JPS609407B2

JPS609407B2 - 保護継電装置

Info

Publication number: JPS609407B2
Application number: JP55129380A
Authority: JP
Inventors: エリツク・アブラム・アドレン
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: Westinghouse Electric Corp
Priority date: 1979-09-21
Filing date: 1980-09-19
Publication date: 1985-03-09
Also published as: JPS5656120A; US4305108A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、多相電力系統に関するもので、特に、この系
統に故障状態が発生した場合に制御信号を発生する保護
総電装層に関するものである。

故障検出器によって故障を感知したことに応答して主し
や断器が作動すると、通常、主しや断器が関路してそこ
に流れていた故障電流がしや断される。例外的な場合と
して、主しや断器が故障電流をしや断しない場合があり
、このときには、その電力系統の安定性が損なわれたり
過度に損傷されたりしないようにバックアップしや断器
を作動させなければならない。これらのバックアップし
や断器を作動させると、故障回路も故障していない隣接
した回路も消勢されてしまう。従って、バックアップし
や断器の作動は、可能な限り避けるべきである。しかし
ながら、主しや断器が故障電流を実際にしや断できず、
又は、なんらかの理由で故障電流をしや断しないならば
、バックアップしや断器が作動されなければならない。
所定の最小値より大きい電流が、故障電流をしや断する
ためしや断器に対して設定された時間間隔を越える時間
間隔で主しや断器を流れるとき、そのしや断器は、故障
したとみなされ、バックアップしや断器がその故障電流
をしや断するため作動されねばならない。従来において
は、たいてい、バックアップしや断器を作動させるため
の制御信号を発生する２つの方法のうちのいずれかを使
用している。

その方法のうちの第１のものは、故障状態の発生から測
られる一定の所定期間の終りに制御信号を発生するもの
である。その期間は起こり得る最悪の状態の場合に保護
がなされるように選定される。この方法は、主しや断器
の故障とバックアップしや断器の作動との間の時間を最
小にして以て系統の安定化を確保するものの、不必要な
引外しを生じさせてしまうことになる。その結果、系統
の安定性を大きくおびやかさない故障のときは常にバッ
クアップしや断器が早期に作動してしまう。第２の方法
は、最も大きな故障電流値に反比例した期間の終りに制
御信号を与えるものである。

従って、系統の安定性をおびやかす大きな故障電流が存
在するときには、主しや断器の故障とバックアップしや
断器の作動との間の時間は、系統の安定性をおびやかさ
ない小さな故障電流の場合よりもかなり短い。このよう
な方法は米国特許第３６６６９９４号明細書に例示され
ている。ここに開示された過電流保護装置は、多相電気
回路における最も大きな過電流に応答する。故障電流の
大きさ‘こ反比例した期間の終りに制御信号を発生する
過電流保護装置は非常に大きな電流の故障（事故）に対
してバックアップしや断器を素早く作動させると同時に
、あまり重大でない状態ではよりゆっくりした作動を行
なわせる。

しかしながら、故障電流の大きさは、必ずしも、系統の
安定性をおびやかすものであるかどうかを示す良い尺度
ではない。より良い尺度としては、故障電流の大きさに
加えて、故障相の数があげられる。即ち、系統の安定性
に故障相の数を考慮する理由は次のとおりである。一般
的な電力系統では、３相送電線を１回線として２回線の
並列送電を行っている。

この場合、一方の一回線（３相送電線）の故障相の数に
より、送電電力は第３図に示された定性的な概念図のよ
うになる。尚、図中、８ｏは事故前の位相角、ａ，は事
故除去時の位相角、８２は事故除去後の最大位相角、
そして８３は安定限界の位相角を表わす。系統安定度の
検討の一手法として等面積法を用いて作図すると、面積
ＡとＢが等しくなるように位相角８２が決まる。

ここで位相角０３は復旧可能な限界位相角で、位相角が
０３を越えると系統は脱調する。つまり、故障相の数が
増すに従って、事故中の１回線送電の電力が低下し、位
相角ひ２が８３に近づくため、事故除去を急ぐ必要が
ある。

