JPH0471322A - 距離継電器 - 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） 本発明は電力系統から電気量を導入し設定される距離整
定範囲内の系統事故に動作する距離継電器に利用される
。

（従来の技術） 距離継電器は電力系統から電流量、電圧量の電気量を導
入し事故時の入力により事故点までの距離が距離整定値
の動作範囲内である場合、しゃ断器をトリップさせるも
のである。

たとえば、第６図の電力系統図に示すように距離継電器
ｌは発電機２側のＡ電気所の母線３Ａから計器用変成器
４を介して電圧量を入力し、Ｂ電気所の母線３Ｂと接続
する保護対象の送電線５のＡ電気所側から計器用変成器
６を介して電流量を入力する。事故点Ｆが距離継電器１
の動作範囲である第１段距離整定内であれば、しゃ断器
７にトリップ信号を出力する。

距離継電器１の第１段距離整定範囲は、一般的に距離継
電器１の誤差、計器用変成器４および６の誤差、および
送電線５の定数誤差等を考慮して、電気所Ａ、Ｂ間の８
０％程度の距離に比例したインピーダンス値に整定され
る。

距離継電器１の第２段距離整定範囲は、第１段距離整定
範囲を越える送電線Ａ、Ｂ間の残りの２０％の２区間の
事故の保護、電気所Ｂの母線３Ｂの母線保護継電器およ
び母線３Ｂに接続する距離継電器の不動作あるいはしゃ
断器不動作に対する後備保護として、−射的に第１段距
離整定範囲の１．５倍程度に整定され、第１段距離整定
範囲を越える第２段距離整定範囲内の事故に対しては限
時しゃ断が実施される。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した距離継電器１の第１段整定範囲を越
える送電線Ａ、Ｂ間の残り２０％の区間の事故について
も、高速で事故を除去できることが、安定した電力供給
を実施する上で望まれる。

このための方法として、従来から良く知られたブロッキ
ング方式およびオーバリーチ方式の方向比較距離継電方
式あるいはアンダーリーチ方式の転送継電方式がある。

しかし、上記した様に、いずれも相手側距離継電器の動
作情報を電力線搬送等の伝送手段を利用して受信する必
要があり、高価な伝送設備を必要とする欠点があった。

よって、本発明は高価な伝送設備を使用すること無しに
、自端子だけの電流、電圧情報をもとに、３相電力系統
事故の大部分を占める１相あるいは２相事故に対して高
速で除去が可能な距離継電器を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の距離継電器は、第１段距離判定回路、第２段距
離判定回路、この第２段距離判定回路の出力信号を入力
する限時回路、および出力回路で構成される距離継電器
に、潮流の有無を検出する各相過電流検出回路、この過
電流検出回路の出力信号を入力し１相もしくは２相の過
電流検出回路が動作したことを判定する相数判定回路、
この相数判定回路および第２段距離判定回路の出力信号
がともに成立したことを判定する論理回路を付加したも
のであり、この論理回路の出力信号は出力回路に導入さ
れ、出力回路より３相しゃ断出力信号を発生する構成と
なっている。

（作用） 第１段距離判定回路は、事故点が第１段距離整定範囲内
であるとき動作出力を発生し、出力口路よりしゃ断器へ
３相トリップ信号を出力する。

第２段距離判定回路は事故点が第２段距離整定範囲内で
あるとき動作出力を発生し、次段の限時回路により相手
側母線の後備保護および相手側母線に接続する送電線保
護の後備保護として必要な限時動作遅延が行なわれた後
、出力回路よりしゃ断器へ３相トリップ出力信号を出力
する。

距離継電器の第１段整定範囲を越える送電線保護区間の
残り２０％の区間の事故については以下に説明する構成
によって高速に事故を除去する。

各相過電流検出回路は、３相電力系統から電流量を導入
し潮流の有無を検出する回路であり、電流値が所定の設
定値以上のとき出力を発生する。

この設定値は潮流の有無を検出できる値、すなわち保護
対象送電線の充電電流よりも大きい値に設定される。し
たがって各相過電流検出回路は、設定値以上の系統事故
電流もしくは常時の潮流状態で動作出力を発生し、充電
電流もしくは電流零の状態すなわち相手端もしくは自端
のしゃ断器が開路状態にあるときは動作出力を発生しな
い。言い換えれば、各相過電流検出回路の動作出方状態
により、相手端もしくは自端のしゃ断器の開閉状態を知
ることができる。この各相過電流検出回路の出力信号は
次段の相数判定回路に導入され、１相もしくは２相の過
電流検出回路が動作状態のとき動作出力を発生する。

論理回路は、この相数判定回路および第２段距離判定回
路の出力信号がともに成立したとき出方を発生する。

論理回路の動作出力と系統の事故点との関係を説明する
と次の通りである。

（υ　事故点が第１段距離整定範囲を越える相手側母線
までの残り２０％区間内の事故については、まず相手側
端子に設置された距離継電器の第１段距離判定回路によ
って検出され、保護対象送電線の相手側端子に設置され
たしゃ断器の３相しゃ断が行なわれる。

