JPS619121A - 平行多回線系統用地絡回線選択継電器 - 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、高抵抗接地系平行４回線の地絡保護前　　　
方式に係り、特に３端子系統に対して優れた方式を提供
するものである。

平行４回線系統において、系統構成によっては系統の各
相間の相互インダクタンスが不平衡となシ負荷電流によ
って誘導される回線間を循環する誘導電流（以下循環電
流と称する）が発生すゐ。

特に、１回線停止、１回線停止かつ１端子開放時で発生
する循環電流は著しく、これは１線地絡時に中性点抵抗
器から供給される故障電流に較べて無視できない。この
ため、循環電流の零相分（以下零相循環電流と称する）
で地絡保護リレーが誤動作しないようリレータップ値を
上げている。従って、零相循環電流の増加に伴ない高感
度の保護ができないという問題がある。

平行４回線系統を地絡故障から保護する回線選択継電方
式′於″″１は・′−Ｆ″１″″前述０問題解決　　　
１のため、常時の零相電流を記憶しておき、故障時の零
相電流の変化分によって故障回線の判別を行９方法があ
る。ところが、この方式は原理上、故障前後の零相電流
の変化分で応動するために、相手端近傍の内部故障で相
手端が先行してしゃ断（シリーストリップンした場合は
、零相循環電流が変化するので故障回線の判別が難かし
い。このために、２端、子系統では故障発生後一定時間
（相手端先行しゃ曲風前の時間）経過すると従来の回線
選択継電器に切シ換えて故障回線の判別を行う方式がと
られているが３端子系統では、相手端先行しゃ断を２回
経験する３段階シリ−ストリップで故障が除去されるた
めに上記の方式では充分な効果が期待できない。

さらに別の方式として１線地絡時に測定可能な健全相循
環電流に対してベクトル定数（以下補償定数と称す）を
掛けて零相循環電流を演算し、次に地絡回線選択継電器
の入力電流である回線間零相差電流（以下零相差電流と
称す）は故障電流と零相循環電流が合成されたものであ
るため、零相差電流から上記零相循環電流の演算値を差
し引き故障電流成分のみを検出し、この検出値を地絡回
線選択継電器の新たな入力電流として故障回線選択をす
る方式がある。この方式は俵に詳細に述べるが、負荷電
流に逆相成分があるとこれが継電器の誤差電流となって
検出感度を低下させる問題があシこれを解決する方法は
これまでなかつ喪。

（発明の目的ン 本発明の目的は、負荷電流に逆相成分が存在する高抵抗
接地系平行４回ＩＩ３端子系統でも確実に地絡回線を検
出できる地絡回線選択電器を提供するにある。

（発明の概容） 本発明は高抵抗接地系平行多回線系統、の回線間差電流
の２つの相の差電流から正相分を除外した量について補
償しな値を回線間零相差電流から引いた値を求める第１
の手段と、回線間差電流に生じる負荷正相電流の変化分
金求める第２の手段と回線間和電流に生じる負荷和電流
の変化方向を求める第３の手段を有し、地絡故障発生か
ら最初のトリップ（第１トリツプ）迄は、前記第１の手
段によって得られた値に対して地絡故障発生前後の変化
分と極性量とによって地絡回線を選択し、第１トリツプ
以降は第１の手段によって得られな値！　　　　とＪν
？段によって求められ九変化方向に応じて、前記第２の
手段によって求められ念値との和を念は差をとった値と
極性量とによって地絡回線を選択することを特徴とする
ものである。

（実施例の構成） 以下に本発明の実施例に係る地絡回線選択器について説
明する。

第１図は本発明を平行４回線３端子系統に適用した場合
を示すものである。１１〜１６は母線を示し、３１〜３
４は送電回線を示し、Ｓ、〜Ｓ、は電気所を示す。

送電回線３１〜３４はＳｌからＳ、まで同一鉄塔に併架
されている。送電回線３１　、３２は位置Ｐｌ　＊　ｐ
、よシ分岐してＳ３まで平行２回線として構成される。

送電回線３３　、３４は位置Ｐ８　＋　Ｐ４よシ分岐し
てＳ４まで平行２回線として構成される。さらに送電回
１ｆａ３３　、３４は＊ｔｐ、　、　ｐ、！６＋″Ｌ　
”ＣＳｓ　、　Ｓｓ　ｉ　″ＲＡ＊０７ｍ　””Ｃａ１
ｌ　　。

成される。

０１〜Ｇ、は送電回線の区間を示し、その鉄塔装柱図が
第２図（Ａ）〜（Ｃ）に示される。この第２図でａ。

ｂ、ｃは相を示す・ 上記の系統で負荷電流によって誘導される循環電流を大
形計算機によシ系統シミュレーショ／して零相循環電流
を求めた結果を第１表に示す。

系統シミュレーション結果が示すように循環電流はそれ
を誘導する負荷電流に比例する。これは理論的にも確認
されるが循環電流の性質を要約すると次の通シとなる。

Ｊ以下余白） 性質Ｌ　　ａ、ｂ、Ｃ相及び零相循環電流Ｉａｅ　。

Ｉｈｃ　、　Ｉｃｅ　、　Ｉｏｃは、それを誘導する負
荷電流分布例する。

性質２　その比例定数は、平行４回線系統運用状態、そ
の電線配置及び負荷電流分布 によって定まる。

性質＆　性質１．２よシ、次に定義する零相循環電流Ｉ
ｏｃと２つの相循環電流から正相分を除外した量とのベ
クトル比（補 償示教ともいうンは平行４回遊系統運 用状態（その電線配置）及び負荷電流 分布によって定まる。

