JPH0332285B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

(a) 技術分野 本発明は併架多回線送電線に用いられる地絡回
線選択継電器の改良に関する。 (b) 従来技術 高抵抗接地系の平行２回線送電線（以下被保護
送電線という）と他の送電線（以下起誘導送電線
という）が同一鉄塔に併架されている場合には、
起誘導送電線の電流による誘導のため、被保護送
電線の２回線間を循環する電流が流れ、地絡回線
選択継電器による保護が困難となる。更に起誘導
送電線が直接接地系で地絡事故で大きな零相電流
が流れる場合および他の場合でも異地点異相地絡
で大きな零相電流が流れる場合には、誘導により
被保護送電線に大きな電圧電流を生じ、通常の誘
導では誤動作しない場合でも地絡回線選択継電器
が誤動作するようになる。 以下、これを図面を用いて説明する。第１図は
多回線併架送電線の例を説明する系統図である。
図で１Ｌ，２Ｌは起誘導送電線、３Ｌ，４Ｌは被
保護送電線、Ｔは変圧器、Ｒは抵抗器、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄは母線であり、EF間で起誘導送電線と被
保護送電線が同一鉄塔に併架される。変圧器Ｔの
中性点は起誘導送電線側では直接接地され、被保
護送電線側では抵抗器Ｒを経て接地される。図の
例では下位系の母線Ｄ側は接地されていない。 簡単のため被保護送電線は母線ＣとＤの間の負
荷電流を零として説明する。起誘導送電線１Ｌお
よび２Ｌには各々電流ＩおよびI′が流れる。この
電流と併架区間の相互インピーダンスにより区間
EF間の送電線３Ｌおよび４Ｌに各々電圧υ_nおよ
びυ_n′が誘導される。この電圧により送電線３Ｌ
および４Ｌに各々電流ｉおよびi′が流れまた、母
線CD間に電圧υ_oを生ずる。 第２図は併架区間の電線配置の例を説明する図
である。Ａ，Ｂ，Ｃ，A′，B′，C′，ａ，ｂ，ｃ，
a′，b′およびc′は各々送電線１Ｌ，２Ｌ，３Ｌお
よび４Ｌのａ，ｂ，ｃ各相の電線であり、例えば
図示の間隔（単位メートル）で配置されている。
起誘導側電線では逆配列、送電線１Ｌが上から
Ａ，Ｂ，Ｃ、２Ｌが上からC′，B′，A′となつて
おり、被保護送電線では順配列で送電線１Ｌ，２
Ｌとも上からａ，ｂ，ｃおよびa′，b′，c′の順に
なつている。このような配列により被保護送電線
３Ｌおよび４Ｌにのみ負荷電流が流れても電流ｉ
とi′は等しく、送電線３Ｌおよび４Ｌを循環する
電流ｉ−i′は生じない。循環電流は被保護送電線
に事故が無い限り起誘導送電線電流によつてのみ
生ずる。以下、これを説明する。 起誘導送電線電流によつて被保護送電線に生ず
る誘導電圧は次式で表わされる。 但し、υ_an，υ_bn，υ_cn，υ_an′，υ_bn′およびυ_cn
′
は各々誘導電圧υ_nおよびυ_n′のａ，ｂ，ｃ各相の
値、Z_Aa……Z_Ccc′は各々添字第一文字の電線と第
二文字の電線の間の相互インピーダンスで、例え
ばZ_Aaは電線Ａとａの間の相互インピーダンス
ａ，ｂ，ｃ，′ａ，′ｂ，および′ｃは
各々送電線１Ｌおよび２Ｌの電流および′の
各相の値である。 この誘導電圧により被保護送電線３Ｌおよび４
Ｌを循環する電流が流れ、送電線３Ｌと４Ｌの電
流の差は(2)式となる。 １／２i_a−i′_a i_b−i′_b i_c−i′_c＝１Z_ppυ_an−υ′_an υ_bn−υ′_bn υ_cn−υ′_cn …(2) 但し、i_a，i_b，i_c，i′_a，i′_bおよびi′_cは各々送電
線
３Ｌおよび４Ｌの電流ｉおよびi′の各相の値、Z_pp
は送電線３Ｌおよび４Ｌの回線間ループインピー
ダンスである。 また、誘導電圧により、母線CD間に生ずる電
圧は(3)式となる。 υ_ao υ_bo υ_co＝υ_an υ_bn υ_cn＋Zoo／２i_a i_b i_c＝υ_an′ υ_bn′ υ_cn′＋Zoo／２i_a′ i_b′ i_c′ …(3) 但し、υ_ao，υ_bo，υ_coは各々誘導により母線CD
間に生ずる電圧υ_oのａ，ｂ，ｃ各相の値である。 i_a＝i_a′，i_b＝i_b′，i_c＝i_c′であるの、(3)式より υ_ao υ_bo υ_co＝１／２υ_an＋υ_an′ υ_bn＋υ_bn′ υ_cn＋υ_cn′ …(4) となる。 (1)式で用いられている相互インピーダンスは近
似的に次式で表わされる。 Z_Aa＝μlog2H_e／D_Aa …(5) 但し、μは空気中の透磁率、は併架距離、 H_eは影像対地面の深さ（400ｍ程度）、D_Aaは電
線Ａとａの間隔である。 以上の循環電流による差電流および零相誘導電
圧の常時および上位系１相地絡時の値を一系統例
について求めると下記となる。 〔条件 １〕 起誘導送電線１Ｌ停止、２Ｌ平常運転で２Ｌ
の電流は(6)式の状態_A ＝2000A 0゜，_B＝2000A 240゜，_C ＝2000A 120゜ …(6) 但し、 □°はε^j〓〓を示し、以下同様とする。 i_a−i_a′＝98.8A 356゜ i_b−i_b′＝44.4A 348゜ i_c−i_c′＝26.4A 345゜ i_p−i_p′＝56.4A 352゜ υ_po＝2.84KV 67゜ ……(7) 但し、i_p＝１／３（i_a＋i_b＋i_c）i_p′＝１／３（i_a′＋
i_b′＋ i_c′） υ_po＝１／３（υ_ao＋υ_bo＋υ_co） 〔条件 ２〕 起誘導送電線１Ｌおよび２Ｌとも平常運転で電
流は(8)式の状態 _A＝_A′＝1000A 0゜_B ＝_B′＝1000A 240゜_C ＝＝_C′＝1000A 120゜ …(8) i_a−i_a′＝94.4A 335゜ i_b−i_b′＝42.8A 333゜ i_c−i_c′＝25.6A 333゜ i_p−i_p′＝54.2A 334゜ υ_po＝0.52KV 129゜ …(9) 〔条件 ３〕 起誘導送電線１Ｌおよび２Ｌ運転、２ＬのＦ
地点で_A′が7000Aのａ相１相地絡で、上位系
事故前ａ相電圧を0゜とする。 i_a−i_a′＝474A 278゜ i_b−i_b′＝232A 277゜ i_c−i_c′＝150A 276゜ i_p−i_p′＝285A 277゜ υ_po＝31.7KV 169゜ …(10) 以下条件１および条件２を最大負荷状態、条件
３を事故電流による最大誘導状態として説明す
る。 高抵抗接地系送電線の１相地絡事故保護に用い
られる従来の地絡回線選択継電器はいずれも平行
送電線の零相差電流i_p−i_p′により、被保護送電線
の地絡事故回線を識別するものである。その代表
的なものについて、いかなる不具合を生ずるか
を、母線Ｄの端子について説明する。 〔方向形〕 第１図の母線Ｄに設けられる場合、
送電線３Ｌと４Ｌの零相差電流i_p−i_p′の有効分
（母線Ｄの零相電圧と同位相の成分）が正の一定
値以上であれば送電線３をしや断し、負の一定値
以下であれば送電線４をしや断する。このしや断
は一般に母線Ｄの零相電圧が一定値（この計算例
では20KV程度）以上であることを条件に行なわ
れ、他の回線選択継電器でも同様の条件が付加さ
れる。 条件１および条件２の常時運転状態では零相差
電流i_p−i_p′の値は50A強である。この状態では零
相誘導電圧υ_poが小さく母線Ｄの零相電圧υ_pDも小
さいため誤動作することは無い。しかし、この状
