JPS6014575B2 - 位相比較搬送保護継電方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は位相比較搬送保護継電装直を段遣した電気所で
、しや断器点検のため空投入しているしや断器の内部事
故時の不必要しや断防止に関する。

電力系統のいわゆる主幹送電線とよばれるような重要な
送電線の保叢継電装層としては、保護性能の優れた高速
度動作、高信頼度形の搬送保護継電装層が一般に採用さ
れる。

とくに起高圧、超々高圧送電線には事故相だけを選択し
や断し、高速度再閉路する多相再閉路方式が適用できる
各相位相比較搬送保護継電装層が設置される。ところで
、位相比較搬送保護継電装暦が設置される系統で、可変
電源端扱いの送電線のしや断器を点検する目的で、その
しや断器の両側のラインスイッチを関路し且しや断器を
空投入中に他の電源端からその送電線を片端充電してい
るとき、その送電線に内部事故が発生すると従来方式の
位相比較搬送保護総電装層を設置する限り、あとで詳述
するが、空投入中のしや断器まで不必要にしや断し、し
や断器点検作業を妨害する等の不具合を生ずる。

ここで、本発明においてしや断器の点検とは文字通りし
や断器についてのもの（本体及びこの近くの現場盤）も
あるし、継電器を収納する中央のユニット室内の各継電
器から最終段のトリップコィルまでを検証するものもあ
る。

このうち前者についてみると当然作業員が近くに居るわ
けであり、作業員の知り得ない突然の開放は衝撃音や振
動により多大の精神的苦痛を与えるものであり、しや断
器の点検部位によっては危険を伴なう。この防止の為に
は事実上引外しコイルの回路を開放し、内部事故で動作
し得ないようにして点検を進めればよいが「再配線によ
る人為的誤りに注意せねばならず、実際的でない。そし
てこのような回路をロックする形での点検は、特に後者
の点検の場合に点検範囲を箸るしく狭める恐れがある。
例えばユニット室と現場盤間の接続を開放するときには
一遠したシステムとしての点検はできないのである。以
上のことから本発明においては「回路の一部を開放する
かＬあるいは保叢継電器が動作したときその出力を外部
へ与えることを阻止するとかいうのではなく「本来保護
総電器が系統からの入力によっては動作し得ない状況と
することでふしや断器点検時における不具合を解消する
ことを目的とする。

本発明においては、第１に点検時には片端充電運転とさ
れ、点検端のしや断器の両側のラインスイッチが開放さ
れることに着目し「その開放で点検を確認する。

第２にラインスイッチ開放時は電流零であり可変電源端
ではトリップ許容信号を作り、これを電源端に送ること
で内部事故時の電源艦の開放が可能であることに着目し
た。更に、第３にラインスイッチの開放時にトリップ許
容信号を反転して自端の位相信号とすることでし点検中
は電源端からのキャリャのいかなる変動にも応動し得な
いことに着目した。そしてこのようにすることでしや断
器の突然の開放を完全に阻止し得「この場合に保護総電
器のロックや配線の開放を不用とできるから、システム
としての一還した点検ができ、人為的配線ミス等もない
。以下、電源端から片端線路充電中Ｌ可変電源端で空投
入し点検中のしや断器が内部事故発生で不必要しや断す
る現象を第３図で述べトその後本発明の一実施例を第５
図により説明するがトそれに先立って第１図及び第２図
により位相比較搬送保護継電方式の動作原理を説明する
。

第１図は位相比鮫継電器７を設置する電力系統を示した
ものであり、位相比鮫継電器をＡ電気所Ｂ電気所に設置
する。両電気所に共通なものは同一符号を付して表わす
。１は母線、２はその電気所の背後の発電機を総合した
ものであり、送電線等に事故が発生したときは、この発
電機から事故電流が供Ｖ給される。

電気所Ａ，Ｂの母線１‘まそれぞれしや断器４を介して
送電線５で連系される。送電線５で事故が発生すると両
電気所に設置された電流変成器３によって、送電線５に
流れる事故電流に比例した継電器側電流６が位相比較総
電器７‘こ導かれ、７の出力回路１１によってしや断器
亀が開放される。位相比鮫継電器Ｔに導かれた電流６は
位相比較終電器内部の矩形波整形回路８で正弦波の交流
電流が矩形波に変換される。

