CN102893476A - 保护继电装置 - Google Patents

Abstract

一种对三相交流的电力系统（20）的送电线进行保护的保护继电器1，根据故障的检出，将发生了故障的故障相的CB（4a），在CB（4a）断开后，根据由VT（3）检测出的故障相的电压测定值（VL），判定故障是否已恢复，在判定为故障已恢复的情况下，将CB（4a）再接通。

Description

保护继电装置

技术领域

本发明涉及具备重接功能的保护继电装置。

背景技术

以往，公知有应用如图15所示的保护继电装置10的2端子电力系统。向保护继电装置10输入由CT（current transformer：电流互感器）（计量仪器用变流器）2检测出的电流和表示CB（circuit breaker：断路器）（断路器）4的电极的开闭状态的信号。保护继电装置10根据由CT检测出的电流来检测故障。当保护继电装置10检测出故障时，向CB 4输出切断信号，使CB 4的电极为断路（断开）。通过将CB 4断开来切断故障电流。将在断开CB 4后再次接通（即闭合）CB 4称为再接通或重接。在使CB 4断开后，通过进行重接而能够缩短停电时间。

重接根据线路数及故障情况等而具有各种方式。例如，公知有当三相中的一相发生了故障（单相故障）时仅将故障相的断路器断开并再接通的单相重接方式、在二相以上的故障的情况下将三相切断后进行再接通的三相重接方式等。此外，在平行2线路的送电线系统中，公知有多相重接方式，即：在将故障相切断后，以未发生故障的非故障相为2相以上且取得了联系为条件，仅选择故障相而以高速度将CB再接通。

这里，将从故障切断时到将CB再接通的时间称为重接无电压时间。通常，重接无电压时间在单相重接方式及多相重接方式下被设定为约1秒左右，在三相重接方式下被设定为约2秒左右。

接着，在图16中示出了表示从故障发生到CB 4a接通为止的CB 4a与保护继电装置10的动作定时的相关关系的时序图。由于故障的发生，送电线的保护继电装置10向CB 4a输出断开指令。由此，CB 4a被断开。但是，在刚刚被断开后的CB 4a的电极间发生电弧。在发生电弧的期间，向CB 4a持续流过故障电流。在交流系统的情况下，在电流成为0的点，电极间的电弧发生消弧。由此，故障电流的切断完成。

在系统故障中，在故障电流的切断完成之后，在故障点的2次电弧发生消弧且等待电弧离子被去除之后，将CB再接通。到电弧离子被去除为止的时间（消离子时间）依赖于电弧电流、系统电压、线路长度以及故障点的风速等。因此，重接无电压时间被设定得长于消离子时间。

但是，在接触树木或断线等永久故障的情况下，即使在所设定的重接无电压时间经过后将CB再接通，也会再次发生故障。像这样在故障持续中将CB再接通会对系统设备（CB、变压器、或送电线等）带来损伤，进而会对电力系统的稳定度带来影响。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：中山敬编制、“继电保护系统”、第1版、电气书院、1974年2月25日、p．137－140（中山敬造編、「保護継電システム」、第1版、電気書院、1974年2月25日、p．137－140）

发明内容

本发明要解决的课题是，提供一种能够抑制在故障持续中将断路器再接通的保护继电装置。

本发明的实施方式的保护继电装置，是对三相交流的电力系统的电线进行保护的保护继电装置，具备：故障检测单元，检测上述电线的故障；断开单元，根据由上述故障检测单元进行的上述故障的检测，将发生了上述故障的故障相的断路器断开；故障相电压测定单元，在上述断开单元进行了上述断路器的断开后，测定上述故障相的电压；故障恢复判定单元，根据由上述故障相电压测定单元测定出的电压，判定上述故障是否已恢复；以及接通单元，在通过上述故障恢复判定单元判定为上述故障已恢复的情况下，将上述断路器接通。

