JPS6281926A

JPS6281926A - 保護継電装置

Info

Publication number: JPS6281926A
Application number: JP21906785A
Authority: JP
Inventors: 雅嗣山田; 服部　正宏
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-10-03
Filing date: 1985-10-03
Publication date: 1987-04-15

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】し発明の技術分野１本発明は、保護継電装置、特に税調時に引外し阻止を行
なう回路を備えた保護継電装置に関するものである。

［発明の技術的前頭］距離継電器を使用した送電線保護継電装置は、苛酷な電
力動揺や脱調時に動作することがある。

従って、通常の送電線保護継電装置とは別に、専用の保
護継電装置が設問されるのが一般的である。

この専用保護継電装置は電力系統のしかるべき位置に設
置され、脱調現象を検出すると、しかるべきしゃ断を行
なうｄ務を持つ。この様に脱調現蒙に対する保護は専用
装置に行なわせるために、送電線保護継電装置には、以
下に述べる様な税調時用外し阻止を行なう回路（以下脱
調ロック回路と言う）が設置されている。

第３図は税調検出の原理を説明覆るためのＲ−Ｘ図、第
４図は従来の税調ロック機能を持った保護継電装置のし
や１ｇｉ器引外し回路のブロック図である。第３図のＲ
−Ｘ図に示される如く、動作範囲の異なったモー特性１
７、オフセットモー特性１を有する２個の距離継電器を
設け、オフセラ１−モー特性の動作域がモー特性の動作
域を完全に含む様にする。この時、継電器の見るインピ
ーダンスが、オフセットモー特性の動作域１内で、かつ
モー特性の動作域１７外に存在する時間が、ある一定時
間以上であれば脱調と判断して、モー特性によるしゃ断
器用外しを阻止する。

即ち、この脱調検出方法は、事故時は距離継電器の見る
インピーダンスが急変して、第３図の１０点に示すリレ
ーの最大感度角（これは送電線のインピーダンス角に合
せである）上に存在するのに対して、税調時は継電器の
見るインピーダンスか第３図の１６に軌跡を示す様に、
徐々に変化することに着目したものである。

今、送電線の保護区間内に脱調が発生したとすれば、継
電器の見るインピーダンスは第３図のインピーダンス軌
跡１６の様に、Ｒ−Ｘ図上を除々に移動し、先ず、オフ
レットモー特性１の内部に入って、第４図中の回路１に
出力「１」を生じる。

一方、回路１７の出力は軌跡がモー特性の内部に移動す
るまでは「０」のままであるため、アンド回路３の出力
にはある時間「１」を生じる。この時間が限時継電器４
の動作時間以上となれば、限時継電器４の出力に「１」
を生じ、これがフリップ・フロップ５にて保持され、否
定回路１１の出力にｒＯＪを生じて、しゃ断器用外し回
路を阻止する。その後、インピーダンス軌跡１Ｇがモ＝
特竹中に入ると、アンド回路３の出力はｒＯＪになるが
、前記フリップ・フロップ５の保持作用により、しゃ断
器用外し阻止が継続される。

なお、フリップ・フロップ５の保持解除は、税調時のイ
ンピーダンス変化が遅くなり、オフゼッｉ−モー継電器
の動作域外に存在する１１５ｉ間が、限時継電器９の動
作時間以上となった場合に行なわれる。

一方、保護区間内事故時には、オフセラ１〜モー及びモ
ー特性を有する継電器は、略同時に動作するため、限時
継電器４は出力を生じることはなく、従って否定回路１
１の出力は「１」のままであり、モー特性１７を有する
継電器の出力とのアンド回路１２に出力「１」を生じ、
しゃ断固用外しが行なわれる。通常の脱調現象は３相平
衡した現象、即ち、３相短絡と類似の現象であるため、
この検出には３相中の代表の１相、例えばａｂ、　ｂｃ
Ｓｃａ相のうちのａｂ相に継電器を設置すれば良い。し
かしながら１相のみの設置では、脱調現象は確実に検出
できるが、実事故時に誤って税調と検出して、しゃ断器
用外しを阻止する不具合を生じる。