電気所Ａの電線端扱いとされた位相比鮫継電器ではしベ
ルＬＭをこえる正半波で作られた矩形波がトリップ許容
の位相信号（以下Ｆ２信号と呼ぶ）となりｔ それ以外
の区間はトリツプロツクの位相信号（以下Ｆ，信号と呼
ぶ）となる。また電気所Ｂの可変電源端扱いとされた位
相比較終電器ではしベルＺＬより零を含む側にある電流
で作られた矩形波が電源端とは逆にＦ２信号になり、そ
れ以外の区間はＦ，信号となる。８で作られた位相信号
は一致回路９へ導かれる（実際は相手端から送信される
位相信号が自機の一致回路９に到達するまでの伝送遅れ
時間を補償する回路を経由するが「ここでは説明を簡単
にするため省略する）と同時に情報伝送装置再２の送信
器亀３に伝達され、さらに一般にはマイクロ波回線竃５
を介して相手端情報伝送装置ｂ２の受信器亀４に伝送さ
れる。

一方同機にして相手端情報伝送装置１２の送信器量３に
よってマイクロ波回線１５通して送られて釆た相手端位
相信号は、自端の情報伝送装置１２の受信器亀４を経て
、位相比鮫継電器７の一致回路９のもう一つの入力へ導
入される。一致回路９では両端のＦ２信号のアンド信号
が作られ、この大きさが次の積分回路１０で測定され保
護すべき内部事故と判定できる大きさ（一般には６０ｏ
）以上であれば出力回路１１よりしや断器４の引外し指
令を発することになる。第１図では１組の位相比較継電
器のみしか図示していないが、各相位相比較方式ではＡ
”Ｂ，Ｃ相各相ごとに、設置され上述の動作が各相独立
に行なわれる。次に第２図により「第１図の装置の系統
事故時の応動を説明する。

尚、第２図で第１図と同一のものは同一符号で示す。第
２図ａは保護区間外部事故時の応動であり、図示の如く
電気所Ｂの外部に事故点がある。

したがつて変成器３の継電器側電流Ａ端６ＡとＢ端６Ｂ
では大きさも位相も同一となる。電源端扱いのＡ端電流
は８で、８Ａに示す通りスライスレベルＬＨにより矩形
波に変換されＦ２信号に、それ以外の区間はＦ，信号に
なる。可変電源機扱いのＢ端電流は８でスライスレベル
ＬＬにより矩形波に変襖され、電源端扱いのＡ電気所と
は逆に８Ｂに示す通りＦ２信号にそれ以外の区間はＦ，
信号になる。一致回路９では８Ａと８ＢのＦ２信号のア
ンドをとれば９Ａ，９Ｂに示す通り、９のアンド出力は
なく、したがって１０の積分回路、１１の出力回路には
、それぞれ１０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１Ｂに示す通り
全く信号がないので、しや断器引外し信号が出釆ること
はない。ここで鰭源端のスライスレベルＬＨと可変電源
端のスライスレベルＬＬとは外部事故で両端のＦ２信号
が重なることがないようにＬＨ〉ＬＬになるように構成
することは周知の事実である。第２図ｂは、両端電源時
の内部事故の場合であり、図示の如く電気所Ａと電気所
Ｂを結ぶ送電線５に事故点がある。

区間内部事故のため第２図ａとは逆に、変成器３の継電
器側電流Ａ総６ＡとＢ端６Ｂとではほぼ逆位相になり８
Ａ，８８に示す如くそれぞれの端局で矩形波が作られＦ
，信号、Ｆ２信号ができるので、両端の一致回路９Ａ，
９Ｂには、図示の如き一致出力が現われ、これを積分回
路１０で測定（積分）すれば、１０Ａ，１０Ｂに示すよ
うに積分回路のスライスレベルＳＬに達し、出力回路１
１Ａ，１１８より出力を生じ、この信号によりしや断器
が開放され事故Ｆが除去されることになる。第２図Ｃは
、事故点は第２図ｂと同じく保護区間内部であるが、ｂ
とは異なり、可変電源端の電気所Ｂの背後に電源がない
（発電機２がない）ので、Ｂ端からは事故電流が供Ｖ給
されない場合である。

