JPH0124010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、各端子の電気量を伝送収集し合い故
障を検出する保護継電装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕 従来の電力系統を保護する継電装置には、種々
のものがあるが電流差動FM搬送保護継電装置と
して、FM変調方式（周波数変調方式）を使用し
た伝送方式により各端子の電流の瞬時値を互いに
伝送収集し合い、外部故障または、平常時の場合
電流の総和が零となるため継電器を動作させず、
内部故障の場合電流の総和が、故障点電流に相当
する差電流になり継電器を動作させるというもの
がある。

このような搬送保護継電装置の一例を第１図及
び第２図を参照して説明する。

第１図において、Ａ端と図示しないＢ端とは送
電線１により連系されており、そして各端子には
変流器２が設けられている。３は方向地絡継電器
であり、送電線１の零相電流と図示しない主変圧
器の中性点電流I_Nとを入力して、地絡事故に応動
する。４は電流差動継電器であり、Ａ端及びＢ端
各相（Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相）ごとの電流差に応動す
る。５は入力変成器、６は送信部、７は受信部、
８は判定回路であり、入力変成器５で検出された
Ａ端の電流は送信部６でFM変調され、搬送端局
装置９、無線装置１０を介してＢ端に伝送され、
またＢ端の電流信号は無線装置１０により受信さ
れ、搬送端局装置９を介して受信部７に入力さ
れ、ここでFM復調される。判定回路８はＡ端及
びＢ端の電流差を検出して、第２図中の斜線部の
領域で動作特性を有している。１１は常時監視回
路であり自端子電流および相手端子電流を入力
し、常時、差電流が零であることを利用して、電
流差動継電器４のゲイン変動などの不良を監視す
る。

第３図において３０は微地絡しや断回路であ
る。３ａ，４ａ，３１ａは方向地絡継電器３、電
流差動継電器４、後述する不良検出リレー３１の
出力回路である。３２はアンド回路であり出力回
路３ａ及び４ａの出力信号の論理積を出力する。
３３は遅延回路であり、アンド回路３２の出力信
号を設定時間T₁遅延させる。３４はノツト回路
であり、出力回路３１ａの出力信号を反転させ
る。３５はアンド回路であり、逐延回路３３及び
ノツト回路３４の出力信号の論理積をトリツプ信
号として出力する。

第４図において、１１ａは常時監視回路１１の
出力回路、４０は遅延回路であり、出力回路１１
ａの出力信号を設定時間T₂遅延させる。３１は
不良検出リレーであり、遅延回路４０の出力信号
に応動する。

今、送電線１で、微地絡事故が発生すると、Ａ
端及びＢ端の電流に差が生じて、Ａ端の電流差動
継電器４が動作し、出力回路４ａから論理レベル
「１」の信号が出力される。また、方向地絡継電
器３は微地絡事故の零相電流及び変圧器の中性点
電流を入力として動作し、出力回路３ａから
「１」の信号が出力される。

また、Ａ端及びＢ端の電流に差が生じることに
より、常時監視回路１１が動作し、出力回路１１
ａから「１」が出力される。出力回路３ａ及び４
ａの出力が共に「１」となることにより、アンド
回路３２の出力は「１」となり、設定時間T₁後、
遅延回路３３の出力が「１」となる。このとき、
T₁＜T₂となるように設定しておけば、アンド回
路３５のアンド条件が成立して図示しないしや断
器にトリツプ指令が与えられる。

前述したように、電流差動継電器４の信頼性を
向上するため常時監視回路１１を設けて、常時は
系統に差電流分がないことを監視している。この
ため常時監視回路は保護区間内部の事故あるいは
微地絡事故に生じる差電流分で十分動作する。と
ころで通常の事故の場合は別のしや断回路で高速
度にしや断器をしや断させることが可能である
が、微地絡事故では、設定時間T₁後しや断され
ることになる。一方第４図に示す常時監視回路１
１が動作し、この動作が設定時間T₂継続してい
れば不良検出リレー３１が動作する。不良検出リ
レー３１が動作したことにより、第３図中の出力
回路３１ａの出力が「１」、ノツト回路３４の出
力が「０」となり、アンド回路３５の出力である
トリツプ指令をロツクするようにしている。すな
わち微地絡しや断は電流差動継電器４、及び方向
地絡継電器が動作してから、設定時間T₁後にし
や断器にトリツプ指令を与えて行なうが、微地絡
しや断回路３０の出力が不良検出リレー３１の出
力回路３１ａの出力によりロツクされ微地絡しや
断が不能となることがある。

このような微地絡しや断が不能となる場合につ
いて、第５図及び第６図を参照して説明する。

第５図は２端子電力系統を示すもので、Ａ端と
Ｂ端は送電線５１及び５２で連系されている。ま
た各端子Ａ，Ｂには前述した搬送保護継電装置５
３，５４が設置されている。ここでＡ端を電源
端、Ｂ端を非電源端とする。尚、５５はＡ端子背
後の電源である。

