JPH0510516Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、一方の回線に分岐送電線が接続さ
れた並行２回線送電線に用いられ、限時整定で隣
設区間と時間協調をとつて故障回線をしや断する
並行２回線送電線用短絡保護継電装置に関するも
のである。

従来の技術 第５図は、並行２回線送電線１Ｌ，２Ｌの一方
に分岐送電線が接続された多端子送電線を示す。
この多端子送電線では、電源Ｇからの電力がＡ端
母線から並行２回線送電線１Ｌ，２Ｌを介してＢ
端母線に送電されるとともに分岐送電線を介して
Ｃ端母線に送電される。このような多端子送電線
には、並行２回線送電線１Ｌ，２Ｌのどちらか一
方で事故が発生すると、短絡故障回線を選択しや
断する保護継電装置２０が備えられている。保護
継電装置２０は、Ａ端母線に配置された計器用変
圧器PTの出力電圧と、並行２回線送電線１Ｌ，
２Ｌにそれぞれ備えられた２つの計器用変流器
CTの出力の差電流とを入力し、内部事故の生じ
た短絡故障回線を判定して、短絡故障回線側のし
や断器引きはずし装置２１，２２に引きはずし指
令信号を出力する。この保護継電装置２０には、
Ｃ端母線側の外部事故によつて２回線送電線１
Ｌ，２Ｌがしや断されないように、Ｃ端母線側の
隣接区間に備えられる保護継電装置と時間協調を
とるための限時機能が必要である。

考案が解決しようとする問題点 第６図に従来例の保護継電装置２０の構成を示
す。方向判定回路２３は変圧器PTの出力電圧と
変流器CTの出力の差電流を入力して故障回線方
向を判定し、第１回線１Ｌの方向判定信号S₁₁と
第２回線２Ｌの方向判定信号S₂₁とを出力する。
過電流検出回路２４は変流器CTの出力の差電流
を入力して過電流を検出すると過電流検出信号S_C
を出力する。方向判定信号S₁₁と過電流検出信号
S_Cが与えられるANDゲート２５は、その論理積
をとつて限時継電器２６に論理積信号S₁₂を出力
する。方向判定信号S₂₁と過電流検出信号S_Cが与
えられるANDゲート２７は、その論理積をとつ
て限時継電器２８に論理積信号S₂₂を出力する。
限時継電器２６は論理積信号S₁₂を受けて、整定
時間後にしや断器引きはずし装置２１に引はずし
指令信号St₁を出力する。同様に限時継電器２８
は論理積信号S₂₂を受けて、整定時間後にしや断
器引はずし装置２２に引はずし指令信号St₂を出
力する。

次に第７図および第８図のタイムチヤートを参
照して、この従来例の動作を説明する。第７図は
第１回線１ＬのＢ端近傍で発生した遠方事故X₁
の場合の動作を示し、第８図は第１回線１ＬのＡ
端近傍で発生した至近端事故X₂の場合の動作を
示す。

まず、遠方事故X₁が第１回線１Ｌで発生する
と、第７図の時刻t₁に示すようにＡ端母線の電圧
が低下して変圧器PTの出力電圧値が小さくなる
と同時に第１回線１Ｌに過電流が流入するため変
流器CTの出力電流に大きな差が生じる。方向判
定回路２３は、変圧器PTの出力電圧と変流器CT
の出力の差電流によつて故障回線方向を判定し、
方向判定信号S₁₁をANDゲート２５に出力する。
また過電流検出回路２４は、変流器CTの出力の
差電流の増大によつて、過電流検出信号S_Cを
ANDゲート２５，２７に出力する。ANDゲート
２５は、方向判定信号S₁₁と過電流検出信号S_Cが
与えられたことによつて、第７図(3)に示すように
論理積信号S₁₂を限時継電器２６に出力する。論
理積信号S₁₂が与えられた限時継電器２６は、第
７図(4)に示すように整定時間T₁後に出力動作を
開始し、第７図(5)に示すようにしや断器引きはず
し装置２１に対して引はずし指令信号St₁を出力
する。その引はずし指令によつて時刻t₂に事故が
除去されると、Ａ端母線の電圧が正常に復帰する
とともに第１回線１Ｌに過電流が流入しなくな
る。変圧器PTの出力電圧が正常となり、変流器
CTの出力の差電流が零になると、ANDゲート２
５に方向判定信号S₁₁および過電流検出信号S_Cが
与えられなくなり、その論理積信号S₁₂の出力が
なくなる。論理積信号S₁₂の出力がなくなると、
限時継電器２６から引きはずし指令信号St₁が出
力されなくなる。