Ｒ（以下余白） 第１図の系統構成図を系統ジオニレ−ジョンして得られ
た各回線の循環電流にょ夛定数Ｋｍ　、　Ｋｂ　。

Ｋｅを求めた結果を第２表に示す。

（以下余白） １ざ これと同じく、各回線の差電流（リレーに必要な電流ン
例えば回１１ｉ１３１と３２との差電流に生じる循環電
流から、（１）式に定義するベクトル比Ｋａ　、　Ｋｂ
　。

ＫＯについてもこの値は平行４回線の系統運用状態（そ
の電線配置）及びその負荷電流分布によって定まる。

先に簡単に述べ念が、従来方式で平行４回線系統を地絡
故障から保膜する回線選択継電方式の一つの方式とし、
上記性質（１）〜（３）に基づいてなされたものがある
。

これについて詳しく述べる。回線３１と３２との地絡回
線を選択する地絡回線選択リレーを例にとる。

ａ相に１線地絡故障が起きた場合に、回線３１と３２と
の健全相であるｂ相、Ｃ相差電流Ｉｂｄ　、　Ｉｃｄに
は故障電流成分は含まれず次のようになる（これ以後の
差電流は回線３１と３２との差電流を示す）。

但し、Ｉｂｅ　、　ＩｃＬ　：回線３１と３２との差電
流に生じるｂ相及びＣ相負荷電流 （以下負荷電流と称すン。

Ｉｂｃ　、　Ｉｃｅ　：回線３１と３２との差電流に生
じる誘導によるｂ相及びＣ 相循環電流（以下循環電流 と称す）。

差電流に負荷電流が含まれるのは分岐端負荷が存在する
場合や系統故障等によって相手端先行しや１　　　　断
された場合である。

また、健全相差電流には故障電流成分は含まれない。（
２）式の負荷電流成分ＩｂＬ　、　ＩｅＬ　、正相、逆
相成分ＬＩＬ　、　ＩｃＬで表現すると（零相成分は無
いとする）、 但し１．−；÷π１．−６ｊ÷π となる。

このｂ相及びＣ相差電流から正相成分ＬＬの影響を取り
除くために次の演算を行なう。

・・・・・・・・・（４） ここで、ａ相地絡時の零相循環電流を演算する　　　ｔ
ために（１）式に示すムの値と（４）式の（Ｉｂｅ−ａ
Ｉｃｄ　）とを掛けた演算値を人とすると Ａ　＝　Ｋａ　　（Ｉｂｄ　−ａｇｅｄ　）＝　ｒｏｅ
　＋　（ａ−１）　ＫａＩ富Ｌ　　　　・川・曲”・（
５）但しｆｏｅ　ｘＫａ　（Ｉｂｃ　−ａｌａａ　）と
なる。この人を零相循環電流の演算値と称す。

またＩｏａを演算Ｉｏｏと称す。ｂ相、Ｃ相地絡時も同
様の演算で求められ、次の第３表に示すように　゛なる
。

第３表 次に、１線地絡時の零相差電流１ｏｄは故障電流Ｉｏｄ
　！　ｘ、　＋Ｉｏａ　　　　　−・−−−−（６）こ
のうち零相差電流Ｉｏｄに含まれる零相循環電流Ｉｏｃ
を補償する九めに上述の零相循環電流の演算値Ａｔ−用
いて次の演算を行ない、継電器入力Ｉｉｎ金求める。

１１ｎ＝Ｉｏｄ−Ａ ＝Ｉｙ＋Ｉｏｃ−（Ｉｏａ＋（ａ−１）ＫａＩｇＬ　）
＝：＝ｒｙ−（ａ　　　１）Ｋ鳳’Ｉ＊Ｉ、＋ｊＩｏｃ
　　　　・・・・・・・・・（７）但しΔＩｏｃ＋＝Ｉ
ｏｃ−Ｉｏｅ ΔｒｏＣ：誤差Ｉｏｃ このように、従来方式において、負荷電流に逆であるΔ
Ｉｏｃ　についてに後述するよ５な列で定数Ｋｍ　、　
Ｋｂ　、　Ｋａの値の設定方法で実用上さしつかえない
ほど充分に小さくすることができる。しかし。

負荷電流の逆相成分ＩＩＬによるリレー誤差電流による
地絡回線選択リレーの感度低下の問題点がある。

本発明は負荷電流によル誘導される循環電流及び負荷電
流の逆相成分に影響されることのない、高抵抗接地系平
行４回線３端子系統用回線選択継電器を提供することを
目的とし、３端子系ｋ　Ｍにとシその原理を以下に説明
する。

以下余白 否 （第１実施例） 地絡回線選択継電器は、自端の回線間零相差電流（以下
零相差電流と称す）の大きさと方向によって故障回線を
判別するものである。このため、相手端近傍故障では相
手端が先行しゃ断するまで目端の零相差電流がないため
′、相手端が先行しゃ断して目端がしゃ断するいわゆる
シリース・トリップとなる。第３図（入１　、　ｆＢｌ
　、　（Ｃ）は平行４回ｓ３端子系統テノ７リース・ト
リップの一例を示す図である。１熾を電気所８１とする
。同図中、１は電源、２は中性点接地抵抗であるｂｊＧ
Ｒ１４１１〜４４４はしゃ断器、８２〜８ｄは相手４母
線１２〜１Ｂに接続された負荷を示す。同図囚は相手端
電気所８．の近傍の回線３１０Ｆ点で地絡故障が　　　
肇発生した場合を示す。この場合回線３１と３２の地絡
回線選択リレーが動作し電気所８８．８．．８゜の回ｗ
Ａ３１に設置されたしゃ断器がトリップする−　　が自
端と他方の相手端電気所Ｓ、、Ｓ、の零相差電流は零に
近いため回線選択継電器は応動できない。

