JPS5839221A - 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】 本発明は、保護継電装置、特（１少なくとも１つの非電
源端又は弱電原端ン含む多端子送’ｉｔＩ線ケ搬送保護
継電装随によって高感厩に採機するより（二した保護継
電装置に関するものである。

２端子送電線を保護する搬送保護継電装置としては、例
えば第１図に示すような保−継電方式が採用されている
。第１図において、ｌ　Ｂ）ｉ’に気所、’ｒＬｔｌ電
気７’３１ＴＡ、Ｂ間會遮断器ＣＢＡ、ＣＢＢ　ｋ介Ｃ
ＴＡ　、　ＣＴＢの２次電流ヶ入力とする搬送保護電流
差動継電装置で、この搬送保護電流差動継電装置１１．
１２ハリレ一部ＲＹＡ、ＲＹｏ　、送信部ＳＤＡ、　Ｓ
Ｄｓ。

受信部ＲＣＡ　、　ＲＣＢから構成されている。なお、
各（２） 器ＣＴＡの２次電流ｉ人はリレ一部ＲＹＡに導かれ、送
信部ＳＤＡによってｍ変調（周波数変調）などの手段に
より変調され、信号ＳＡとして相手電気所Ｂへ伝送され
る。電気所Ｂではこの信号ＳＡｋ受信部一部ＲＹＢ　ｉ
二連いて差動保護會行なう。各電気所の電流の基準方向
を保護区間内（この場合送電線ＴＬの方向）Ｃ流入する
方向とする差動方式ではｉＡとＩＢのベクトル和が零で
あれば、リレ一部は動作しないが、これが一定値以上と
なれば動作し、遮断器ＣＢＡおよびＣＢＢ　ｋ引き外す
。また周知のよう（二受信部ＲＣＡ　、　ＲＣｏには伝
送路のしよう乱を検出してリレ一部？制御する、いわゆ
るノイズ検出機能が付加されている。

上記は２端子送電線の保護の場合であるが、このような
搬送保護電流差動継電装置を３端子送電線保護に用いる
と第２図に示すようになる。第２（３） 図（二おいて、第１図と同じ記号のものは同じ機能全示
しており、まｆｃＣは新たに加えられた電気所で、この
電気所Ｃ側の送電線ＴＬには遮断器ＣＢＣ％変流器ＣＴ
ｃが設けられ、更に、リレ一部、送信部、受イｇ部から
なる搬送保護電流差動継電装置２３が設けられる。ここ
で、各電気所Ａ−Ｃに設けられた搬送保護電流差動継電
装置２１〜２３　Ｃ二おいて、各記号につけられた添字
が１つの場合は前述と同様の意味であるが、添字が２つ
の場合（二は第１の添字はどの電気所Ｃ二かかわったも
のか會、又、第２の添字はどの電気所に設置されている
か會示す。

すなわち、ＲＣＢＡは電気所Ｂの信号？受信するもので
、電気所Ａに設置されていることを表わす。このとりき
めは以下の記号Ｃ二ついても同様に適用される。

従って、かかる構成とすれば２端子送電線の保護の場合
と同様に各電気所相互間で信号音送受し合い、自端信号
との比較（二まり差動保護全行なう。

しかし、第２図に示すよう（二３端子送′亀線保護の場
合、伝送する情報が飛躍的に増し、それに伴（４） なって通信回線や送受信部も飛躍的に増大する。

例えば１相当０１チヤンネルを割り当てると２回線２端
子送電線會各相毎に保護する場合は６チヤンネル必要で
ある。これが３端子になると１８チヤンネルと３倍にも
増える。このように、電力系統が多端子化すると伝送チ
ャンネルや送信部が増え、設備費用の増大や保守全困難
としていた。