自端子の距離継電器の第１段距離判定回路は、第１段距
離整定範囲外の事故であるので不動作、また第２段距離
判定回路は動作となる。事故が１相もしくは２相事故で
あれば相手側端子の３相しゃ断により２相もしくは１相
の送電線電流は充電電流値まで小さくなるので、対応す
る２相もしくは１相の過電流継電回路の動作出力は零と
なる。

したがって次段の相数判定回路は１相もしくは２相の過
電流検出回路の動作と判定し、動作出力を発生する。次
段の論理回路では、相数判定回路と第２段距離判定回路
の出力信号がともに成立するので動作信号を発生し、次
段の出力回路より３相しゃ断出力を発生する。

事故が３相であれば、過電流検出回路の出力信号は３相
とも動作信号となるので、相数判定回路からは動作信号
を発生しない。この３和事故については、自端距離継電
器の第２段距離判定回路および次段の限時回路によって
通常の後備保護による事故除去が行なわれる。

■　事故点が相手側母線および相手側母線に接続する別
の送電線上で発生した場合は、相手側の母線保護もしく
は送電線保護により対応するしゃ断器にて３相しゃ断が
実施される。自端の過電流検出回路は、３相しゃ断前は
３相とも動作、３相しゃ断後は事故点の位置により３相
とも動作もしくは３相とも不動作となるので相数判定回
路からは動作信号を出力しない。

■　事故点が自端距離継電器の第１段距離整定範囲内に
ある場合は、事故種類とは無関係に過電流検出回路の出
力は、３相しゃ断前は３相とも動作、３相しゃ断後は３
相とも不動作信号となるので、やはり相数判定回路から
は動作信号を出力しない。

（実施例） 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の距離継電器１を示す構成図である。

電力系統から導入された３相交流電圧、電流は計器用変
成器を介して距離継電器１に入力される。

８は第１段距離判定回路、９は第２段距離判定回路、１
０は第２段距離判定回路９の出力信号を入力し後備保護
として必要な所定の動作時間遅延を行なう限時回路であ
って、第１段距離判定回路８および限時回路１０の出力
信号は論理和回路から成る出力回路１１に導入され、出
力回路１１よりしゃ断器３相引外し信号を出力する。１
２，　１３．　１４はそれぞれ第１相、第２相、第３相
電流を入力とし潮流で動作する過電流検出回路、１５は
過電流検出回路１２〜１４の出力信号を入力し１相もし
くは２相の過電流検出回路が動作したことを判定する相
数判定回路である。相数判定回路１５は、たとえば過電
流検出回路１２〜１４の３相出力信号が共に動作である
ことを検出する論理積回路１６、過電流検出回路１２〜
１４の３相出力信号が共に不動作であることを検出する
論理和回路１７および反転回路１８、論理積回路１６お
よび反転回路１８の出力信号が共に動作であることを検
出する論理和回路１９、論理和回路１９の出力信号を入
力し反転論理を行なう反転回路２０によって構成され、
過電流検出回路１２〜１４が１相もしくは２相動作のと
き反転回路２０の出力信号は動作となる。

２１は反転回路２０の出力信号を入力し所定の時間動作
遅延を行なう限時動作回路であって，３相しや断時の各
相ごとのしゃ断時間の差、および過電流検出回路１２〜
１４の動作、復帰時間の各相ごとの差によって相数判定
回路１５から一時的に動作信号を出力するのを防止する
目的で入れたものである。

２２は第２段距離判定回路９および相数判定回路１５の
出力信号がともに成立したとき動作信号を出力する論理
積回路であって、論理積回路２２の出力信号は出力回路
１１を介してしゃ断器３相引外し信号となる。

次に、上述した距離継電器において、系統事故が第１段
整定範囲を越える相手側母線までの残り２０％区間内で
発生した場合の動作応答を第２図および第３図の出力波
形図を用いて説明する。本発明による距離継電器１は送
電線のＡ，Ｂ両端に設置されるが、第２図および第３図
の出力波形図は送電線のＡ端側に設置される距離継電器
を例にとって説明するための図である。第２図は第１相
にのみ事故が時刻ｔ．で発生した場合についての応動を
表わし、第１段距離判定回路８は不動作、第２段距離判
定回路９は時刻ｔ，において動作となるが、事故点が母
線Ｂ近傍であるため後備保護用の限時回路１０の出力は
時刻ｔ６まで不動作である。