この妥め第３図ＩＢＩに示すように、相手端のしゃ断器
４１２によって最先行しゃ断（又は第１トリツプ）する
。しゃ断器４１２が開になると、目端及び相手端の零相
差電流は増加するが、相手端の零相差電流が地絡継電器
の整定値金運え自端の零相差電流が地絡継電器の整定値
を越えない場合は第、３図１ｃＩに示すように他方の相
手端のしゃ断器４１３、がしゃ断する（第２トリツプ）
。その後、図示しないが目端の故障電流が増加し目端電
気所８１の地絡回線選択継電器が動作し、しゃ断器４１
１がトリップし故障除去される（第３トリツプ）。

こうしたシリース・トリップを考慮して、負荷電流の逆
相成分の影響を除外するのに、まず相手端が先行しゃ断
するまでは次の方法によって継電器入力電流を得る。

第３図に示した電気所８．及びＳ６の負荷である１回線
受電のＴ分岐負荷によって系統健全時に差電流に現われ
る負荷電流の逆相成分を１２Ｌとすると、零相循環電流
が完全に補償された継電器入力電流１ｔｎ（以下〒１ｎ
は零相循環電流が完全に補償された継電器入力電流とす
る。Δ″Ｘ００＝０とするコは前述の（７）式から 〒　＝　（ａ　−１）　Ｋａ・工２Ｌ　　　＝・・（８
）ｎ となる。（但し、〒ｉｎ　＋　１２Ｌは系統健全時の量
を意味し、それぞれ１相地絡前の継電器入力電流と負荷
電流の逆相成分である。） 次に、ａ相地絡発生から相手端先行しゃ断する前の入力
電流〒１ｎは（７）式よシ 〒１ｎ＝＝ＩＦ＋（ａ−１）Ｋａ−ＬＬ　　””　（９
）となる。１＃地絡時に負荷電流の逆相成分を自端の電
流のみから測定することは不可能であるが、高抵抗接地
系統では１線地絡時の線間電圧は系統健全時と殆んど変
らないので、Ｔ分岐負荷の大きさが地絡故障発生前後で
変化がないと仮定すれば、それによって差電流に現われ
る逆相成分も地絡前後でほぼ一定値に保たれる（　１２
Ｌ＝〒２Ｌ）。

従って、地絡故障発生前後の継電器入力電流１１ｎの変
化分をΔＩｉｎとすると、＋８１　、　＋９１式からキ
埒　　　　　　　　　　・曲・（ｉα但し、Δ１２Ｌ＝
″ｌ２Ｌ−ｉ２Ｌ中０　とする。

となる。この［１０１式の演算値ΔＩｉｎは負荷電流の
逆相成分及び零相循環電流成分が除外され、故障電流成
分のみとなる。この電流Δ〒１ｎを新ためて継電器入力
電流とすれば地絡回線を判別できる。

１（ａ＝１−７３乙３０°とするとΔ〒ｉｎは逆相差電
流の変化分とまる。

またＫａ＝０とするとΔ〒１ｎは零相差電流の変化分と
なるが、いづれもリレー誤差電流はなくリレー性能は変
わりない。

以上の方法で相手端先行しゃ新前まで（外部故障も含む
）は負荷電流の逆相成分の影Ｗを除外することができる
。ところが、第３図ＩＢ）に示すよう′Ｆ に、相手端が先行しゃ断した場合、自端での差回路に生
じる負荷電流は大きくなフ、目端での差電流に現われる
負荷電流逆相分の地絡故障発生前後の変化分Δ〒２Ｌが
零とならずにＣ１０１式中の（ａ　−１）ＫａΔＸ２Ｌ
　　が継電器入力電流に誤差電流分として残る。このた
め、相手端が先行しゃ断した後はさらに次の方法によっ
て継電器入力電流を得る。

その方法をわかりやすく説明するために、まず第４図の
平行２回線２端子系統を例にとる。

負荷電流の力藁がｉｏｏ％に近いと、１線地絡時の地絡
相を基準とした負荷電流の正相分ｉ１Ｌと故障電流成分
ＩＦ　との位相関係は同相又は逆位相となる（第５図囚
〜（Ｃ）を参照）。

第４図および第６図囚〜（Ｃ）において、実線矢印は先
行トリップ前の負荷正相電流の方向、鎖線矢印は先行ト
リップ後の負荷正相電流の変化方向を示し、■は１線地
絡故障時に回線間差電流（回線３１と回線３２の零相電
流の差）に表われる故障電流方向と同一である正方向を
示しθはその反対方向である逆方向を示す。また、−ｎ
Δ１１Ｌはリレー入力端子に印加する負荷正相電流の変
化分を示し、ｎは定数である。

第４図に示すように回線３１が電気所８．の近傍Ｆ点で
故障するとまず電気所ＢｖＯ回線選択継電器が動作して
しゃ断器４１２が先行トリップする。すると第６図囚〜
ｉｃｌに示すように電気所Ｓ。

は受は潮流なので、電気所８Ｉの回線間差電流に生じる
故障電流工ｆと同じく回線間差電流に生じる負荷正相電
流の変化分ΔＩｌｌは反対方向となるが、Δ”Ｘ１Ｌｔ
−検出してリレー入力端子として故障電流と同一方向に
印加すれば、負荷電流の正相分に対する逆相分の含有軍
は通常５〜１０％以下なので、負荷電流の逆相分に影響
されることなく地絡回線を選択することができる。平行
４回線３漏子系統で、１端子が先行トリップした場合に
残９爆子の故障回線である回線選択リレー設置回線の差
電流に生じる負荷正相電流の変化方向及び和電流に生じ
る負荷正相電流の変化方向を求めた結果が第４表〜第８
表である。

