JPS6231324A

JPS6231324A - Ｆｍ電流差動継電方式

Info

Publication number: JPS6231324A
Application number: JP60167711A
Authority: JP
Inventors: 古沢　史朗
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-10

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］本発明は送電線の自端と相手端との連系確認を実施する
ＦＭ電流差動継電方式に関するものである。

［発明の技術的背景］第３図はＦＭ（周波数変調）伝送によって波形伝送され
る周知の電流差動リレ一方式を示す慨略図である。この
電流差動方式は送電線２１の両端子にあるＡ、Ｂ電気所
に設けられた変流器ＣＴＡ　、　ＣＴＢで、線路電流Ｉ
＾、ＩＢを変成し、出力ＬＡ、ｆ、Ｂをリレー人力とし
、このｉ、ｉから求められた差動量に応じて動作するも
のである。即ち、Ａ、Ｂ電気所に設けられたリレーＲＹ
Ａ　１ＲＹ８への入力量ｆ、Ａ、ｔＢは夫々周波数変換
回路２２Ａ　、　２２Ｂにより周波数変換され、夫々伝
送路を介して相手電気所へ送信される。ＡＩ電気所はＢ
電気所から送られてくる４Ｂの大きさに比例した周波数
を、周波数変換回路２２Ａにより電流変換したものと、
自所の変流器ＣＴＡからの出力ｉとを差動電流検出回路
２３八に入力して両人力量から差動ｍを求め、この差動
量によって事故が保護区間内にあるか否かを判定し、保
護区間内の事故の場合、トリップ信号ＴＡを出力してし
ゃ断器ＣＢＡをしゃ断させる。

同様にＢ電気所では、Ａｆｆｉ気所から送られてくるｔ
＾の大きさに比例した周波数を周波数変換回路２２Ｂに
より電流変換したものと、１所の変流器Ｃ丁Ｂからの出
力ｊＢとを差動電流検出回路２３Ｂに入力して、両人力
量から差動量を求め、この差動量によって事故が保護区
間内にあるか否かを判定し保護区間内の事故の場合は、
トリップ信号１Ｂを出力してしゃ断器ＣＢＢをしゃ断さ
せる。

ＦＭ電流差動リレ一方式においては、電流波形の瞬時値
をＦＭ変調して伝送しているため、伝送路系にじよう乱
が発生し正確な電流波形の伝送が出来なくなると差電流
が発生し、この値がリレーの動作値を越えれば装置の誤
動作に繋がる。このため、［Ｈ電流差動リレ一方式にお
いてはじよう孔検出回路を設けている。

先ず、その１つは電流波形伝送チャンネル（以下本ヂャ
ンネルと呼ぶ）を介して、相手端子から送信して来る信
号のじょう乱を検出する回路２６Ａ、２ｔ３Ｂがある。

２つめは、一定周波数の信号２５Ａ　、２５Ｂを本チャ
ンネル外の別チャンネル（以下ノイズロックチャンネル
と言う）を介して相手端子に伝送し合い、その信号の復
調信号のレベルを監視覆ることにより、伝送系のしよう
乱を検出する回路２４Ａ　、２４Ｂがある。本チャンネ
ルにじよう乱が発生した場合には、「Ｈ電流差動リレ一
方式では、本チャンネルのじよう孔検出回路２６Ａ、２
６Ｂの出力によりノイズロックチャンネル用じよう孔検
出回路２４Ａ　、　２４Ｂを制御して、一定周波数信号
発生器２５Ａ　、　２５Ｂをレベルダウンさせ、ノイズ
ロックチャンネルを介して相手端のしよう孔検出回路２
４Ａ　、２４Ｂを動作させる。又、オア回路２７Ａ　、
２７Ｂを介して差動電流検出回路２３Ａ　、　２３Ｂを
ロックすると共に、ＦＭ電流差動リす−ＲＹＡ％ＲＹＢ
の外部にロック検出信号ＬＡ、　ＬＢを出力する様に構
成されている。