態で被保護送電線を含む系統に１相地絡事故を生
ずると、事故分零相電圧および事故分零相電流を
生じこれによる零相差電流(7)式および(9)式に示さ
れる誘導分の零相差電流に重畳される。事故が外
部（送電線３Ｌおよび４Ｌ以外の部分）のときは
事故分零相差電流は零であり、零相差電流i_p−
i_p′は(7)式または(9)式の値となる。地絡回線選択
継電器はこの零相差電流で動作してはならず、前
記の条件１および条件２を最大負荷状態とすれ
ば、動作値は(7)式または(9)式の値より若干大きい
値、たとえば70Aとしなければならない。 条件３の起誘導送電線１相地絡事故の場合は(10)
式の零相差電流i_p−i_p′および零相誘電電圧υ_poを
生ずる。母線Ｄの零相電圧υ_pDは次式で示される。 υ_pD≒Z_pD／Z_pC＋Z_cDυ_po …(11) 但し、Z_pCおよびZ_pDは各々母線ＣおよびＤの背
後零相インピーダンスである。 第１図のように母線Ｄの側に中性点接地抵抗器
が無く、且つ静電容量も小さく、Z_cD≫Z_pCである
場合にはυ_pD≒υ_poとなる。この場合、条件３の計
算例では、零相差電流i_p−i_p′の有効分は−88Aで
前記の整定値例70Aより小さく、継電器が動作し
送電線４Ｌがしや断される。また母線Ｄの側の静
電容量が大きくZ_pDが容量性の場合は、Z_pCが抵抗
性であるので母線Ｄの零相電圧υ_pDは零相誘導電
圧υ_poより遅れ位相となる。 第３図はこのような場合の零相電圧υ_po，υ_pDお
よび零相差電流i_p−i_p′の関係の例を示す図であ
る。図のように電圧υ_pDが電圧υ_poより30゜遅れると
すれば、前記計算例での零相差電流i_p−i_p′の有効
分は−205Aとなり継電器は更に誤動作し易くな
る。 このような場合の誤動作を避けるには動作値を
前記の他70Aより更に大きな値としなければなら
ない。このような大きな動作値とし得ない場合
は、起誘導送電線がしや断され地絡回線選択継電
器が復帰するまでしや断を指令しないよう限時し
や断としなければならない。この場合は被保護送
電線の地絡事故でも同様の限時しや断となる不利
がある。 〔変化量形〕 このものは、１相地絡時の零相差
電流i_p−i_p′の事故前の値を記憶量に対する変化量
の有効分に応動する。被保護送電線を含む系統
（以下被保護系統という）地絡事故の場合には零
相差電流i_p−i_p′の変化量分電流のみであり、外部
事故では零となり、内部事故（送電線３Ｌまたは
４Ｌの事故）では正しく事故回線を選択するよう
に流れる。動作値は理論上著しく小さくできる
が、実際には記憶量その他演算過程での誤差で制
限される。この誤差を10％とすれば、動作値の下
限は(7)式および(9)式より5A強となり、動作値は
例えば7Aとなる。 また、条件３を考慮するとすれば、零相差電流
i_p−i_p′の値は(10)式の値と同等になり得るので、前
記の動作値7Aでは誤動作が非常に起こり易い。 〔補償形〕 このものは誘導による零相差電流を
健全相差電流で補償し補償後の零相差電流の有効
分に応動するものである。補償後電流i_pcは例えば
次式で示される。 (i) ａ相地絡 i_pc＝i_p−i_p′−R_c（i_c−i_c′） …(12) (ii) ｂ相地絡 i_pc＝i_p−i_p′−R_a（i_a−i_a′） …(13) (iii) ｃ相地絡 i_pc＝i_p−i_p′−R_b（i_b−i_b′） …(14) 但し、R_a，R_bおよびR_cは複素定数である。 (12)〜（14）式で定数R_a，R_bおよびR_cは、次式
が成立することが望ましい。 R_a（i_a−i_a′）＝R_b（i_b−i_b′） ＝R_c（i_c−i_c′）＝i_p−i_p′ …(15) 条件１および条件２で（15）式が近似的に成立す
るような値として、定数R_a，R_bおよびR_cを次の
値として説明する。 R_a＝0.57 3゜，R_b＝1.26 3゜，R_c＝2.12 4゜ …(16) 但し □°はε^-j〓〓〓を示す。（以下同様） 被保護系統の１相地絡事故では、健全相差電流
は変化しないので、外部１相地絡事故時の補償後
電流i_pcは各条件に応じて(12)〜（14）式に(7)式，(9)
式または(10)式の値を代入し、次のようになる。 (i) 条件１ ａ相地絡 i_pc＝3.0A 74゜ ｂ相地絡 i_pc＝0.99A 86゜ ｃ相地絡 i_pc＝1.06 60゜ …(17) (ii) 条件２ ａ相地絡 i_pc＝2.86A 128゜ ｂ相地絡 i_pc＝1.94A 52゜ ｃ相地絡 i_pc＝1.90A 106゜ …(18) (vi) 条件３ ａ相地絡 i_pc＝37A 124゜ ｂ相地絡 i_pc＝20.4 126゜ ｃ相地絡 i_pc＝16.9A 162゜ …(19) 動作値は（17）および（18）式の最大値より若
干大きい値たとえば5Aとすることができる。し
かし、条件３を考慮するとすれば、（19）式の値
を対象に動作値を定めなければならない。 以上のように従来の零相差電流を用いる地絡回
線選択継電装置は、多回線併架送電線に用いた場
合、いずれも誘導による零相差電流の影響による
感度上の制約を有するものである。 (c) 目的 本発明は以上に鑑みなされたもので、誘導電流
による感度上の制約の少い地絡回線選択継電器を
提供するのを目的とする。 (d) 発明の骨子 本発明は極性量と平行送電線の逆相差電流を主
とする検出電流を演算量として地絡事故回線を識
別する回線選択手段を備え、地絡相識別手段が１
相地絡事故相を識別し、この地絡相識別手段の識
別結果に従つて回線選択手段で用いる演算量を演
算量選択手段が予め設定される中から選択するこ
とを骨子とする。 逆相差電流は誘導による影響が零相差電流に対
して小さいので、その分感度上の制約が緩和さ
れ、１相地絡事故相に応じた適切な地絡事故回線
識別手段によつて事故回線を高感度に識別し得
る。逆相差電流は単独で利用されるのみでなく、
事故前の値に対する値の変化分または他の差電流
で補償された電流の形で用いられ、各々に応じた
感度の保護が可能である。 (e) 一実施例 (i) 構成 第４図は本発明の一実施例の構成を示す図であ
る。図で１は母線でａ，ｂ，ｃは相記号を示す。
２および３は送電線、４および５はしや断器、６
および７は変流器、８は計器用変圧器、９は入力
変換器、１０はサンプルホールド回路、１１はマ
ルチプレクサ、１２はAD変換器、１３は演算器
である。 変流器６および７により送電線２および３の電
流に対応した電流を得、図示の接続によりａ，
ｂ，ｃ各相の差電流i_a−i_a′，i_b，i_o′およびi_c−
i_c′と零相差電流の３倍の値３（i_p−i_p′）が得られ
る。また、計器用変圧器８により母線を通じて送
電線２および３の端子電圧に対応した電圧υ_a，
υ_b，υ_cおよび零相電圧υ_pが得られる。これらの電
流電圧は入力変換器９に加えられ、次のサンプル
ホールド回路１０に適当な値の電圧に変換され
る。入力変換器９にはフイルタが設けられており
各電圧電流の基本波分のみがサンプルホールド回
路１０の出力として得られる。サンプルホールド
回路では同一時刻に一定周期（例えば電圧電流の
１周期の１／12の周期）で入力値をサンプルホール ドする。このホールド値はマルチプレクサ１１に
より遂次AD変換器１２に供給されデイジタル値