また以下の６表において、正相′電流は地絡相を基準と
した方向（以下同じ）、差電流に表われる故障電流と同
一方向ｅ（Ｅ）、反対方向を○とする。

ただし、負荷の力車は１としく以下同じ）とする。

第４表から第６表は表中に示すようにそれぞれ第、　　
　　６図体）〜第６図ｔＥｔに対応するものである。

第Ｂ図囚〜Ｇ）において、母線から送電線側へ変化する
もの全内方向、その′反対方向を外方向とする（以下同
じ）。

第４表し電気所８．が先行トリップの場合、第６図（刀
に対応コ 故障回線３１ 第す表〔電気所８．が先行トリップの場合、第６図の）
に対応〕 第６表［先行トリップの方向は受は潮流。

第７表〔先行トリップの方向は送り潮流。

第８表〔電気所Ｓ３が先行トリップした場合。

第６図（Ｅ）に対応。〕 但し、健全回線である回線選択リレー設置回線の差電流
に生じる故障電流及び負荷正相電流の変化分は零となる
ので省略した。そのうち第６表は電気所Ｓ２で故障回線
が受は潮流で先行トリップτ されたケースであるが、残り端子の回線選択リレー設置
回線の差電流に表われる負荷正相電流の変化分とその方
向及び和電流に表われる負荷正相電流の変化分とその方
向は第９表のようになる。

第９表 次にさらにもう１端子先行しゃ断して１端子のみ残り端
子になった場合の回線選択リレー設置回線の差電流に表
われる負荷正相電流の変化方向及マ び和電流に表われる負荷正相電流の変化方向を求めた結
果が第１０表〜１２表である。

第１０表〔残シ端子が電気所８．の送電回線３１の場合
。第６図ＴＦＩに対応。］ 第１１表〔残り端子が電気所８．の送電回線３］の場合
。第６図（Ｇｌに対応。］ 第１２表し残り端子が電気所８．の送電回線３１の場合
。第６図（Ｈ）に対応。］ 以上から、先行トリップを検出すると回線選択継電、器
を正しく動作させるために、零相循環電流を補償した零
相差電流（７）式に対して、差電流に表われる負荷正相
電流の変化分Δ１１Ｌの印加方向を、和電流の変化方向
に応じて第１３表の通りとする。

（以下余白） 第１３表 また、地絡前後の変化分をとったリレー入力端子である
（１＠式　に対して上記のΔＩｓｐを和電流の変化方向
に応じて印加する方法もあるが効果は上記の方式がある
。

負荷電流の逆相分〒２Ｌによるリレー誤差電流を打消す
ために差電流に表われる負荷正相電流の変化分ΔＩ４Ｌ
　　をリレー入力端子（７）式に対して、回線選択リン
−設置回線の相電流ΣＡＬ１．の変化方向に広じて、■
またはＯの方向にして印加する。但し、電気所８．及び
Ｂ４の回線選択リレーについてはΣｈｉ、Ｌの変化方向
は検出せづに常時Δ″Ｘ１Ｌを■方向に印加する。

Ｉ　ｉｎ　＝　ｒｏｄ　−Ａ　：ｉ：ｎΔ工ＬＬ＝　Ｉ
ｙ　　−（１−ａ）ＫａｌｚＬ±、ｎΔＩＩＬ　・”９
℃差電流に表われる負荷正相電流の変化分を検出する１
例を示すと、第１４表通り故障電流成分をプ 含まない健全相電流よシ検出する。

第１４表　Δ〒１Ｌの検出 但し−’ａｄ　＊　Ｉｂｄ＋　ｒｅｄ　ｉ　ａｓ　ｂ＊
　Ｃ相差電流。

１１ｄ・１２ｄ；正・逆相差電流（但し地絡相を基準）
。

Δ　１地絡故障前後の変化分を 示す。

循環電流には正相成分もあるが、共架系統で負荷電流に
よって誘導される正相循環電流の誘導量は６％以下であ
るので上式によってΔ１１Ｌが検出される。

同様に和電流に表われる負荷正相電流の変化分の検出は
第１５表通りとする。

１＠　ｚ　ｓ表 但し、　ｒｒａ＊　ＥＺｂ＊ＪＴＣ１ａｓ　ｂ＋　Ｃ相
和電流。

Σ工１．Σ１２　ｔ　　正相、逆相相電流。

Δ　纂地絡故障前後の変化分。

（７）式に示す誤差ＬＯｃであるΔｒｏｃに対しては前
記の定数Ｋａ　＊　ｉｂ　、　ｉｃｃ　　の値が大きく
影響するのでその値の設定が重要である。

但し、Δｒｏｅ　＋零相循環電流の演算誤差。

１　　ｌ＋絶対ＩＫを示す。

ところが、定数Ｋａ　ｌ　Ｋｂ　Ｉ　Ｋｃ　は、第２表
で示した通り系統運用状態に応じて個別の値をとるため
に、定数の設定は演算誤差をできるだけ小さくするよう
次のように定数Ｋａ　＊　Ｋｂ　ｒ　Ｋｃ　ｆ選ぶ。