そのため従来、３端子電力系統に適用する場合には、一
端子（例えば電気所Ｃ）ｋ非電源端又は弱電源端として
転送遮断全行なうような手段全こうじて、上記のような
不具合ケ軽減することが考えられている。しかしながら
、この上うな３端子電力系統において一端子（例えば電
気所Ｃ）が非電源端又は弱電源端であるような系統構成
で、電気所Ａｔ、たは電気所Ｂの遮断器ＣＢＡ　、　Ｃ
ＢＢの少なくとも一方が眩状態Ｃ：あって線路ＴＬが充
電されている状態にある時、電気所Ｃの遮断器ＣＢｃ　
ｋ投入すると、この電気所Ｃの背後に設けられている変
圧器の励磁突入電流によって各電気所Ａ、ＢＱ）搬送保
護電流差動継電装置が誤動作してしまうと（５） いう欠点がある。

本発明は上記欠点ケ解決することケ目的としてなされた
ものであり、系統の状態に看目し、特（１少なくとも１
つの非電源端又は弱電源端子ケ含む多端子送電線ｒ簡単
な構成にて高感度に保護＝「ることができる保護継電装
置を提供することケ目的としている。

以下図面全参照しつつ本発明の一実施例を説明する。

第３図は本発明の一実施例回路構成図、第４図は変圧器
保獲用差動継電装置の一実施例會示す構成図、第５図（
ａｔ、（ｂｌは同実施例の作用會峠、明するための内部
事故及び変圧器励磁時の各部の波形図、第６図及び第７
図は本発明の他の実施例全夫々示す系統図、第８図及び
第９図は搬送保護電流差動継電装置の比率特性％ｌ？ｒ
示す図である。

第３図は一端が非電源端の３端子送′醒線に本発明Ｃ：
よる搬送保護継電装置を適用した場合の構成例。第３図
において、Ａ、ＢＸＣは″ａ電気所ｉ”Ｌは電気Ｐ９ｉ
Ａ、Ｂ間？遮断器ＣＢＡ　、　ＣＢＢ　７ｚ介して連係
（６） し、さらにその連係間に遮断器ＣＢｃ　ｋ介して接続す
る送電線、ＣＴＡ　ＸＣＴＢ　、　ＣＴｌｃ　、　ＣＴ
２ｃは各電気所Ａ−Ｃに設けられた変流器である。なお
、電気所Ｃの背後は非電源端であるとする。このような
３端子送電線（二おいて、電気所ＡとＢは互いに端子電
流の情報會伝送し合い差動保護ケ行なう第１図と同様の
搬送保護電流差動継電装置１１．１２全設置し３端子送
電線の保護ケ行なう。

また、電気所ＣＣは変圧器ＴＲとその変圧器の１次、２
次側に設置された変流器ＣＴ１ｃ　−、ＣＴ２ｃがあり
、（に変流器の各出力電流ｆｃとｆｃ’に入力とする変
圧器ＴＲ保護用差動継電装＃４が設置されている。

第４図は変圧器保護用差動継電器＃４の一実施例全売す
。

第４図において、４１．４１′は各々変流器ＣＴＩＣ。

ＣＴ２ｃの２次出力電流ＩｃとＩｃ”ｌｋ大入力し各々
に比例した電圧に変換する電流−電圧変換回路であり、
必要Ｃ１応じ整合用タップを持つものとする。

４２は電流−電圧変換回路４１．４１’の出カケ入力と
（７） し、その和音出力する加算回路、４３は加算回路４２の
出力全入力とし、それを全波整流して出力する全波整流
回路、４４は全波整流回路４３の出カケ入力とし、その
入力の値が所定の値以上であるとき出力「１」を送出す
るレベル検出回路である。４５をオレベル検出回路４４
の出力と後述する限時復帰回路４６′の出力を禁止入力
とする禁止回路、４６は禁止回路４５の出力全入力とす
る限時復帰回路、４７と４８は夫々前記加算回路４２の
出力全入力とし、これより夫々基本周波数成分Ｉｆ及び
第２高調波成分１２ｆｋ取出す帯域通過フィルタである
。４３′及び４３″は夫々帯域通過フィルタ４７．４８
の出力全入力とし、そｆ１會全波整流して出力する全波
整流回路、４９は各全波整流回路４３’、４３″の出カ
ケ夫々入力とし、その各出力の差音検出する差検出回路
である。更に、５０は差検出回路４９の出力全入力とし
、低周波成分をとり出す低域通過フィルタ、４４゛は該
低域通過フィルタ５０の出カケ入力としその大きさが所
定の値以上のとき出力Ｆ月？生じるレベル検出回路、４
６′は該レベル検出回路４４′の出カケ入力とし、（８
） 限時復帰をする限時復帰回路であり、前述のように禁止
回路４５の禁止入力となる。

