JPS6315811B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力系統の送電線を保護するデイジタ
ル式差動保護継電方式に関する。

電力系統を保護する保護継電装置（以下、リレ
ーと略称する）は、系統の拡大、電源容量および
短絡容量の増大、送電線の超高圧化、長距離化、
ケーブル化等に伴ないリレー性能、即ち事故判定
速度と判定精度の向上が要求され、初期の電磁形
リレーからトランジスタ形リレーへと技術進歩に
伴ない発展してきた。現在はマイクロコンピユー
タの出現により従来のアナログ方式とは異なつた
デイジタル方式によるコンピユータリレーの開発
が各方面でなされ、様々なデイジタル保護方式が
提案されている。

しかしながら、従来のアナログリレーを含め、
これまで提案されているデイジタル保護方式の大
部分はその保護原理が単一の基本周波数成分に着
目した交流理論に基づくものであつた。このため
入力に他周波成分が重畳した場合は大きな誤差と
なり、誤動作、誤不動作を招くことになる。これ
を避けるため入力段にフイルタを設置して基本周
波数以外の成分を除去しなければならず、論理的
には基本周波数の１周期（50Hzで20ｍｓ）のフイ
ルタ過渡遅れ分が生じ、これがリレーの動作時間
遅れの主要因となつていた。またフイルタはリレ
ーの精度を決定する主要因でもあるため、フイル
タの設計は動作速度と動作精度というリレーの性
能を決定するものであつた。

一方、電力系統では送電線の超高圧化およびケ
ーブル系統の増設に伴う静電容量の増大のため事
故が発生すると非常に激しい過渡現象が生じてい
る。しかもこの過渡現象は線路抵抗の減少によつ
て系統時定数が長くなつているため相当長く続く
傾向にある。このため、事故時にリレーに入力さ
れる電圧、電流も時定数の長い歪率の大きい歪波
形となり、高精度に事故を判別しようとすると忠
実に基本波のみを通過させるフイルタの設置は不
可避である。

しかしながら、短絡容量の増大と送電線の長距
離化によつて過渡安定度の維持および向上のため
にますます高速度な事故除去が必要であり、リレ
ーの動作速度も速いものが要求されている。従つ
て、これまでのような交流理論によるリレー原理
では、基本波の１周期分というフイルタの過渡遅
れ分を持つため、このような要求を満たすために
は本質的な欠陥があつた。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、
従来の単一周波数に基づいた交流理論による従来
のリレーでは動作時間に限界を有していたのを、
時間に基づく新しい原理を導くことにより、これ
を応用した高速度で、高精度な、しかも本質的に
デイジタルコンピユータ形リレーに適した差動保
護継電方式を提供しようとするもので、以下本発
明を従来例と比較しながら詳細に説明する。

まず、分布定数を持つ送電線の偏微分方程式に
ついて述べる。

第１図は送電線一条に対する等価回路図で、単
位長当りの分布定数であるインダクタンスＬ
（Ｈ／Km〕、抵抗Ｒ〔Ω／Km〕、キヤパシタンスＣ
〔Ｈ／Km〕、コンダクタンスＧ〔〓／Km〕が線路に
そつて分布する様を表わしている。図中ｅ（０、
ｔ）、ｉ（０、ｔ）は位置ｘ＝０、時刻ｔにおける
電圧、電流で、時間ｔに関して既知量あるいは計
測量である。ｅ（ｘ、ｔ）、ｉ（ｘ、ｔ）は送電線
の位置ｘ＝ｘ、時刻ｔにおける電圧、電流であ
り、これらは次の偏微分方程式を満足する事は周
知である。

この偏微分方程式をｘについて積分しｘの境界
条件を考慮すれば解を得る。境界条件としてｘ＝
０点の電圧、電流を用い、位置ｘ＝０点をリレー
の設置点とすれば、この解は位置ｘ＝ｘ点の電圧
ｅ（ｘ、ｔ）、電流ｉ（ｘ、ｔ）のふるまいをリレ
ー設置点の電圧ｅ（０、ｔ）、電流ｉ（０、ｔ）で
表わすものとなる。