に変換される。このデイジタル値により演算器１
３が所要の演算を行ない、所定条件のときしや断
器４および５のしや断を指令する。 (ii) 作用・効果 演算器１３で行なわれる本発明の一実施例のフ
ローを第５図に示す。先ずステツプS1で開始指
令が与えられるとステツプS2で１相地絡事故検
出を行なう。ここで１相地絡事故が検出されず
NOの判断が得られれば他の演算へ移る。１相地
絡事故が検出されYESの判断が得られれば、ス
テツプS3に進み地絡相選別演算を行なう。ステ
ツプS3では先ずステツプS3−１でａ相地絡検出
演算を行ないａ相地絡が検出されれば判定3Yaを
得る。ａ相地絡が検出されなければステツプS3
−２に進みｂ相地絡検出演算を行なう。ｂ相地絡
が検出されれば判定3Ybを得、検出されなければ
ステツプS3−３に進み。相地絡検出演算を行な
う。ｃ相地絡が検出されれば判定3Ycを得、検出
されなければ判定3Nを得て他の演算へ移る。 ステツプS3で判定3Ya，3Ybまたは3Ycがいず
れか得られたときは、ステツプS4で演算量を与
える。判定3Yaが得られたときはステツプS4−１
で演算量ａが、判定3Ybが得られたときはステツ
プS4−２で演算量ｂが、判定3Ycが得られたとき
はステツプS4−３で演算量ｃが各々与えられる。
ステツプS4で演算量が与えられると、ステツプ
S5に進み回線選択演算を行なう。 ステツプS5では先ずステツプS5−１でステツ
プS4で与えられた演算量のサンプル値を算出す
る。次いでステツプS5−２でS5−１で得られた
サンプル値を用いて送電線２の事故検出演算を行
ない、送電線２の事故が検出されれば判定5Y1を
得てしや断器４をしや断する。送電線２の事故が
検出されなければステツプS5−３に進み送電線
３の事故検出演算を行う。演算量３の事故が検出
されれば判定5Y2を得てしや断器５をしや断し、
検出されなければ判定5Nを得て他の演算に移る。 以上でステツプS2の１相地絡検出演算には
種々の手段がある。その一例を示せば、次の
（20）および（21）式の条件をすべて満足したと
き、１相地絡事故と判断するものがある。 ｜υ_p｜K₀ …(20) ｜υ_a−υ_b｜＞K₂，｜υ_b−υ_c｜＞K₂， ｜υ_c−υ_a｜＞K₂ …(21) 但し、｜υ_p｜，｜υ_a−υ_b｜，｜υ_b−υ_c｜，｜υ_c
−υ_a
｜は各々零相電圧υ_p３相の各相間電圧υ_a−υ_b，
υ_b−υ_c，υ_c−υ_aの大きさ（実効値、波高値また
は平均値など）を示し、以下同様の記号で大き
さを示す。また、K₁およびK₂は定数である。 零相電圧υ_pは１相地絡および２相地絡事故のと
きのみ生ずるので、（20）式でこれらの事故が生
じたことが検出され、高抵抗接地系では相間電圧
υ_a−υ_b，υ_b−υ_cおよびυ_c−υ_aは１相地絡ではいず
れも低下せず、２相地絡では地絡事故相間のもの
が低下するので、（21）式で１相地絡のみ分離さ
れる。 ステツプS3の地里相選別演算にも種々の手段
があるが、その一例を示せば次の条件で地絡相を
選別するものがある。 (i) ａ相地絡 υ_p・（υ_b−υ_c） θ₀＜Ｏ且つυ_p・ （υ_b−υ_c） θ₂＜Ｏ …(22) (ii) ｂ相地絡 υ_p・（υ_c−υ_a） θ₀＜Ｏ且つυ_p・ （υ_c−υ_a） θ₂＞Ｏ …(23) (iii) ｃ相地絡 υ_p・（υ_a−υ_b） ＞Ｏ且つυ_p・ （υ_a−υ_b） θ₂＞Ｏ …(24) 但し、υ_p・（υ_b−υ_c） θ₀はυ_pと（υ_b−υ_c）
ε^-j〓¹
の内積を示し、以下同様とする。またθ₁および
θ₂は一定角度である。 高抵抗接地系統の１相地絡事故では、零相電圧
υ_pの位相は地絡相（例えばａ相）に対する直角位
相電圧（例えばbc相間電圧υ_b−υ_p）に対して、ほ
ぼ90゜遅れの位相にあるので、この位相関係で地
絡相を識別し得る。（22）式は電圧υ_pのbc相間電
圧υ_b−υ_cに対する遅れ位相がθ₁±90゜の範囲にあり
且つθ₂±90゜の範囲にもあるときａ相地絡を検出
するもので、θ₁＞θ₂とすれば（θ₁−90゜）〜（θ₂＋
90゜）の遅れ位相範囲にあるときａ相事故を検出
する。θ₁およびθ₂の値としては各々120゜〜150゜お
よび60゜〜30゜の値が用いられ、θ₁＝120゜，θ₂＝60
゜
とすれば、υ_pがυ_b−υ_cに対して30゜〜150゜の遅れ位
相範囲のときａ相事故が検出される。 以上のステツプS2の１相地絡検出演算、ステ
ツプS3の地絡相選別手段はいずれも公知の手段
であるので簡単のため詳細な説明を省略する。ま
た、公知の他の種々の手段があり、これらの他の
手段を使用しても同様に目的を達し得るものであ
る。 ステツプS4ではステツプ５の回線選択演算に
必要な演算量として検出電流i_dおよび極性量e_Pが
与えられる。その一実施例を第１表に示す。

【表】 第１表でi_a2−i_a2′，i_b2−i_b2′およびi_c2−i_c2′は
各々ａ，ｂおよびｃ相を基準とする逆相差電流
υ_a1，υ_b1およびυ_c1は各々ａ，ｂおよびｃ相を基準
とする正相電圧で次式で表わされる。 i_a2−i_a2′＝１／３〔（i_a＋a²i_b＋ai_c） −（i_a′＋a²i_b′＋ai_c′）〕 …(25) i_b2−i_b2′＝１／３〔（i_b＋a²i_c＋ai_a） −（i_b′＋a²i_c′＋ai_a′）〕 …(26) i_c2−i_c2′＝１／３〔（i_c＋a²i_a＋ai_b） −（i_c′＋a²i_a′＋ai_b′）〕 …(27) υ_a1＝１／３（υ_a＋aυ_b＋a²υ_c） …(28) υ_b1＝１／３（υ_b＋aυ_c＋a²υ_a） …(29) υ_c1＝１／３（υ_c＋aυ_a＋a²υ_b） …(30) 但し、ａ＝ε^j120゜である。 ステツプS5では、ステツプS5−１で上記の演
算量のサンプル値を算出し、ステツプS5−２お
よびS5−３では各々（31）および（32）式の演
算を行ない、各式が成立するとき動作し、各々判
定5Y1および5Y2を生ずる。 e_p・i_d＞K₃｜e_p｜ …(31) e_p・i_d＞−K₃｜e_p｜ …(32) （31）および（32）式でe_p＋i_dはepとidの内積
を示し（以下同様）K₃は正の実数定数である。
（31）および（32）式は各々検出電流i_dの極性量
e_pに対する有効分がK₃より大きいときおよびK₃
より小さいとき動作することを示す。 次に本実施例の作用を説明する。条件１、条件
２および条件３の状態でのａ相基準逆相差電流
は、(7)，(9)，(10)および（25）式より、各々次の値
となる。 条件１：i_a2−i_a2′＝21.2A 13゜ …(33) 条件２：i_a2−i_a2′＝20.7A 37゜ …(34) 条件３：i_a2−i_a2′＝96.3A 95゜ …(35) また、ｂ相基準およびｃ相基準の逆相電流は次
式で表わされａ相基準の逆相電流と大きさが等し
い。 i_b2−i_b2′＝ａ（i_a2−i_a2′） i_c2−i_c2′＝a²（i_a2−i_a2′） …(36) 被保護送電線を含む系統（以下被保護系統とい
う）の外部事故で流れる差電流は粒導分のみであ
り、条件１および条件２の最大負荷状態での差電
流の値が最大となる。上記のように条件１および
２の逆相差電流は20A強であり、被保護系統地絡
事故での誤動作を避けるための動作値（（31）お