即ち、今、距離継電器１．１７はａｂ相に対して設置さ
れているとする。ここで、ｂｃ相に２相知絡が発生する
と、ｂｃ相の継電器の見るインピーダンスは、第３図の
Ｐｏ点となるが、ａｂ相の継電器の見るインピーダンス
は第３図の１１点となるため、税調検出回路が起動し、
限時継電器４の動作時間後に、しゃ断器用外しを阻止す
る不具合となる。

この不具合を解消するためには、第３図に示すモー特性
による継電器の出力１７をａｂ％ｂｃ、　ｃａの３相の
オア出力とすれば良い。この様にすれば、前述の不具合
に対してはｂｃ相に設置したモー特性の継電器は、第３
図のＰｏ点に示すインピーダンスを見て動作するため、
アンド回路＄には出力を生じることなく、限時継電ｆｆ
１４は動作しないため不要な脱調検出は防止される。こ
の方法は、第３図中１７で示すしヤＩｇｉ器引外器用外
継電器が各相に設置されている場合には容易に構成する
ことが可能であり、従来より用いられている、１上述の如く、３相回路の各相に継電器が設置され、合ｍ
ｌ　３個の継電器で３相電力系統の保護を行なう、所謂
各相形距離継電方式とは別に、３相系統を１相分相当の
１個の継電器にて保護する切替形距離継電方式なるもの
がある。

第５図は切替形距離継電器のブロック図である。

第５図において、１８は背後電源、１９は母線、２１は
送電線、２０はル１器用変流器（以下ＣＴと占う）、２
２は計器用変成器（以下吋と言う）である。そして３相
の電圧・電流は夫々ＰＴ、ＣＴを介して切替形距離継電
器１４の中の１３ａ、　１３ｂ及び１３ｃにて示す各相
に設置された故障相検出継電器に導入され、これらの継
電器の動作結果をもとに、故障相選別回路２３にて故障
相が選別される。即ち、事故がｂｃ相の２相知絡の場合
には、故障相検出継電器１３ｂ　、　１３Ｃが動作した
後、故障相選別回路２３の出力により、電圧・電流切替
回路２４で、３相電圧・電流中Ｖｂｃ（ｂｃ相間電圧）
、及びｌ　ｂｃ　（ｂｃ４ｎ雷流〉が選択され、この電
圧・電流は測距回路２５へ導入され、事故点までの距離
判定を行なう様構成される。この様な切替形距離継電器
による保護装置の場合でも、脱調に対する応動は各相形
距離継電器の場合と同様であり、脱調ロック回路が必要
である。

第６図は切替形距離継電器を用いた保護装置に税調ロッ
ク回路を付加した場合の各距離継電器の特性を示す図で
あり、図中１４は切替形距離継電器の特性、１及び２は
税調検出のための継電器の特性である。そして前述した
如く、税調時には確実に脱調ロックを行ない、一方実事
故時には誤って税調ロックを行なわない様にするために
は、継電器１は３相中の特定の相に１相分、継電器２は
３相中の各相に合計３相分を設置すれば、各相形距離継
電器の場合と同様に構成できる。

［背ｍ技術の問題点］上記構成では主機能であるしゃ断器引外し用の継電器は
、３相に対して１相分のみ設置して構成の簡素化を図っ
たにも拘らず、（ｑ加機能である脱調検出のためには、
継電器１として１相、継電器２としては３相分の合計４
個の継電器を設置することになり、特に経済性の面から
好ましくない。

［発明の目的１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、継電器要素を最少にし、かつ税調ロック機能を備え
た保護継電装冒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、故障相検出継電器が３相とも動作している
時、又は税調検出のために設置された２つの継Ｎ器へ導
入されている電気量の、該当する相と同一相の故障相検
出継電器のみが動作している時に限り、前記２つの継電
器の応動比較による脱調検出機能を生かす様にするもの
である。