継電器設置端子の各回線の電流を測定し１線地絡によっ
て変化しない基準電圧に対するその有効分の大小関係や
電流なしの条件によって数種のバタンに分類し、それぞ
れの個々のパタンに対して該当する系統運用条件に対し
て発生する零相循環α９　　流の演算誤差を最小化する
ような定数ＩＣ”’、Ｋ”’。

ａ　　　　　　ｂ Ｋ、金、あらかじめ当該系統のシミニレ−ジョンで求め
ておく。その他の手段としては次に示す。

（第２実施例） 故障発生から第１トリツプ迄のリレー入力端子ｅＱＩ式
でＫａ：１．７３，４３０°とした逆相差電流の変化分
とし、第２トリツプ以降はこれに対して回線選択リレー
の設置回線の和電流正相分の変化方向（応じて差電流の
正相電流変化分を同方向または反対方向にして印加し、
循環電流と負荷電流逆相成分の影響に左右されづに地絡
回線を選択する。

（第３実施例） 故障発生から第１トリツプ迄のリレー入力端子’ｔＩｌ
１式でＫａ＝０とした零相差電流の変化分とし、第２ト
リツプ以降は、これに対して回線選択リレーの設置回線
の相電流正相分の変化方向に応じて　　　　　を差電流
の正相電流変化分を同方向または反対方向にして印刀口
し、循環電流と負荷電流逆相成分の影響に左右されづに
地絡回線を選択する。

（第４実施例） 故障発生から第１トリツプ迄のリレー入力端子’ｔ−１
１０１式でＫａ＝Ｌ７３乙３０°または零とした値トシ
、第２トリツプ以降は逆相差電流または零相差電流に対
して回線選択リレー設置回線の和電流正相分の変化方向
に応じて、差電流の正相電流変化分を同方向または反対
方向にして印力口し、循環′１流と負荷電流逆相成分の
影響に左右されづに地絡回線を選択する。

以上の発明のうち、実施例１が最も効果的である。

本発明のうち第１実施例をさらに具体的に説明する。

第７図は平行４回線３端子系統の実施例を示すものであ
る。図面の簡単化のために送電線は２端子構成としてい
るが３端子構成でも実施例の違いはない。本発明による
地絡保護リレーは電気所８１゜Ｓ、、Ｓ、及びＢ４端に
設置され回線選択リレーは回線３１．３２及び３３．３
４に設置される。第７図で、１ａ−１ｃは３相電源、２
は中性点接地抵抗器Ｎ（）Ｒ，１ｌａ−１１ｃ及び１２
ａ−１２ｃは母線、３１ａ−３４ｃは送電（回線）を示
し、そのうち３１８３２，３３．３４はそれぞれ１号（
ＩＬ）、２号（２Ｌ）、３号（３Ｌ）、４号（４Ｌ）回
線とする。また、３は電圧検出用変成。

器を示し母線のａ　Ｈｂ　＠　Ｃ相電圧Ｐ　１　　（ｗ
　ａ　＊Ｅｂ、ＰＣ）零相′電圧Ｅ。を検出する。４１
１ａ−４１１ｃはしゃ断器を示す。５１ａ−５４ｃは電
流検出用変流器を示し、送電回線ＩＬ、、２Ｌ。

ＩＬ　　　　　ＩＬ ３Ｌ、４Ｌのａ　＠　ｂｇ　Ｃ及び零相゛電流１　　（
１。

唱Ｌ　　　　　ＩＬ　　　　唯Ｌ　　　　　　ｊ？Ｌ　
　　　　２Ｌ　　　　２Ｌ　　　　２Ｌ　　　　２Ｌｘ
　　、１　　、ｒ　　）、Ｉ　　（１，ＩＩ、　　、Ｉ
。、工。）、ｂ　　　　　　ｃ　　　　　　Ｏ ＢＬ　　ＩＬＬ　　ＩＬＬ　　墨Ｌ　晶Ｌ　　　ＡＬ　
　　４Ｌ　　ＡＩＬＩ　　（Ｉ　　、Ｉ　　ＩＩ　　、
ｒ　　）、１　　（１、Ｉ　　。

ａ　　　　　　ｂ　　　　　　ａ　　　　　　Ｏａ　　
　　　　ｂ工４ＬＩ　Ｔ４Ｌ）　　を検出する。８．は
相手端電気所、８２は３相負荷を示す。

まず、電気所８．で回線３１．３２０地絡回Ｍを選択す
る地絡回線選択リレーについて第８図によって述べる。

４は第１のデータ変換器を示し変流器５１ａ〜５４ｃに
よって検出されたアナログ量の各回線の“ＩＬ　　’２
Ｌ　　　”ＩＬＬ　　　’ＡＬ各相電流ＤＩ（Ｉ　　＋
Ｘ　　＋Ｘ　　＋Ｘ　　）を一定周期でサンプリング及
びアナログ−ディジタル（Ａ　／　ｎ）変換してディジ
タル量Ｄ４（各回線のａ　１　ｅｌ　Ｉ　Ｃ相電流）及
びり、（零相電流）を出力する。第７図の３は電圧検出
部であり母線１１に接続された第１の電圧検出部である
相電圧検出用変成器と第２の電圧検出部である零相電圧
検出用変成器とから成る。６は第２のデータ変換器を示
し、電圧検出部３によって検出されたアナログ量のａ、
ｂ、ｃ相電圧Ｈａ　、　ｉｂ　、　Ｍｅ　（Ｄ、）及び
零相電圧ｉｏ　（ＤＩ）をＡ／Ｄ変換してディジタル量
Ｄｓ　（Ｂａ　Ｉ　ｉｅｂ　＊　Ｅｃ　）及びり、（÷
０）ｔ−出力する。