よび（32）式のK₃の値）は例えば28Aとするこ
とが出来る。この値は従来の零相差電流の有効分
に応動する方向形に許容し得る動作値の40％であ
り、著しく高感度となし得る。また、条件３での
誤動作を避けるように動作値を選ぶ場合も、逆相
差電流の値（（35）式）は零相差電流の値（(10)）
の1/3程度であり、高感度となし得る。 被保護系統で１相地絡事故を生じた場合の現象
を説明する。この場合の事故点電流および事故点
電圧は周知のように対称座標法で次式のように表
わされる。 i_1F＝i_2F＝i_0F＝e_1F／Z₁＋Z₂＋Z₀＋3_RF …(37) υ_1F＝Z₂＋Z₀＋3_RF／Z₁＋Z₂＋Z₀＋3_RFe_1F …(38) υ_2F＝−Z₂／Z₁＋Z₂＋Z₀＋3_RFe_1F …(39) υ_0F＝−Z₀／Z₁＋Z₂＋Z₀＋3_RFe_1F …(40) 但し、i_1F，i_2Fおよびi_0Fは各々事故点の正相、
逆相および零相電流、υ_1F，υ_2Fおよびυ_0Fは各々事
故点の事故時の正相、逆相および零相電圧、e_1F
は事故点の事故前の正相電圧であり、いずれも事
故相を基準とするものである。また、Z₁，Z₂およ
びZ₀は各々事故点の正相、逆相および零相の駆動
点インピーダンス、R_Fは事故点抵抗である。 抵抗接地系では零相インピーダンスZ₀が正相お
よび逆相インピーダンスZ₁およびZ₂に対して著し
く大きいので、（37）〜（40）式は近似的に次の
形となる。 i_1F＝i_2F＝i_0F≒e_1F／Z₀＋3_RF …(41) υ_1F≒e_1F …(42) υ_2F≒Ｏ …(43) υ_0F≒−Z₀／Z₀＋3_RFe_1F …(44) （41）〜（44）式により図面を用いて第１表の
検出電流i_dと極性量e_pの位相関係を説明する。 事故点の事故相電流i_Fは（41）式より（45）式
となる。 i_F＝i_1F＋i_2F＋i_0F≒3e_1F／Z₀＋3_RF …(45) （45）式でZ₀はリアクセンス分が小さく抵抗分
の大きいインピーダンスであるため、電流i_Fは第
６図のように事故点事故前事故相基準正相電圧
e_1Fとほぼ同位相となる。この電流i_Fが事故区間送
電線端子より流入する。電流i_a，i_b，i_cおよびi_a′，
i_b′，i_c′のうちの事故相の事故分電流を各々iお
よびi′とすると、第６図のように事故相の事故
分差電流i−i′は送電線２の事故では電流i_Fと同
位相したがつて電圧e_1Fとほぼ同位相となり、送
電線３の事故では電流i_Fと逆位相したがつて電圧
e_1Fとほぼ逆位相となる。このような事故相事故
分差電流i−i′が事故相の誘導分差電流に重畳
される。健全相には事故分差電流は流れない。 各相基準の逆相差電流i_a2−i_a2′，i_b2−i_b2′およ
びi_c2−i_c2′のうちの事故相基準の事故分逆相差電
流をi₂−i₂′とし、事故分零相差電流をi₀−
i₀′とすると、各電流は（46）式となり、第６図
両者は等しい電流で且つ電流i−ii′と同位相で
ある。いずれも送電線２の事故では電圧e_1Fとほ
ぼ同位相、送電線３の事故ではほぼ逆位相とな
る。 i₂−i₂′＝i₀−i₀′＝１／３（i−i′）
…(46) 一方、１相地絡では事故点の事故相基準の正相
電圧υ_1Fは電圧e_1Fと殆んど等しく、事故前の値か
ら変化しない。したがつて継電器設置点の事故相
基準の正相電圧υ₁も事故による変化はなく、電
圧e_1Fとの位相差は僅かである。したがつて事故
相基準の逆相差電流の事故電流分i₂−i₂′は事故
相基準の正相電圧υ₁に対して送電線２の事故で
はほぼ同位相、送電線３の事故ではほぼ逆位相と
なる。 第１表の演算量ａ，ｂおよびｃは各々ａ，ｂお
よびｃ相１相地絡事故で、検出電流i_dが事故相基
準の逆相差電流、極性量e_pが事故相基準の正相電
圧であるので、前述の関係から検出電流i_dの事故
電流分は極性量e_pに対して送電線２の事故ではほ
ぼ同位相、送電線３の事故ではほぼ逆位相とな
る。このため送電線２または３の事故では各々検
出電流i_dの極性量e_pに対する有効分が正または負
となり、（31）または（32）式に従つて、送電線
２または３の事故を検出することができる。 この検出感度を従来装置の方向形と比較する。
（46）式のように本実施例の検出電流i_dとして用
いられる逆相差電流の事故電流分i₂−i₂′は、従
来の方向形に用いられる零相差電流の事故電流分
i₀−i₀′と等しい。これに対して誘導による差電
流は本実施例が（33）〜（35）式の値であるのに
対して従来の方向形は(7)，(9)および(10)式のi₀−
i₀′の値であり、本実施例は誘導の影響が著しく小
さい。また、前述のように外部事故での誤動作を
避けるための動作値は従来の方向形に対して40％
程度の小さな値となし得る。これらのため本実施
例は従来の方向形に対して著しく高感度の保護を
なし得るものである。 (f) 他の実施例 （その１） 逆相差電流を用いる場合の検出電流i_dおよび極
性量e_pの選び方は第１表に限定されるものでなく
種々変形実施し得る。それらのうちの数例を第２
表に示す。

【表】 第２表の極性量e_pとして用いられる各電圧につ
いて図面を用いて説明する。第７図継電器設置点
の至近点でａ相１相地絡を生じた場合の電圧を示
すベクトル図である。至近点事故であるので各対
称分電圧υ_a1，υ_a2，υ_pは（42）〜（44）式のυ_1F，
υ_2Fおよびυ_pFと同様となる。（零相電圧υ_pおよび零
相電流はどの相を基準にしても値が変わらないの
で基準相を省略する）。（44）式でZ₀は抵抗性、
R_Fは抵抗であるので、事故点では零相電圧υ_pFは
事故前事故相正相電圧e_1Fとほぼ逆位相である。
したがつて第７図で零相電圧υ_pは事故前正相電圧
e_a1とほぼ逆位相となる。（43）式のように逆相電
圧は無視可能であり、事故相基準の正相電圧は事
故前と変化しない。したがつてａ相基準の正相電
圧υ_a1は電圧e_a1と等しい。したがつて各相電圧
υ_a，υ_bおよびυ_cは各々電圧υ_a1，a²υ_a1およびaυ_a1
と零相電圧υ_pの和となり、図示のようなベクトル
となる。相間電圧υ_b−υ_c，υ_c−υ_aおよびυ_a−υ_bは
事故前から変化しない。事故点が遠い場合でも、
事故前の値から変化しない電圧の位相変化は僅か
であり、第７図の状態と近似と考えて良い。 第２表の組合せ１〜３では検出電流i_dは第１表
と等しく、極性量e_Pのみ異なつたものとしてい
る。組合せ１の演算量ａの極性量e_Pとして用いら
れる事故相電圧と零相電圧の差υ_a−υ_pは第７図の
点ｎより点ａへのベクトルで表わされ、電圧υ_a1
に等しい。組合せ２のａ相量に用いられる電圧υ_b
−υ_cは図示のように電圧υ_a1に対して90゜遅れであ
り、事故相に対する直角位相電圧（υ_b−υ_c）
90゜は電圧υ_a1と同位相となる。組合せ３の極性量
e_Pとして用いられる電圧υ_pは図示のようにａ相事
故では電圧υ_a1と逆位相であり、電圧−υ_pはυ_a1と
同位相となる。 以上のようにａ相１相地絡でａ相量の極性量e_P
は組合せ１〜３のものがすべて第１表のものと同
位相である。同様にｂ相またはｃ相１相地絡では
ｂ相量またはｃ相量の極性量e_Pは組合せ１〜３の
ものがすべて第１表のものと同位相である。この
ような関係から組合せ１〜３の極性量e_Pを第１表
