JPH04200223A - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は常時監視機能を備え、かつ常時監視不良検出時
装置ロック及び警報出力するように構成した保護継電装
置に関する。

（従来の技術） 近年、電力系統の超高圧化が進み、重要度を増すにつれ
、保護継電装置もより信頼性のある方式が採用されてい
る。その−例として、系統入力からしゃ断器用外しコイ
ルまで２系列化、２重化した保護継電装置が数多く採用
されている。このように２系列化あるいは２重化された
保護継電装置を採用することにより、系統の保護機能の
信頼度が向上することは周知である。

第２図に保護継電装置の２重化の例を示す。第２図にお
いて１１は母線、１２は送電線、１３はＡ系列の変流器
、１４はＢ系列の変流器、１５はしゃ断器で、１５Ａ　
、　１５Ｂは夫々しゃ断器１５のＡ系列、Ｂ系列の引外
しコイルであって、２重化されていることを示す。１６
はＡ系列の計器用変圧器、１７はＢ系列の計器用変圧器
、２１はＡ系列の保護継電装置（以下Ａ系列リレーと記
す）、２２はＢ系列の保護継電装置（以下Ｂ系列リレー
と記す）　、２１ＴはＡ系列すレー２１の引外し指令、
２２丁はＢ系列リレー２２の引外し回路により構成され
ている。

第２図の送電１ｉ１２に事故が発生した場合、Ａ系列リ
レー２１及びＢ系列リレー２２は変流器１３、計器用変
圧器１６、及び変流器１４、計器用変圧器１７より夫々
単独に入力量を保護継電器に導入し、夫々単独で内外部
事故の判定を行ない、内部事故の場合はしゃ断器１５の
引外しコイル１５Ａ及び１５Ｂに夫々２１Ｔ　、　２２
Ｔにより、パラレルに引外し指令が出される。又、Ａ系
列リレー２１．Ｂ系列リレー２２のいずれか片方の系列
が不良となり、保護継電装置としての機能を果たさなく
なった場合でも他方の保護継電装置により引外し可能と
なる。このように保護継電装置を２重化することにより
保護機能の信頼度か大幅に向上する。

一方、保護継電装置自体の信頼度を向上させるのに、一
般に自動監視を採用している。この自動監視は常時監視
と自動点検の２つから成り立つ。

常時監視は平常時あり得ない動作が一定時間継続したと
き異常と判定し、主として誤動作側の不良を検出する方
法である。又、自動点検は保８継電器の入力部にあらか
じめ予定した入力条件を与え、その後その入力条件に合
った出力が得られるかどうかを確認するもので、主とし
て誤不動作側の不良を検出する方法である。

自動監視にてｍ電器の不良を検出した場合は、外部に表
示、警報を実施するか、これと同時に装置ロックも一般
的に行なわれている。この装置ロックは継電器が誤動作
により常時監視不良検出中に、外部事故でミストリップ
することを防止するのに有効である。前述のように保護
継電装置は２＾列化されているので片系列が常時監視不
良検出して装置ロックに到っても、片系列の保護ｍ電装
室により引外しが可能となる。

一般に保護継電装置の信頼度向上のために、両系列の保
護継電装置で夫々誤動作や誤不動作の確率をシステム的
に減少させるため、多重化を採用している。多重化につ
いては種々の方法かあるが、その中で一般的に実施され
ているのは、保護対象の事故時のみに応動する主検出リ
レーと保護対象のみでなく、系統の事故時に応動する事
故検出リレーで構成され、両者が共に動作した場合にの
みトリップ指令を出力する、いわゆる直列２重化方式で
ある。これは主検出リレーの不良でシステムとして誤動
作を起こさないことを狙ったものである。スこれら両者
のａｔ器に、動作の異なるものを用いることで、例えば
主検出リレーの入力をＣＴから、事故検出リレーの入力
をＰＴからとるようにすると、ＣＴ、　ＰＴの一方の不
良時にも誤動作を防止することが可能である。

以上説明した２＾列化、及び２重化構成の自動監視付保
護継電装置の一例を第３図に示す。第３図において２は
内部事故時のみに動作する主検出リレー、３は系統の事
故時に動作する事故検出リレー、４は常時監視不良検出
回路、２＾、３＾は夫々主検出リレー２及び事故検出リ
レー３の常時監視不良検出の出力で、２＾は主検出リレ
ー常時監視不良以下主検出リレーＳＶＦと称す、３Ａは
事故検出リレー常時監視不良以下事故検出リレーＳＶＦ
と称すを示す。ＯＲＩは主検出リレーＳＶＦの２八と事
故検出リレーＳνＦの３ＡのＯＲ回路、５はＯＲＩの出
力時のトリップロック制御回路、６は常時監視不良検出
時の表示警報回路、ＡＮＤ　１は主検出リレー２と事故
検出リレー３のへＮＤ回路、ＴＮＨ１はＡＮＤ　１の出
力とトリップロック制御回路とのインヒビヅト回路。