６は第１のフィルタ部であり、第１のデータ変換器４の
出力Ｄ４（各回線のａ、ｂ、ｃ相電流）のディジタル量
を入力して回線選択リレーの設置回線である３１と３２
の差電流を演算し夫々２つの相の回線間差電流から正相
分を除外しそれらの童グ Ｄａｔ出力する。ディジタル量Ｄｓは次の３つの量にな
る。

７は補償定数設定部であ夛、データー変換器益の出力Ｄ
４（各回線のａ、、ｈ、、ｃ相電流）及び第２のデータ
変換器５の出゛力り丁　（母線の各相電圧）を入カレ、
１線地絡によって変化しない基準電圧（線間電圧）に対
する各回線ＩＥ流の有効分の大小関係や電流なしの条件
によって数種のバタンに分類する。それぞれの個々のバ
タンに対しては該当する系統条件に対して発生する零相
循環電流の演算誤差を最小化する定数Ｋａ　、　Ｋｂ　
、　Ｅｃ金あらかじめ求めておき、バタン分類に応じて
選択した定数Ｋａ　、　Ｋｂ　、　Ｋｃ　Ｋ　ｆｘ　ｂ
　Ｄ　ｏ　ｔ−出力スル。

８は第１の演算部であり、第１のフィルタ部６の出力り
、と設定部７の出力り、とから零相循環電流の演算値Ｄ
ＩＧを求める。この演算値り、。は次の３つの演算値で
ある。

９は第２の演算部であり、第１のデーター変換部４の出
力Ｄ４及び後述する地絡故障検出部１２の出力Ｄ１４　
ｋ入力して、回線選択リレー設置回線の差電流に表われ
る負荷正相電流の地絡故障前後の変化分Ｉ）ｉｔを求め
る。Ｉ）ｔｓは第１３表に示す３つの量である。

１０は第３の演算部であり、第１のデータ変換部４の出
力Ｄ４及び後述する地絡故障検出部１２の出力Ｄｗａｔ
−人力して、回線選択リレー設置回線の和電流に表われ
る負荷正相電流の地格故障前後の変化分Ｄ１’＊ｔ”求
める。Ｄｌ、は第１４表に示す３つの量である。

１１は地絡相検出部であり、１線地絡時の地絡相を判別
するものである。□その１例を示すと第２のデータ変換
部６の出力Ｄ６であるａ　＋　ｂ　＃　、Ｃ相′電圧の
ディジタル量を入力して次の演算ヲ行なう。

ワ 但し、ｌＩｉ！＋２は絶対値の二乗 口はスカラー係数 さらに、地絡相検出部１１は上述のＬ１〜Ｌ６から次の
第１８表に示す判定式により地絡相を判別して１ｍ地絡
時の地絡相判別信号ＤＩＭを出力する。

その特性は筑９図に示される。

第１６表 １２は地絡故障検出部でちゃ、その１例を示すと第２の
データ変換部５の出力り、すなわち零相電圧のディジタ
ル量を入力しその大きさが一定値以上になることによっ
て地絡故障を検出し、地絡を 故障検出信号Ｄ１４を出力する。

１３は第１の選択部であｐ１地絡相検出部１１の判別信
号Ｉ）ｔｉと第１の演算部８の演算値Ｄ１゜を入力し、
地絡相判別信号Ｄ□、によって系統１線地絡時の分零相
循環電流の演算値Ｄ′＊　＊　ｔ−選択する。

１４は第４の演算部であり、系統１′？ｍ地絡時に・故
障発生から相手端先行トリップまでの回線選択地絡継電
器の入力電流ΔＩｉｎ　ｔ−演算する。この演算部１４
へは、選択部１３の出力Ｄｌｌになる系統ＩＭ地絡時の
零相循環電流の演算値人と、第１のデータ変換部４の出
力り、になる各回線の零相電流のディジタル量及び地絡
故障検出部１２の出力Ｉ）ｔａになる地絡故障検出信号
を入力して（１（１式に示す。演算値ΔＩｔ”（Ｄｔａ
）　　ｋ出力する。すなわち各回線の零相電流から回線
選択リレー設置回線の零相差電流Ｉｏｄ　ｆ求め、これ
より零相循環電流の演算値Ａを差し引き、さらにその値
について信号Ｄ１４によって地絡故障発生を知り、Ｃ１
（１式で示す地絡故障発生前後の変化分ΔＩｉｎ　ｔ−
演算し出力する・また、（７）式に示す値すなわち零相
差電流Ｉｏｄから零相循環電流の演算値人を差し引いた
値ＤＩ？を出力する。

１５は第２の選択部であり、地絡相判別信号Ｄｔｓ及び
演算部９の演算値Ｄ１ｇを入力し、地絡相判別信号り８
．によって系統１線地絡時の差電流に表われる負荷正相
電流の変化分ΔＩＬＬ　ｔ−第１４表−の通り選択した
値を出力Ｄｌａとする。

１Ｂは第３の選択部であり、地絡相判別信号Ｄ１Ｍ及び
演算部１０の演算値り、を入カレ、地絡相判別信号Ｉ）
ｓｍによって系統１線地絡時の和電流に表われる負荷正
相電流の変化分Δｉ、Ｌを第１６表の通シ遇択した値を
出力Ｉ）ｔｏとする。

１７は相手端先行トリップ検出部でちゃ、選択部１５の
出力Ｄ１ｇになる差電流に表われる負荷正相電流の故障
発生前後の変化分ΔＩｔ１．ｅ入力し、この絶対値が一
定値以上の場合には相手端先行トリップ有りと判定して
信号Ｄｓｘｋ出力するし、絶対値が一定値未満で相手端
先行しゃ断無しと判定するときには信号り、。全出力す
る。