のかわりに用いても、（31）および（32）式での
演算結果には変わりがなく、組合せ１〜３を第１
表と同様に用い得る。 検出電流i_dまたは極性量e_Pの一方は演算量ａ，
ｂおよびｃで同一のものとすることができる。組
合せ４は検出電流i_dを同一とし、組合せ５は極性
量e_Pを同一としたものである。組合せ４では、 の関係があり、組合せ５では の関係があり、いずれも極性量e_Pと検出電流i_dの
相対的関係は第１表と全く等しく、全く同様に応
動する。 以上の第１表および第２表の演算量はいずれも
ステツプS5−２およびS5−３で（31）および
（32）式の内積演算を行なう場合のものである。
ステツプS5−２およびS5−３は検出電流i_dが極性
量e_Pに対してどのような関係にあるかを検出する
ためのもので、内積演算のみでなく検出量の選定
に応じて他の種々の演算とすることができる。検
出電流i_dと極性量e_Pの外積を演算するのはこの一
例であり、この場合第１表および第２表の演算量
のいずれか一方を90゜位相を変えたものとする。
例えば第２表組合せ２では前記の外積演算を用い
るときは極性量e_Pを演算量ａ，ｂおよびｃで各々
υ_a−υ_b，υ_b−υ_cおよびυ_c−υ_aとし、90゜位相を進
め
る手数を省くことができる。 以上の各実施例はいずれも平行送電線の逆相差
電流を検出電流として使用するものであり、前述
の従来の方向形に対して著しく高感度となし得る
ものである。従来の変化量形および補償形ほどの
高感度は得られないが、これらは相手端子しや断
時には不良応動をする欠点があり、事故発生後相
手端しや断までの時間を予想してロツクするか、
または相手端しや断を検出してロツクする必要の
あるものである。以上の各実施例はこのような欠
点の無いもので、前述のような感度を実現し得る
ものである。 以下、この問題を第８図を用いて説明する。第
８図で第１図の被保護送電線部分のみを示すもの
で同一部分は同一記号で示す。また、Ｆは事故点
である。図ａのように事故が母線Ｄの至近点Ｆで
生じたとする。この場合、母線Ｃ側の送電線３Ｌ
および４Ｌの端子電流は事故電流分が等しく、変
化分形および補償形とも動作せず、母線Ｄ側の送
電線３Ｌの端子のみしや断される。尚、しや断ま
では誘導による循環電流i_iが流れており、これが
母線Ｄ側の差電流として表われている。 送電線３Ｌの母線Ｄ側端子がしや断されると図
ｂの状態となる。母線Ｃの側の送電線３Ｌの電流
ｉは事故電流分のみとなり４Ｌの端子電流は負荷
電流分と母線ＤからＣの方に流れる事故電流分に
なる。誘導分の電流は消失される。変化量形に用
いられる零相差電流は事故電流分と誘導分のみで
あり、図ａからｂへ移行したとき誘導分が失なわ
れ事故電流分が生ずる。このとき、事故電流分は
送電線３Ｌの事故を検出するように変化する。し
かし、誘導分の変化が送電線４Ｌの事故を検出す
る方向であり且つ事故電流分の変化より大きい
と、変化量形は送電線４Ｌの事故を誤まつて検出
する。 補償形では健全相差電流で零相差電流を補償す
る。図ｂの状態ではこの補償が負荷電流で行なわ
れるようになるため、誤まつて送電線４の事故を
検出する恐れがある。 （その２）

【表】 本発明の一変形実施例は逆相電流の変化量を検
出電流として用いるもので、第３表に演算量を示
す。表で（i_a2−i_a2′）_n，（i_b2−i_b2′）_nおよび（i_c
2−
i_c2′）_nは各々各相基準の逆相差電流（i_a2−i_a2′），
（i_b2−i_b2′）および（i_c2−i_c2′）_nの事故発生前の
値
を記憶した値である。これらの記憶値は被保護系
統に短絡および地絡事故が無い状態で記憶され、
絶えず更新されるサンプル値を用いて求められ
る。被保護系統で事故が検出されるとこのサンプ
ル値の更新は停止され記憶値として保持される。
１相地絡事故が検出されるとこの記憶されたサン
プル値と地絡事故発生後のサンプル値を用いて、
地絡事故相に応じた演算量により回線選択演算を
行なう。 第３表の演算量ａ，ｂおよびｃの検出電流i_dは
各々ａ，ｂまたｃ相１相地絡時に、事故発生後何
らかのしや断が行なわれるまでは、事故相基準の
逆相差電流の事故電流分と等しいい。前述のよう
にこの事故電流分は各々の極性量e_Pと送電線２の
事故では同位相、送電線３の事故では逆位相であ
り、（31）式および（32）式の演算で正しく事故
回線を識別する。 この実施例では被保護系統の外部事故では検出
電流i_dに全く変化が無いので著しく高感度になし
得る。動作値は記憶量その他の演算過程での誤差
で制限され、この誤差を従来の変化量系と同様に
誘導による逆相差電流と同様に10％とすれば、動
作値の下限は（33）および（34）式の値の10％す
なわち2A強となり、これに余裕を見て動作値を
2.8Aとなし得、従来の変化量形に対して著しく
高感度となし得る。 また、条件３を考慮するとすれば、条件３が発
生したときの逆相差電流の変化量は（35）式の値
の96.3Aに達し、前記の感度でこのときの動作を
避けるのは困難である。しかし、零相誘導電圧
υ_poが(10)式の値より若干小さく、第５図ステツプ
２の１相地絡事故検出が行なわないような被保護
系統には適用できる。 第３表の演算量は第１表の場合と同様、変化量
を用いた検出電流を用いる多数の例の一例に過ぎ
ない。前記の第２表の検出電流i_dのi_a2−i_a2′，i_b2
−i_b2′およびi_c2−i_c2′を各々（i_a2−i_a2′）−（i_a2
−
i_a2′）_n，（i_b2−i_b2′）−（i_b2−i_b2′）_nおよび（i
_c2−
i_c2′）−（i_c2−i_c2′）_nと書き換えれば他は全く同様
にしたまま適用できる。 以上の各実施例はいずれも平行送電線の逆相差
電流の事故発生前の値に対する１相地絡時の値の
変化量を検出電流として使用するものであり、従
来の零相差電流を用いた変化量形に対して著しく
高感度になし得る。 （その３）

【表】 本発明の更に異なる変形実施例は逆相差電流で
補償した電流を検出電流とするもので、第４表に
その演算量の一例を示す。表でK₄，K_5a，K_5bお
よびK_5cは複素定数である。 いま、定数K₄を次の値とし、以下この値で説
明する。 K₄＝0.38 8゜ (49) このとき、条件１、条件２および条件３の状態で
の誘導による第４表の演算量ａの検出電流i_dの値
は(7)，(9)，(10)，（33），（34）および（35）式の値
を代入することにより求められ、次の値となる。 〔条件１〕 i_da＝（21.2 13゜−0.38×56.4 16゜）
Ａ＝1.15A 87゜ …(50) 〔条件２〕 i_da＝（20.7 37゜−0.38×54.2 34゜）
Ａ＝1.08A 122゜ …(51) 〔条件３〕 i_da＝（96.3 95゜−0.38×285 91゜）
Ａ＝14.0A 118゜ …(52) 但しi_daは演算量ａの検出電流i_dである。 また、第４表の演算量ｂおよびｃの検出電流i_d
は（36）式の関係から、次の関係がある。 i_db＝ai_da …(53) i_dc＝a²i_da …(54) 但し、i_dbおよびi_dcは各々演算量ｂおよびｃの
検出電流i_dである。 （53）および（54）式のように検出電流i_dbお
よびi_dcは各々i_daに対して大きさが等しく、位相
