出的動作量的絕對值乘以一定系數(shù)的值，并且當(dāng)此條件在一定時間內(nèi)持續(xù)時，檢測出是得到條件成立的動作量的單個保護(hù)區(qū)域內(nèi)部發(fā)生故障；和第2判定裝置，根據(jù)上述運算裝置的運算結(jié)果和上述第1判定裝置的判定結(jié)果，向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出。
全文摘要
本發(fā)明公開一種母線繼電保護(hù)裝置,其包括:運算裝置,判定包括多個保護(hù)區(qū)域的區(qū)域的內(nèi)、外部故障;動作量判定裝置,判定發(fā)生故障的單個保護(hù)區(qū)域:故障檢測裝置,檢測故障的發(fā)生;故障母線判定裝置,根據(jù)動作量判定裝置和故障檢測裝置的輸出結(jié)果判定故障的發(fā)生并輸出;及斷路母線判定裝置,向故障發(fā)生區(qū)域發(fā)送斷路輸出,其可減少具有CT飽和對策的分割繼電保護(hù)器,使結(jié)構(gòu)變得簡單。
文檔編號H02H7/22GK1237025SQ9910771
公開日1999年12月1日 申請日期1999年5月25日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月25日
發(fā)明者堀政夫, 須賀紀(jì)善, 稻村國康, 岡崎正人 申請人:東芝株式會社