従って、系統の安定性を考えると、故障電流の大きさに
加えて故障相の数も考慮しなければならない。

こ）に開示する本発明は、電流の大きさ及び故障相の数
の双方に応答する電流検出器に関するものである。本発
明は、電流の大きさ及び故障相の数の両者に応答する改
良された３相時限過電流検出器を提供することを目的と
している。

該目的を達成するための技術的手段として本発明では、
多相電力系統の主しや断器に対するバックアップしや断
器を制御する保叢継電装暦において、前記多相電力系統
の各相に対し、その各相に流れる電流を表わす入力信号
を発生する入力手段と〜前記入力信号を整流した後に加
算し、前記各相の電流の和を表わす合成信号を発生する
手段と、前記多相電力系統の故障発生に応答して、前記
主しや断のトリップに必要な第１の所定期間とこの第１
の所定期間後の第２の所定期間から成るタイミング信号
を発生するタイミング手段と、前記タイミング信号を入
力し前記第１の所定期間中は前記合成信号を蓄積せず、
前記第２の所定期間中に前記合成信号を入力して蓄積値
を発生する蓄積手段と、前記蓄積値が所定値を越えたと
きに前記バックアップしや断器をトリップさせる制御信
号を発生する手段と、を備えたことを特徴とした構成を
有している。

更に本発明の作用について概説すると、普通の３相系統
においては、変流器が絶縁変圧器と一緒になって、３相
の各相に対し、その相に流れる電流検出器を表わす入力
信号を発生する。別の、すなわち第４の絶縁変圧器が残
留又は大地電流に応答した入力信号を発生する。これら
４つの入力信号は整流される。それら整流された信号は
、係数化され演算増中器へ入力される。演算増中器は、
それら４つの係数付けされた信号を加えて、合成又は充
電信号を発生する。その充電信号は、抵抗器及びコンデ
ンサの直列回路を介して大地へ流される。レベル検出器
が絶えずそのコンデンサの電圧レベルを所定の基準電圧
レベルと比較し、もしそのコンデンサが基準電圧レベル
まで充電されるならば、可変的に遅延された制御信号を
発生する。そのコンデンサは平常動作中導適状態を呈す
るトランジス外こよって大地へ短絡される。そのトラン
ジスタはタイミング回路に応答する。そのタイミング回
路は、本発明の一部を構成していない自動保護装置によ
って発生されるしや断器不動作対策（ＢＦＩ）信号に応
答する。タイミング回路がＢＦＩ信号を受信するとき、
タイミング回路は、トランジスタが導通したままとなる
第１の所定期間の計測を開始する。

この第１の所定期間の終りでタイミング回路は、トラン
ジスタが非導通となる第２の一定の所定期間を与える。
この第２の所定期間の終りで、トランジスタはその導適
状態へ戻る。第１の所定期間は、主しや断器が故障（事
故）電流をしや断するのを許す。主しや断器が故障電流
を首尾よくしや断したときには、充電信号の大きさは零
であり、第２の所定期間中トランジスタが非導適状態で
あるときにコンデンサは充電されず制御信号は発生され
ない。しかしながら、もし主しや断器が第１の所定期間
の終りまでに故障電流をしや断し得ないならば、充電信
号の大きさは零より大きく、第２の所定期間中トランジ
スタが非導適状態となるとき、コンデンサはその充電信
号の大きさに応答して充電される。もしコンデンサが第
２の所定期間中に基準電圧の電圧レベルまで充電されな
いならば、制御信号は発生されない。もし、コンデンサ
が第２の所定期間中に基準電圧の電圧レベルまで充電さ
れるなら、制御信号が発生される。従って、本保護継電
装層は、故障電流の和に応答する。そのため、この保護
継電装層は、故障状態が系統の安定性をおびやかさない
ときには遅延時間が適当に長く、また故障状態が系統の
安定性をおびやかすきには遅延時間が短い種々の制御信
号を与える。次に、添付図面に基づき本発明の好ましい
実施例を以下に説明する。第１図は、本発明によって構
成された３相時限過電流検出器１０のの好ましい実施例
を示す回路図である。