１８は第１の地絡回線選択部であり、演算部１４の出力
Ｉ）ｔｓになるΔＩｔｎ（ＬＬ（１式参照）と、データ
変換部６の出力Ｄ７になる零相電圧ＶＯのディジタル量
と、相手端先行トリップ検出部１７の出力Ｉ）ｔｏにな
る相手端先行トリップなし信号とを入力し、系統１線地
絡故障でかつ相手端が先行トリップされない期間までの
地絡回線の選択を行なって地絡回線判別信号Ｄ＊ｚ＊Ｄ
ｔｓｋ出力する。この選択部１８において、地絡故障が
発生して相手端が先行トリップするまでの期間のリレー
入力端子は演算部１４からの入力であるＤＩ６になるΔ
ｉｉｎである。

地絡回線の判定はその１例として、次の（ト）、０９式
から零相電圧ｖｏ　　２極性電圧としてΔｒｉｎの有効
分が一定値±ε以上又は以下の判定から地絡回線を判別
する。

但し、（△Ｉｔｎ−÷Ｏ）はベクトル内積値、１÷０１
は絶対値を示す。　　　　　　　　ニブ 選択部１８はこの（至）式成立で回線３１の地絡、α９
式成立で回線３２の地絡と判定し、回線３１の地絡では
地絡回線判別信号り。ｆｔ出力し、回＠３２の地絡では
判別信号Ｄ□、を出力する。

五〇は電気所８１と８．とについて第２の地絡回線選択
部であり、演算部１４の出力り青（（７）式参照）と１
．データ変換部１８の出力り、になる零相電圧÷０のデ
ィジタル量と、演算部１６の出力Ｉ）ｔａになるΔｉｌ
Ｌと、演算部１８の出力Ｉ）１ｏになるΣΔテ、Ｌと検
出部１７の出力ｐａｔになる相手端先行しゃ断有シ信号
を入力し、系統１線地絡でかつ相手端が先行しゃ断され
た後の地絡回線の選択を行ない、地絡回線判別信号Ｄｔ
４及びＤｔａ’ｅ出力する。この選択部１９では選択部
１８と同様に、地絡故障が発生してかつ相手端先行しゃ
断器の継電器入力電流を第１４表の値から第１７表の通
りになる。

第１７表 但し　ｎ：定数 地絡回線の判別は（イ）、０９式で行い、回Ｍ３１の地
絡では地絡回線判別信号Ｄ＊ａｔ−出力し、回ａ３２の
地絡では地絡回線判別信号Ｉ）ｍｓを出力する。

これら選択部１８と１９の出力のうち、回Ｍ３１の地絡
回線判別信号Ｄ！　＊　＊　Ｄｔ４はオアゲート２１に
よる論理和分取って回線３１のしゃ断器のトリップ指令
ｐ、　？とされるし、回Ｒ３２の地絡回線判別信号Ｄ！
Ｉｌ、Ｄ□はオアゲート２２による論理和分取って回線
３２のしゃ断器のトリップ指令Ｓ□とされる。

電気所８．及びＢ４の回線選択地絡ＩＪ　Ｖ−について
は破線ブロックで示すように、オフディレータイマ部２
０とアンドゲート！２３．２４を用意する。該ブロック
中、オフディレータイマ部９０は相手端先行トリップ検
出部１７の出力Ｄｔｔになる相手端先行しゃ断有夛の信
号を入力とし、該信号Ｄｌｌの入力から一定時間後（回
線選択地絡継電器の動作時間としゃ断器動作時間の相に
相当）にオン信号Ｄ＊ａ’ｅ’出力する。アンドゲート
２３及び２４はオフディレータイマ部２０の出力１）ｍ
ｓの成立を条件にオアゲート２１及び２２の出力を夫々
回線３１の新たなトリップ指令（Ｄ２Ｊ及び回線３２の
新たなトリップ指令（Ｄｔｉ）とする。