(1)式において、時間偏微分演算子∂／∂tをｐとお いて行列表現すれば次のようになる。

ここで とおくと、ｕについて、次のようなｘの１階微分
方程式となる。

−ｄ／dxｕ（ｘ、ｔ）＝（Ａ＋Bp）ｕ（ｘ、ｔ）……(3
) (3)式を境界条件を考慮して解くと次式となる。

ｕ（ｘ、ｔ）＝ε^-(A+Bp)ｕ（０、ｔ） ……(4) ここでε^-(A+Bp)ｕを（テーラ展開し(4)式に代入
すると次式になる。

ｕ（ｘ、ｔ）＝ｕ（０、ｔ）−（Ａ＋Bp）ｕ（０、ｔ）
ｘ＋（Ａ＋Bp）²u（０、ｔ）x²／２！ −（Ａ＋Bp）³u（０、ｔ）x³／３！＋……… また、 （Ａ＋Bp）²＝A²＋（AB＋BA）ｐ＋B²p² （Ａ＋Bp）³＝A³＋（A²B＋ABA＋BA²）ｐ＋（AB²
＋BAB＋B²A）p²＋B³p³ であるから、これを前式に代入すれば ｕ（ｘ、ｔ）＝ｕ（０、ｔ）−｛Au（０、ｔ）＋Ｂ∂／
∂tｕ（０、ｔ）｝ｘ＋｛A²u（０、ｔ）＋（AB＋BA）∂
／∂tｕ
（０、ｔ） ＋B²∂²／∂t²ｕ（０、ｔ）｝x²／２！−｛A³u（０、
ｔ）＋（A²B＋ABA＋BA²）∂／∂tｕ（０、ｔ） ＋（AB²＋BAB＋B²A）∂²／∂t²ｕ（０、ｔ）＋B³∂³
／∂t³ｕ（０、ｔ）｝x³／３！＋……………(5) となる。

以上により、偏微分方程式の解(5)式を得た。ま
た(5)式において、ｘの３次以上の項は小さく無視
できるので、次式を得る。

(6)式から電流ｉ（ｘ、ｔ）に着目しその符号を
反対にすれば本発明の原理式である次式を得る。

ｉ（ｘ、ｔ）＋ｉ（０、ｔ）−｛Ge（０、ｔ）＋Ｃ∂／
∂tｅ（０、ｔ）｝ｘ＋｛GRi（０、ｔ）＋（CR＋GL）∂
／∂tｉ（０、
ｔ） ＋CL∂²／∂t²ｉ（０、ｔ）｝x²／２！＝０ ……(7) さらに(7)式を時間ｔについて偏微分すれば本発
明の別な原理式である次式を得る。

∂／∂tｉ（ｘ、ｔ）＋∂／∂tｉ（０、ｔ）−｛Ｃ∂／
∂tｅ（０、ｔ）＋Ｃ∂／∂tｅ（０、ｔ）｝ｘ＋｛GR∂
／∂tｉ（０、ｔ） ＋（CR＋GL）∂²／∂t²ｉ（０、ｔ）＋CL∂³／∂t³ｉ
（０、ｔ）｝x²／２！＝０……(8) 以上、本発明の原理式である(7)式、(8)式を得る
過程を示してきた。

一方、従来の交流理論では前記(1)式を積分する
際に時間ｔを周波数ωにフーリエ変換によつて置
き換える積分の一手法を用いており、その結果が
次の(9)式となるのは周知である。

I〓（ｘ、ω）＋I〓（０、ω）−（Ｇ＋jωc）
xE〓（０、ω）＝０……(9) ただし、ｘの２次項は省略し、Ｔを１周期とし
て I〓（ｘ、ω）＝１／Ｔ∫^T ₀−ｉ（ｘ、ｔ）ε^-j〓^tdt I〓（０、ω）＝１／Ｔ∫^T ₀ｉ（０、ｔ）ε^-j〓^tdt E〓（０、ω）＝１／Ｔ∫^T ₀ｅ（０、ｔ）ε^-j〓^tdt である。

このような従来の交流理論における従来のリレ
ーのブロツク図を第２図に示す。この従来のリレ
ーは時間ｔに関して得られるリレー設置点の電圧
ｅ（ｔ）、電流ｉ（ｔ）を入力し、これを周波数変
換回路２１で単一周波数の量E〓（ω）、I〓（ω）にフ
ーリエ変換し、次の判定回路２２で様々なリレー
原理によつて事故の有無を判定するものである。

このような従来の交流理論に基づく従来のリレ
ーは周波数変換回路２１と、判定回路２２から構
成され、周波数変換回路２１は必要不可欠のもの
である。このため、電磁形リレーあるいはトラン
ジスタ形リレーなどのアナログリレーはLCRフ
イルタによつて、またデイジタル形コンピユータ
リレーはデイジタルフイルタによつて、この周波
数変換回路を備えているのである。しかしなが
ら、着目する周波数が基本周波数（たとえば50
Hz、60Hz）であるため、このフイルタの過渡応答
時間が１周期程度あり、判定回路２２の処理時間
がいくら速くても総合的なリレーの動作時間には
限界があつたのである。