第４図の一点鎖線で示した部分４０は第２高調波検出部
であり、この第２高調波検出部の動作判定式は、例えば でめられすことができる。

ここで、 ｈｆ　：　１Ｉｃ−ＩＣ’ｌ　　１ｍ含まれる第２調波
成分Ｉｆ：　Ｉ？ｃ−Ｉｃ’ｌ　　に含まれる基本波成
分Ｋｆ：定数 である。また、電気所Ａ及びＢに設置された搬送保護電
流差動継電装［３１，３２は前述のように周知の動作判
定式、例えば、 ＩＩＡ＋　ｉＢ　＋−Ｋ（＋ｆ人＋＋　＋　ｉＢ＋）＞
Ｋ６−−−−（２）ＫＸＫｏ：定数 によって、比率差動全行なっている。一方、電気所Ｃに
設置された変圧器保護用差動継電装置４は、変流器ＣＴ
１ｃ　、　ＣＴ２Ｃの各出力電流ｉｃとＩｃ’Ｗｃ”入
力（９） とし、周知の動作判定式、 例えば ｌ　Ｌ”　ＩＣ’ｌ　−Ｋ’　（ｌ　（ｃｌ　＋　ｌＩ
ｃ’ｌ）　＞　ＫＯ’　−−−−（３）Ｋ′、Ｋｌｏ：
定数 によって、比率差ａ會行なっているが変圧器の励磁突入
電流をま内蔵の第２高調波検出部４０にて検出され、変
圧器保護用差動継電器４が誤った出カケ出さないように
構成されている。更に第２高調波検出部４０の出力Ｙは
、図示しない伝送回線により電気所Ａ及びＢに伝送され
るよう（ニなっており、その出力（二より搬送保護電流
差動継電装置３１，３２の出力を阻止するよう（−構成
されている。また、搬送保護電流差動継電装置３１又は
３２の出力は、図示しない転送トリップ回路（二より遮
断器ＣＢＣｋ′Ｐ１ｊ御するよう（二構成されている。

この第２高調波検出部４０の出力音伝送する回線と転送
トリップ信号全伝送する回線は、［ＯＪ又はｌ’−ｔＪ
　＋二対応した信号音伝送すればよく、これは周知の簡
単な通信装置により実現できる。

次に、上記のよう（二構成された搬送保護継電装（１０
） 置の作用について述べる。まず、送電線ＴＬで内部事故
が発生した場合の各部の応動を第５図（ａ）ｋ＃照して
述べる。

ＩＡ％　ＩＢ、ｆｃｚ　ＩＣ’　は各々、変流器ＣＴＡ
、ＣＴＢ、ＣＴｌｃ　、　ＣＴ２ｃの２次電流、Ｘは搬
送保護電流差動継電器＃３１及び３２の出力、Ｙは第２
高調波検出部４０の出力、２は変圧器保護用電流差動継
電器４の出力である、時刻ｔ。にて内部事故が発生した
場合について示している。

搬送保護電流差動継電装置３１．３２への入力ＩＡ％ｆ
Ｂのベクトル和は動作量として作用するが、事故発生と
同時Ｃ：増大し、前記判定式（２）％式％ 全成立させ、Ｘに示すような出力音生じる。一方、電気
所Ｃの変流器ＣＴ１ｃ　、　ＣＴ２ｃの２次出力電流ｆ
ｃと７ｃ’　ｋ入力とし変圧器ヶ保護する差動継電器４
及び該差動継電器４に内蔵された第２高調波検出部４０
は、事故点が内部であるために、電流ＩＣ５ＩＣ’が流
れないので動作しない。従って、電気所Ａ１Ｂに設置さ
れ次搬送保護電流差動継電装置３１．３２のトリップ指
令を阻止せず、５ｖｆｒ器ＣＢ人、ＣＢＢが引外され、
さら（：遮断器ＣＢＣも搬送保護電流差動継電装置３１
又は３２からの転送トリップ信号Ｃ二より引外される。