しや断器ＢＩは、監視すべき地方局のしや断器を表わし
ている。しや断器Ｂ２及びＢ３は、バックアップしや断
器を表わしている。第１の線路１２は、第１の相の電流
１＾を流し、第２の線路１４及び第３の線路１６は、そ
れぞれ、第２の相の電流ＩＢ及び第３の相の電流ｌｃを
流している。第１の変流器１８は、第１の相の電流１＾
を表わす信号１＾′を発生する。第１の絶縁変圧器２４
は、信号ＩＡ′に応答する１次巻線２５及び第１の入力
信号Ｖ＾を発生する２次巻線２６を有している。第１の
入力信号Ｖ＾は、第１の相電流１＾を表わしている。同
様に、第２の変流器２０は、第２の相電流ＩＢを表わす
信号１８′を発生する。

第２の絶縁変圧器２８は、信号ＩＢ′に応答する１次巻
線２９及び第２の入力信号Ｖ８を発生する２次巻線３０
を有している。第２の入力信号Ｖ８は、第２の相電流１
８を表わしている。第２の変流器２２は、第３の相電流
ｌｃを表わす信号ｌｃ′を発生する。第３の絶縁変圧器
３２は、信号ｌｃ′に応答する１次巻線３３及び第３の
入力信号Ｖｃを発生する２次巻線３４を有している。第
３の入力信号Ｖｃは、第３の相電流ｌｃを表わしている
。第４の絶縁変圧器３６は、信号１人′，ＩＢ′及びＩ
Ｃ′の和である残留電流ＩＲに応答する１次巻線３７を
有している。この第４の絶縁変圧器３６は第４の入力信
号ＶＲを発生する２次巻線３８を有している。第４の入
力信号ＶＲは、残留電流すなわち大地電流を表わしてい
る。その残留電流は、地路事故中に存在するものである
。第１の全波整流器４１は、第１の入力信号Ｖ＾に応答
して、全波整流信号Ｖ＾′を発生する。

信号Ｖ＾′は、可変抵抗器４５を介して演算増中器４３
の反転入力端子へ入力される。同様に、第２の全波整流
器４７は、第２の入力信号ＶＢに応答して全波整流信号
ＶＢ′を発生する。その信号ＶＢ′は、可変抵抗器４９
を介して演算増中器４３の反転入力端子へ入力される。
第３の全波整流器５１は、第３の入力信号Ｖｃに応答し
て、全波整流信号Ｖｃ′を発生する。そのＶｃ′は、可
変抵抗器５３を介して演算増中器４３の反転入力端子へ
入力される。最後に、第４の全波整流器５５は、第４の
入力信号ＶＲに応答して、全波整流信号ＶＲ′を発生す
る。その信号ＶＲ′は、可変抵抗器５７を介して演算増
中器の反転入力端子へ入力される。バイアス信号を与え
るため端子５９に正電圧が印加されている。このバイア
ス信号は、可変抵抗器６１を介して演算増中器４３の反
転入力端子へ入力されている。演算増中器４３の非反転
入力端子は、接地されている。演算増中器４３の反転入
力端子と出力端子との間には、帰還抵抗器６３が接続さ
れている。演算増中器４３の出力端子は、抵抗器６８を
介して演算増中器６６の反転入力端子に接続されている
。