Ｂ端至近端F₁点で微地絡事故が発生した場合
には、各端Ａ，Ｂの方向地絡継電器３の整定値以
上の故障電流が流れ、Ａ端、Ｂ端とも電流差動継
電器４及び方向地絡継電器３が同時に動作し、設
定時間T₁後、しや断器の引はずしが実施される。

しかし、Ａ端至近端F₂点で微地絡事故が発生
した場合には、実線で示すように故障電流I_FA，
I_FBが流れる。これらの電流は線路インピーダン
スの関係からＡ端の方向地絡継電器３に流れる故
障電流I_FAは整定値以上の電流となるが、Ｂ端の
方向地絡継電器３に流れる故障電流I_FBは整定値
未満の電流となる。そしてＢ端の方向地絡継電器
が動作し得るのは、Ａ端のしや断器が引きはずさ
れて、点線で示す故障電流I_FBが流れてからであ
る。このため第６図に示すように、Ａ端について
は、電流差動継電器４及び方向地絡継電器３が同
時に動作して不良検出リレー３１が動作する前に
遅延回路３３から出力「１」が生じるのでしや断
器引はずしが実施されるが、Ｂ端については、Ａ
端のしや断器が引はずしされるまでは、故障電流
は方向地絡継電器３の整定値未満であり、方向地
絡継電器３は動作しない。一方、常時監視回路１
１は事故発生と同時に動作し、設定時間T₂後に
不良検出リレ３１が動作して出力回路３１ａの出
力が「１」となる。

このため遅延回路３３の出力が「１」となると
きには、出力回路３１ａの出力が「１」、ノツト
回路３４の出力が「０」となつており、微地絡し
や断回路３０がロツクされて、トリツプ指令が出
力されず、微地絡しや断が不能となる。

このような装置においては、第５図中のF₂点
で微地絡事故が発生した場合、Ｂ端の方向地絡継
電器３は、Ａ端のしや断器の引きはずし後に動作
することになり、微地絡しや断が不能となるとい
う欠点があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点を除去するためになされたも
ので、微地絡事故時の常時監視回路による不要ロ
ツクを防止し、確実に微地絡しや断を行ない得る
保護継電装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明では上記目的を達成するために、自端及
び相手端の電流差に応動する電流差動継電器４
と、整定値以上の事故電流が流れることにより動
作する方向地絡継電器３と、常時の前記電流差が
零であることを利用して前記電流差動継電器を監
視し不良により動作する常時監視回路Ｂ１１と、
この常時監視回路Ｂ１１の動作が設定時間T₂続
いたことを条件に動作する不良検出リレー３１
と、電流差動継電器４及び方向地絡継電器３の出
力信号の論理積をとる第１のアンド回路３２と、
この第１のアンド回路の出力信号を設定時間T₂
より短い設定時間T₁遅延する第１の遅延回路３
３と、第１の遅延回路の出力信号を入力する第２
のアンド回路３５と、電源端側至近端に微地絡事
故が発生したとき、前記設定時間T₂と非電源端
における電流差動継電器及び方向地絡継電器の動
作時間差との差よりも短かい設定時間T₃だけ前
記方向地絡継電器の出力信号を遅延する第２の遅
延回路７０と、この第２の遅延回路の出力信号を
反転した信号及び不良検出リレーの出力信号の論
理積を反転した信号を、第２のアンド回路３５の
入力として与える不要ロツク防止回路７４とを設
けて、第１の遅延回路の出力が論理レベル「１」
となつたときには不要ロツク防止回路の出力も常
に論理レベル「１」となるようにしている。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第７図乃至第９図を参照し
て説明する。

第７図において、４ａは電流差動継電器４の出
力回路であり、第２図に示すように自端と相手端
との電流差に応動する電流差動継電器４が動作す
ることにより論理レベル「１」の信号を出力す
る。３ａは方向地絡継電器３の出力回路であり、
整定値以上の故障電流が流れて方向地絡継電器３
が動作することにより論理レベル「１」の信号を
出力する。３２はアンド回路であり、出力回路３
ａ及び４ａの出力信号の論理積をとる。３３は遅
延回路であり、アンド回路の出力信号を設定時間
T₁遅延する。７０は遅延回路であり、方向地絡
継電器３の出力回路３ａの出力信号を設定時間
T₃遅延する。７１はノツト回路であり、遅延回
路７０の出力信号を反転する。７２はアンド回路
であり、ノツト回路７１の出力信号と不良検出リ
レー３１の出力回路３１ａの出力信号との論理積
をとる。７３はノツト回路であり、アンド回路７
２の出力信号を反転する。このように、ノツト回
路７１、アンド回路７２、ノツト回路７３により
不要ロツク防止回路７４が構成されている。３５
はアンド回路であり、遅延回路３３及びノツト回
路７３の出力信号がともに「１」となつたときに
しや断器にトリツプ信号を与える。