次（：、電気所Ａの遮断器ＣＢＡまたは電気所Ｂの遮断
器ＣＢＢの少なくとも一方が「閉」状態であり、線路Ｔ
Ｌが光電されている場合（二、電気所Ｃの遮断器ＣＢＣ
會投入した時の各部の応動會第５図ｆｂ）　ｋ参照して
述べる。この場合には、時刻ｔ、において電気所ＣＯ）
遮断器ＣＢｃ−ｉ投入するとその瞬間、周知の様に第２
高調波成分？多く含む大きな変圧器励磁突入成流が流れ
る。これにより、搬送保護電流差動継電装置ｔ３１．３
２への入力ｉＡとｉＢのベクトル和は、３Ｊａ貼器ＣＢ
ｃの投入時、励磁突入電流相当となり、継電装置３１．
３２ｉ高感度に整定すると、十分に大きな動作量となっ
て第５図（ｂｌのＸのような出力音生じる。

一方、電気所Ｃ・の変圧器保換差動継電装置４内蔵の第
２高調波検出部４０は、入力’ｃとＴｃ′の差動分生に
含まれる基本波成分（二対する第２高調波の割合が判定
式（１）で示されたＫ１以上であれば第５図（ｂ）のＹ
に示すような出力音生じ、図示しない通信回線を通して
、電気所ＡＸＢへ伝送される。この電気所Ｃより伝送さ
れる信号（二より、電気所Ａ１Ｂに夫々設置された搬送
保護電流差動継電装置３１．３２の出力（第５図（ｂ）
のＸ）が阻止され、速断器ＣＢＡＸＣＢＢ、　ＣＢｃへ
のトリップ信号が阻止される。

この場合、搬送保護電流差動継電装置３１，３２と第２
高調波検出部４０はその動作時間と復帰時間について協
調會とる必要があるが、これは周知のタイマ全必要個所
（二挿入すること（二より容易に実施可能なのでここで
はその説明を省略する。

一般に、第３図に示す様な構成の電力系統の保護ケ行な
う場合、搬送保護電流差動継電器３１．３２は選択性の
点から変圧器ＴＲの２次側（低圧側）の事故音検出する
必要はないが、変圧器ＴＲの事故ｔま可能な限り検出す
る必要がある。このｔめには、搬送保護電流差動継電装
置３１．３２のタップ値（最小製作値）は可能な限り高
感度（；する必要がある。従って、前述したように変圧
器ＴＲの励磁突入（１３） 電流はタップ値會大幅に上回り、搬送保護電流差動継電
装置３１．３２は動作するが、電気所Ｃ（二設置した変
圧器保護用差動継電装置４内蔵の第２調波検出部４０の
動作により、トリップがロックできる。すなわち、上記
理由により内部事故χ高感度検出でき、変圧器の励磁突
入電流によっては誤動作しない良好な継電装置を得るこ
とができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。

（１）上記説明では搬送保護継電装置として周波数変調
葡用いたいわゆるｙキャリア電流差動継電装置Ｃ二つい
て述べたが、本発明は何らこれ（二限定されるものでは
なく、パイロットワイヤ継電方式やＰＣＭ変調等奮用い
た搬送保護継電装置となっても・同様に適用できるもの
である。

（２）さらに搬送保護電流差動継電器置は−ケ所のみに
動作判定部を持ち他端子はその端子の情報全送信する機
能だけ會もついわゆる中央判定リレ一方式においても本
発明が適用できることは言うまでもない。

（１４） （３）以上は３端子送電線の保護について説明したが、
本発明は４端子以上の送電線の保護にも適用できること
は勿論である。その−例全第６図及び第７図に示す。ま
ず、第６図において、第３図と同一部分には同−記号全
村して示し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

Ｄは電気所會示し、この電気所りには電気所Ｃと同じ変
圧器保護用差動継電装置４會設け、電気所ＣＸＤの各々
に設置した変圧器保護用差動継電装置４内蔵の第２調波
検出部４０の少なくとも一方の動作により、搬送保護電
流差動継電装置３１．３２のトリップ出力が阻止される
ように構成する。ま窺、電気所Ｃ，Ｄの遮断器ＣＢｃＸ
ＣＢｎは搬送保護電流差動継電装置３１又は３２のいず
れかの転送トリップ信号で制御される構成としている。