附图说明

图1是设置有本发明第一实施方式的保护继电装置的2端子电力系统的结构图。

图2是表示第一实施方式的保护继电装置的保护动作的序列（sequence）的电路图。

图3是表示由第一实施方式的保护继电装置运算的静电耦合电压的电力系统的结构图。

图4是表示由第一实施方式的保护继电装置运算的电磁耦合电压的电力系统的结构图。

图5是表示对第一实施方式的保护继电装置设定的无电压确认时间的曲线图。

图6是表示第一实施方式的保护继电装置的保护动作的流程图。

图7是表示本发明第二实施方式的保护继电装置的保护动作的序列的电路图。

图8是表示第二实施方式的保护继电装置的保护动作的流程图。

图9是表示用于进行第二实施方式的保护继电装置进行的切断相电压的判断的特性的特性图。

图10是设置有本发明第三实施方式的保护继电装置的2端子电力系统的结构图。

图11是表示第三实施方式的保护继电装置的保护动作的序列的电路图。

图12是表示第三实施方式的保护继电装置的保护动作的流程图。

图13是表示第四实施方式的保护继电装置的保护动作的序列的电路图。

图14是表示第四实施方式的保护继电装置的保护动作的流程图。

图15是设置有以往的保护继电装置的2端子电力系统的结构图。

图16是表示以往的保护继电装置的保护动作和断路器的开闭动作的动作定时的相关关系的时序图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

（第一实施方式）

图1是设置有本发明第一实施方式的保护继电装置1的电力系统20的结构图。另外，对各图中的同一部分附加同一符号而省略其详细说明，主要叙述不同的部分。以后的实施方式也同样地省略重复的说明。

电力系统20是三相交流的2端子电力系统。电力系统20中，对各相分别设有CT 2及VT（Voltage Transformer：电压互感器）（计量仪器用变压器）3。在电力系统20的自端侧，对各相设有CB 4a。在电力系统20的对置端侧，对各相设有CB 4b。

向保护继电装置1输入由各相的CT 2检测出的电流以及由各相的VT 3检测出的电压VL。保护继电装置1根据所输入的各相的电流以及电压VL来检测故障。当保护继电装置1检测出故障时，将CB 4a断开从而将检测出故障的故障区间切断。由此，保护电力系统20的送电线。另外，对置端侧的CB 4b通过在对置端侧设置的其他保护继电装置而断开。

图2是表示第一实施方式的保护继电装置1的保护动作的序列的电路图。

保护继电装置1具备重接电路100和切断相电压判定部110。

重接电路100根据故障切断信号101、联系确认信号102以及切断相电压确认信号103，输出重接信号107及剩余相切断信号109。

故障切断信号101是当保护继电装置1检测到故障时用于做出将CB 4a断开的指令的信号。

联系确认信号102是表示已取得联系这一情况（自端侧的电力系统与对置端侧的电力系统已连接）的信号。联系确认信号102在未发生故障的相（非故障相）存在2相以上的情况下被输出给故障切断后（CB 4a、4b断开后）的送电线。

切断相电压确认信号103是表示断开了CB 4a、4b后的故障相（切断相）的电压在容许范围内这一情况的信号。切断相电压判定部110根据由VT 3检测出的电压VL，判定切断相的电压是否在容许范围内。在切断相电压判定部110判定为切断相的电压在容许范围内的情况下，输出切断相电压确认信号103。

重接信号107是在CB 4a断开后做出重接的指令的信号。

剩余相切断信号109是用于做出将CB 4a未被断开的剩余的相（剩余相）切断的指令的信号。

重接电路100具备2个定时器104、106、2个AND门105、108和NOT门120。

定时器104被输入故障切断信号101。对定时器104设定了无电压确认时间th。在从输入故障切断信号101起经过了无电压确认时间th后，定时器104向AND门105及定时器106输出信号。

AND门105被输入来自定时器104的信号、联系确认信号102以及切断相电压确认信号103。若来自定时器104的信号、联系确认信号102以及切断相电压确认信号103全部被输入（若AND条件成立），则AND门105向NOT门120输出信号，并输出重接信号107。