第８図に示す第１回線１Ｌの至近端事故X₂で
は、時刻t₁において事故が発生するとＡ端母線の
電圧が零になり、第１回線１Ｌに過電流が流入す
る。したがつて第８図(1)に示すように変圧器PT
の出力電圧が零となり、第８図(2)に示すように変
流器CTの出力の差電流が増大する。このとき変
圧器PTと事故点とが非常に接近しているため変
圧器PTの出力電圧が時刻t₁直後にほぼ零になる
が、方向判定回路２３はそのメモリ効果によつて
短時間（50〜80ms）T₂方向判定信号S₁₂を出力す
る。したがつて第８図(3)に示すようにANDゲー
ト２５から短時間T₂論理積信号が限時継電器２
６に出力されるが、期間T₂が限時継電器２６の
整定時間（0.4s程度）T₁より短いため、第８図(5)
に示すようにしや断器引きはずし装置２１に対し
て引きはずし指令信号St₁が出力されない。

上述のように従来例では、遠方事故X₁のとき
正常に事故除去動作出力を行なうが、限時機能を
備えているため至近端事故X₂のとき事故除去動
作出力を行なうことができない問題がある。

この考案の目的は、従来例の問題点を解決し、
限時機能を有し、至近端事故でも正常に事故除去
動作出力を行なうことができる並行２回線送電線
用短絡保護継電装置を提供することである。

問題点を解決するための手段 この考案の並行２回線送電線用短絡保護継電装
置は、母線に配置した計器用変圧器の出力電圧と
並行２回線送電線にそれぞれ配置した２つの計器
用変流器の出力の差電流とを入力して短絡故障回
線方向を判定する方向判定回路と、前記差電流を
入力して短絡故障回線に流入する過電流を検出す
る過電流検出回路と、この過電流検出回路から出
力される過電流検出信号と前記方向判定回路の出
力のうち一方の第１回線方向判定信号の論理積を
とる第１の論理回路と、前記過電流検出信号と前
記方向判定回路の出力のうち他方の第２回線方向
判定信号の論理積をとる第２の論理回路と、前記
第１の論理回路の論理積信号の出力でセツトされ
前記過電流検出信号の出力がなくなるとリセツト
される第１のフリツプフロツプ回路と、前記第２
の論理回路の論理積信号の出力でセツトされ前記
過電流検出信号の出力がなくなるとリセツトされ
る第２のフリツプフロツプ回路と、前記第１のフ
リツプフロツプ回路の出力を受けて第１限時出力
信号を出力する第１の限時継電器と、前記第２の
フリツプフロツプ回路の出力を受けて第２限時出
力信号を出力する第２の限時継電器と、前記第１
限時出力信号と前記過電流検出信号の論理積をと
つて前記第１回線のしや断器の引きはずし指令信
号を出力する第３の論理回路と、前記第２限時出
力信号と前記過電流検出信号の論理積をとつて前
記第２回線のしや断器の引きはずし指令信号を出
力する第４の論理回路とを備えたものである。

作 用 母線に配置した変圧器の出力電圧と並行２回線
送電線にそれぞれ配置した２つの変流器の出力の
差電流とを方向判定回路に与えて短絡故障回線方
向を判定するとともに、前記差電流を過電流検出
回路に与えて過電流検出を行ない、方向判定回路
の第１回線方向判定信号および第２回線方向判定
信号と過電流検出回路の過電流検出信号の論理積
を第１および第２の論理回路でとつて、その各論
理積信号で第１および第２のフリツプフロツプ回
路の各出力をセツトし、過電流検出信号の出力が
なくなるとその各出力をリセツトする。この各短
絡故障検出信号をそれぞれ第１および第２の限時
継電器に与えた各限時出力信号と、前記過電流検
出信号とを第３および第４の論理回路で論理積を
とり、その各論理積出力をしや断器引きはずし信
号として導出する。したがつて至近端事故で変圧
器の出力電圧がほぼ零になつて方向判定回路の方
向判定出力がなくなつても、第１および第２のフ
リツプフロツプ回路がリセツトされず、変流器の
出力の差電流による過電流検出信号がなくなつた
時点でそのリセツトが行なわれるため、第１およ
び第２のフリツプフロツプ回路の出力で限時動作
する限時継電器が従来例のように出力動作しなく
なることが防止されるので、限時機能を有しなが
ら至近端事故の場合でも正常に事故除去動作出力
を行なうことができる。