次に本実施例の作用について説明する。

第５図中のF₂点で微地絡事故が発生した場合
には、Ａ端では第８図に示すように、電流差動継
電器４及び方向地絡継電器３は同時に動作し、出
力回路３ａ及び４ａの出力は「１」となる。遅延
回路３３の出力は事故発生から設定時間T₁後に
「１」となる。また遅延回路７０の出力は事故発
生からT₃後に「１」となる。すなわち事故発生
からT₃後には、遅延回路７０の出力は「１」と
なるからノツト回路７１の出力は「０」、アンド
回路７２の出力も「０」、ノツト回路７３の出力
は「１」となり、アンド回路３５のゲートを開に
し遅延回路３３の出力信号を待期している。その
後T₁後には、遅延回路３３の出力は「１」とな
り、この時点でアンド回路３５からトリツプ指令
がしや断器に与えられて、しや断器引きはずしが
行なわれる。

またＢ端では、第９図に示すように、方向地絡
継電器３はＡ端のしや断器の引きはずしが行なわ
れて、整定値以上の事故電流が流れるようになる
と動作するので、出力回路３ａの出力は出力回路
４ａの出力よりも遅れて「１」となる。遅延回路
３３の出力はさらに設定時間T₁後に「１」とな
る。また遅延回路７０の出力は方向地絡継電器３
の動作時から、設定時間T₃後に「１」となり、
その時、ノツト回路７１の出力は「０」となる。
出力回路３１ａの出力は事故発生から設定時間
T₂後に「１」となる。そこで、遅延回路３３の
出力が「１」となる時には、アンド回路７２の出
力は「０」、ノツト回路７３の出力は「１」であ
り、アンド回路３５からトリツプ指令がしや断器
に与えられてしや断器引きはずしが行なわれる。

なお遅延回路７０の設定時間T₃は、出力回路
３１ａの出力が「１」となる以前に遅延回路７０
の出力が「１」となるように、すなわち、遅延回
路４０の設定時間T₂から、非電源端に設置した
電流差動継電器４及び方向地絡継電器３の動作時
間差T_4-3差し引いた時間（T₂−T_4-3）よりも短
かくなるように設定すればよい （T₃＜T₂−T_4-3）。

従つて本実施例によれば、方向地絡継電器３の
動作が電流差動継電器の動作より遅れた場合に
も、常時監視回路１１の動作による不要ロツクを
防止でき、微地絡しや断を確実に行なうことがで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば以上説明したように、微地絡事
故時の常時監視回路による不要ロツクを防止し、
確実に微地絡しや断を行ない得る保護継電装置を
提供することを目的とする。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図及び第４図は従来のFM搬送保
護継電装置を示す構成図、第２図は第１図中の電
流差動継電器の動作を示す特性図、第５図及び第
６図は第１図に示す装置の動作を示す回路図及び
タイムチヤート、第７図は本発明の一実施例を示
す構成図、第８図及び第９図は第７図の装置の動
作を示すタイムチヤートである。 ３…方向地絡継電器、４…電流差動継電器、１
１…常時監視回路、３２…第１のアンド回路、３
３…第１の遅延回路、３５…第２のアンド回路、
７０…第２の遅延回路、７４…不要ロツク防止回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端が電源端他端が非電源端となる電力系統
   に設けられ、自端及び相手端で得られた電流の差
   に応動する電流差動継電器と、整定値以上の事故
   電流が流れることにより動作する方向地絡継電器
   と、常時の前記電流差が零であることを利用して
   前記電流差動継電器を監視し不良により動作する
   常時監視回路と、この常時監視回路の動作が設定
   時間T₂続いたことを条件に動作する不良検出リ
   レーと、前記電流差動継電器及び方向地絡継電器
   の出力信号の論理積をとる第１のアンド回路と、
   この第１のアンド回路の出力信号を前記設定時間
   T₂より短い設定時間T₁遅延する第１の遅延回路
   と、前記第１の遅延回路の出力信号を入力する第
   ２のアンド回路と、電源端側至近端に微地絡事故
   が発生したとき、前記設定時間T₂と非電源端に
   おける前記電流差動継電器及び方向地絡継電器の
   動作時間差との差よりも短い範囲で設定時間T₃
   だけ方向地絡継電器の出力信号を遅延する第２の
   遅延回路と、この第２の遅延回路の出力信号を反
   転した信号及び前記不良検出リレーの出力信号の
   論理積を反転した信号を、前記第２のアンド回路
   の入力として与える不要ロツク防止回路とを具備
   することを特徴とする保護継電装置。