JPH03265415A - 地絡保護継電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は被保護区間各端子の各相差電流をベクトル合成
し、零相差電流をとり出す機能を備え、かつ各端子の零
相差電流にて内外部事故判定を行なう地絡保護継電装置
に関する９ （従来の技術） 電力系統を保護する保護継電装置としては、種々のもの
がある。この電力系統の故障は保護継電器によって動作
するが、実際には被保護系統に種々の組合せで接続され
ている計器用変流器及び変圧器などにより、電流あるい
は電圧によって駆動される。この２つの量の別々の変化
又は相対的な変化によって故障の発生、その種類及びそ
の場所を保護継電器に伝える。

以上述べたように、保護継電器により電力系統の異常を
検出し、速やかに被保護系統のしゃ断器を引外す。

一般的に保護継電装置の保守、試験等を実施する場合は
、電力系統からの電流あるいは電圧を保護継電器の入力
側で一旦装置と切離し、試験用の電気量を入力可能なよ
うに試験端子を備えるのが通常である。従って電力系統
の電流あるいは電圧は計器用変流器及び変圧器から保護
継電装置に導入され、−旦試験用端子を介し保護継電器
に入力される。

又、１つの計器用変流器から複数の装置に電流を導入す
る場合、計器用変流器からまず第１の装置に入り、第２
の装置へは前記第１の装置より導入するのが通常である
。この場合、第１の装置は保守、試験時等、前記に述べ
た試験用端子にて電力系統から切離しを行なうが、第２
の装置の運転に支障を与えないよう、第１の装置の試験
用端子は入力側と出力側に設け、電力系統の電流が計器
用変流器から直接第２の装置に入力されるように接続さ
れる。

一方、上記保護継電器が何らかの原因で誤動作した場合
は、電力系統が故障でないにも拘らず誤しゃ断に至って
しまうことも充分考えられる。このため電力系統の重要
度に応じては、保護装置の信頼性を向上させるため、単
一の保護１１電器のみの動作では故障と判断せず、２つ
の保護継電器の動作を確認して故障と判断し、しゃ断器
へしゃ断指令を出す方式が一般的に採用される。また保
護装置の入力部からしゃ断器用外しコイル迄を２重化す
る場合もある。このように多重化を採用することにより
、保護継電装置の機能面での向上か図れるとともに、特
に信頼性の点で大幅な改善を図ることができる。前記゛
したように保護装置の信頼性向上のため、２つの保護継
電器の動作により故障と判断するが、１つは内外部故障
を確実に選択できる保護継電器、もう一方は、内外部故
障に拘らず、電力系統の故障で動作する保護継電器の２
つの組合せで構成するのが一般的である。

以上述べた方法によれば、多重化することにより装置の
信頼度を高めることであり、万か一１単一の保護継電器
が誤動作しても、直接しゃ断器への誤しゃ断が防止でき
る。しかし不良の状態がそのまま放置されると、被保護
系統外の故障で誤しゃ断に至る可能性がある。これは前
記したように２つの保護Ｉ！電器のうち内外部故障検出
継電器が仮に誤動作していた場合は、もう一方の故障検
出継電器が外部故障で動作すれば誤しゃ断に至ってしま
うからである。このため更に保護継電装置の信頼度向上
の方法として、自動監視方式が採用される。保護継電装
置の特質として、常時は待機状態にあり、系統に故障が
発生したとき、初めて応動するものである。このため万
が一装置の一部に不具合が生じても、常時監視又は自動
点検により常時又は比較的短い周期でこれが発見できれ
ば、この待機状態にあるうちに不具合をなおすことが可
能であり、これにより実質的に信頼度を向上させること
ができる。自動監視方式は以上述べたように常時監視方
式と自動点検方式があり、前者は常時誤動作していない
かを検出する方式、後者は動作入力を強制的に与え、正
常に動作するかどうかを判定する、いわゆる誤不動作を
監視する方式上記常時監視の１つとしてＣＴ２次回路の
断線短絡モードの監視も広く採用されている。リレーに
導入される各相電流は常時潮流がある状態で平衡してお
り、これが不平衡になった時、断線又は短絡モードの不
良として検出する方式が一般的である。又、ＣＴ２次残
留回路についてはＣＴの誤差。

リレーの誤差を除くとＣ７２次電流が平衡している状態
では零相電流３ｉｏは殆んど零であるため、残留回路に
ついては常時監視が不可能である。更にＣＴ２次の試験
用端子の不良でリレーがバイパスされ、３ｉｏがすし・
−に導入されない場合においても同様であり、常時監視
は不可能である。