７はインヒビヅト回路ＩＮＨ１の出力を受け、しゃ断器
に渡すトリップ指令を示す。

以上で構成された保護継電装置を第３図では１＾列分を
示すが、２＾列化で構成すれば、第３図で構成された装
置が２組設置される。以下第３図の回路について説明す
る。今、保護区間内に事故が発生すると、主検出リレー
２及び事故検出リレー３が動作し、ＡＮＤ回路ＡＮＤ　
１の出力がインヒビット回路ＩＮＨ１に導入される。Ｉ
ＮＨ１の一方の入力であるトリップロック制御回路５の
出力がないこと、すなわち常時監視不良を検出していな
いことを条件にＩＮＨ１の出力が出され、トリップ指令
７によりしゃ断器にトリップ指令を与える。一方、主検
出リレー又は事故検出リレーの常時監視不良が発生する
と、ＯＦ１回路ＯＲＩが動作し出力する。ＯＲ回路ＯＲ
Ｉの出力はトリップロック制御回路５に導入され、その
出力がＩＮＨ１のインヒビット回路に入り、ＩＮＮ　１
の一方の入力ＡＮＤ　１の出力を口・ツクし、ＩＮＨ１
の出力を出さないようにしている。以上が常時監視不良
を検出した時のトリ・γプロ・Ｖり、。

いわゆる装置ロックの機能である。すなわち内部方向検
出継電器である主検出リレー２が何等かの原因で誤動作
中に外部事故が発生すると、区間外事故でも動作する事
故検出リレー３が動作しミストリヅブするため、−前約
には前記装置口・ツクの機能が附加される。

（発明が解決しようとする課題） 以下に主検出リレーと事故検出リレーの両者共動作した
ことでトリップ指令を与える、いわゆる２重化構成の自
動監視付保護継電装置を２系列化でシステム構成した場
合の問題点を説明する。事故検出リレーは一般に主検出
リレーのフェイルセーフとしての機能であり、系統の事
故が区間内あるいは区間外のいずれでも動作するように
したリレーである。この事故検出リレーの一例として系
統の零相電流で駆動する地絡過電流リレーかある。

系統の零相電流は平常時３相平衡系統であれば零である
が系統の構成、つまり送電線の運用形態により、必ずし
も３相平衡にならず、３相不平衡となる場合も考えられ
る。通常、常時の３相不平衡により発生する零相電流は
、系統事故時の零相電流よりも小さい値であり、地絡過
電流リレーの整定は常時発生する３相不平衡による零相
電流以上とする。しかし、地絡過電流リレーは一般に高
感度に整定されるため、送電線の系統変更により３相不
平衡による零相電流が、通常よりも大きくなったと仮定
すると、最悪これが地絡過電流リレーの整定値以上とな
った場合には、地経過電流リレーが動作継続となる。こ
の動作により、常時監視不良を一定時間後検出すると、
前記したように装置ロックに至ってしまう、つまり、リ
レーの誤動作でもないのに常時監視不良を検出して装置
ロックに至り、保護継電装置としての機能が失なわれて
しまう。更に両系列の装置とも同様な状態となればその
系統の保護機能がなくなり、無保護状態となる。又別な
事例として送電線に樹木が接触する事故、すなわち微地
絡事故についても同様な現象が考えられる。以下樹木接
触事故に対する説明を第４図で説明する。

第４図は送電線が樹木接触事故を起こしている図であり
、１２は送電線、３１はアーク、３２は樹木をあられし
ている。ここで樹木接触事故とは、送電線１０と樹木３
２との離隔距離が接近して一定限度を越えると、両者の
間にアーク放電を生じ樹木を通して地絡電流が大地へ流
れる現象であって、しばしば発生するものである。そし
てこの場合の樹木抵抗（事故点抵抗）はアーク抵抗や樹
木の接地抵抗に比して、非常に大きいために事故相電圧
がほとんど低下せず、このため相電圧を入力としている
不足電圧継電器が動作不能になる。従って電流で駆動す
る高感度の主検出リレーが保護区間事故を検出しても、
事故検出リレーとして不足電圧リレーを使用していれば
、上記微地絡事故に対してはトリップ不能となる。一方
通常時間の経過につれて樹木側のアークスポットが下方
に移動し、それに伴ってアークも樹木に沿って伸びるた
めに、地絡電流が増大して不足電圧継電器が動作傾向に
なる。しかしながら、上記不足電圧継電器が動作するま
でには事故発生時から長時間を要し、その間地絡電流が
流れていることになる。従って地絡過電流リレーを使用
していた場合、上記微地絡電流により地絡過電流リレー
が動作継続すれば一定時間後に常時監視不良を検出し、
装置ロックとなる。その結果微地絡事故から地絡事故に
発展した場合、装置ロックによりトリップ不能となる懸
念が生じる６又前記したように、上記のケースは継電器
の不良ではなく、系統状態により発生するので、２系列
化した両装置とも装置ロックとなり、無保護状態となる
。