定时器106被输入来自定时器104的信号。对定时器106设定了用于放弃重接的重接放弃时间t1。在从输入来自定时器104的信号起经过了重接放弃时间t1后，定时器106向AND门108输出信号。

NOT门120被输入来自AND门105的信号。在未从AND门105输入信号的期间，NOT门120向AND门108输出信号。若NOT门120被从AND门105输入信号则不输出信号。

AND门108被输入来自定时器106的信号以及来自NOT门120的信号。若AND门108被从定时器106及NOT门120双方输入信号则输出剩余相切断信号109。

下面，说明输出切断相电压判定部110的切断相电压确认信号103的判定方法。

由切断相电压判定部110进行的判定所使用的容许范围如下式所示。

（1－k）Vk＜VL＜（1＋K）Vk    …式（1）

这里，“k”表示容许率，“Vk”表示基准电压值，“VL”表示由VT3所检测出的电压值。

容许率k通过考虑计测误差、运算处理的误差、或设备的误差等来决定。容许率k例如是10％（k＝0．1）。

基准电压值Vk预先对切断相电压判定部110设定。基准电压值Vk是事先在故障未发生时（非故障时）由VT 3测定对各相设置的CB 4a、4b在断开时的电压值而得到的值。当发生故障时用于判定的基准电压值Vk使用与检测出了故障的相（故障相）相同的相的基准电压值Vk。

这里，说明CB 4a、4b断开时由VT 3测定的电压VL。

图3是表示由保护继电装置1运算的静电耦合电压的电力系统的结构图。图4是表示由保护继电装置1运算的电磁耦合电压的电力系统的结构图。

CB 4a、4b断开时的电压VL是静电耦合电压与电磁耦合电压之和。首先，说明1线路送电线的单相故障（这里是指a相的故障）的情况。

在a相发生故障、a相的CB 4a、4b被断开后，在a相中产生从作为非故障相的b相及c相感应的电压（感应电压）。该感应电压是将静电耦合电压和电磁耦合电压合成后的电压。

图3示出a相的电压的静电耦合关系。将由于静电耦合而在线间（a相与b相之间以及a相与c相之间）产生的相间静电电容设为“Cm”，将对地静电电容设为“Cs”，则表示a相的静电耦合电压的“VCa”如下所示。

VCa＝（Cm／（2Cm＋Cs））×（Vb＋Vc）…式（2）

图4示出a相的电磁耦合关系。

将依赖于电力系统20的频率的角频率设为“ω”，将电磁耦合引起的在电线间产生的互阻抗设为“M”，将在b相中通电的电流设为“Ib”，将在c相中通电的电流设为“Ic”，则表示a相的电磁耦合电压的“VMa”使用作为虚数单位的“j”如下式所示。

VMa＝jωM（Ib＋Ic）…式（3）

因此，a相的CB 4a、4b被断开的状态的a相的感应电压作为式（2）所示的静电耦合电压和式（3）所示的电磁耦合电压之和而能够表示为VCa＋VMa。若a相为缺相状态，则该感应电压是在a相中发生的感应电压，因此对于基准电压值Vk也同样地表示。

参照图5，说明从单相故障的故障相的切断刚刚完成后由VT 3测定的电压（电压测定值）VL与基准电压值Vk之间的关系。

故障相的切断刚刚完成后的感应电压几乎为零。之后，若电力系统20的故障恢复，则感应电压上升到基准电压值Vk附近而变得固定。因此，电压测定值VL也与感应电压同样地位移。

对定时器104设定的无电压确认时间th被设定成，比从故障相的切断刚刚完成后（图5的0点）开始到预计为电压测定值VL在基准电压值Vk附近变得固定的时刻为止的时间更长的时间。