本発明は以上述べた交流理論による従来形のリ
レーの動作時間の限界という欠点を改良するため
に、前述したように時間に基づく新しい原理を導
くことにより、これを応用した高速度で、かつ高
精度な、しかも本質的にデイジタルコンピユータ
形リレーに適した差動保護継電方式を提供するも
のである。

第３図は本発明による差動保護継電方式の一実
施例を示し、同図において３１は被保護送電線、
３２は変流器、３３は電圧変成器、３４は変流
器、３５ａ〜３５ｃはアナログ−デイジタル変換
部、３６はアナログ−デイジタル変換部３５ｃの
出力を送信する送信器、３７は受信器であつて、
送信器３６から受信器３７へマイクロ波等を用い
て電流i₂（ｔ）情報を伝送している。ここでは、
情報伝送路にマイクロ波等を用いた場合を図示し
てあるが、これは光フアイバ等を用いることもで
きる。３８はアナログ−デイジタル変換部３５
ａ，３５ｂおよび受信器３７の出力が供給される
コンピユータリレーである。ここでは、変流器３
２および電圧変成器３３によつて得られる自電気
所の電流、電圧を夫々i₁（ｔ）、e₁（ｔ）とし、ま
た変流器３４によつて得られる相手電気所の電流
i₂（ｔ）とすれば、これらはアナログ−デイジタ
ル変換器３５ａ〜３５ｃによつて、サンプリング
されデイジタル量としてコンピユータリレー３８
に入力される。このコンピユータリレー３８の内
部には、第４図のような機能ブロツクを内蔵して
いる。第４図から判るようにコンピユータリレー
３８に前述した電圧e₁（ｔ）および電流i₁（ｔ），i₂
（ｔ）の各デイジタル情報が入力されると、まず
微分回路４１において、これらの各デイジタル情
報を時間ｔに関して偏微分して、判定回路４２に
おける判定演算に必要な時間偏微分値などを判定
回路４２に出力し、判定回路４２において様々な
リレー原理によつて事故の有無を判定し、判定結
果を出力するものである。

次にコンピユータリレー３８における微分回路
４１、判定回路４２のプログラムに基づく動作演
算などについて判定回路４２において利用される
判定式がどれを用いるかによつて以下の〔〕〜
〔〕の場合に分けて説明する。

〔〕 (7)式において、ｘ＝ｌとすればi₁（ｔ）＝ｉ
（０、ｔ）、e₁（ｔ）＝ｅ（０、ｔ）、i₂（ｔ）＝ｉ
（ｌ、ｔ）、 ｄ／dti₁（ｔ）＝∂／∂ti₁（ｔ）、 ｄ／dte₁（ｔ）＝∂／∂te₁（ｔ） であるから、差動量I_Aが(10)式の如く求まる。

I_A＝i₂（ｔ）＋i₁（ｔ）−｛Ge₁（ｔ）＋Ｃｄ／dte₁
（ｔ）｝ｌ＋｛GRi₁（ｔ）＋（CR＋GR）ｄ／dtd₁（ｔ）
＋CLd²／dt²i₁（ｔ）｝l²／２！ ……(10) たゞし、Ｌ、Ｒ、Ｃ、Ｇは送電線の単位長当
りの分布定数で、Ｌはインダクタンス、Ｒは抵
抗、Ｃはキヤパシタンス、Ｇはコンダクタンス
である。またｌは被保護送電線の距離である。

送電線の内部に事故がなければ I_A＝０ ……(11) 内部事故の場合は I_A≠０ ……(12) であるので、K₀を定数として ｜I_A｜≧K₀ ……（13） の時、内部事故と判定する。

従つて判定回路４２が（13）式を適用する場
合、コンピユータリレー３８ではまず微分回路
４１においてプログラムにより入力e₁（ｔ）、i₁
（ｔ）、i₂（ｔ）の時間微分値 ｄ／dte₁（ｔ）、ｄ／dti₁（ｔ）、d²／dt²i₁（ｔ） を求め、これらの微分値およびe₁（ｔ）、i₁
（ｔ）、i₂（ｔ）を、たとえば図示の如く判定回
路４２に入力し、判定回路４２において、プロ
グラムによつて前記(10)式の作動量I_Aを演算し、
この演算結果の絶対値の大きさが所定値K₀以
上の時、即ち（13）式を満たす時、送電線の内
部事故と判定し、トリツプ指令を出力する。つ
まりコンピユータリレー３８は(10)式の演算を行
ない、その演算結果の絶対値の大きさが所定値
K₀以上のときコンピユータリレーは送電線の
内部事故と判定し、トリツプ指令を出力する。