本発明は上記問題を解決するためになされたものであり
、系統からの影響により、２系列化された両装置とも常
時監視不良を検出し、装置ロックに至らないようにした
保護継電装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ （課組を解決するための手段と作用） 本発明では、２八列された両装置共同−内容の常時監視
不良を検出した場合、表示警報のみ出力して装置ロック
としないように回路構成し１１区間内事故を確実に検出
しトリップ指令を出すようにしたものである。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による保護継電装置の一実施例を示す。

第１図は第３図に対し本発明を実現するために回路構成
を変えたものであり、以下第３図と相違する部分につい
て説明を加える。第１図において１Ｂは２系列化された
もう一方の保護継を装置を示し、３Ｂは事故検出リレー
の常時監視不良出力を示す。保護継電装置１＾（以下Ａ
系保護リレーと称す）を自系列と称し、上記保護継電装
置ＩＢ（以下Ｂ系保護リレーと称す）を他系列と呼ぶこ
とにする。

ＡＮＤ　２は自系列の事故検出リレーＳＶＦと他系列の
事故検出リレーＳＶＦとのＡＮＤ構成としたもので、Ｉ
ＮＨ２は上記自系列の事故検出リレーＳＶＦと上記へＮ
Ｏ２とのインヒビット回路、ＯＲ２は自系列主検出リレ
ーＳＶＦと自系列事故検出リレーＳＶＦとのＯＲ回路を
示す。上記以外は第３図と全く同様である。

以上のようにシステム構成された保護継電装置において
、系統側の影響により、両系列とも事故検出リレーの常
時監視不良が検出された状態では、自系列の事故検出リ
レーＳＶＦ　３Ａ及び°他系列の事故検出リレーＳＶＦ
　３Ｂの出力が両方とも“１”となり、ＡＮＤ回路ＡＮ
Ｄ　２の出力が出る。ＡＮＤ　２の出力は自系列の事故
検出リレーＳＶＦ　３Ａの出力をロックするように、イ
ンヒビット回ＲＩＮＨ２に入力される。

従って２系列化された両装置とも事故検出リレーが常時
監視不良を検出した場合は、インヒビット回路ＩＮＨ２
によりトリップロック制御をロック、すなわち装置ロッ
ク制御をロックするように構成される。従ってこの場合
、装置ロックに至らず、トリップ機能を継続して活かす
ことが可能である。

なお、この場合の制御は装置ロック制御をロックするの
みで、表示警報回＃Ｉ６は出力するように、ＯＲ回路Ｏ
Ｒ２で制御している。表示警報回路を活かすことにより
、両系列共常時監視不良検出していることを知らしめ、
しかるべき処置をするために必要なものである。一方主
検出リレーについては。

その原理から系統側の影響により、両系列とも常時監視
不良検出することはほとんどないと考えられる。仮に両
系列とも主検出リレーが誤動作している状態では外部事
故でミストリップするため、むしろ装置ロックとなる様
に制御すべきであり、事故検出リレーの場合とは考え方
を異にするものである。

以上では、自系列を中心に説明したが、他系列も自系列
と全く同一の構成にする。

［発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば系統側の影響によ
り２系列化された両装置とも事故検出リレーの常時監視
不良を検出している場合は、両装置とも装置ロック制御
をしないように構成することにより、系統事故に対し無
保護とならないようにした保護継電装置を提供すること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による保護継電装置の一実施例の構成図
、第２図は保護継電装置の２系列化を説明するための図
、第３図は従来のｇＡ譚継電装置の回路構成図、第４図
は樹木接触事故の説明図である。 １八・・・Ａ系保護リレー　　１Ｂ・・・Ｂ系保護リレ
ー２・・・主検出リレー　　　３・・・事故検出リレー
４・・・常時監視不良検出回路 ５・・・トリップロック制御回路 ６・・・表示警報回路　　　７・・・トリップ指令２Ａ
・・・主検出リレー常時監視不良 ３＾・・・事故検出リレー常時監視不良１１・・・ｔｍ
　　　　　　　　１２・・・送を線１３・・・Ａ系変流
器　　　　１４・・・Ｂ系変流器１５・・・しゃ断器　
　　　　１６・・・Ａ光計器用変圧器１７・・・Ｂ系計
器用変圧器　２１・・・Ａ系保護継電装置２２・・・Ｂ
系保護継電装置　３１・・・アーク３２・・・樹木 第１　図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 主検出要素と事故検出要素の両者の動作によりトリップ
   回路を構成し、前記２要素の夫々に常時監視機能を備え
   、かつ常時監視不良を検出時装置ロック及び表示警報出
   力するように構成した第１の保護継電装置と、２系列化
   のために前記第１の保護継電装置と同一構成の第２の保
   護継電装置とで構成された保護継電装置において、第１
   の保護継電装置と第２の保護継電装置が共に同時に事故
   検出要素の出力により常時監視不良を検出したとき、前
   記第１の保護継電装置と第２の保護継電装置とも装置ロ
   ックの制御をロックし、表示警報のみ出力することを特
   徴とした保護継電装置。