JPS59169323A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は距離継電装置の測距および選択しゃ断性能の改
良（＝関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第１図は平行２回線（−適用された従来の保護継電装置
を説明するものである。電気所の母線１には計器用変圧
器２を設置して保護継電装置４Ａ、４Ｂへ電圧入力を導
入する。また、平行２回線６Ａ、６Ｂ−のそれぞれの回
線には、それぞ°れの計器用変流器３Ａ、３Ｂを設置し
て保護継電装置４Ａ、４Ｂへ電流入力を導入する。この
保護継電装置４Ａ、４Ｂは後述する零相電流補償を行う
ための補助変流ｇ５Ａ、５Ｂを設けている。なお、図中
の記号の添字ＡおよびＢはそれぞれ２回線（二設置され
た該当装置を区別するために付しである。

第２図ａは第１図の従来の保護継電装置４Ａ、４Ｂの主
要素である距離継電器の特性図であり、モー特性とりア
クタンス特性とを組合わして使用した場合である。第２
図すは同図ａに示す距離継電器を使用したトリップシー
ケンス図である。

以下、平行２回線に適用された従来の距離継電方式につ
いて簡単に説明す、る。

第２図ａにおけるＸＩ＋Ｘ２にて示すリアクタンス継電
要素は、それぞれ第１段継電要素、第２段継電要素と呼
ばれ、通常第１段継電要素は相手端母線までの距離の８
０％程度に整定され、一方第２段継電要素は、前記距離
の１２０〜１５．０％程度に整定される。しかしながら
、リアクタンス継電要素Ｘ１．Ｘ、は図示の如く方向性
を持たないため単独で使用されることはなく、最大感度
角７を有するモー特性よりなる方向性を有する距離継電
要素Ｍと組合わせてはじめて保護機能を有する。第２図
すは、同図ａに示す距離継電器を使用したトリップシー
ケンス図であり、事故が第１段継電要素の保護範囲内に
発生すれば、距離継電要素Ｍとリアクタンス継電要素Ｘ
１が動作し、ＡＮＤ回路８およびＯＲ回路１１を経てト
リップに至る。一方、事故が第１段継電要素の保護範囲
外で第２段継電要素の保護範囲内にあれば、距離継電要
素Ｍとリアクタンス継電要素Ｘ２が動作しＡＮＤ回路９
とオンディレィタイマー１０を経てトリップに至る。こ
こで、オンディレィタイマ１０は事故が相手端母線以遠
で発生した時に、次回間に設置された第１段しゃ断回路
との時間協調をとるためのものである。

今、事故が第２図ａの２１点にて示す第２段以遠で発生
した場合、リレーの見るインピーダンスは事故前の負荷
電流（＝相当するＰ。点から２２点に移動する。この場
合、もしリアクタンス継電要素Ｘ。

の復帰時間が距離継電要素Ｍの動作時間より長いと第２
図ｂ（二で示すトリップシーケンスのＡＮＤ回路８に出
力を生ずるため、次区間事故；二もかかわらず瞬時しゃ
断を行う。従って、このような不要しゃ断を行わないた
めの時間協調が必要となり、必然的にトリップ時間が長
くなる結果になる。なお、この種の時間協調は、次回間
事故の回復時すなわち、リレーの見るインピーダンスが
Ｐ。−＋Ｐｏへの移動の場合にも検討しなければない。

一方、電力系統の大容量化と複雑多岐化に伴い、保護継
電装置の高速化は近年最も重要な課題の一つである。そ
して、平行２回線の保護継電方式の高速化という点から
動作時間を最優先することを主目的と１７てモー特性よ
りなる距離継電要素を用いたケースが提案されている。

第３図（ａ）は、第１図の従来の保護継電装置４Ａ。

４Ｂの主要素である距離継電方式モー特性よりなる距離
継電要素Ｍ１．Ｍ２を使用した場合の特性図であり、距
離継電要素Ｍ１．　Ｍ２はそれぞれ第１段継電要素、第
２段継電要素と呼ばれ、従来の場合と同様第１段継電要
素は相手端母線までの距離の８０％程度（二整定され、
第２段継電要素は前記距離の１２０〜１５０％程度に整
定される。第３図すは、同図ａ（二示す距離継電器を使
用したトリップシーケンス図である。

ここで、周知の如く地絡用距離継電器には測距性能向上
のために零相電流補償が必要である。この零相補償には
、周知の如く下記２通りがある。

（１）　　自回線の正相インピーダンスと零相インピー
ダンスの相違を補正するための自回線補償。

（２）平行２回線間（＝存在する相互インピーダンスを
補正するための隣回線補償 しかしながら、さき（二提案されたモー特性（二よる地
絡距離継電器（二対しては、前記（１）の自回線補償し
か行われていなかった。以下、この理由を第４図につい
て説明する。