次に、ノイズロックチャンネル用じよう孔検出回路２４
Ａ　、　２４Ｂの検出出力により、オア回路２９Ａ、２
９Ｂを介して差動電流検出回路２３Ａ　、２３Ｂをロッ
クすると共に、ＦＭ電流差初リす−ＲＹ八へＲＹＢの外
部にロック検出信号ＬＡＳＬＢを出力する。ＦＭ電流差
動リレ一方式は、両端子の電流信号の差動量によって事
故区間の内外部判定を行なうもので、選択性の最も優れ
た保護方式である。

ところで、送電線に生ずる故障の多くは、故障電流を速
やかに除去してやれば絶縁を回復する非継続性のもので
あり、故障発生区間の選択しゃ断によって故障点の絶縁
の回復を持って、直ちに再閉路を行なうことで故障前の
状態に復帰させれば送電が継続出来るので、電力系統の
安定運用の面から送電線保護装置には、一般的に再閉路
機能を設けている。

この再閉路の方式には、しゃ断する相により、単相再閉
路方式、３相再閉路方式、単相３相再閉路方式及び多相
再閉路方式がある。単相再閉路方式は１相故障時のみ再
閉路させ、２相以上の故障は最終しゃ断とする方式、３
相再閉路方式は、全て３相しゃ断して３相共再閉路させ
る方式、単相３相再閉路方式は１相故障時のみ単相再閉
路、２相以上の故障時３相再閑路させる方式、多相再閉
路方式は、例えば２回線合計で２相健全の場合再閉路さ
せる方式である。

これらの各方式は、系統の重要度、送電線保護方式の故
障相弁別性能等から最適の方式が適用されている。そし
て、いずれの再閉路方式の場合においても、発電機の軸
ねじれトルク発生の現象がある。

送電線の地絡短絡故障により、発電機に電力変動（電気
トルク変動）が生じ、これにより軸系は固有のねじり振
動数で振動する。この状態で再閉路を実施すると、線路
開閉の都度、急峻な電力変動が発生し、タイミングによ
っては軸系振動の振動幅が次第に大きくなることがある
。

この様に再閉路失敗時の悪条件下では、軸材のねじり強
度を上まる恐れがあるため、再閉路を実施しない様にし
ている。

特に多相再閉路方式では、発電機の軸ねじれトルクを寸
分考慮して故障種別によって再閉路の可否を決定してい
るので、故障相判別を誤った場合には、発電機の軸ねじ
りトルクに多大の影響を与えることになる。

第４図は多相再閉路方式において、２回線合計で２相以
上の健全相を条件とし、１相、２相事故を再閉路させる
場合の検出回路例である。

図において、３０はしゃ断器３相共「切」検出用補助リ
レー、３１はしゃ断器Ｒ相「切」検出用補助リレー接点
、３２はしゃ断器Ｓ相「切」検出用補助リレー接点、３
３はしゃ断器Ｔ相「切」検出用補助リレー接点、３４．
３５．３６は夫々前記条件で動作する補助リレー、３０
ａ、３４ａ、　３５ａ、　３６ａは夫々補助リレー３０
．３４．３５．３６のａ接点、３７は最終しゃ断検出用
の補助リレーである。この回路で例えば自端子側Ｒ，Ｓ
相故障検出で２相しゃ断、相手端子側Ｒ１Ｓ、Ｔ３相故
障検出で３相しゃ断の様に、自端子と相手端子側で故障
検出様相が異なった場合、系統的には３相故陣であり、
補助リレー３７付勢による最終しゃ断としなければなら
ないにも拘らず、自端子側の再閉路が実施され、故障が
継続故障である場合には再しゃ断することになるので、
自端子の系統に接続されている発電機の軸ねじりが、許
容されるトルク以上となる可能性がある。このため、こ
の様な不具合が発生した場合に発電機の軸ねじりトルク
が即題となる系統では、相手端子との連系を確認する方
法が用いられている。

相手端子との連系を確認する方法としては、隣回線の潮
流の有無を潮流検出リレーで検出する方法が従来一般的
に用いられてきたが、常時の系統潮流が潮流検出リレー
の感度以上であることが必要であるし、近年増加してい
る多端子系統では相手端子との連系を確認することが出
来なくなってきており、新しい方法として伝送路によっ
て相手端子のしゃ断条件を送受信する方式が採用されつ
）ある。