が120゜または240゜進みである。 次に被保護送電線に１相地絡事故を生じたとき
の現象を説明する。１相地絡事故時の事故相基準
の事故分逆相および零相差電流と事故分事故相差
電流の間には（46）式の関係がある。この関係か
ら各検出電流の事故分については定数K₄を（49）
式の値とすると、事故分事故相差電流i_f−i_f′との
間に次の関係式が成立する。 (i) ａ相地絡時の検出電流i_da i_da＝（i_a2−i_a2′）−K₄（i_p−i_p′） ＝0.63 5゜×１／３（i_f−i_f′） …(53) (ii) ｂ相地絡時の検出電流i_db i_db＝（i_b2−i_b2′）−aK₄（i_p−i_p′） ＝1.19 17゜×１／３（i_f−i_f′） …(54) (iii) ｃ相地絡時の検出電流i_dc i_dc＝（i_c2−i_c2′）−a²K₄（i_p−i_p′） ＝1.27 14゜×１／３（i_f−i_f′） …(55) 第４表で極性量e_Pの定数K_5a，K_5bおよびK_5cを
次の値とする。 K_5a＝１ 5゜，K_5b＝１ 17゜，K_5c＝１ 14゜
…(56) ａ，ｂまたはｃ相１相地絡で、事故相事故分差
電流i_f−i_f′は電圧e_a1，e_b1またはe_c1に対して送電
線２の事故ではほぼ同位相、送電線３の事故では
ほぼ逆位相であるので、定数K_5a，K_5bおよびK_5c
を（56）式の値とすると、（53）〜（55）式の関
係から、演算量ａ，ｂおよびｃの検出電流i_dの事
故分は極性量e_Pに対して、ａ，ｂまたはｃ相１相
地絡で送電線２の事故ではほぼ同位相、送電線３
の事故ではほぼ逆位相となる。この関係から、第
４表の演算量を用いて事故分電流により事故回線
を検出し得る。 次に感度の関係を従来装置の補償形と比較す
る。誘導による差電流では条件１および２の補償
形の補償後電流の最大値は（17）および（18）式
より3.0Aとなる。これに対して本実施例の検出
電流i_dの最大値は（50）および（51）式より
1.15Aとなり、補償形の0.38倍である。一方事故
分電流は補償形の補償形電流が（46）式の関係か
ら（i_f−i_f′）／３となるのに対して、本実施例の
検出電流は地絡相によつて異なり、最小値はａ相
地絡の（53）式で、補償形の0.63倍となる。以上
のように本実施の検出電流は従来の補償形に対し
て、誘導の影響は0.38倍であり事故分電流は最小
0.63倍であるので、事故分電流に対する誘導の影
響は0.38／0.63＝0.6倍に改善される。この影響が小さ いと、外部事故での誤動作を避けるための動作値
が小さくでき、且つ内部事故で誘導分電流が事故
分電流と逆位相になつたとき事故分電流を打消し
て事故回線検出を妨げる作用が小さいので、高感
度の保護が可能となる。 また条件３を考慮する場合も誘導による検出電
流は（52）式のように14.0Aと、（19）式の補償
形の最大値37Aの0.38倍であり、条件３を考慮す
る場合も、条件１および２の場合と同様に高感度
化が図れる。 本実施例はまた第８図ｂの状態での不良応動の
恐れが小さい。この場合、送電線４Ｌの電流i′の
負荷電流分には零相分は無くまた逆相電流は殆ん
ど無い。このため第４表の検出電流i_dは殆んど事
故電流分のみであり、この状態でも事故回線を正
しく選択し得る。 第４表の演算量は第１表の場合と同様、逆相差
電流を零相差電流で補償した電流を検出電流とす
る多数の例の一例に過ぎない。前記の第２表の検
出電流i_dのi_a2−i_a2′，i_b2−i_b2′およびi_c2−i_c2′を
各々（i_a2−i_a2′）−K₄（i_p−i_p′），（i_b2−i_b2′）
−aK₄
（i_p−i_p′）および（i_c2−i_c2′）−a²K₄（i_p−i_p′）
と書
き換え、且つ演算量ａ，ｂおよびｃの極性量e_Pに
各々定数K_5a，K_5bおよびK_5cを乗じたものは、各
演算量ａ，ｂおよびｃの各々で検出電流i_dと極性
量e_Pの関係が第４表のものと等しく、同様に適用
できる。 以上の各実施例は平行送電線の逆相差電流を零
相差電流で補償した電流を検出電流とするもの
で、従来の零相差電流を用いた補償形に対して高
感度の保護が可能であり、且つ第８図ｂのような
対向端子の事故しや断後も正確に事故回線を識別
し得る。 （その４） 本発明の更に異なる変形実施例は逆相差電流を
健全相のうちの１相の差電流で補償した電流を検
出電流とするもので、第５表にその演算量の一例
を示す。表でK_6a，K_6bおよびK_6cは複素定数であ
る。

【表】 定数K_6a，K_6bおよびK_6cを次の値とし、以下この
値で説明する。 K_6a＝0.48 5゜，K_6b＝0.82 116゜，K_6c＝0.22 130゜
…(57) このとき、条件１，２および３の状態での誘導
による各演算量の検出電流i_dの値は(7)，(9)，(10)，
（33）および（35）式の値を第５表の式に代入す
ることにより求められ各々次の値となる。 〔条件１〕 i_da＝1.5A 81゜ i_db＝2.3A 153゜ i_dc＝0.7A 10゜ …(58) 〔条件２〕 i_da＝1.8A 122゜ i_db＝2.2A 15゜ i_dc＝0.7A 104゜ …(59) 〔条件３〕 i_da＝20.8A 127゜ i_db＝30A 235゜ i_dc＝9.3A 0゜ …(60) 被保護送電線に１相地絡を生じたときは、健全
相には事故分の差電流を生じないので、第５表の
演算量i_dの事故分差電流は逆相電流分のみで、第
１表の演算量を用いた実施例と同様に、事故分電
流により正しく事故回線を選択する。また、この
事故分差電流は（46）式より従来の補償形の検出
電流である事故分零相差電流と等しい。本実施例
の誘導による差電流は条件１および２では（58）
および（59）式より最大2.3Aであり補償形の
3.0A（17）（18）式の0.77倍であり、この分だけ高
感度の保護が可能となる。また、条件３を考慮す
る場合も、誘導による差電流は（60）式より最大
30Aで補償形の37A（（19）式）より小さく高感度
化が図れる。 第５表の演算量は、逆相差電流の健全相のうち
の１相の差電流で補償した電流を検出電流とする
ものの一実施例に過ぎない。第２表の組合せ１〜
３の極性量e_Pを第５表の極性量e_Pのかわりに用い
ても全く同様に応動する。また、各検出電流につ
いて健全相のどの相の電流で補償するかも任意で
あり、例えば次式とすることもできる。 i_da＝（i_a2−i_a2′）−K_7a（i_c−i_c′） i_db＝（i_b2−i_b2′）−K_7b（i_a−i_a′） i_dc＝（i_c2−i_c2′）−K_7c（i_b−i_b′） …(61) 但し、K_7a，K_7bおよびK_7cは複素定数である。 （その５）

【表】 本発明の更に異なる変形実施例の演算量を第６
表に示す。表でK_8a，K_8bおよびK_8cは複素定数で
あり、この定数を次の値として説明する。 K_8a＝0.48 5゜，K_8b＝0.17 110゜，K_8c＝0.48 125゜
…(61) このとき、条件１，２および３の状態での誘導
による各演算量i_dの値は下記となる。 〔条件１〕 i_da＝1.5A 81゜ i_db＝1.1A 161゜ i_dc＝1.5A 39゜ …(62) 〔条件２〕 i_da＝1.8A 122゜ i_db＝0.75A 16 i_dc＝1.8A 118゜ …(63) 〔条件３〕 i_da＝20.8A 127゜ i_db＝9.9A 145゜ i_dc＝20.8A ７ …(64) 誘導による最大検出電流は条件１および２で