演算増中器６６の非反転入力端子は、接地されている。
演算増中器６６の反転入力端子と出力端子との間には帰
還抵抗器７０が接続されている。演算増中器６６の出力
端子に充電信号７１が得られる。この充電信号は、抵抗
器７２及びコンデンサ７４の直列回路を介して接地され
ている。抵抗器７２とコンデンサ７４との接続点は、ト
ランジスタ７６を介して接地されている。トランジスタ
７６は、タイミング回路７８に応答する、タイミング回
路７８は、端子８０‘こ入力されるしや断器不動作対策
ＢＦＩ信号に応答する。このＢＦＩ信号は、しや断器Ｂ
Ｉの引外し（トリップ）コイルが付勢されるとき、しや
断器ＢＩの適当なしや断器不動作対策回路（図示せず）
によって与えられる。抵抗器７２とコンデンサ７４との
接続点は、レベル検出器８２へも接続されている。レベ
ル検出器８２は、出力端子８４に制御信号８６を発生す
る。出力端子８４は、適当な連絡線８８によってしや断
器Ｂ２の引外し回路（図示せず）に接続され、且つ、適
当な連絡線９川こよってしや断器Ｂ３の引外し回路（図
示せず）に接続されている。以上が第１図に示す回路構
成の説明である。動作に関しては、第１図に示した３相
時限過電流検出器１０は、第１の相電流１＾、第２の相
電流ＩＢ、第３の相電流ｌｃ及び残留電流ＩＲのそれぞ
れの大きさを表わす４つの入力信号Ｖ＾，ＶＢ，Ｖｃ及
びＶＲを発生する。これら４つの入力信号Ｖ＾，Ｖ８
，Ｖｃ及びＶＲは、整流器４１，４７，５１及び５５に
よって整流され、それぞれ整流信号Ｖ＾′，Ｖ８′，Ｖ
ｃ′及びＶＲ′を発生する。これら４つの整流信号ＶＡ
′，ＶＢ′，Ｖｃ′及びＶＲ′は、それぞれ可変抵抗器
４５，４９，５３及び５７によって係数が付加される。
これらの係数が付加される。これらの係数付けされた信
号は、可変抵抗器６１によって換係数付けされたバイア
ス信号と共に、演算増中器４３によって加え合わされる
。演算増中器４３は、整流信号とバイアス信号との和を
表わす値の電圧を発生する。この電圧は、演算増中器６
６によって反転される。演算増中器６６の出力電圧は、
充電信号７１である。通常の動作においては、トランジ
スタ７６は導適している。従って、その充電信号７１は
、抵抗器７２とトランジスタ７６との直列回路を介して
大地へ流される。ある故障状態が発生するとき、タイミ
ング回路７８は、その端子８０に、しや断器ＢＩのしや
断器不動作対策回路からＢＦＩ信号を受ける。このＢＦ
Ｉ信号に応答して、タイミング回路７８は、トランジス
タ７６が導通し続ける第１の一定の所定期間を与える。
この第１の所定期間の終了時に、このタイミング回路は
、トランジスタが非導通である第２の一定の所定期間を
開始させる。この第２の期間の終了時に、トランジスタ
７６は、その導適状態へ復帰する。従って、タイミング
回路７８は、充電信号がもしあるならばコンデンサ７４
を充電する期間としての窓を与える。もし故障電流が第
１の期間中主しや断器ＢＩによってしや断されるならば
、充電信号７１の値は零である。第２の所定期間中、ト
ランジスタは非導通であり、その充電信号７１は、抵抗
器７２とコンデンサ７４との直列回路によって大地へ流
される。しかし、コンデンサ７４は、電荷を蓄積しない
。何故なら、充電信号７１の大きさが零であるからであ
る。もし故障電流が第１の所定期間の終りまでにしや断
されないならば、充電信号７１は、零より大きな値を有
することとなる。第２の期間中、トランジスタ７６は非
導通であり、コンデンサ７４は、その充電信号の大きさ
に応答して電荷を蓄積する。レベル検出器８２は、絶え
ず、コンデンサ７４の電圧レベルを監視する。もしコン
デンサ７４の電圧レベルが第２の所定期間が終了する前
に所定の基準電圧レベルに等しくなるならば、レベル検
出器８２は、出力端子８４へ制御信号８６を発生する。
もしコンデンサ７４が第２の期間が終了する前に基準電
圧レベルまで充電されないならば、制御信号８６は発生
されない。制御信号８６は、故障したしや断器ＢＩの両
側に配置されたしや断器Ｂ２及びＢ３のための引外し信
号を発生するのに使用する等して、適当なしや断器バッ
クアップ継電動作を行なうために使用することができる
。

充電信号の大きさが大きければ大きい程、コンデンサ７
４はより早く所定電圧レベルまで充電される。第１図に
示した３相時限過電流検出器１０の動作特性は、以下に
詳述する。第２図は、第１図に示した３相時限過電流検
出器の動作特性を例示するグラフである。

このグラフは、次の式から得られている。Ｖ（ｔ）＝Ｖ
（１−ｅ‐ｔ／ＲＣ） ‘１｝ここで、Ｖ（ｔ
）＝コンデンサ７４の電圧レベルＶ＝充電信号の大きさｔ＝時間Ｒ＝抵抗器７２の値Ｃ＝コンデンサ７４の値Ｖ（ｔ）を所定電圧レベルに設定すると、式【１｝は、
トランジスタ７６が非導通になるときからコンデンサ７
４が所定の基準電圧レベルに充電される時までの期間を
表わすｔについて解くことができる。