第４図において、母線ＩＣ，ＩＤ間に平行２回線送電線
６Ａ、６Ｂが設置されており、各送電線には距離継電器
が設置されている。同図（−は送電線６Ｂの母線ＩＣ側
の端部に設けた距離継電器４Ｂのみが示されている。今
、送電線６Ａ側の母線ＩＣの至近端Ｆ点で事故が発生し
たとする。ＺｏＭは平行２回線の相互零相インピーダン
ス、ＩＯ＋は事故が発生している送電線６Ａを流れる零
相電流、Ｉ、、Ｉ０□はそれぞ健全回線６Ｂを流れる相
電流および零相電流であり、各電流の流れる方向は図示
のとおりとする。

そして健全回線６Ｂｉ二設置された距離継電器４Ｂｌ二
対して隣回線補償をかけた場合、距離継電器４Ｂへの電
流入力ＩＲＹとすると、ＩＲＹは下記（１）式で表わす
ことができる。

ＩＲＹ＝　１．＋　ｋ、Ｉ。２−に２Ｉ。、　　・・・
・・・（１）ここで、ｋ、、に、は補償の割合を示す係
数で、０〜１の範囲の値をとる。このとき、ＩＲＹ’＞
Ｏであれば、距離継電器４Ｂへの電流入力の方向は送電
線６Ｂから母線ＩＣへ向う方向であり、リレーの見るイ
ンピーダンスは第３図ａに示す特性（二おいて第３象限
（二あるためリレーは動作しない。一方、第４図中Ｆ点
にて示す事故点は、母線ＩＣの至近端であるため、背後
電源容量およびライン長によっては工。、＞　Ｉ　０２
となることがあり、こ、の場合は、前記（１）式で工。

、が支配的となるためＩ　ＲＹ　＜　０となる。このよ
うにＩＲＹ＜Ｏとなれば、距離継電器４Ｂは、事故点Ｆ
を保護区間内事故と見て動作し、健全回線側を不要しゃ
断することになる。

このような理由により、先行技術であるモー゛特性を使
用した距離継電方式においては、自回線補償のみしか行
われておらず、このことはリレーはアンダーリーチ傾向
となり、高速度（二で−しゃ断可能な事故の存在域を狭
くする等の不具合がある。

〔発明の目的〕

本発明は、前記不具合を解消するため（−なされたもの
で、その目的は、距離継電器の測距および選択しゃ断性
能の改善を計った保護継電装置を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、上記目的を達成するため（二、２つり電気所
を結ぶ送電線の少くとも一端に設置されたモー特性より
なる第１段の距離継電要素とモー特性よりなる第２段の
距離継電要素とから構成される保護継電装置（二おいて
、前記第１段の距離継電要素には自回線および隣回線の
零相電流（二よる補償を行い、前記第２段の距離継電要
素には自回線の零相電流による補償のみを行うか、ある
いは前記零相電流；二よる補償は行わないようにし、前
記第１段および第２段の間距離継電要素が共に動作した
ことを条件（＝しゃ断指令を出力するよう（ユしたもの
である。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

なお第１図と同一箇所（−は同一符号を附して説明する
。

第５図は本発明の保護継電装置を平行２回線に適用した
回路図である。電気所の母線１には計器用変圧器２を設
置して、保護継電装置７Ａ、７Ｂへ電圧入力を導入する
。また、平行２回線６Ａ、６Ｂのそれぞれの回線には、
それぞれの計器用変流器３Ａ。

３Ｂを設置して保護継電装置７Ａ　、７　Ｂへ電流入力
を導入する。保護継電装置７Ａ、７Ｂの主要素である距
離継電器にモー特性よりなる２個の距離組１電要素Ｍ、
　、　Ｍ２な使用している。この距離継電要素Ｍ、　、
Ｍ２は、それぞれ第１段継電要素、第２段継電要素をな
すものであり、それぞれ独立に零相補償をかけることが
できるよう補助変流器を設けている。すなわち、保護継
電装置７Ａの距離継電要素Ｍ　１．Ｍ　２にはそれぞれ
補助変流器８Ａ、９Ａが設けられており、また保護継電
装置７Ｂの距離継電要素Ｍｌ　、Ｍ２　（′−はそれぞ
れ補助変流器８Ｂ　、　９Ｂが設けられている。そして
距離継電要素Ｍ１に対して自回線の零相補償のみならず
隣回線の零相補償がかけられるよう（二補助変流器８人
または８Ｂの２次側は互いに隣回線の零相電流が流れる
ように構成されている４、第６図は、第５図の本発明の
保護継電装置のトリップシーケンス図であり、事故が第
１段継電要素の保護範囲内に発生すれば、距離継電要素
Ｍ、と距離継電要素Ｍ２とが動作しＡＮＤ回路１４とＯ
Ｒ回路１６を経てトリップ（二至る。また事故が第１段
継電要素の保護範囲外で第２段継主要素の保護範囲内で
あれば、距離継電要素Ｍ２が動作し、オンディレィタイ
マー１０を経てトリップに至る。なお、オンディレィタ
イマ１５は事故が相手端母線以遠で発生した時に、次回
間に設置された第１段しゃ断回路との時間協調をとるた
めのものである。