1.8A、条件３で20.8Aと第５表の実施例よりは更
に改善されている。また第５表と同様に健全相差
電流により補償であり、事故分電流は第５表の実
施例と同様であるので、本実施例は第５表の実施
例より更に高感度に保護し得る。 第６表の演算量は逆相差電流をａ相またはｃ相
事故ではｂ相差電流で、ｂ相事故ではａおよびｃ
相差電流の和で補償した電流を検出電流とするも
のの一実施例に過ぎず、他の実施例と同様、極性
量を種々変形して実施し得るものである。 （その６）

【表】 本発明の更に異なる実施例の演算量を第７表
に、表の各式を下記に示す。 i_da＝（i_a2−i_a2′）−K_9a〔（i_b−i_b′） −ａ（i_c−i_c′）〕 …(65) i_db＝（i_b2−i_b2′）−K_9b〔（i_c−i_c′） −ａ（i_a−i_a′）〕 …(66) i_dc＝（i_c2−i_c2′）−K_9c〔（i_a−i_a′） −ａ（i_b−i_b′）〕 …(67) 但し、K_9a，K_9bおよびK_9cは複素定数である。 各定数を K_9a＝0.34 17゜，K_9b＝0.19 157゜，K_9c＝0.17
111゜ …(68) とすると、条件１，２および３の状態での誘導に
よる各演算量i_dの値は下記となる。 〔条件１〕 i_da＝2.0A 65゜ i_db＝1.4A 175 i_dc＝0.9A 98゜ …(69) 〔条件２〕 i_da＝1.8A 38゜ i_db＝1.5A 89゜ i_dc＝1.1A 129゜ …(70) 〔条件３〕 i_da＝18.2A 128゜ i_db＝12.2A 135゜ i_dc＝10.2A 3゜ …(71) 誘導による最大検出電流は条件１および２で
2.0A、条件３で18.4Aであり、第６表の実施例と
ほぼ同程度である。また健全相差電流による補償
であり事故分電流では補償されないので、第６表
の実施例とほぼ同程度の高感度で保護し得る。 第７表の検出電流もまた、他の実施例の場合と
同様に種々の極性量と組み合わせて用いることが
できる。 以上の第５表〜第７表の実施例はいずれも平行
送電線の逆相差電流を健全相差電流で補償した電
流を検出電流とするもので、従来の零相差電流を
健全相差電流で補償した補償形に対して高感度の
保護が可能である。 （その７） 第９図は本発明の更に異なる一実施例を示すも
ので第５図と同一部分は同一記号で示す。第５図
の実施例と同様にしてステツプS4で演算量が与
えられた後、更にステツプS6で抑性量e_rが与えら
れる。演算量ａ，ｂまたはｃが与えられると各々
抑性量ａ，ｂまたはｃが与えられる。ステツプ
S6の後にステツプS7で抑制量のサンプル値を算
出する。この後、第５図の実施例と同様にステツ
プS5で演算量のサンプル値を算出し送電線２お
よび３の事故検出演算を行なう。 本実施例のステツプS5−２およびS5−３の
各々で行なわれる演算の一例を（72）および
（73）式に示し、各式が成立するとき判定5Y1お
よび5Y2が得られる。 e_P・i_d＞｜e_p｜ （K₃｜e_r｜とK₁₀の最大値） …(72) e_P・i_d＜−｜e_p｜ （K₃｜e_r｜とK₁₀の最大値） …(73) 但し、e_rは抑制量、K₁₀は正の定数 （72）および（73）式は各々検出電流i_dの極性
量e_Pに対する有効分またはその符号を変えたもの
が、K₃｜e_r｜とK₁₀の最大値より大きいとき動作
する（判定5Y1または5Y2が得られる）ことを意
味する。第１０図はこの場合の動作特性を示す図
で、抑制量の大きさ｜e_r｜が小さいときはi_dの有
効分が一定値K₁₀より大きいとき動作するが、｜e_r
｜が大きいときはi_dの有効分の絶対値が大きくな
いと動作しない。 抑性量e_rとしては各種差電流または差電流の合
成値が用いられ、第８表にその例を示す。表の各
種の用制量はすべて常時の誘導状態では、大きさ
が誘導による検出電流i_dの大きさとほぼ比例する
関係にあるものであり、条件３のように誘導によ
り検出電流i_dの大きさが大きいときは抑性量e_rが
大きく、定数K₁₀の値が小さくても定数K₃を小さ
くしても誤動作することは無い。

【表】 また、条件１および２のように誘導による検出
電流i_dの大きさが小さいときは抑性量e_rの大きさ
も小さく、この状態で被保護送電線に１相地絡事
故を生じたとき次の条件が充たされれば高感度に
保護し得る利点がある。 この条件を説明する。 誘導分の検出電流の大きさ｜i_d｜／抑制量の大きさ｜
e_r｜＝R_i…(74) 被保護送電線１相地絡時の事故分の 検出電流の大きさ｜i_d｜／抑制量の大きさ｜e_r｜＝
R_f…(75) としたときR_iがR_fに対して充分小さければ高感度
に保護し得る。すなわち、定数K₃を比R_iより条
件１〜３を通じて若干大きな値としておけば
（72）および（73）式が成立することは無く、誤
動作の恐れは無い。一方、被保護送電線事故では
検出電流の大きさ｜i_d｜は抑制量の大きさ｜i_r｜
のR_f倍で、抑制力（＝K₃｜e_r｜）に対して充分
大きな値となる。また、検出電流i_dは極性量e_Pと
ほぼ同位相であるので、前記の条件で高感度に動
作し得る。 例えばR_i＜0.38R_fのときには、K₃＝0.4R_fとす
れば、（72）および（73）式が成立することはな
く誤動作の恐れがない。また被保護送電線事故の
事故分では、抑制力（＝K₃｜e_r｜）が0.4R_f｜e_r
｜であるのに対して、検出電流の大きさ｜i_d｜は
R_f｜e_r｜となるので充分動作し得る。 第８表の例が、これらの条件を充たすことを説
明する。まず第９表に第１，２および４〜７表の
演算量について検出電流の大きさ｜i_d｜の逆相差
電流の大きさ｜i_a2−i_a2′｜＝｜i_b2｜−i_b2′｜＝｜
i_c2−i_c2′｜に対する比を、誘導分（条件１〜３の
最大値）および事故分について示す。

【表】 次に第10表に抑制量の大きさ｜e_r｜の逆相電流
の大きさ｜i_a2−i_a2′｜＝｜i_b2｜−i_b2′｜＝｜i_c2−
i_c2′｜に対する比を誘導分（条件１〜３の最小
値）および事故分について示す。但し、e_ra，e_rb
およびe_rcは各々抑制量ａ，ｂおよびｃを示す。

【表】 演算量と抑制量の或る組み合わせを考えた場
合、第９表の誘導分の値の第10表の誘導分の値に
対する比が（74）式の比R_iとなり、事故分に対す
る同様の比が（75）式の比R_fとなる。例えば演
算量を第４表、抑制量を例３としたとき、ａ相に
ついては比R_iが0.073＝0.145／２、比R_fが0.46＝
0.63／1.38となりR_fがR_iより充分大きいので条件
に適する。 演算量を第１表または第２表としたときの各抑
制量に対する比R_iおよびR_fを第11表に示す。この
場合、第９表および第10表で各相の値が殆んど等
しいので、R_iおよびR_fの値も各相で殆んど等し
く、表には近似値を示す。

【表】 抑制量の例１はR_iがR_fが等しく使用できない。
例３はR_iがR_fより小さいがその差はそれほど大き
くなく、使用不能と考えて良い。例６はR_iはR_fの
１／２であり、使用不可能では無いが、それほど適
したものではない。例１はR_iがR_fの0.38倍で使用