相手端母線Ｂ側に設置した距離継電器の第１段距離判定
回路により時刻ｔ２で３相しゃ断が実施されると、母線
Ａ側に設置された距離継電器１の過電流検出回路１２〜
１４の出力信号は、第１相の過電流検出回路１２につい
ては事故が継続しているので動作を保持するが、第２相
、第３相の過電流検出回路１３．１４については時刻ｔ
３およびｔ４でそれぞれ動作から不動作となる。このと
き相数判定回路１５において、過電流検出回路１２〜１
４の３相共動作を検出する論理積回路１６の出力は時刻
ｔ３　において動作から不動作に変化し、また過電流検
出回路１２〜１４の３相共不動作を検出する反転回路１
８の出力は不動作を継続している。したがって、過電流
検出回路１２〜１４の１相もしくは２相動作を検出する
反転回路２０の出力は時刻ｔ４において不動作から動作
へと変化する。

３相しゃ断時の各相毎のしゃ断器開極時間の差、過電流
検出回路１２〜１４の各相毎の動作、復帰時間の差は、
限時動作回路２１において吸収され、結局時刻ｔ５にお
いて相数判定回路１５の動作出力を限時回路２１より発
生するので、このとき論理積回路２２の出力信号は第２
段距離判定回路９および相数判定回路１５の出力信号が
ともに成立するので動作となり、出力回路１１よりしゃ
断器３相引外し信号を出力する。

第３図は、時刻ｔ。に３相事故が発生した場合について
の同じく距離継電器１の応動を表わし、このとき相手側
端子にて時刻ｔ２で３相しゃ断が実施された後でも自端
子では事故が継続しているため過電流検出回路１２〜１
４は動作を継続し、相数判定回路１５の出力信号は不動
作であり、論理積回路２２の出力信号は第２段距離判定
回路９および相数判定回路１５がともに成立することが
無いので、不動作である。時刻ｔ６で後備保護用の限時
回路１０の出力信号が動作となるので、この時点で出力
回路１１よりしゃ断器３相引外し信号が出力され、事故
が除去される。

第４図は、時刻ｔ。に３相事故が相手側母線Ｂ１］− 一１２＝ で発生したときの母線Ａ側の距離継電器１の応動を表わ
し、時刻ｔ２で相手側端子にて３相しゃ断が実施された
ことにより、時刻ｔ３〜ｔ４で過電流検出回路１２〜１
４の出力信号は３相とも動作から不動作へと変化する。

この過電流検出回路１２〜１４の出力信号の各相毎の復
帰時刻の差によって一時的に相数判定回路１５の内部で
反転回路２０に出力を発生するが、次段の限時動作遅延
回路２１にて、二の一時的な出力は吸収されるので相数
判定回路１５の出力信号は不動作であり、距離継電器１
からは３相しゃ断信号を出力しない。以上の説明は１相
事故、２相事故についても同様に説明でき、この場合も
距離継電器１は不動作である。

第５図は、時刻ｔ。に第１相内部事故が自端近傍の送電
線上で発生したときの母線Ａ側の距離継電器１の応動を
表わし、この場合、第１段および第２段の距離判定回路
８，９がそれぞれ動作出力を発生し、第１段距離判定回
路８よりしゃ断器３相引外し信号が出力回路１１を介し
て出力される。

しゃ断器３相引外しがなされた後、時刻ｔ２で第１段お
よび第２段距離判定回路８，９、過電流検出回路１２〜
１４は復帰するが、相数判定回路１５の出力信号は不動
作であり、時刻ｔ２以降のしゃ断器例外し信号は出力さ
れない。

以上説明したように、高価な伝送設備を使用せずに、自
端子だけの電流、電圧情報をもとに、３相電力系統事故
の大部分を占める１相あるいは２相事故を高速で除去で
きる。

〔発明の効果〕

したがって本発明は３相しゃ断を行なっている送電線の
距離継電保護において、潮流の有無を検出する各相過電
流検出回路を設け、この各相過電流検出回路の１相もし
くは２相動作を判定し、この判定結果と第２段距離判定
回路の動作条件により３相しゃ断を実施するので、簡単
な構成で１相もしくは２相事故について高速に除去でき
る距離継電器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の距離継電器を示す構成図、第２図乃至
第５図は実施例の距離継電器の出力波形図、第６図は距
離継電器が適用される電力系統図である。 １・・・距離継電器　　８・・・第１段距離判定回路９
・・・第２段距離判定回路　　１０・・・限時回路１１
・・・出力回路　１２．１．３．１４・・・過電流検出
回路１５・・・相数判定回路　　２２・・・論理積回路
代理人　弁理士　則　近　憲　佑

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３相交流電力系統の電圧、電流を用いて事故点が距離整
   定範囲内であるか否かを判定し３相しや断を行なう距離
   継電器において、潮流の有無を検出する各相過電流検出
   回路と、この各相過電流検出回路の１相もしくは２相動
   作を判定する相数判定回路と、この相数判定回路および
   距離継電器の第２段距離判定回路の出力信号がともに成
   立したことを判定し３相しや断を行なう論理回路とを具
   備することを特徴とする距離継電器。