所定電圧レベルが２ボルトであり、故障電流ｌｆ２が相
Ａ及び大地に流れていて整流信号Ｖ人′の大きさや２ボ
ルトで整流信号ＶＲ′の大きさが１ボルトであると仮定
すると、充電信号の大きさｖは３ボルトで、式｛１｝は
次のようになる。２＝３（一ｅ‐ｔ／ＲＣ）、すなわち
ｔ＝１．０９９ＲＣ
【２１もし同じ故障電流ｌｆ２が２つの相に流れて
いるならば、充電信号の大きさは、１つの相に流れてい
るｌｒ２を表わす大きさの２倍、すなわち４ボルトであ
る。

その時、式‘１｝‘ま次のようになる。２：４（１一ｅ
−ｔ／Ｒｏ）、すなわちｔ＝ｏ．６９３ＲＣ‘３’ もし同じ故障電流ｌｆ２が２つの相及び大地に流れてい
るならば、充電信号の大きさは５ボルトで、式‘１雌次
のようになる。

２＝５（１−ｅ「／Ｒｏ）、すなわちｔ＝０．５１１ＲＣ
側最後に、もし同じ故障電流ｌｆ２が３相のすべてに流
れているならば、充電信号の大きさは６ボルトで、式（
１鳩次のようになる。

２＝６（１−ｅｔ′ＲＣ）、すなわちｔ＝０．４０９ＲＣ
【５１式（２｝力）ら式【即ま、故障電流ｌｒ２が１
相及び大地に流れている場合（１線地絡故障）、２相に
流れている場合（２相短絡故障）、２相及び大地に流れ
ている場合（２線地絡故障）、及び３相に流れている場
合（３相短絡故障）のそれぞれのコンデンサ７４が２ボ
ルトの所定電圧レベルまで充電されるのに要する時間を
例示している。

その時間は、時定数と称されるＲＣの形で表わされてい
る。式｛１）は、故障電流ｌｆ，が、１１相及び大地に
流れ１．５ボルトの大きさを有する充電信号によって表
わされると仮定し、また、２相に流れて２ボルトの大き
さを有する充電信号を発生すると仮定し、また、２相及
び大地に流れて２．５ボルトの大きさを有する充電信号
を発生すると仮定し、更に、３相に流れて３ボルトの大
きさを有する充電信号を発生すると仮定し、同様に解く
ことができる。

コンデンサが２ボルトの基準電圧レベルまで充電される
のに要する時間は、下記の表Ａの第１の行に要約されて
いる。表Ａの第２の行は、故障電流１ｆ２に対する同様
の解析を要約している。表Ａの第３、第４及び第５の行
は、１ｆ３，ｌｆ４及びｌｆ５の故障電流を仮定した
式｛１）の解を要約している。括弧内の数は、充電信号
の大きさを示しており、例えば、３相に流れるｌｆ３の
故障電流は９ボルトの大きさを有する充電信号を発生す
る。表ＡＲＯ単位にょる峠帯電に対する式１め解第２図によって例示されるように、コンデンサ７４が２
ボルトレベル（レベル検出器８２が制御信号８６を発生
するのにコンデンサ７４が充電これなければならない電
圧レベル）まで充電されるのに要する時間は、故障電流
の大きさ及び故障相の数の両方に反比例している。

例えば、１相及び大地に流れるｌｆ４の故障電流に対す
る遅延時間は、３相すべてに流れるｌｆ２の故障（事故
）電流の遅延時間に等しい。このようにして、いくつか
の相に小さな故障電流が流れると、１相に大きな故障電
流が流れた時と同様に素早く制御信号が発生される。従
って、第１図に示した３相時限過電流検出器１０は、小
さな故障電流が多数の相に流れて系統の安定性をおびや
かすような場合に対して、同じ小さな故障電流が１相及
び大地に流れるときはバックアップしや断器が引外され
るような不都合を生ずることなく付加的な保護を与える
ことができる。故障電流がないならば、すなわち、主し
や断器が故障電流を首尾よくしや断したならば、または
、電流の総和がタイミング回路７８によって与えられた
窓内に２ボルトの基準レベルまでコンデンサ７４を充電
するには不十分な大きさの充電信号を生ずるならば、レ
ベル検出器８２は制御信号８６を発生しない。