実施例 第１図〜第４図に基づいてこの考案の一実施例
を説明する。これから説明する実施例も従来例と
同様に第５図に示す保護継電器２０であつて、Ａ
端母線に配置された変圧器PTの出力電圧と並行
２回線送電線１Ｌ，２Ｌに配置された変流器CT
の出力の差電流とを入力し、第１回線１Ｌに備え
られた遮断器引きはずし装置２１および第２回線
２Ｌに備えられたしや断器引きはずし装置２２に
それぞれ引きはずし指令を出力するものである。

まず、第１図のブロツク図を参照してこの実施
例の保護継電装置２０の構成を説明する。この保
護継電装置２０は、方向判定回路１、過電流検出
回路２、第１の論理回路であるANDゲート３、
第２の論理回路であるANDゲート４、第１のフ
リツプフロツプ回路５、第２のフリツプフロツプ
回路６、第１の限時継電器７、第２の限時継電器
８、第３の論理回路であるANDゲート９および
第４の論理回路であるANDゲート１０で構成さ
れている。

方向判定回路１は、変圧器PTの出力電圧と変
流器CTの出力の差電流とを入力し、それら２つ
の入力の関係位相によつてANDゲート３に第１
回線１Ｌ方向を示す方向判定信号S₁₁を、ANDゲ
ート４に第２回線２Ｌ方向を示す方向判定信号
S₂₁をそれぞれ出力する。この方向判定回路１は、
メモリ効果によつて入力がなくなつても短時間出
力を保持するようになつている。

過電流検出回路２は、変流器CTの出力の差電
流を入力し、並行２回線送電線１Ｌ，２Ｌのどち
らか一方に過電流が流入してそれらの差電流が所
定値以上になると、ANDゲート３，４，９，１
０に過電流検出信号S_Cを出力する。この過電流検
出信号S_Cは、フリツプフロツプ回路５，６の各リ
セツト端子Ｒにも与えられている。

ANDゲート３は方向判定回路１からの方向判
定信号S₁₁と過電流検出回路２からの過電流検出
信号S_Cとを入力とし、この２つの入力の論理積を
とつて、論理積信号S₁₂をフリツプフロツプ回路
５のセツト端子Ｓに与える。

ANDゲート４は、方向判定回路１からの方向
判定信号S₂₁と過電流検出回路２からの過電流検
出信号S_Cとを入力とし、この２つの入力の論理積
をとつて、論理積信号S₂₂をフリツプフロツプ回
路６のセツト端子Ｓに与える。

フリツプフロツプ回路５は、ANDゲート３か
ら出力される論理積信号S₁₂の立ち上がりでセツ
トされ、過電流検出信号S_Cの立ち上がりでリセツ
トされる。フリツプフロツプ回路５がセツトされ
ている間、その出力端子Ｑから第１回線故障検出
信号S₁が限時継電器７に出力される。

フリツプフロツプ回路６は、論理積信号S₂₂の
立ち上がりでセツトされ、過電流検出信号S_Cの立
ち下がりでリセツトされる。フリツプフロツプ回
路６がセツトされている間、その出力端子Ｑから
第２回線故障検出信号S₂が限時継電器８に出力さ
れる。

限時継電器７は、フリツプフロツプ回路５から
第１回線故障検出信号S₁が与えられると、隣接区
間と時間協調されて定められる整定時間後に出力
信号S₁₃をANDゲート９に与える。

限時継電器８は、フリツプフロツプ回路６から
第２回線故障検出信号S₂が与えられると、整定時
間後に出力信号S₂₃をANDゲート１０に与える。

ANDゲート９は、過電流検出回路２からの過
電流検出信号S_Cと限時継電器７の出力信号S₁₃の
論理積をとつて、しや断器引きはずし装置２１に
対して引きはずし指令信号St₁を出力する。

ANDゲート１０は、過電流検出信号S_Cと限時
継電器８の出力信号S₂₃の論理積をとつて、しや
断器引きはずし装置２２に対して引きはずし指令
信号St₂を出力する。ANDゲート９，１０は、フ
リツプフロツプ回路５，６および限時継電器７，
８の動作不良によつて引きはずし指令が出力され
るのを防止する。