［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図は本発明
による保護継電装はの一実施例の構成図である。第１図
において、第４図と同一機能を有する回路には同一符号
がイ」シである。第１図の１．２は第６図中１．２にて
示す特性を有づ−る継電器の出力であり、これらは３相
交流の特定の１相、例えばａｂ相相線雷電圧び電流に応
動フる様に、夫々１相分のみが設置される。同じく第１
図中の１４は、第６図中に１４にて示す特性を有する切
替形距離継電器の出力であり、保護系統の事故相の種類
に応じて事故点までのインピーダンスを測定し、その動
Ｖ￥域内の場合には出力を生じ、し−断器を例外ず様に
構成される。１０はアンド回路、１３ａ、　１３ｂ及び
１３ｃは第５図に示す各相に設置された故障相検出継電
器の出力である。その他の構成は第４図と同様である。

先ず、実事故時について睨明する。ここで継電器１及び
２は３相分の代表の１相であるａｂ相に設置されており
、事故はｂｃ相の２相短絡を考える。

この場合は故障相検出継電器中１３ｂ及び１３ｃに出力
を生じるが、ａ相は健全相であるため１３ａには出力を
生じず、アンド回路１０の出力は「Ｏ」のままである。

従ってａｂ相に設置された継電器１及び２は、ｂｃ相２
相知絡時は、第３図に示す１１点の如きインピーダンス
を見るため、継電器１は動作、継電器２は不動作となっ
ても、アンド回路３には出力を生じず、税調検出用の限
時継電器４は起動されない。

従って、フリップ・フロップ５はセットされず、その出
力は「０」であり、否定回路１１の出力１よ「１」のま
まである。ここで切替形距離継電器は、ｂｃ相２相短絡
事故であるため、Ｖｌ）Ｃ及びｌｂｃの電気量が印加さ
れて測距を行なった後、その結果が整定値以内であれば
出力を生じるため、これがアンド回路１２を経て、しゃ
断器引外しに至る。

即ち、第１図の如く、脱調検出用の継電器１及び２を各
々１相のみに設置して、故障相検出継電器が３相とら動
作していることを条件にして、脱調検出回路を起動さけ
れば、実事故時に誤って税調検出して、しゃ断器引外し
を阻止するという不具合を解決することができる。

次に、脱調時の応動について説明する。匍述の如く通常
の１２調は、３相平衡した現象、即ち、３相短絡と類似
した現象であるため、故障相検出継電器１３ａ、　１３
ｂ及び１３ｃは共に動作し、アンド回路１０には出力「
１」を生じる。ここで第６図に示す如く、脱調時のイン
ピーダンス軌跡１６は、先ず、１２点にて継電器１の動
作域に入るが、１３点へ移動するまでに限時継電器４の
動作峙問以上経過するため、フリップ・フロップ５がセ
ットされ、否定回路１１へ信号「１」を入力し、否定回
路１１の出力は「０」となる。この時点ではしｐ断器例
外し用の切替形距離継電器１４は不動作である。その後
、脱調の軌跡１６が１４点に移動し、しゃ断器例外し用
継′Ｆｉ器（切替形距離継電器）１４の動作域に入って
きても、否定回路１１の出力はフリップ・７０ツブ５の
保持作用により、ｒＯＪを継続するため、しゃ断器例外
しは阻止される。

更に、時間が杼道して脱調軌跡が８５点・→Ｐ６点→Ｐ
７点へと移動した場合は、前出のＰ２点→Ｐ３点→Ｐ４
点と全く逆の応動となるが、否定回路１１の出力はｒＯ
Ｊを継続し、しゃ断器例外し回路は阻止されたままであ
る。

即ち、脱調時にも確実に脱調検出を行ない、しや断器例
外し阻止を行なうことができる。

第２図は本発明の他の実施例を示すものである。

第２図において、第１図との相違点は、故障相検出継電
器としては、３相全てを使用するのではなく、継電器１
及び２が設置しである相と同一相の故障相検出継電器の
みを使う点である。