タイミング回路７８によって与えられた時間窓内にてレ
ベル検出器８２の基準電圧レベルまでコンデンサ７４が
充電されるようにするための故障電流の最少総和値は、
電流感度又はピックアップとして定義されている。例え
ば、タイミング回路７８によって１．ｉＲＣの時間窓が
与えられ、レベル検出器８２が応答する基準電圧が２ボ
ルトであると仮定すると、第２図からわかるように、充
電信号７亀が３ボルトの大きさを有するならば、コンデ
ンサ７４が２ボルトの基準レベルまで充電されるのに１
．１ＲＣか）り、これは、丁度タイミング回路７８１こ
よって与えられる時間窓の接続時間である。３ボルトよ
り４・さな充電信号は、その時間窓内でコンデンサ７４
を充電しない。

３ボルトより大きな充電信号は１．１ＲＣの時間窓より
短い時間でコンデンサ７４を充電する。

従って、この例においては、電流感度又はピックアップ
は、３ボルトの大きさを有した充電信号を発生する、係
数を付加した和を有する入力信号の任意の組合せである
。第２図に示した時間は、時定数ＲＣを単位としたもの
である。

従って、コンデンサ７６が非導通となった時からコンデ
ンサ７４が２ボルトのレベルまで充電されるまでの所望
の時間遅延は、抵抗器７２の抵抗Ｒ及びコンデンサ７４
の容量Ｃを適当な値に選ぶことによって得られる。Ｒ及
びＣの値が選定された後でも、その遅延時間は、基準電
圧の電圧レベルを下げたり又は充電信号の大きさＶを増
加させることによって減少させることができる。充電信
号の大きさは、４つの信号ＶＡ′，ＶＢ′，Ｖｃ′及び
ＶＲ′を適当に係数付けすることによって増加される。
この場合において、４つの信号の適当な係数化は、４つ
の可変抵抗器４５，４９，５３及び５７の抵抗値をそれ
ぞれ減ずることによってなされる。反対に、時間遅延は
、基準電圧の電圧レベルを増加させたり又は充電信号の
大きさＶを減少させたりすることによって増加させるこ
とができる。充電信号の大きさは、４つの可変抵抗器４
５，４９，５３及び５７の抵抗値を増加させることによ
って減少させることができる。可変抵抗器４５，４９，
５３及び５７の抵抗値を減少させたり増加させたりする
ことによって充電信号の大きさＶを増大させたり減少さ
せたりする他に、各信号の相対的な重み付けが設定され
るように４つの信号Ｖ＾′，ＶＢ′，Ｖｃ′及びＶＲ′
に係数を与えるのにこれらの抵抗値を変えることもでき
る。例えば、充電信号の大きさに対する整流信号ＶＲ′
の影響が他の整流信号Ｖ＾′，ＶＢ’及びＶｃ′の影響
の半分となるようにするには、可変抵抗器５７の抵抗値
を可変抵抗器４５，４９及び５３の各々の値の２倍に設
定すればよい。第２図に示した動作特性は、バイアス信
号を導入することによって更に変更できる。

可変抵抗器６１‘ま、バイアス信号の相対的な重み付け
を決定する。バイアス信号が使用されるとき、このバイ
アス信号はコンデンサ７４が基準電圧レベルまで充電さ
れるのに要する時間を減少させる効果がある。従って、
バイアス信号は、第２図に示した４つの曲線は指数関数
であるので、バイアス信号は、１線地絡事故を示す曲線
に対して最も大きな影響を与える。バイアス信号の全体
的な効果は、第２図に示す４つ曲線を、最上方の曲線が
最も大きく下方に移動させることである。こ）で説明し
た好ましい実施例は、例示のためであってこれに限定し
ようとするものではない。