第５図は伝送路を介して相手端子のしゃ断条件を確認す
る電流差動リレ一方式の一例を示す概略図であり、第４
図に示した電流差動リレ一方式概略図に、自端しゃ断器
「切」送信回路８Ａ、８Ｂ及び相手端しゃ断器「切」受
信回路９Ａ、９Ｂを追加したものである。

自端しゃ断器「切」送信回路８Ａ、８Ｂは、ＦＭ電流差
動リす−ＲＹＡ　、　ＲＹＢの周波数変換回路２２Ａ　
、　２２Ｂに接続され、又、相手端しゃ断器「切」受信
回路９Ａ、９Ｂは、ＦＭ電流差動リす−ＲＹＡ　、　Ｒ
ＹＢのロック検出信号ＬＡ、［８に夫々接続される。

第６図、第７図はＦＭ電流差動継電装置において、しゃ
断器「切」信号を本チャンネルを介して送受信する方法
の一例を示す。

第６図は自端しゃ断器「切」条件の送信回路の１相分を
示し、第７図は相手端から送信されてくるしゃ断器「切
」条件の受信回路１相分を示す。

これらの各例では本チャンネルを使用する関係上、平常
時と異なった信号を用いてしゃ断器「切」信号とするた
め、第８図に示すタイムチャートの様に矩形波を送受信
する方法を使用している。

送信側では第６図に示す様に、しゃ断器トリップ指令５
２ＴＸとしゃ断器「切」信号５２ＢＸとのアンド条件で
アンド回路１に出力が出る。次に、オンディレィタイマ
Ｔｏの時限後にアンド回路４の一方の入力を「１」とす
る。このオンディレィタイマＴｏはしゃ断器トリップ指
令５２ＴＸとしゃ断器「切」信号５２ＢＸが、一定時間
以上継続していることを確認するために設けている。こ
こでオンディレィタイマＴ１の出力は出ていないのでノ
ット回路３の出力は「１」となり、アンド回路４のもう
一方の入力も「１」となるため、その出力は「１」とな
る。これによりオア回路７を介して送信端のＦＭ電流差
動リす−ＲＹの送信信号のレベル制御信号が「１」とな
り、送信信号をレベルダウンさせる。

次に、オンディレィタイマＴ１の時限後、ノット回路３
の出力が「０」となり、アンド回路４の出力が「０」と
なる。これによりＦＭ電流差動リす−ＲＹのレベル制御
信号が「０」となり、送信信号を元の状態に戻す。次に
、オンディレィタイマＴ２の時限後に、アンド回路６の
一方の入力を「１」とする。この時、オンディレィタイ
マＴ３の出力はｒＯＪであるので、ノット回路５を介し
てアンド回路６のもう一方の入力を「１」とする。これ
によりアンド回路６の出力によりオア回路７を介して、
ＦＭ電流差動リす−ＲＹの送信信号のレベル制罪信号が
「１」となり、送信信号をレベルダウンさせる。次に、
オンディレィタイマＴ３の時限後、ノット回路５の出力
が「０」となり、アンド回路６の出力がｒＯＪとなるの
で、Ｆｌ［流差動リレ−ＲＹの送信信号レベル制御信号
がｒＯＪとなり、これにより一連の送信信号制御が終了
する。

これについての送信端での制御のタイムチャートを第８
図に示す。

次に、受信端では送信端からＦＭ電流差動リレーの本チ
ャンネルを介して送られてくる送信信号のレベルダウン
信号を、受信端のＦＭ電流差動リレーの本チャンネル用
じよう乱検出回路で検出し、送信端からのしゃ断器「切
」を検出する。

受信端では送信されてきたレベルダウン信号により、第
７図に示す受信端のＦＭ電流差動リす−ＲＹの本チャン
ネルじよう乱検出回路が動作し、ロック検出信号が出力
され、アンド回路１０に入力される。この時、しゃ断器
トリップ指令５２ＴＸも成立しているので、アンド回路
１０の出力が「１」となる。