したがって６Ａと８Ａはｂ図と全く同一になる。しかし
Ｂ端電流は６８に見るように全然ないので、常にＬＬレ
ベル以下となり８Ｂに示す如く全区間に亘つてＦ２則ち
連続トリツプ許容の位相信号となる。よって両端一致回
路９Ａ，９８には８ＡのＦ２信号がそのまま現われ、１
０Ａ，１０Ｂ，１１Ａ，１１８から明白なようにしや断
器引外し信号が発せられる。つまり位相比鮫継電器を可
変電源端扱い（ＬＬレベル動作）としてお仇まレベルＬ
Ｌ以下の電流でＦ２信号を作るため、事故電流が流れな
くてもしや断器を引外すことが可能となる。第３図及び
第４図は本発明に至る問題点を説明する図面であり、図
に表わす構成要素のうち第１図と同一なものは同一符号
を付して表わし、以下に出てくる図面においても、この
考え方を踏襲することをここで明記しておく。

１６はラインスイッチで、可変電源端扱いのＢ電気所の
しや断器の線路側に設置される。

１７は同じくラインスイッチでしや断器の母線側に設置
される。

Ｆは内部事故点である。また第４図は位相比鮫継電器の
しや断回路の概念を示すもので７−ａは位相比較雛電器
７の出力接点、１８は図示しないが、不足電圧滋電器の
出力接点で系統電圧を入力としており系統に事故が発生
したとき系統電圧が低下するため、これを検出して動作
し接点１８を閉成する。１９はしや断器の引外しコイル
で１９が励磁されるとしや断器が開放する。

２０‘ましや断器のパレットスイッチであり、しや断器
が投入されていれば開路し、開放されれば関路する。

Ｐ，Ｎ‘ま直流操作母線である。第３図及び第４図から
次の事が明白となる。今、可変電源端Ｂ電気所のしや断
器４を点検のため、その両側に設置されるラインスイッ
チ１６，１７を開放し、しや断器４を空投入している。
この時電源端Ａ電気所はしや断器４を投入し送電線５を
電源端より充電しておくのが普通に行なわれる。この状
態で送電線５に内部事故Ｆが発生すると、Ｂ電気所のラ
インスイッチは開放されているため、位相比鮫継電器に
は事故電流が供給されないから、前述の第２図Ｃと全く
同じ動作となりＡ電気所のしや断器４を開放して事故Ｆ
を除去するのは勿論であるが、点検中のしや断器まで不
必要に開放し、点検をいたずらに妨げることになる。そ
れは第４図からも明らかで第２図Ｃの説明から７−ａは
動作し接点は閉路しており第３図には図示しないが実際
はもう１本の送電線が平行にＡ，Ｂ両電気所を蓮系した
いわゆる並行の回線構成であるため、事故Ｆが発生すれ
ば、Ｂ電気所に設置される不足電圧継電器が動作し１８
が閉路するのは言うまでもないからである。即ち、可変
電源端扱いの位相比鮫継電器では電流零では常時トリッ
プ許容の位相信号を出しているから、他端からトリップ
許容の位相信号を受信すれば、必らず動作することとな
る。そのため、本来のトリップの要否に関係なく、同時
に電圧低下が起りさえすればトリツプ信号を出してしま
うことになるのである。そこで、第５図で本発明の一実
施例を説明し、その発明の有効性について言及する。

第５図は本発明による位相比鮫継電器の自動位相信号反
転制御回路の一実施例であり、２１，２２は図示しない
が補助継電器の常開接点で２１は位相比較総電器の自動
点検実施時は閉路し、位相比鮫継電器の自端位相信号を
反転する周知の構成である。Ｐ，は信号用電源を表わす
。接点２２を２１と並列に接続し２２が閉路したとき位
相比鮫継電器の自機位相信号を反転するようにしたのが
本発明の主旨である。常開接点２２は図示しないがライ
ンスイッチ１６或いは１７が開放すると励磁される橘助
継電器の接点である。２２が開勝し目端位相信号を反転
する効果を理解するため、自動点検時後′点２１が閉成
したときなされる周知の自動点検につき若干説明してお
く。