また、本発明は正電圧源によって与えられるバイアス信
号がなくても、第４の絶縁変圧器３６によって与えられ
る第４の入力信号ＶＲがなくとも実施できる。また、必
要な入力信号を発生しそれら入力信号を加える方法も別
の方法があり、これらもまた本発明の範囲内に入るもの
である。要約するに、本発明は、３相電気系統の故障状
態に対しているいるに遅延した制御信号を発生する保護
継電装層に関するものである。

絶縁変圧器は、各相に流れる電流を表わす入力信号を発
生し、且つ、残留電流を表わす入力信号を発生する。そ
れら入力信号は、整流され係数化されバイアス信号と共
に加え合わされて、充電信号を発生する。通常の動作に
おいては、充電信号は、抵抗器及びトランジスタの直列
回路を介して大地へ流される。故障状態の場合には、タ
イミング回路が、第１の一定の所定期間を設定し、その
期間中トランジスタが導通のま）であり、それに続いて
、第２の一定の所定期間を設定し、その期間中トランジ
スタが非導通となる。トランジスタが非導通であるとき
、充電信号は抵抗器及びコンデンサの直列回路によって
大地へ流される。第２の期間中、もし充電信号があるな
らば、それはコンデンサを基準電圧レベルまで充電する
筈である。レベル検出器が継続的にコンデンサの電圧レ
ベルを監視している。コンデンサの電圧レベルが第２の
期間内に基準電圧の電圧レベルに等しくなるならば、制
御信号が発生される。故障状態の発生から制御信号の発
生までの総期間は、タイミング回路によって設定される
第１の所定期間とコンデンサが所定基準電圧まで充電さ
れる要する第２の所定期間との和に等しい。

コンデンサが基準電圧レベルまで充電されるに良要する
時間は、故障電流の大きさ及び故障相の数に反比例して
いる。コンデンサが基準電圧レベルまで充電される要す
る時間を、故障相の数と粗合せることにより、故障電流
の大きさだけを考慮に入れる場合に比べて、バックアッ
プしや断器の引外し回数を系統安定性の必要条件に、よ
り合致させることができる。その結果、系統の安定性を
おびやかす故障に対して素早く保護を行なうという要請
と、それほど系統安定性をおびやかさないあまり重大で
ない１線地絡故障に対して不必要なバックアップしや断
器の引外しを避けるという要請と、の間の最適な調和を
とることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によって構成された３相時限過電流検出
器を例示した概略回路図、第２図は種々の故障状態に対
する本発明の動作特性を例示したグラフ、第３図は送電
電力が故障相の数に応じてどのように変化するかを示す
定性的な概念図である。１０・・・・・・３相時限過電流検出器、Ｂ１・・・・
・・しや断器、Ｂ２，Ｂ３・・・・・・バックアップし
や断器、１２，１４，１６・・・・・・線路、１８，２
０，２２…・・・変流器、２４，２８，３２，３６・・
・・・・絶縁変圧器、４１，４７，５１，５５・・・・
・・全波整流器、４５，４９，５３，５７，６１・・・
・・・可変抵抗器、４３……演算増中器、６３，７０・
・・…帰還抵抗器、６８・・・・・・抵抗器、６６・・
・・・・演算増中器、７２・・・・・・抵抗、７４・・
・…コンデンサ、７６・・・・・・トランジスタ、７８
…・・・タイミング回路、８２・・・・・・レベル検出
器。尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。第３図第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

１多相電力系統の主しゃ断器に対するバツクアツプし
ゃ断器を制御する保護継電装置において、前記多相電
力系統の各相に対し、その各相に流れる電流を表わす入
力信号を発生する入力手段と、前記入力信号を整流し
た後に加算し、前記各相の電流の和を表わす合成信号を
発生する手段と、前記多相電力系統の故障発生に応答
して、前記主しゃ断器のトリツプに必要な第１の所定期
間とこの第１の所定期間後の第２の所定期間から成るタ
イミング信号を発生するタイミング手段と、前記タイ
ミング手段を入力し前記第１の所定期間中は前記合成信
号を蓄積せず、前記第２の所定期間中に前記合成信号を
入力して蓄積値を発生する蓄積手段と、前記蓄積値が
所定値を越えたときに前記バツクアツプしゃ断器をトリ
ツプさせる制御信号を発生する手段と、を備えた保護
継電装置。