图6是表示第一实施方式的保护继电装置1的保护动作的顺序的流程图。这里，示出将容许率k设为10％（k＝0．1）的情况下的例子。

重接电路100判断故障切断信号101是否被输入（步骤S1）。重接电路100持续该判断（步骤S1的“否”）直到故障切断信号101被输入。

重接电路100在判断为故障切断信号101被输入的情况下（步骤S1的“是”），作为重接条件之一而判断是否进行了联系（是否输入了联系确认信号102）（步骤S2）。重接电路100在判断为未进行联系的情况下（步骤S2的“否”），判断是否输出剩余相切断信号109（步骤S9a）。

在判断为进行了联系的情况下（步骤S2的“是”），切断相电压判定部110选择故障相（步骤3）。切断相电压判定部110取得所选择的故障相的基准电压值Vk（步骤4）。然后，切断相电压判定部110判断从输入故障切断信号101起的时间（或者，从在自端设置的CB 4a被断开起的时间）t是否经过了无电压确认时间th（步骤S5a）。切断相电压判定部110进行等待直到时间t经过无电压确认时间th（步骤S5a的“否”）。

切断相电压判定部110在时间t经过了无电压确认时间th后，测定故障相的电压值VL（步骤S6a）。切断相电压判定部110判断测定出的故障相的电压值VL是否在事先设定的容许范围内（0．9Vk＜VL＜1．1Vk）（步骤S7a）。

在判断为故障相的电压测定值VL不在容许范围内的情况下（步骤S7a的“否”），重接电路100判断是否输出剩余相切断信号109（步骤S9a）。在判断为故障相的电压测定值VL在容许范围内的情况下（步骤S7a的“是”），重接电路100输出重接信号107（步骤S8a）。

接着，举出具体例来说明保护继电装置1的动作。首先，说明如下情况下的动作，该情况下，在无电压确认时间th内消弧的电弧故障发生在1相中，并且，未发生故障的非故障相残存2相以上并取得了联系。

由于在1相中发生了电弧故障，因此重接电路100被输入故障切断信号101。因此，重接电路100判断为输入了故障切断信号101（步骤S1的“是”）。

由于非故障相残存2相以上，因此将表示已取得联系这一情况的联系确认信号102输入重接电路100。因此，重接电路100判断为输入了联系确认信号102（步骤S2的“是”）。

切断相电压判定部110选择发生了故障的相（步骤S3）。切断相电压判定部110在所选择的相的CB 4a、4b断开时取得非故障时的基准电压值Vk（步骤S4a）。切断相电压判定部110在从输入故障切断信号101起经过了无电压确认时间th后（步骤S5a的“是”），通过VT 3取得故障相的电压测定值VL（步骤S6a）。切断相电压判定部110判断所取得的电压测定值VL是否在事先设定的容许范围内（步骤S7a）。

这里，根据前提条件，电弧故障在无电压确认时间th内消弧。因此，发生了电弧故障的故障相由于已从故障复原，因此在无电压确认时间th经过后测定的故障相的电压测定值VL返回到发生电弧故障前的事先设定的范围内。因此，切断相电压判定部110判断为电压测定值VL的值在事先设定的范围内（步骤S7a的“是”）。因此，切断相电压判定部110向重接电路100输出切断相电压确认信号103。

重接电路100中，由于故障切断信号101的输入（步骤S1的“是”）、联系确认信号102的输入（步骤S2的“是”）以及切断相电压确认信号103的输入（步骤S7a的“是”）的全部条件都齐备，因此对在故障相中设置的CB 4a输出重接信号107（步骤S8a）。由此，在故障相中设置的CB 4a再接通。

接着，说明在1相中发生永久故障并且非故障相残存2相以上并取得了联系的情况。

首先，重接电路100判断是否输入了故障切断信号101（步骤S1的“是”）。此外，重接电路100判断是否输入了联系确认信号102（步骤S2的“是”）。

切断相电压判定部110选择故障相（步骤S3）。切断相电压判定部110在所选择的相的CB 4a、4b断开时取得非故障时的基准电压值Vk（步骤S4a）。切断相电压判定部110在从输入故障切断信号101起经过了无电压确认时间th后（步骤S5a的“是”），通过VT 3取得故障相的电压测定值VL（步骤S6a）。切断相电压判定部110判断所取得的电压测定值VL是否在事先设定的容许范围内（步骤S7a）。