即ち、第２図の継電器１及び２は、３相系統の３つのａ
ｂ、　ｂｃ、　ｃａ相のうち、ａｂ相に設置しである場
合の実施例を示すものであり、故障相検出継電器として
は、同一相であるａ相及びｂ相の１３ａ及び１３ｂが使
用されている。

先ず、実事故時の応動について説明する。前述と同様に
ｂｃ相２相短絡を考えると、故障相検出継電器としては
１３ｂ及び１３Ｃ／ｆｉ動作づる。ここでａ相は健全相
ゆえ、１３ａは動作しないため、第２図中のアンド回路
１０には出ノ】を生じない。従って脱調検出回路は起動
されず、以後の回路の応動は前述のｂｃ相２相短絡時と
全く同様であり、実事故時に誤って１２調検出すること
はない。

次に、１税調時の応動について説明する。前述の如く、
通常の脱調は３相短絡と類似の現免ゆえ故障相検出継電
器１３ａ及び１３ｂは共に動作し、アンド回路１０には
出力「１」を生じる。従ってこの後は、継電器１及び継
電器２の応動比較により前述の脱調時の場合と全く同じ
回路応動となり、脱調検出の後、しゃ断器例外しは確実
に阻止される。

なお、第２図は継電器１及び２がａｂ相（相聞）に設置
されている場合の実施例を示したが、もしｂｃ相に設置
されていれば、１３ｂ及び１３ｃの２つの故障相検出継
電器と組合せればよく、又、継゛危器１及び２がＣａ相
に設置されてい、れば、１３ｂ及び１３Ｃの２つの故障
相検出継電器と組合ければ良い。

要は、継電器１及び２の設置されている相と同一相の故
障相検出継電器との組合せとすれば良い。

なお、第１図、第２図中、故障相検出継電器としては、
電流のみを導入した過電流リレーを示しているが、故障
相の検出機能を有する継電器であれば、電圧又は電圧・
電流の両者にて駆動される継電器であっても、本発明に
適用可能なことは明らかである。

［発明の効！！］以上説明した如く本発明によれば、切替形距離継電器と
、系統の３相のうちの任意の１相のみに設置した動作域
の異なる２つの継電器により、税調時には確実に脱調検
出としゃ断器例外しを行ない、実事故時には誤って脱調
検出に至ることの皆無な保護継電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による保護継電装置の脱調検出及びしゃ
断器例外しの実施例図、第２図は本発明の他の実施例図
、第３図は脱調検出の原理を説明するためのＲ−Ｘ図、
第４図は従来の脱調検出及びしゃ断器例外し回路のブロ
ック図、第５図はり８形距離リレーの構成を説明するた
めの図、第６図は本発明の実施例を構成する距離継電；
Ｓの特性を示すためのＲ−Ｘ図である。１・・・オフセットモー継電器の出力２・・・モー継電器の出力３．８．１０．１２・・・アンド回路４．９・・・限時＠＃電器　５・・・フリップ・フロッ
プ６．７．１１・・・否定回路１３ａ、　１３ｂ、　１３ｃ・・・故障相検出継電器１
４・・・切替形距離継電器１５・・・継電器の最大＠麿角１Ｇ・・・脱調時のインピーダンス軌跡１７・・・モー
特性の継ｒＴｉ器出力１８・・・背後電源　　　　１９・・・母線２０・・・
計器用変流器　　２１・・・送電線２２・・・計器用変
成器　　２３・・・故障相選別回路２４・・・電圧・電
源切８回路２５・・・測距回路

Claims

【特許請求の範囲】

３相電力系統の電圧・電流を入力し、系統事故時の事故
相を検出するために各相に設置された第１の継電器と、
前記電力系統の３相のうちの任意の相の電圧・電流に応
動する第２の継電器と、前記第２の継電器と同一相の電
圧・電流に応動し、第２の継電器よりも広い動作域を有
する第３の継電器とを備え、前記第１の継電器が３相と
も動作している時、又は前記第１の継電器のうち、第２
及び第３の継電器と同一相の継電器が動作している時に
限り、前記第２の継電器と第３の継電器との応動比較に
より電力系統の脱調を検出することを特徴とする保護継
電装置。