可能と見て良い。例５，８および９はR_fが無限
大であり最も適したものである。 抑制量の例２は第10表の値が誘導分と事故分で
等しいため、最も使用しにくいものである。しか
し、第４表〜第７表の演算量のものに対しては充
分使用し得る。この場合、第９表の誘導分および
事故分の値が、そのままの比R_iおよびR_fとなり、
比R_iがR_fに対して充分小さい。例２以外の抑制量
は第10表の事故分の値が誘導分より小さいので、
比R_iのR_fに対する比が例２の場合より小さくな
り、第４表〜第７表の演算量と組み合わせて充分
使用し得る。 以上、述べたように第９図の実施例は第８表の
例のような平行送電線の同一相または同一対称分
の差電流または合成電流を抑制量として用いるこ
とにより、誘導による差電流が著しく大きい場合
でも誤動作すること無く、抑制量にこれらを用い
ない場合に対して被保護送電線事故を高感度に保
護することができる利点を有するものである。 （その８） 第９図のステツプS5−２およびS5−３の各々
で行なわれる抑制量を用いた演算は（72）および
（73）式に限定されるものでは無く、以下にその
例を示す。 e_P・i_d＞｜e_P｜（K₃｜e_r｜＋K₁₀） …(76) −e_P・i_d＜｜−e_P｜（K₃｜e_r｜＋K₁₀） …(77) （76）式がステツプS5−２、（77）式がステツ
プS5−３で行なわれる。この場合の動作特性は
第１１図となる。 また、次の（78）式と前記の（31）式の演算を
ステツプS5−２で、また（78）式と（32）式の
演算をステツプS5−３で行ない、各々両式が成
立したとき判定5Y1および5Y2を得るようにする
こともできる。 ｜i_d｜＞K₃｜e_r｜とK₁₀の最大値 （またはK₃｜e_r｜＋K₁₀） …(78) いずれの場合も検出電流の大きさ｜i_d｜がK₃｜
e_r｜より小さいときは動作せず、且つ抑制力K₃
｜e_r｜が小さいときは高感度の保護が可能とな
る。 （その９） 第４表〜第７表の演算量の検出電流i_dの補償定
数K₄，K_5a，K_5b，K_5c，K_6a，K_6b，K_6c，K_8a，
K_8b，K_8c，K_9a，K_9b，およびK_9cはいずれも差電
流の計算値より求めた一定値とすることで説明し
た。この方法の場合、各定数は各種の運転状態で
若干変動する値の平均値とすることにより、誘導
による検出電流の値を小さくすることができる
が、併架送電線の電線配置に応じた計算をする必
要がある。このような計算を省略したい場合、こ
れらの定数は常時の誘導による差電流を用いた演
算により定めることができる。 すなわち、第４表の演算量の場合、被保護系統
に短絡および地絡事故の無く、且つ差電流i_a2−
i_a2′またはi_p−i_p′の少くとも一方が一定値以上で
ある状態で定数K₄は次のように演算される。 K₄＝i_a2−i_a2′／i_p−i_p′の常時運転中の値 …(76) 例えば条件１の運転状態の場合は、K₄の値は
(7)および（33）式の値より K₄＝21.2A 13゜／56.4A 352゜＝0.376 5゜ …(77) と演算され、この定数で検出電流i_dが演算され
る。 この演算値は、差電流の値が小さくなつた場合
および被保護系統に短絡または地絡事故を生じた
場合、保持され検出電流i_dの演算に用いられる。
（77）式の前記の演算値は、先に固定定数として
与えた（49）式の値K₄＝0.38 8゜との差は僅かで
あり、被保護系統１相地絡時に誘導による差電流
の影響を軽減し得る効果は、固定定数の場合とほ
ぼ同様である。 以上の例と同様の他の補償定数K_5a〜K_9cも被
保護系統に事故が無く且つ検出電流i_dに用いられ
る差電流のうちの少くとも１つが所定値以上であ
ることを条件に、運転中の差電流の値から補償定
数の値を演算し、上記条件が満たされないときこ
の演算値を保持するようにして、この演算値を補
償定数の値として検出電流i_dを演算しても、固定
定数とした場合とほぼ同様の効果を示すものであ
る。 (g) 綜合的な効果 以上述べたように本発明によれば誘導による循
環電流の影響を軽減した地絡回線選択継電器を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は多回線併架送電線の例を説明する系統
図、第２図は併架区間の電線配置の例を示す図、
第３図は起誘導送電線１相地絡時に於ける被保護
送電線の零相電圧および零相差電流の例を示すベ
クトル図、第４図は本発明の一実施例の構成を示
す回路図、第５図は本発明の一実施例のフローを
示すフロー図、第６図は事故分差電流を示すベク
トル図、第７図はａ相１相地絡時の電圧を示すベ
クトル図、第８図は相手しや断時の応動を説明す
るための系統図、第９図は本発明の他の実施例を
示すフロー図、第１０図および第１１図は第９図
の実施例の特性を示す特性図である。 ４および５はしや断器、９は入力変換器、１０
はサンプルホールド回路、１１はマルチプレク
サ、１２はAD変換器、１３は演算器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送電線の零相電圧および相間電圧の変化に応
   じ地絡相選別の演算を行い１相地絡事故相を識別
   する地絡相識別手段と、 この地絡相識別手段の識別結果に従つて予め設
   定される正相電圧、零相電圧で合成される極性量
   および平行送電線の逆相差電流で合成される検出
   電流を演算量として選択する演算量選択手段と、 この演算量選択手段の選択した演算量のサンプ
   ル値を算出し、前記極性量および検出電流の値か
   ら地絡事故回線を選択する回線選択手段とを具備
   することを特徴とする地絡回線選択継電器。 ２ 検出電流を平行送電線の逆相差電流の事故発
   生前の値の記憶値に対する事故時の値の変化量と
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の地絡回線選択継電器。 ３ 検出電流を平行送電線の逆相差電流を零相差
   電流で補償した電流とすることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の地絡回線選択継電器。 ４ 検出電流を平行送電線の逆相差電流を地絡事
   故時の健全相差電流で補償した電流とすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の地絡回線
   選択継電器。 ５ 送電線の零相電圧および相間電圧の変化に応
   じ地絡相選別の演算を行い１相地絡事故相を識別
   する地絡相識別手段と、 この地絡相識別手段の識別結果に従つて予め設
   定される正相電圧、零相電圧で合成される極性量
   および平行送電線の逆相差電流で合成される検出
   電流を演算量として選択する演算量選択手段と、 この地絡相識別手段の識別結果に従つて予め設
   定される平行送電線の同一相または同一対称分差
   電流で合成される合成電流を抑制量として選択す
   る抑制量選択手段と、 前記演算量選択手段および前記抑制量選択手段
   の選択した演算量および抑制量のサンプル値を算
   出し、前記極性量、検出電流および合成電流の値
   から地絡事故回線を選択する回線選択手段とを具
   備することを特徴とする地絡回線選択継電器。