次に第２図〜第４図のタイムチヤートを参照し
て、この実施例の動作について詳細に説明する。
第２図は第１回線１Ｌで遠方事故が生じた場合を
示し、第３図は第２回線２Ｌに接続された分岐送
電線で遠方事故が生じた場合を示し、第４図は第
１回線１Ｌで至近端事故が生じた場合を示す。

まず、第２図のタイムチヤートを参照して第１
回線１Ｌで遠方事故が生じたときの動作を説明す
る。時刻t₁において事故が発生すると、第２図(1)
に示すように変圧器PTの出力電圧が低下すると
同時に、第２図(2)に示すように変流器CTの出力
の差電流が増大する。前記出力電圧と前記差電流
が入力されると、方向判定回路１は第２図(3)に示
すように第１回線１Ｌの方向判定信号S₁₁をAND
ゲート３に出力する。また過電流検出回路２は、
第２図(4)に示すように前記差電流の増大で過電流
検出信号S_Cを出力する。ANDゲート３は、方向
判定信号S₁₁と過電流検出信号S_Cが与えられると、
第２図(5)に示すように論理積信号S₁₂をフリツプ
フロツプ回路５のセツト端子Ｓに出力する。フリ
ツプフロツプ回路５は、論理積信号S₁₂が立ち上
がると、第２図(6)に示すように第１回線故障検出
信号S₁を限時継電器７に出力する。限時継電器７
は、第２図(7)に示すように整定時間T₁後に出力
信号S₁₃をANDゲート９に与える。ANDゲート
９は、限時継電器７の出力信号S₁₃と過電流検出
信号S_Cが共に与えられると、第２図(8)に示すよう
に引きはずし指令信号St₁を出力する。

時刻t₂に引きはずし指令信号St₂が出力され、
第１回線１Ｌがしや断されると、変圧器PTの出
力電圧が正常となり、変流器CTの出力の差電流
が零となる。そうすると方向判定信号S₁₁と過電
流検出信号S_Cが出力されなくなる。過電流検出信
号S_Cが立ち下がるとフリツプフロツプ回路５がリ
セツトされ、第１回線故障検出信号S₁が出力され
なくなる。ANDゲート９は、過電流検出信号S_C
が与えられなくなると引きはずし指令信号St₁を
出力しなくなる。

次に第３図を参照して第２回線２Ｌに接続され
た分岐送電線で遠方事故が生じたときの動作を説
明する。時刻t₁で事故が発生すると変圧器PTの
出力電圧が低下すると同時に変流器CTの出力の
差電流が増大する。これらの入力変化によつて、
方向判定回路１は第２回線２Ｌの方向判定信号
S₂₁を出力し、過電流検出回路２は過電流検出信
号S_Cを出力する。方向判定信号S₂₁と過電流検出
信号S_Cが与えられたANDゲート４は、論理積信
号S₂₂をフリツプフロツプ回路６のセツト端子Ｓ
に与える。論理積信号S₂₂が立ち上がると、フリ
ツプフロツプ回路６は、出力信号S₂₃を限時継電
器８に与える。この事故では、限時継電器８の整
定時間T₁より短い整定時間が設定された分岐送
電線用の保護継電器が先に事故除去動作を行な
う。このため、第３図(7)に示すように限時継電器
８の整定時間T₁に達する前の時刻t₂に事故が除去
され、ANDゲート１０から引はずし指令信号St₂
が出力されないままとなる。

次に第４図を参照して、従来例で問題となつた
至近端事故が生じたときの動作について説明す
る。時刻t₁において第１回線１Ｌで至近端事故が
発生すると、変圧器PTの出力電圧が時刻t₁直後
にほぼ零となり、変流器CTの出力の差電流が増
大する。変圧器PTの出力電圧が時刻t₁直後にほ
ぼ零になるが、方向判定回路１はメモリ効果を有
し、第４図(3)に示すように短時間T₂方向判定信
号S₁₁を出力する。方向判定信号S₁₁と過電流検出
信号S_CがANDゲート３に与えられ、論理積信号
S₁₂がセツト端子に与えられることによつて、フ
リツプフロツプ回路７は第１回線故障検出信号S₁
を限時継電器７に出力する。この第１回線故障検
出信号S₁は、フリツプフロツプ回路５のリセツト
端子Ｒに与えられる過電流検出信号S_Cが立ち下が
るまで出力される。第１回線故障検出信号S₁が与
えられて整定時間T₁が経過すると、限時継電器
７は出力信号S₁₃をANDゲート９に与える。
ANDゲート９は、限時継電器７の出力信号S₁₃と
過電流検出信号S_Cが与えることによつて、引きは
ずし指令信号St₁を出力する。