上記したように試験用端子が不良で、リレーにＣ７２次
電流が導入されない場合において、−旦外部事故が発生
するとミストリップに至る場合がある。このような事例
を第３図で説明する。

第３図は２重母線構成の母線（以下ブスと祢す）におい
て、電流差動方式を用いた母線保護装置（以下ブスプロ
リレーと称す）を適用している例である。第３図におい
て１ＡはＡブス、１ＢはＢブスであり、４０１　、４０
２は夫々に接続される送電線のしゃ断器、４０３はＡブ
ス、Ｂブスの連絡用しゃ断器である。２０１　、２０２
はＡブス保護用のブスプロリレーにＣ７２次電流を導入
するための入力変換器であり、３０１　、３０２は同じ
くＢブスのブスプロリレーに導入するための入力変換器
、９１ＡはＡブスのブスグロリレー、９１ＢはＢブスの
ブスプロリレーを示す。電流差動方式を用いたブスプロ
リレーは各回線電流の差動電流に着目して事故が母線保
護区間の外部か内部かを識別するものである。第３図の
ＡブスのＦ１点に内部事故が発生した場合は、送電線１
［及び２［から事故電流ＩＦｌ及びＩＦ５が流入し、差
動電流ｉ　Ｆ１＋　ｉ　Ｆ２がブスプロリレー９１Ａに
導入され、内部事故検出と判定する。一方、送電線２［
に外部事故Ｆ２が発生すると、事故電流が破線のように
流れ、送電線且からＡプスに事故電流が流入するが、送
電線２［の事故点Ｆ２に向かって事故電流が流出するた
め、差動電流はほぼ零になり、Ａプスのブスプロリレ９
１Ａは動作せず、外部事故と識別できる。

第４図は第３図の１ＡのＡプス保護用のブスプロリレー
に着目した回路である。第４図において、送電線１Ｆの
Ｃ７２次試験用端子の入１１１１５１ＪＮと出側５１０
ＵＴ　、ブスタイのＣＴ２次試験端子の入側６１１Ｎと
出側６１０ＵＴ及び夫々の試験用端子出側５１０ＵＴ　
。

６１０ＵＴから構成される装置４０１と４０２を表した
以外は第３図と同様である。又、試験用端子の設置理由
は前述のとおりである。今送電線２［に外部地絡事故Ｆ
２が発生した場合、事故電流ＩＦｏは破線のように流れ
、送電線１［のＣＴ２次は流入電流となるが、ブスタイ
Ｃ７２次は流出電流となり、ブスプロリレー９１Ａは不
動作である。しかし例えばブスタイＣ７２次の試験用端
子の機構的な不良で、入側６１１Ｎと出側６１０ＵＴが
破線のように短絡したとすると、事故電流の流出電流３
ｉｏは破線のように流れ、入力変換器２０２及びブス１
０リレー９１Ａには３ｉ０が流れず、流出電流がブスプ
ロリレー９１Ａに導入されないため、送電線且から流入
する３ｉ０が差動電流となって表われ、ブスプロロレー
９１Ａが動作に至る。

２重母線におけるブスプロリレ一方式は一般的にＡブス
とＢブスの分割保護と、Ａブス、Ｂブスを一括して内外
部事故を判定する一括保護とのＡＮＤでトリップ指令を
出すのが通常である。

又、抵抗接地系のブスプロリレ一方式はリレーの感度面
より、短絡保護及び地絡保護に対し夫々専用リレーを設
けるのが通常であり、短絡保護については、分割保護と
して電流差動方式、−括保護としては外部事故時のＣＴ
飽和を考慮し、−船釣に電圧差動方式が用いられる。従
って前記したような外部事故時に試験用端子が不良の時
、分割リレーが不要動作しても一括保護が不動作である
ため、ミストリップに至らない。

一方、地絡保護については一括保護９分割保護共電流差
動方式が用いられるが、−括すレー１分割すレー共同−
ＣＴコアから０７２次電流を導入していれば、前記試験
用端子が不良時の外部事故ミストリップは防止できない
。これは−括リレー１分割リレー共同−ＣＴを共用する
ことは試験用端子も共用となり、−括リレー及び分割リ
レー共動作するからである。