〔〕 前記(10)式を時間ｔに関して偏微分すると、
次の差動量I_Bが（14）式の如く求まる。

I_B＝ｄ／dti₂（ｔ）＋ｄ／dti₁（ｔ）−｛Ｇｄ／dte₁（
ｔ）＋Ｃd²／dt²e₁（ｔ）｝ｌ＋｛GRｄ／dti₁（ｔ） ＋（CR＋GL）d²／dt²i₁（ｔ）＋CLd³／dt³i₁（ｔ）｝
l²／２！……（14） この場合も〔〕の場合と同様に、K₁を定
数として ｜I_B｜＞K₁ ……（15） の時、送電線の内部事故と判定する。

従つて、コンピユータリレー３８では、まず
微分回路４１において、プログラムによりe₁
（ｔ）、i₁（ｔ）、i₂（ｔ）時間微分値 ｄ／dte₁（ｔ）、d²／dt²e₁（ｔ）、 ｄ／dti₁（ｔ）、d²／dt²i₁（ｔ）、 d³／dt³i₁（ｔ）、ｄ／dti₂（ｔ） を算出し、これらの微分値を判定回路４２に出
力する。判定回路４２において、プログラムに
より前記（14）式の差動量I_Bを演算し、その演
算結果の絶対値の大きさが所定値K₁より大き
い時、即ち（15）式を満たす時、送電線の内部
事故と判定し、トリツプ指令を出力する。つま
りコンピユータリレー３８は（14）式の演算を
行ない、その演算結果の絶対値の大きさが所定
値K₁より大きい時、コンピユータリレー３８
は送電線の内部事故を判定し、トリツプ指令を
出力する。

〔〕 前記(10)式の差動量I_Aと前記（14）式の差動
量I_Bとから、各々の絶対値の和がK₃、K₄を定
数として ｜I_A｜＋K₃｜I_B｜K₄ ……（16） の時、送電線の内部事故と判定する。この
（16）式の判定式によると、内部事故時の値が
平滑化されるので、前記（13）式や（15）式の
判定式に比べより信頼度の高い内部事故判定が
可能である。

従つて、コンピユータリレー３８では、まず
微分回路４１において、プログラムによりe₁
（ｔ）、i₁（ｔ）、i₂（ｔ）の時間微分値 ｄ／dte₁（ｔ）、d²／dt²e₁（ｔ）、 ｄ／dti₁（ｔ）、d²／dt²i₁（ｔ）、 d³／dt³i₁（ｔ）、ｄ／dti₂（ｔ） を算出し、これらの微分値およびe₁（ｔ）、i₁
（ｔ）、i₂（ｔ）を判定回路４２に入力し、判定
回路４２において、プログラムによつて前記(10)
式および前記（14）式の差動量I_AおよびI_Bを演
算し、さらに各々の絶対値の和即ち（16）式の
左辺を演算し、その演算結果が所定値K₄以上
の時、即ち（16）式を満たす時送電線の内部事
故と判定し、トリツプ指令を出力する。つまり
コンピユータリレー３８は(10)式および（14）式
の演算を行ない、差動量I_AおよびI_Bの夫々の絶
対値の和（（16）式の左辺）が所定値K₄以上の
時、送電線の内部事故と判定し、トリツプ指令
を出力する。

〔〕 前記(10)式の差動量I_Aと前記（14）式の差動
量I_Bとから、各々の自乗値の和がK₅、K₆を定
数として I_A ²＋K₅I_B ²K₆ ……（17） の時、送電線の内部事故と判定する。この
（17）式の判定式による場合も、〔〕の場合と
同様に内部事故時の値が平滑化されるので、前
記（13）式や（15）式の判定式に比べ、より信
頼度の高い内部事故判定が可能である。