这里，根据前提条件，由于是永久故障，因此即使经过无电压确认时间th，故障也仍持续。因此，在无电压确认时间th经过后测定的故障相的电压测定值VL不返回到故障发生前的基准电压值Vk。因此，电压测定值VL不在容许范围内。因此，切断相电压判定部110判断为，电压测定值VL的值不在事先设定的范围内（步骤S7a的“否”）。切断相电压判定部110不向重接电路100输出切断相电压确认信号103。

虽然向重接电路100输入故障切断信号101（步骤S1的“是”）以及联系确认信号102（步骤S2的“是”），但不输入切断相电压确认信号103（步骤S7a的“否”）。因此，重接电路100不输出重接信号107。此外，由于是永久故障，因此重接电路100最终对在故障相以外的相中设置的CB4a输出剩余相切断信号109（步骤S9a）。由此，在故障相以外的相中设置的CB 4a也被断开。

接着，说明无论电弧故障、永久故障等故障的种类如何、非故障相都没有残存2相以上（即不取得联系）的情况。

首先，重接电路100通过故障切断信号确认步骤S1判断为输入了故障切断信号（步骤S1的“是”）。接着，根据前提条件，重接电路100判断为没有输入联系确认信号（步骤S2的“否”）。因此，重接电路100不输出重接信号107。在这种状态下，若没有取得联系，则重接电路100最终向在故障相以外的相中设置的CB 4a输出剩余相切断信号109（步骤S9a）。由此，在故障相以外的相中设置的CB 4a也被断开。

根据本实施方式，在由于发生故障而将CB 4a、4b断开后，在经过无电压确认时间th后，在将CB 4a再接通之前，保护继电器1判断故障是否正在持续。因此，保护继电器1能够抑制在故障持续中将断路器再接通的情况。此外，保护继电器1能够提高电力系统的稳定度或减少对系统设备等的损伤。

（第二实施方式）

图7是表示本发明第二实施方式的保护继电装置1A的保护动作的序列的电路图。

保护继电装置1A采用在图2所示的第一实施方式的保护继电装置1中追加相位差判定部111、并以重接电路100A代替重接电路100而得到的结构。重接电路100A采用在第一实施方式的重接电路100中以AND门105A代替AND门105、并追加AND门112而得到的结构。关于其他与第一实施方式的保护继电装置1相同。

相位差判定部111判定由VT 3测定的电压测定值VL和由VT 3预先测定的CB 4a、4b的断开时的非故障时的基准电压值Vk之间的相位差是否在事先设定的容许范围内。相位差判定部111判断为相位差在容许范围内的情况下，向重接电路100A的AND门112输出相位差确认信号117。这里，假设基准电压值Vk的相位是在故障发生前通过在保护继电装置1A中内置的定时器来对非故障时的送电线的相位连续进行运算的相位。

AND门112被输入从切断相电压判定部110输出的切断相电压确认信号103以及从相位差判定部111输出的相位差确认信号117。若将切断相电压确认信号103以及相位差确认信号117一起输入AND门112，则AND门112向AND门105A输出信号。

AND门105A被输入来自AND门112的信号，而代替向第一实施方式的AND门105输入的切断相电压确认信号103。关于其他，采用与第一实施方式的AND门105相同的结构。

图8是表示第二实施方式的保护继电装置1A的保护动作的顺序的流程图。

示出保护继电装置1A的保护动作的顺序的流程图中，以步骤S7b代替在图6中示出的第一实施方式的流程图中的判定切断相电压的步骤S7a。关于其他，是与第一实施方式的流程图相同的顺序。

保护继电装置1A的保护动作的顺序中，从步骤S1到步骤S6a与第一实施方式相同。但是，假设相位差判定部111与切断相电压判定部110同样地取得电压测定值VL以及基准电压值Vk相关的数据。