但し、この場合、電気所Ｃ及びＤは各々非電源又は弱電
源である。

次に、第７図において、第２図と同一部分ｉ二は同−記
号全村してその説明全省略し、ここでをま異なる部分に
ついて述べる。Ｄは電気所１示し、この電気所［）Ｃは
変圧器保護用差動保護継電装置４全設けて、それに内蔵
の第２高調波検出部４０の出力により電気所Ａ、ＢＸＣ
の搬送保護電流差動継電装置３１．３２．３３の全ての
出力全阻止し、電気所りの遮断器ＣＢＤは３１．３２．
３３のいずれかの搬送保護電流差動継電装置の転送トリ
ップ信号で制御される構成としている。但し、この場合
、電気所りは非電源端又は弱電原端である。

（４）上記した各実施例では変圧器保護用差動継電器内
蔵の第２高調波検出部４０の動作により搬送保護電流差
動継電装置の動作全阻止するようにした構成について述
べたが、本発明はこれに限定されるものでをまない。例
えば第２調波検出部４０の動作（二より搬送保護電流差
動継電装置の検出感度全低下させるよう（二制御しても
同様な効果が得られる。

この場合１大電流？伴なう内部事故と外部事故が同時【
二発生した場合でも高速度で遮断器全開放することがで
きる。搬送保護電流差動継電装置のいわゆる比率特性で
示した感度低下の特性全第８図及び第９図（−示す。第
８図及び第９図（二おいて、横軸に自端電流、縦軸は相
手端電流會示す。また実線は通常の特性であり、点線が
感度低下時の特性である。そして、これらの特性の変化
は周知のトランジスタ回路により容易に実施できる。

以上説明した如く、本発明によれば、少なくとも１つの
非電源端又は弱電原端を含む多端子送電線を構成簡単か
つ安価にして高感度（二しかも確実に保護できる信頼性
の高い保護継電装置が提供できる。これは設備費用を減
少させ、かつ伝送回線及び送受部等も少なくて済むので
保守運用上極めて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は２端子送電線を保護する従来の搬送保護継電装
置の一例を示す系統構成図、第２図は３端子送電線會保
護する従来の搬送保護継電装置の一例を示す系統構成図
、第３図は本発明の一実施例１示す系統構成図、第４図
は変圧器保護用差動継電装置の一笑施例を示す構成図、
第５図（ａ）、Φ）は同実施例の作用會説明するための
内部事故及び変圧器、励磁時の各部の波形図、第６図及
び第７（１７） 図は本発明の他の実施例會それぞれ示す系統図、第８図
及び第９図は搬送保護電流差動継電装置の比率特性例を
それぞれ示す図である。 １１．１２．２１．２２．２３．３１．３２．３３・・
・搬送保護継電装置４　・・・・・・・・・・・・曲回
・・・曲・曲用曲変圧器保＾用差動継電装置４０　・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・肉用…１・川・中
・第２高調波検出部（７３１７）代理人　弁理士　則近
憲佑（ほか１名）（１８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）３端子以上で構成され、そのうち少くとも１端子
   が非電源端又は弱電源端である電力系統會保護する保護
   継電装置において、上記非電源端又は弱電原端ケ除く少
   なくとも２端子の各電気量音用いて送電線會保護する差
   動継電器と、前記非電源端又は弱電源端（二もうけられ
   た高調波検出装置ケ有する変圧器保護用差動継電器と會
   夫々そなえ、前記高調波検出装置の出力によって前記各
   端子にもうけらｎた差動継電器？制御するよう構成した
   こと全特徴とする保護継電装置。 （２）高調波検出装置の出力によって各差動継電装置の
   出カケロックするよう構成したこと全特徴とする吹箒養
   泰妾貴趙求の範門第１項記載の保護継電装置。 （１） （３）高周波検出装置の出力によって各差動継電製電装
   置。