以上はブスプロリレーについて述べたが、零相差電流で
差動保護するＰＣＨ電流差動リレー装置についても同様
であるが、考え方は同一のため説明は省略する。

（発明が解決しようとする課Ｕ＞ 以上に説明したように、零相回路の試験用端子が不良で
リレーをバイパスするような短絡モードの時、自動監視
では発見できず、外部事故でミストリップすることにな
るのが実体である。

本発明の目的は上記のように試験用端子の不良時に外部
事故が発生しても、ミストリップしない地絡保護継電装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は零相電流で差動保護する地絡保護継電装置にお
いて、各相差電流をベクトル合成した電流が一定値以上
発生していることを条件に、トリップ指令を出すように
構成した。

（作　用） 従って零相差電流で差動リレーが動作しても、各相差電
流をベクトル合成した電流が一定値以上なければ、外部
事故と判断することとなる。

（実施例） 本発明の具体的な実施例を以下第１図により説明する。

第１図において、８１は各相差電流をベクトル合成した
電流が一定値以上で動作する地絡過電流すレーであり、
その他は第４図と同様である。送電線１１のＣ７２次電
流は入力変換器２０１を経て地絡過電流リレー８１に導
入される。又、ブスタイのＣ７２次電流も入力変換器２
０２を経て地絡過電流リレー８１に導入される。地絡過
電流リレー８１は各回線の各相差電流をベクトル合成し
た電流を作成し、次の式が成立した時に動作する。

ｔ　　＋ｉ　　＋ｉ　　≧Ｋ　ｉ　ｄ、ｃ地絡過電流リ
レー）ｄＲｄＳ　　　　ｄＴ ［、ｉ　　、ｉ　　は全端子の各相電流を各相毎ｄＲｄ
Ｓ　　　ｄＴ に差動演算したものであり、■ｄＲはＲ相差電流。

■　はＳ相差電流、■、１はＴ相差電流を示す。こｓ れら各相差電流をベクトル合成したものがＫ　Ｉ　ａと
なる。

Ｋｉの整定はできるだけ高感度に整定するが、常時の誤
差電流で動作しないように考慮する必要がある。第１図
の［２点に外部事故が発生した場合、前述したように、
零相差電流で動作するリレー９１Ａは零相回路の試験用
端子が不良で短絡し、リレーがバイパスされた場合、送
電線１Ｆより流入する電流のみで動作に至るが、各相差
電流をベクトル合成した電流で動作する地絡過電流リレ
ー８１は不動作のままであり、零相差動リレー９１Ａと
地絡過電流リレー８１とのＡＮＤ構成とすることにより
、ミストリップには至らない。一方、内部事故の場合に
は、地絡過電流り１．−８１は各相差電流のベクトル合
成電流により動作するので、確実に内部事故判定が可能
である。

第２図はトリツ１回路の構成を示す。第２図において８
１は各相差電流のベクトル合成電流にて動作する地絡過
電流りｌ／−１９１＾は零相差電流リレー、八ＮＤ１及
びＡＮＤ２は夫々ＡＮＤ回路を示し、１０１はトリップ
指令を示す。又、７１は電力系統の事故で動作する事故
検出リレーを示す。第２図によれば全てのリレーが動作
したことによりトリップ指令１０１を出すように構成し
ている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば零相回路の試験用
端子が不良で最悪リレーがバイパスするような場合でも
、外部事故でミストリップしないことが可能になり、非
常にメリット大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例図で、第１図は母線保
護リレーの構成図、第２図はトリップ指令回路図、第３
図、第４図は従来の２重母線に適用した母線保護リレー
で、第３図は母線保護装置の方式を説明するための図、
第４図は従来方式における欠点を説明する図を示す。 １４、１８・・・母線 ５１１Ｎ、　６１１Ｎ・・・試験用端子のＣＴ２次入側
プラグ５１０ＵＴ、６１０ＵＴ・・・試験用端子のＣ７
２次出側プラグ７１・・・事故検出リレー　　８１・・
・地絡過電流リレー９１Ａ・・・Ａブスグロリレー ９１Ｂ・・・Ｂプスプロリレー １０１・・・トリップ指令

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電力系統の被保護区間を零相電流にて差動保護する地
   絡保護継電装置において、被保護区間の各端子の零相電
   流で駆動する第１の保護継電器と、前記各端子の各相差
   電流をベクトル合成した電流で駆動する第２の保護継電
   器と、電力系統の故障時に動作する第３の保護継電器と
   を備え、前記第１、第２及び第３の各保護継電器の全て
   が動作したことを条件にしや断指令を出力することを特
   徴とする地絡保護継電装置。