第６図はその説明図であり８は矩形波整形回路の一致回
路９への出力波形１４が相手端からの受信信号で９への
出力波形である。第２図で説明した通り常時の潮流では
８と１４はＦ２信号が重なることはなく、互にＦ，，Ｆ
２信号を作り送受信しあう。８′は８と同様９への出力
波形であるが２１が閉成すれぱ、第５図から位相比鮫継
電器７へＰＴから電圧が印加これ目端の常時の位相信号
が反転され、８と逆になる。

したがって２１は開路前は８′と８は等しい波形となる
。９〜１１は第２図で説明した通りである。

すなわち、第６図より２１閉路前の常時汐流では両端の
Ｆ，信号は一致することはなく出力は出ていないが、自
動点検指令で２１を開路させ位相比鮫継電器の自端位相
信号反転端子にＰ，電圧を印加すると８′のように８は
反転し、Ｆ２信号が一致するため一致回路９に出力が現
われ、１１の出力回路から位相比鮫継電器の動作出力が
出、位相比鮫継電器の健全状態が確認されることになる
。本発明はこの自動点検用自端位相信号反転入力に電圧
を印加し、空投入中のしや断器が内部事故で不必要にし
や断するのを防止しようとするものである。即ち、ライ
ンスイッチを開いて、しや断器を空投入しているときに
は、可変電源端扱いの位相比較搬送保護器は動作する必
要がないわけであるから、目端の位相信号が電流零で連
続Ｆ２の位相信号となっているのを、点検時と同様に、
目機では連続Ｆ，のトリップ禁止の位相信号として使用
するのである。

したがって、この時内部事故が発生し相手端よりＦ２信
号が送信されてきても自端は連続Ｆ，信号であるから動
作することは断じてない。

つまり、本発明によれば空投入のしや断器がたとえば内
部事故が発生しても保護継電装瞳からの指令で不必要し
や断する虜れは全くない。

このように自端でのみ位相信号を反転して使用もこの反
転位相信号８′とは無関係に相手端には本来の位相信号
８が送信されているので空投入時は相手端は連続Ｆ２信
号を受信しており、内部事故が発生すれば第３図に示す
充電端Ａ電気所の位相比鮫継電器はＦ２信号を作るので
確実に事故を除去できる。以上説明の本発明によれば、
位相比鮫継電器の自端入力をＦ，信号とするため、片端
充電運転時の内部事故に応動せず、点検中の突然の開放
を完全に阻止し得る。

かっこのときロックあるいは配線の開放を伴なわないか
ら、広範囲のシステムとしての点検を可能とし、しかも
再配線による人為的ミスも行らない。本発明のこの効果
は、いわゆる〇ック操作によろず、位相比鮫継電器自身
が動作し得ないような入力信号を与えることで達成され
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は位相比較搬送保護継電方式の原理説明図、第２
図は同方式の各種条件における応動説明図、第３〜第４
図は従釆方式における問題点説明図、第５図は本発明に
よる空投入しや断器不必要しや断防止回路、第６図は位
相比鮫継電器自動点検説明図である。 符号の説明、４・・・しや断器、７・・・位相比鮫継電
器、１６，１７…ラインスイッチ、２２…ラインスイッ
チ関のとき閉する接点。 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 送電線の各端子で送電線の電流を各相ごとに検出し
   、送電線を通過する電流を各端で同一極性と見たとき電
   源端扱いの位相比較継電器は所定の電流レベル以上で且
   電流零を含まない期間をトリツプ許容、他の期間をトリ
   ツプ禁止とする位相信号を他端に送出し、可変電源端扱
   いの位相比較継電器は所定の電流レベル以上で且電流零
   を含む期間をトリツプ許容、他の期間をトリツプ禁止と
   する位相信号を他端に送出するとともに、自端の位相信
   号と他端の位相信号との関係を判別して各端でトリツプ
   を制御するようにし且しや断器の開かれた端子では他端
   にトリツプ許容の位相信号を送るようにした位相比較継
   電方式において、可変電源端扱いとされる位相比較継電
   器は自端のしや断器の両側に配置されたラインスイツチ
   が開放されたことを条件に自端の位相信号を反転しこれ
   を自端の位相信号として使用するとともに、電源端には
   反転しない位相信号を送出することを特徴とする位相比
   較搬送保護継電方式。