但し、和電、流に生じる負荷正相電流の変化分ΣΔ′Ｘ
１Ｌ　　は検出する必要がないので、演算部１０と選択
部１８１軍略される。

また、選択部１９で差電流に生じる負荷正相電流の変化
分ΔＩＬＬはｅ方向に印加される。

（以下余白） （発明の効果） 以上説明したように本発明においては、高抵抗接地系平
行多回線系統の回線間髪電流の２つの相の差電流から第
１の手段によって正相分を除外した量について補償した
値を、回線間零相差電流から引いた値を求め、第２の手
段によって回線間髪電流に生じる負荷和電流の変化方向
を求め、地絡発生から最初のトリップまでは前記第１の
手段によって得られた値に対して地絡故障発生前後の変
化分と極性量とによって地絡回線を選択し、前記最初の
トリップまでは前記第１の手段によって得られた値と第
３の手段によって求められた変化方向に応じて第２の手
段によって求められた値との和又は差をとった値と極性
とによって地絡回線を選択するようにしたから、負荷電
流に逆相分が存在する高抵抗接地系平行４回線端子系で
も確実に地絡回線を検出できる高性能な地絡回線選択器
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は平行４回線送電系統図、第２図（６）〜Ｃ）は
電線配置図、第３図（４）〜Ｃ）および第４図は本発明
の実施例に係る地絡回線選択器の動作説明図、第５図（
４）は相手負荷最先行しゃ断時の自端の電流ベクトル図
、第５図（Ｂ）は相手電源端最先行しゃ断時の目端の電
流ベクトル図、第６図囚〜（６）は本発明の実施例に係
る地絡回線選択器の動作説明図、第７図は本発明の実施
例に係る地絡回線選択器の電気結線図、第８図はそのブ
ロック結線図、第９図は地絡相判別特性図である。 １１〜１６・・・母線、３１〜３５・・・送電回線、４
・・・第１のデータ変換部、５・・・第２のデータ変換
部、６・・・第１のフィルタ部、８・・・第１の演算部
、９・・・第２の演算部、ｌＯ・・・第３の演算部、１
１・・・地絡検出部、１２・・・地絡故障検出部、１３
・・・第１の選択部、１４・・・第４の演算部、１５・
・・第３の演算部、１６・・・第３の選択部、１７・・
・相手端先行トリップ検出部、１８・・・第１の地絡回
線選択部、１９・・・第２０地絡回線選択部、加・・・
オフディレィタイマ一部、２１．２２・・・オアゲート
、羽、２４・・・アンドゲート。 第３図ＣＢ） 第３図に） 第４図 第５図（Ｂ）　　　　第５図（Ｃ） 第６図′（Ａ） 第６図（Ｃ） 第６図（Ｅ） Ｓ３ 第６図ＣＦ） 寓 第６図（Ｇ） 手続補正書輸発） １．事件の表示 昭和５９年特許願第２８６５９号 ２、発明の名称 平行多回線系統用地絡回線選択継電器 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 四国電力株式会社 （＄１０）猷鎧明電舎 ４、代理人〒１０４ 東京都中央区明石町１番２９号　液済仝ビル特許請求の
範囲 ａ　補正の内容　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　を特許請求の範囲を別紙の通プ補正する。 〔別　紙〕 特許請求の範囲 （１）　高抵抗接地系平行多回線の回線間差電流の２つ
の相の差電流から正相分を除外し係数を乗じた値を回線
間零相差電流から差し引く第１の手段と、回線間差電流
に生じる正相電流の変化分を求める第２の手段と、回線
間和電流に生じる和電流の変化方向を求める第８の手段
を有し、地絡故障発生から最初にトリップするまでは前
記第１の手段によって得られた値に対して地絡故障発生
前後の変化分と極性量とによって地絡回線を選択する第
１の選択手段と、前記最初のトリップ以後は前記第１の
手段によって得られた値と前記第８の手段によって求め
られた変化方向に応じて前記第２の手段によって求めら
れた値との和または差をとった値と極性量とによって地
絡回線を選択する第２の選択手段とによって構成したこ
とを特徴とする平行多回線系統用地絡回線選択継電器。 （２）　　最初のトリップ以降捻、一定時間継電器の動
作をセックして第１の手段によって得られた値と、第２
の手段によって求められた値との和と極性量とによって
地絡回線を選択することを特徴とする特許請求範囲第１
項記載の平行多回線系統用地絡回線選択継電器。 （３）第１の手段で求める値を逆相差電流の地絡前後の
変化分としたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載
の平行多回線系統用地絡回線選択継電器。 （４）第１の手段で求める値を零相差電流の地絡前後の
変化分としたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載
の平行多回線系統用地絡回線選択継電器。 （５）　　第１の手段で求める値を逆相または零相差電
流としたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の平
行多回線系統用地絡回線選択継電器。 手続補正書働制 昭和５９年特許願第２８６５９号 ２、発明の名称 平行多回線系統用地絡回線選択継電器 ４、代理人〒１０４ 東京都中央区明石町１番２９　Ａ；　　液済会ビル昭和
６０年６月２５日 ａ補正の対象 図面の簡単な説明の欄　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　グア補正の内容 明細書第５８頁第１０行目［第６図（Ａ）〜（匂は」の
前Ｋ［第５図（０）は相手電源端最先行しゃ断時の受は
潮流における電流ベクトル図、」全挿入する。 υ上

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）高抵抗接地系平行多回線の回線間差電流の２つの
   相の差電流から正相分を除外した量について補償した値
   を回線間零相差電流から引いた値を求める第１の手段と
   、回線間差電流に生じる負荷正相電流の変化分を求める
   第２の手段と、回線間和電流に生じる負荷和電流の変化
   方向を求める第３の手段を有し、地絡故障発生から最初
   にトリップするまでは前記第１の手段によつて得られた
   値に対して地絡故障発生前後の変化分と極性量とによつ
   て地絡回線を選択する第１の選択手段と、前記最初のト
   リップ以後は前記第１の手段によつて得られた値と前記
   第３の手段によつて求められた変化方向に応じて前記第
   ２の手段によつて求められた値との和または差をとつた
   値と極性量とによつて地絡回線を選択する第２の選択手
   段とによつて構成したことを特徴とする平行多回線系統
   用地絡回線選択継電器。
2. （２）最初のトリップ以降は、一定時間継電器の動作を
   ロックして第１の手段によつて得られた値と、第２の手
   段によつて求められた値との和と極性量とによつて地絡
   回線を選択することを特徴とした特許請求範囲第１項記
   載の平行多回線系統用地絡回線選択継電器。
3. （３）第１の手段で求める値を逆相差電流の地絡前後の
   変化分としたことを特徴とした特許請求範囲第１項記載
   の平行多回線系統用地絡回線選択継電器。
4. （４）第１の手段で求める値を零相差電流の地絡前後の
   変化分としたことを特徴とした特許請求範囲第１項記載
   の平行多回線系統用地絡回線選択継電器。
5. （５）第１の手段で求める値を逆相または零相差電流と
   したことを特徴とした特許請求範囲第１項記載の平行多
   回線系統用地絡回線選択継電器。