これによりオンディレィタイマｔ、を起動する。このタ
イマの整定はＴ１＞６１である。ここで、送信端及び受
信端共に、しゃ断器トリ、ツブ指令５２１Ｘを起動条件
に入れているのは、再閉路させる間だけ本回路を使用す
るためであり、５２ＴＸは本回路のリセット条件として
も使用している。前記オンディレィタイマＱ、の時限後
、フリップ・フロップ回路Ｆ／Ｆ１がセットされて、そ
の出力Ｑが１１」となる。

次に、送信信号のレベルが正常レベルに復帰するので、
受信端のＦＭ電流差動リす−ＲＹのロック検出信号が復
帰し、ノット回路１１の出力がＮＪとなり、フリップ・
７０ツブ回路Ｆ／’Ｆｌの出力とのアンド条件でアンド
回路１４を介してオンディレィタイマｔ２の時限後にフ
リップ・フロップ回路Ｆ／Ｆ２のがセットされ、その出
力Ｑが「１」となる。このタイマの整定はＴｚ＞６２で
ある。

次に、送信側から再度レベルダウン信号が送信されてく
るので、受信端側ＦＭ電流差動リレーＲＹのロック出力
信号が出力され、アンド回路１５のアンド条件が成立し
て、オンディレィタイマ乙３の時限後に、フリップ・フ
ロップ回路Ｆ／Ｆ３がセットされ、その出力Ｑが「１」
となる。このタイマの整定はＴ：＋＞６３である。次に
、送信側でレベルダウン制御を止めることにより、フリ
ップ・７０ツブ回路Ｆ／Ｆ１とのアンド条件でアンド回
路１４を介してオンディレィタイマｔ２の時限後にアン
ド回路１３の全ての入力条件が成立し、フリップ・フロ
ップ回路Ｆ／Ｆ４がセットされて相手端しゃ断器「切」
検出用補助リレー１９が動作する。相手端しゃ断器「切
」信号受信回路の復帰は５２ＴＸの復帰により、フリッ
プ・フロップ回路Ｆ／Ｆ１、Ｆ／Ｆ２、Ｆ／Ｆ３、Ｆ／
Ｆ４をリセットすることにより行なう。受信端での上記
応動を示すタイムチャートを第８図に示す。

［背景技術の問題点］上記従来装置は専用の伝送路を使用せず、従来から使用
されている本チャンネルを使用して、相手端のしゃ断器
「切」信号を送受信するのをＦＭ電流差動リレーの伝送
路じよう乱検出機能を利用し、レベルダウン信号の送受
信で実現しており、優れた連系確認方法の一つである。

しかしながら、再閉路を行なう時に限って動作する回路
であるので、回路に使用している部品不良が発生しても
発見できず、その結果、事故様相が再閉路不可のケース
でも再閉路する不具合が考えられる。

［発明の目的］本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、より信頼性の高い連系確認回路を有するＦＭ電流差
動継電方式を提供することを目的としている。

［発明の概要］本発明では、上記目的を達成するために再閉路を実施し
ているＦＭ電流差動リレーを使用した装置で、再閉路連
系条件として相手端子側しゃ断器「切」条件を伝送路を
介して送受信しているものにおいて、点検によってしゃ
断器「切」条件を模擬して伝送路を介して相手端に送信
し、相手端では点検端からの送信信号を点検端へ返信し
、点検端では相手端から返信された信号で点検端子のし
ゃ断器「切」受信回路が動作することを確認する様にし
たものである。この点検は、再閉路実施時と同じ制御方
法によって、しゃ断器「切」信号送信回路を動作させ、
本チャンネルを介して相手端へ送信し、相手端からの返
信信号によって、相手端からのしゃ断器「切」信号検出
回路の動作確認を行なうので、信頼性の高い連系確認回
路を提供できることになる。

［発明の実施例〕以下図面を参照して実施例を説明する。第１図、第２図
は本発明の実施例で、第１図は第６図のアンド回路１に
オア回路２を追加したものであり、王は点検起動信号を
示す。