従つて、コンピユータリレー３８では、まず
微分回路４１においてプログラムによりe₁
（ｔ）、i₁（ｔ）、i₂（ｔ）の時間微分値 ｄ／dte₁（ｔ）、d²／dt²e₁（ｔ）、 ｄ／dti₁（ｔ）、d²／dt²i₁（ｔ）、 d³／dt³i₁（ｔ）、ｄ／dti₂（ｔ） を算出し、これらの偏微分値およびe₁（ｔ）、i₁
（ｔ）、i₂（ｔ）を判定回路４２に入力し、この
判定回路４２においてプログラムによつて前記
(10)式および前記（14）式の差動量I_AおよびI_Bを
演算し、さらに各々の自乗の和即ち（17）式の
左辺を演算し、その演算結果が所定値K₆以上
の時、即ち（17）式を満たす時送電線の内部事
故と判定し、トリツプ指令を出力する。つまり
コンピユータリレー３８は(10)式および（14）式
の演算を行ない、差動量I_AおよびI_Bの夫々の自
乗の和が所定値K₆以上の時、送電線の内部事
故と判定し、トリツプ指令を出力する。

以上〔〕〜〔〕において、送電線の種類に
よつてコンダクタンスＧが無視できる場合はＧ＝
０とし、また線路長が短い場合はI_A，I_Bのｌの２
次項が無視できるので、演算しないで、簡略化し
た形で行なうことができる。また外部事故時の大
電流通過時の変流器等の比例誤差分による誤動作
を避けるため抑制量を判定式に行なうことも可能
である。

最後にコンピユータリレー３８内蔵の微分回路
４１は前述したように電圧e₁（ｔ）、電流i₁（ｔ），
i₂（ｔ）の時間微分値を算出するものであり、微
分演算に要する時間幅は系統の基本周波数に依存
せず、比較的短く取ることができるので、微分回
路４１における過渡応答時間も短くなり、総合リ
レー動作時間が大幅に短縮できる。

以下に微分回路４１において電圧e₁（ｔ）、電流
i₁（ｔ），i₂（ｔ）の時間偏微分値を導出する微分演
算手法をe₁（ｔ）、i₁（ｔ）、i₂（ｔ）の代りに一般に
ｆ（ｔ）に関してデイジタル方式で示す。

第５図ａはサンプリング間隔時間がτ_sで、サン
プリングされた奇数個ｎ（＝2m_-1；ｍは自然数）
のデータから（n_-1）次曲線で近似する様を表わ
している。

今、（n_-1）次曲線 ｆ（ｔ）＝a_o-1t^n-1＋a_o-2t^n-2＋………＋ait＋a
₀……（18） が図中の一点鎖線に示すように時刻−（ｍ−¹）
τ_s、………、−τ_s、０、τ_s、………、（m_-1）τ_sで
A_-(n-1)、………、A_-1、A₀、A₁、………、A_(n-1)
の値を取るとすると、 となり、未知数はｎ（＝2m_-1）個（a₀、a₁、……
…、a_o-1）であり、方程式も（2m_-1）個あり、
a₀、a₁、………、a_o-1を決定することができる。
時刻ｔ＝０におけるｆ（ｔ）の微分値はｄ／dtｆ（ｔ） ｜_t=0＝a₁、………、d^k／dt^kｆ（ｔ）｜_t=0＝ｋ！a_k、
… ……、d^n-1／dt^n-1ｆ（ｔ）｜_t=0＝（n_-1）！a_o-1であ
る。

第５図ｂは偶数個ｎ＝（2m）のサンプリングデ
ータから（n_-1）次曲線で近似する様を表わして
いるが、同図ａと異なる点は（18）式で表わされ
る（n_-1）次曲線が図中の一点鎖線に示すように
時刻−（ｍ−１／２）τ_s、………、−τ_s／２、τ_s／
２、…… …、（ｍ−１／２）τ_sでＡ−ｍ、………、A_-1、A₁、 ………、A_nの値を取ることである。この場合も
ｔ＝０における微分値は前述したと同様にして求
まる。

次に一例として２次曲線近似と３次曲線近似を
示す。

２次曲線近似 ３次曲線近似 このような演算を各入力量e₁（ｔ）、i₁（ｔ）、i₂
（ｔ）に対して施せばよい。

本発明に必要な微分値は∂／∂te₁（ｔ）｜_t=0、∂²
／∂t² e₁（ｔ）｜_t=0、∂／∂ti₁（ｔ）｜_t=0、∂²／∂t²i₁（
ｔ）｜_t=0、 ∂³／∂t³i₁（ｔ）｜_t=0、∂／∂ti₂（ｔ）｜_t=0である
から、 （20）式の２次曲線近似でも良いことになる。