在步骤S6a之后，除了判断电压测定值VL的电压值是否在事先设定的容许范围（0．9Vk＜VL＜1．1Vk）内之外，还通过相位差判定部111判断电压测定值VL与基准电压值Vk之间的相位差θ是否在事先设定的容许范围内（步骤S7b）。若相位差θ在事先设定的相位差θk以下，则判断为相位差θ在容许范围内。进行该相位差的判断的公式是（VL∧Vk）≤θk。这里，（VL∧Vk）表示电压测定值VL与基准电压值Vk之间的相位差θ。

在判断为电压测定值VL在容许范围内的情况下，切断相电压判定部110将切断相电压确认信号103输出到重接电路100A的AND门112。此外，相位差判定部111在判断为电压测定值VL与基准电压值Vk之间的相位差θ在容许范围内的情况下，将相位差确认信号117输出到重接电路100A的AND门112。

在该步骤7b的时刻，从故障切断信号101输入起已经经过了无电压确认时间th（步骤S 1的“是”，步骤S5a的“是”），并且取得了联系（步骤S2的“是”）。因此，在判断为电压测定值VL在容许范围内、并且判断为电压测定值VL与基准电压值Vk之间的相位差θ在容许范围内的情况下，重接电路100A向在故障相中设置的CB 4a输出重接信号107（S8a）。由此，CB 4a被再接通。

另一方面，在判断为电压测定值VL不在容许范围内、或判断为电压测定值VL与基准电压值Vk之间的相位差θ不在容许范围内的情况下，即使从输入故障切断信号101起经过了无电压确认时间th、并且已输入了联系确认信号102，重接电路100A也不输出重接信号107。这是因为在该情况下重接电路100A判断为故障正在持续。因此，重接电路100A判断是否输出剩余相切断信号109（步骤S9a）。若在该状态下重接的条件不成立，则重接电路100A最终向在故障相以外的剩余相中设置的CB 4a输出剩余相切断信号109。由此，在剩余相中设置的CB 4a也被断开。

根据本实施方式，除了第一实施方式的作用效果之外，还能够得到以下的作用效果。由于保护继电器1A还根据电压测定值VL与基准电压值Vk之间的相位差θ判断故障是否正在持续，因此能够使故障是否正在持续的判断结果的可靠性提高。由此，能够进一步防止在故障持续中将断路器4a再接通的情况。

另外，在步骤S7b中，说明了由切断相电压判定部110及相位差判定部111分别进行电压测定值VL的电压值是否在容许范围内的判断、和电压测定值VL与基准电压值Vk之间的相位差θ是否在容许范围内的判断。接着，说明在同一场所同时进行这些判断的结构。这里，说明由切断相电压判定部110进行这些判断的情况。

图9是表示用于判断对切断相电压判定部110设定的切断相电压的特性的特性图。基准电压矢量Vk将基准电压值Vk用矢量表示。电压矢量VL1、VL2将以下说明所用的与电压测定值VL相当的电压用矢量表示。图9所示的电压矢量Vk、VL1、VL2中，长度表示电压值，矢印的方向表示相位。因此，任意的两个电压矢量的长度之差表示电压差，任意的两个电压矢量所成的角度表示相位差。

斜线部分示出了电压测定值VL与基准电压值Vk之间的电压差以及相位差都在容许范围内的区域。若成为电压测定值VL的电压矢量的顶端包含在斜线部分中，则表示该电压测定值VL的电压值以及相位都在容许范围内。

首先，观察电压测定值VL1，矢量的顶端包含在斜线部分中。因此，判断为电压测定值VL1的电压差及相位差θL1在容许范围内。因此，切断相电压判定部110输出与切断相电压确认信号103以及与相位差确认信号117相当的信号。

另一方面，观察电压测定值VL2，不包含在斜线部分中。因此，判断为电压测定值VL2的电压差或/及相位差θL2的至少某一个不在容许范围内。这里，对电压测定值VL2进行确认，则电压差在容许范围内，而相位差θL2大于作为基准的相位差θk。因此，由于电压测定值VL2不在容许范围内，因此切断相电压判定部110不输出信号。