時刻t₂に引きはずし指令信号St₁が出力され、
第１回線１Ｌがしや断されると、変圧器PTの出
力電圧が正常に回復し、変流器CTの出力の差電
流が零となる。変流器CTの出力の差電流が零に
なると、フリツプフロツプ回路５がリセツトさ
れ、第１回線故障検出信号S₁の出力がなくなる。
ANDゲート９は、過電流検出信号S_Cが与えられ
なくなると、引きはずし指令信号St₁を出力しな
くなる。

以上のようにして、この実施例ではフリツプフ
ロツプ回路５，６の動作によつて、至近端事故で
変圧器PTの出力電圧が零になつても変流器CTで
過電流が検出される間、限時継電器７，８に故障
検出信号S₁，S₂が与えられるため、その整定時間
T₁が経過する前に故障検出信号S₁，S₂が入力さ
れなくなり、ANDゲート９，１０から引きはず
し指令信号St₁，St₂が出力されないという事態は
発生しない。したがつて、従来例のように至近端
事故が生じると故障回線がしや断されず、事故が
除去されないという問題を解決することができ
る。

考案の効果 この考案の並行２回線送電線用短絡保護継電装
置によれば、至近端事故で変圧器の出力電圧がほ
ぼ零になつて方向判定回路の方向判定出力がなく
なつてもフリツプフロツプ回路の出力がリセツト
されず、変流器の出力の差電流による過電流検出
がなくなつた時点でそのリセツトが行なわれるた
めフリツプフロツプ回路の出力で限時動作する限
時継電器が出力動作しなくなることが防止される
ので、限時機能を有しながら至近端事故の場合で
も正常に事故除去動作出力を行なうことができ
る。

しかも、至近端事故の検出のために設けたフリ
ツプフロツプ回路ならびに限時継電器の動作不良
によつて引きはずし指令が誤つて出力されるのを
防止することができ、信頼性の向上を図ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例の構成を示すブロ
ツク図、第２図〜第４図はこの考案の一実施例の
動作を説明するためのタイムチヤート、第５図は
並行２回線送電線に備えられる保護継電装置の配
置を示す図、第６図は従来例の構成を示すブロツ
ク図、第７図および第８図は従来例の動作を説明
するためのタイムチヤートである。 １……方向判定回路、２……過電流検出回路、
３，４，９，６……ANDゲート、５，６……フ
リツプフロツプ回路、７，８……限時継電器、２
０……保護継電装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 母線に配置した計器用変圧器の出力電圧と並行
   ２回線送電線にそれぞれ配置した２つの計器用変
   流器の出力の差電流とを入力して短絡故障回線方
   向を判定する方向判定回路と、前記差電流を入力
   して短絡故障回線に流入する過電流を検出する過
   電流検出回路と、この過電流検出回路から出力さ
   れる過電流検出信号と前記方向判定回路の出力の
   うち一方の第１回線方向判定信号の論理積をとる
   第１の論理回路と、前記過電流検出信号と前記方
   向判定回路の出力のうち他方の第２回線方向判定
   信号の論理積をとる第２の論理回路と、前記第１
   の論理回路の論理積信号の出力でセツトされ前記
   過電流検出信号の出力がなくなるとリセツトされ
   る第１のフリツプフロツプ回路と、前記第２の論
   理回路の論理積信号の出力でセツトされ前記過電
   流検出信号の出力がなくなるとリセツトされる第
   ２のフリツプフロツプ回路と、前記第１のフリツ
   プフロツプ回路の出力を受けて第１限時出力信号
   を出力する第１の限時継電器と、前記第２のフリ
   ツプフロツプ回路の出力を受けて第２限時出力信
   号を出力する第２の限時継電器と、前記第１限時
   出力信号と前記過電流検出信号の論理積をとつて
   前記第１回線のしや断器の引きはずし指令信号を
   出力する第３の論理回路と、前記第２限時出力信
   号と前記過電流検出信号の論理積をとつて前記第
   ２回線のしや断器の引きはずし指令信号を出力す
   る第４の論理回路とを備えた並行２回線送電線用
   短絡保護継電装置。