このように、微分回路４１の過渡時間は微分演
算に要するサンプル数で決まり、３点近似（２次
曲線近似）による手法は3τ_s、４点近似（３次曲
線近似）による手法は4τ_sとなるτ_sはサンプリン
グ周波数によつて決まるが、デイジタルサンプリ
ングに伴なう折り返し誤差の軽減と標本化定理に
よつてf_sは決まる。今、600Hz以上を減衰させる
ローパスフイルタを前置して、1200Hzサンプリン
グを行つてデイジタル保護を行なう場合、τ_s＝
１／f_s≒0.833ｍｓとなる。よつて本発明方式では
過渡応答時間は高々4τ_s＝3.332ｍｓである。但
し、ローパスフイルタの過渡応答時間約1.66ｍｓ
が加算される。これに対し、従来のリレーはデイ
ジタルフイルタなどによつて約20ｍｓ（但し、基
本周波数が50Hz場合）過渡応答時間を持つ。

この設計例から判るように本発明のリレーは非
常に高速度な判定ができることが判る。

上述した本発明を用いれば、次のような高い性
能を有するデイジタル差動保護継電方式を提供す
ることができる。

(1) 従来の如き周波数変換回路（フイルタ）を必
要とせず、このため高速度な事故判定が可能で
ある。

(2) 高精度な事故判定が可能である。

(3) 入力波形が歪波でも正確に応動する。

(4) 減衰する直流分を含む場合も正確に応動す
る。

(5) 直流送電系統にも設置でき、この場合事故時
に発生する過渡現象にも正確に応動する。

(6) 複雑な演算を用いるデイジタルフイルタは不
要となり、アルゴリズムが簡略となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は分布定数線路の等価回路図、第２図は
従来の差動リレーの基本ブロツク図、第３図は本
発明による差動保護継電方式の一実施例を示す構
成図、第４図は第３図のコンピユータリレーの構
成を示す機能ブロツク図、第５図ａおよびｂは
夫々サンプリング数が奇数の場合および偶数の場
合における微分演算を説明するための図であつ
て、図中３１は被保護送電線、３２，３４は変流
器、３３は電圧変成器、３５はアナログ−デイジ
タル変換部、３６は送信器、３７は受信器、３８
はコンピユータリレー、４１は微分回路、４２は
判定回路、Ｌはインダクタンス、Ｒは抵抗、Ｃは
キヤパシタンス、Ｇはコンダクタンス、ｌは送電
線の長さ、i₁（ｔ），i₂（ｔ）は電流、e₁（ｔ）は電
圧、I_A，I_Bは夫々差動量を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電力系統の被保護送電線より得られた自電気
   所のアナログ量をアナログ−デイジタル変換部に
   てデイジタル量に変換し、時間ｔに関して得られ
   る電圧e₁（ｔ）、電流i₁（ｔ）と、伝送手段によつ
   て伝送され且つアナログ−デイジタル変換部にて
   デイジタル量に変換された相手電気所の時間ｔに
   関する電流i₂（ｔ）とを入力し、各入力値を微分
   するための微分回路を備え、この微分回路より電
   圧e₁（ｔ）、電流i₁（ｔ），i₂（ｔ）の時間微分値を導
   出し、これらと送電線の単位長当りの分布定数で
   あるインダクタンスＬ、抵抗Ｒ、キヤパシタンス
   Ｃ、コンダクタンスＧおよび送電線の長さｌとか
   ら判定回路において次の差動量I_A、即ち i₂（ｔ）＋i₁（ｔ）−｛G_e1（ｔ）＋Ｃｄ／dte₁（ｔ）
   ｝ｌ ＋｛GRi₁（ｔ）＋（CR＋GL）ｄ／dti₁（ｔ）＋CLd²／
   dt²i₁（ｔ）｝l²／２！ を求めるとともに、 該差動量I_Aを偏微分して次式の差動量I_B、即ち ｄ／dti₂（ｔ）＋ｄ／dti₁（ｔ）−｛Ｇｄ／dte₁（ｔ）
   ＋Ｃd²／dt²e₁（ｔ）｝ｌ＋｛GRｄ／dti₁（ｔ） ＋（CR＋GL）d²／dt²i₁（ｔ）＋CLd³／dt³i₁（ｔ）｝
   l²／２！ を求め、 前記差動量I_A，I_Bとから、 I_A ²＋K′I_B ²（ここで、K′は定数） の大きさが、あらかじめ定められた値以上の時、
   送電線の内部事故と判定することを特徴とした差
   動保護継電方式。