这样，通过对重接电路100A设定如图9所示的特性图那样的数据，能够同时判断电压测定值VL的电压值与相位是否在容许范围内。

（第三实施方式）

图10是设置有本发明第三实施方式的保护继电装置1B的电力系统20B的结构图。

电力系统20B中，用保护继电装置1B代替图1所示的第一实施方式的电力系统20中的保护继电装置1，并在对置端侧设置保护继电装置1Bb，在对置端侧的各相中设置VT 3b。关于其他，与第一实施方式的电力系统20相同。

VT 3b是与在自端侧设置的VT 3等同的设备。VT 3b检测电力系统20的对置端侧的送电线的各相的电压。

保护继电装置1Bb是与在自端侧设置的保护继电装置1B等同的装置。保护继电装置1Bb根据由VT 3b检测出的电压，测定对置端侧的电力系统20B的送电线的各相的电压。保护继电装置1Bb将测定出的电压测定值VLb经由传送路径向保护继电装置1B发送。

图11是表示第三实施方式的保护继电装置1B的保护动作的序列的电路图。

保护继电装置1B在图7所示的第二实施方式的保护继电装置1A中追加了对置端切断相电压判定部113以及电压数据接收电路121，并用重接电路100B代替重接电路100A。重接电路100B用AND门105B代替第二实施方式的重接电路100A中的AND门105A，并用AND门114代替第二实施方式的重接电路100A中的AND门112。关于其他，与第二实施方式的保护继电装置1A相同。

电压数据接收电路121从保护继电装置1Bb接收对由VT 3b检测出的电压进行了测定后的电压测定值VLb。电压数据接收电路121将接收到的电压测定值VLb输出到对置端切断相电压判定部113。

对置端切断相电压判定部113除了判定对置端侧的切断相的电压测定值VLb这一点以外，采用与切断相电压判定部110相同的结构。对置端切断相电压判定部113根据由VT 3b预先测定的CB 4a、4b的断开时的非故障时的基准电压值Vkb，判断对置端侧的切断相的电压测定值VLb是否在容许范围内。对置端切断相电压判定部113在判断为电压测定值VLb在容许范围内的情况下，向重接电路100B的AND门114输出对置端切断相电压确认信号118。

AND门114被输入从切断相电压判定部110输出的切断相电压确认信号103以及从对置端切断相电压判定部113输出的对置端切断相电压确认信号118。若将切断相电压确认信号103以及对置端切断相电压确认信号118一起输入AND门114，则AND门114向AND门105B输出信号。

AND门105B被输入来自AND门114的信号，而代替第一实施方式的AND门105中的切断相电压确认信号103。关于其他，采用与第一实施方式的AND门105相同的结构。

图12是表示第三实施方式的保护继电装置1B的保护动作的顺序的流程图。

示出了保护继电装置1B的保护动作的顺序流程图中，用步骤S4b来代替图6所示的第一实施方式的流程图中的用于取得基准电压的步骤S4a，并用步骤S6b代替第一实施方式的流程图中的用于测定故障相的电压值的步骤S6a，并在步骤S7a与步骤S8a之间追加了用于判定对置端切断相电压的步骤S7c。关于其他，是与第一实施方式的流程图相同的顺序。

保护继电装置1B的保护动作的顺序中，从步骤S1到步骤S3与第一实施方式相同。

切断相电压判定部110取得自端侧的所选择的故障相的基准电压值Vk。此外，对置端切断相电压判定部113取得对置端侧的所选择的故障相的基准电压值Vkb（步骤S4b）。

切断相电压判定部110在从输入故障切断信号101起经过了无电压确认时间th后测定自端侧的故障相的电压VL。对置端切断相电压判定部113在从输入故障切断信号101起经过了无电压确认时间th后取得所测定的对置端侧的故障相的电压VLb（步骤S5a的“是”，步骤S6b）。