第２図は、第７図のしゃ断器トリップ指令５２ＴＸにオ
ア回路１７を追加したものであり、王は点検起動信号を
示す。

第１図、第２図の自端子の点検起動信号Ｔを「１」とす
ることにより、先ず、自端子では第１図で述べたしゃ断
器「切Ｊ時のＦＭ電流差動リす−ＲＹのレベル制御と全
く同じ制御を行なう。相手端子では第７図のＦＭＩ流差
動リレすＲＹの本チャンネルじよう乱検出回路が動作す
るが、しゃ断器トリップ指令５２ＴＸ及び点検起動信号
Ｔが「０」となっているため、受信回路は動作しない。

しかし、第５図において、点検起動端子をＡ端子とし相
手端子をＢ端子とすると、Ｂ端子のしよう乱検出回路２
６Ｂが動作するため、その出力が「１」となり、ノイズ
ロックチャンネル用じよう乱検出回路２４Ｂを制御して
、ノイズロックチャンネルの送信信号をレベルダウン制
御する。これにより点検起！Ｉ７１端子では、ノイズロ
ックチャンネル用じよう乱検出回路２４Ａが動作し、オ
ア回路２９Ａを介してＦＭ電流差動リレーがロック検出
信号ＬＡを出力するので、前述した第７図のしゃ断器「
切」受信回路が動作する。

従って、しゃ断器「切」送信回路及び伝送系が正常であ
れば、しゃ断器「切」受信回路には送信信号と同じ信号
が送り返されてくることになる。

このためしゃ断器「切」受信回路が正常であれば、Ｂ端
子のしゃ断器「切」検出用補助リレー１６が動作するの
で、この動作により点検良好と判定する。

［発明の効果］以上説明した如く、伝送路によって再閉路連系条件の送
受信を実施しているＦＭ電流差動継電方式において、伝
送系を含めた連系確認回路の点検を簡単な回路を付加す
ることによって実施出来るので信頼性の高い装置を提供
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＦＭ電流差動継電方式に適用する
一実施例の自端しゃ断器「切」信号送信回路図、第２図
は本発明によるＦＭ電流差動継電方式に適用する一実施
例の相手端しゃ断器「切」信号受信回路図、第３図は一
般的なＦＭ１ｌ流差動リレ一方式の概略図、第４図は多
相再閉路方式において２回線合計で２相以上の健全相を
検出する回路図、第５図は伝送路を介して自端子及び相
手端しゃ断器「切」信号の送受信を行なう従来のＦＭ電
流差動リレ一方式の概略図、第６図は従来の自端しゃ断
器「切」信号送信回路図、第７図は従来の相手端しゃ断
器「切」信号受信回路図、第８図は第６図、第７図の回
路の動作を説明するタイムチャートである。１．４．６．１０．１３．１４．１５・・・アンド回路
２．７．１７．２７Ａ、　２７Ｂ、　２９Ａ、　２９Ｂ
・・・オア回路３．５．１１．１２・・・ノット回路ＴｏｓＴ１　、Ｔ２　　、Ｔ３　　、ｅｌ、ｅ；２．６
３・・・オンディレィタイマＦ／Ｆ１〜Ｆ／Ｆ４・・・フリップ・７０７１回路８Ａ
、８Ｂ・・・しゃ断器「切」送信回路９Ａ、９Ｂ・・・
しゃ断器「切」受信回路１６・・・しゃ断器「切」検出
用補助リレー１９・・・相手端しゃ断器「切」検出用補
助リレー２２Ａ　、２２Ｂ・・・周波数変換回路２３Ａ
　、　２３Ｂ・・・差動電流検出回路２４Ａ　、２４Ｂ
・・・ノイズロックチャンネル用じよう乱検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

自端子及び相手端子で得られる電流電気量を伝送路を介
して相互に送受信し、自端子及び相手端子電流電気量の
差動量により保護区間内事故を検出すると共に、再閉路
機能を有し、かつ再閉路のための相手端しゃ断器「切」
条件を連系確認条件とし、伝送路を介して送受信する機
能を有するＦＭ電流差動継電方式において、点検により
自端子のしゃ断器「切」信号送信回路を動作させて相手
端子へ送信し、これを受けた相手端子からの返信信号の
受信によって、相手端子のしゃ断器「切」信号検出回路
の動作確認を行なうことを特徴とするＦＭ電流差動継電
方式。