次に、本発明の保護継電装置の作用について説明する。

第４図（二示すように、母線ＩＣ，１１）間（二平行２
回線送電線６Ａ、６Ｂが設置されており、各送電線６Ａ
。

６Ｂには保護継電装置が設置されているが、同図（二は
送電線６Ｂの母線ＩＣ端側に設置された保護継電装置４
Ｂのみが示されている。しかし、本発明の保護継電装置
は第５図（二示すように７Ａ、７Ｂで表示しているので
、以下の説明では７Ｂとする。今、送電線６Ａの母線Ｉ
Ｃ側のＦ点で事故が発生したとすると、事故回線６Ａ　
Ｅ設置された距離継電要素Ｍ、については、隣回線補償
がかけられているので、前述したようなアンダリーチが
改善され、したがって測距性能が向上する。また健全回
線６Ｂに設置された保護継電装置７Ｂの距離継電要素Ｍ
、は第５図（＝示すように隣回線補償がかけられている
ので、前述したような誤動作することがある。しかし、
同じく健全回線６Ｂに設置された保護継電装置７Ｂの距
離継電要素Ｍ２は第５図口示す如く隣回線補償をかけな
いように構成されているため誤動作することはない。し
たがって、第６図に示すように距離継電要素Ｍ１とＭ２
との−ＡＮＤ条件でトリップ指令を出すようにした本発
明の保護継電装置では健全回線６Ｂの誤しゃ断は確実に
防止することができる。

また、距離継電要素Ｍ２についても測距性能を向上させ
るために、自回線補償を行なうように構成されているが
、距離継電要素Ｍ２は第２段の時限トリップ要素であり
、第１段と比べて測距精度の要求される程度は一般（：
低い。従って、距離継電要素Ｍ、ｌ二ついては、整定上
若干オーバリーチに整定を行い、自回線補償をかけない
ようにしても所期の効果を得ることができる。

以上の説明は、方向距離継電方式について記述したもの
であるが、これは単なる一例であって、本発明の保護継
電装置は、搬送波を利用した方向比較継電方式、さら（
二は、制御アンダーリーチ転送方式等にも適用できるこ
とは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明は、モー特性を有する距離継
電器を使用した保護継電装置において、第１段距離継電
要素には自回線および隣回線の零相補償を行い、第２段
距離継電要素には自回線の零相補償のみを行うかまたは
補償を行わないようにし、第１段距離継電要素と第２段
距離継電要素とが共に動作したときに瞬時しゃ断するよ
うに構成しているので、測距および選択しゃ断性能が向
上した保護゛継電装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、平行２回線に適用された従来の保護継電装置
、第２図ａおよびｂはそれぞれリアクタンス継電要素と
モー特性の距離継電要素よりなる距離継電器のＲ−Ｘ図
およびそのトリップシーケンス図、第３図ａおよびｂは
それぞれモー特性よりなる距離継電器のＲ−Ｘ図および
そのトリップシーケンス図、第４図は、平行２回線の隣
回線零相電流補償図、第５図および第６図は、本発明の
一実施例の保護継電装置およびそのトリップシーケンス
図である。 １　、　ＩＣ，ＩＤ・・・母線、　　　２・・・計器用
変圧器３Ａ、３Ｂ・・・計器用゛変流器、　６Ａ、６Ｂ
・・・送電線７Ａ、７Ｂ・・・保護継電装置。 ８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ・・・補助変流器。 １４・・・アンド回路、　　　　１５・・・オンディレ
ィタイマー１６・・・オア回路。 Ｍ、、Ｍ、・・・モー特性の距離要素。 ＺｏＭ・・・平行２回線間の相互零相インピーダンス”
０１　＋　ＩＯ２・・・零相電流Ｉ　　Ｉｌｌ・・・相
電流Ｆ・・・事故点 （８７３３）代理人　弁理士　猪　股　祥　晃（ほか１
名第２図（ｂ） 第３図（幻

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの電気所を結ぶ送電線の少くとも一端（二設
   置されたモー特性より成る第１段の距離継電要素とモー
   特性より成る第２段の距離継電要素とから構成される保
   護継電装置において、前記第１段の距離継電要素（二は
   自回線および隣回線の零相電流ζ二よる補償を行い、前
   記第２段の距離継電要素には自回線の零相電流による補
   償のみ行うかあるいは前記零相電流による補償は行わな
   ｕｌよう（ニし、前記第１段および第２段の両距離継電
   要素力玉共（二動作したことを条件（′″−しゃ断指令
   を出力するよう（−構成したことを特徴とする保護継電
   装置。
2. （２）第１段の距離継電要素は、相手端母線の事故を保
   護範囲に含まないように整定し、第２段の距離継電要素
   は、相手端母線の事故を保護範囲（−含むよう（二整定
   している特許請求の範囲第１項言己載の保護継電装置。