切断相电压判定部110判断测定出的自端侧的故障相的电压值VL是否在事先设定的容许范围内（0．9Vk＜VL＜1．1Vk）（步骤S7a）。

在通过切断相电压判定部110判断为电压测定值VL不在容许范围内的情况下（步骤S7a的“否”），重接电路100B判断是否输出剩余相切断信号109（步骤S9a）。在通过切断相电压判定部110判断为电压测定值VL在容许范围内情况下（步骤S7a的“是”），重接电路100B进行对置端切断相电压判定部113的判定（步骤S7c）。

对置端切断相电压判定部113判断所取得的对置端侧的故障相的电压值VLb是否在事先设定的容许范围内（0．9Vkb＜VL＜1．1Vkb）（步骤S7c）。

在通过对置端切断相电压判定部113判断为电压测定值VLb不在容许范围内（故障正在持续）情况下（步骤S7c的“否”），重接电路100B判断是否输出剩余相切断信号109（步骤S9a）。另一方面，在通过对置端切断相电压判定部113判断为电压测定值VLb在容许范围内的（故障已恢复）的情况下（步骤S7c的“是”），重接电路100B输出重接信号107（步骤S8a）。

即，若除了联系确认信号102及切断相电压确认信号103之外，还向重接电路100输入在通过对置端切断相电压判定部113判断为电压测定值VLb在容许范围内的情况下输出的对置端切断相电压确认信号118，则将在故障相中设置的CB 4a重接。

根据本实施方式，除了第一实施方式的作用效果之外，还能够得到以下的作用效果。保护继电装置1B除了根据自端侧的电压测定值VL之外，还根据对置端侧的电压测定值VLb，判断故障是否正在持续，因此能够使故障是否正在持续的判断结果的可靠性提高。由此，能够进一步防止在故障持续中将断路器4a再接通的情况。

另外，在本实施方式中，经由传送路径接收通过在对置端设置的VT 3b检测出的电压测定值，用自端侧的保护继电装置1B进行保护的运算处理（对置端切断相电压判定部113进行的运算处理等），但不限于该结构。保护继电装置1B也可以接收由对置端侧的保护继电装置1Bb进行了保护的运算处理后的处理结果。例如，可以是，保护继电装置1B通过接收由对置端侧的保护继电装置1Bb进行了运算处理后的重接信号或剩余相切断信号，将这些信号作为进行CB 4a的开闭的条件。

（第四实施方式）

图13是表示本发明第四实施方式的保护继电装置1C的保护动作的序列的电路图。

保护继电装置1C用重接电路100C代替图2所示的第一实施方式的保护继电装置1中的重接电路100。重接电路100C构成为在第一实施方式的重接电路100中追加了定时器115及AND门116，输出低速重接信号119。关于其他，与第一实施方式的保护继电装置1相同。

定时器115被输入来自AND门108的信号（与剩余相切断信号109等同的信号）。对定时器115设定了与定时器104相同的无电压确认时间th。另外，对定时器115设定的无电压确认时间th也可以是与定时器104不同的时间。从输入来自AND门108的信号起经过了无电压确认时间th后，定时器115向AND门116输出信号。

AND门116被输入来自定时器115的信号、联系确认信号102以及切断相电压确认信号103。若来自定时器115的信号、联系确认信号102以及切断相电压确认信号103全部被输入AND门116，则AND门116输出低速重接信号119。

图14是表示第四实施方式的保护继电装置1C的保护动作的顺序的流程图。

示出保护继电装置1B的保护动作的顺序的流程图向图6所示的第一实施方式的流程图中追加了步骤9b、步骤5b、步骤6c、步骤7d以及步骤8b而构成。这里，步骤5b、步骤6c、步骤7d以及步骤8b分别是与步骤5a、步骤6a、步骤7a、以及步骤8a等同的步骤。关于其他，是与第一实施方式的流程图相同的顺序。另外，这里，主要说明从第一实施方式的流程图新追加的步骤9b、5b、6c、7d、8b，关于其他步骤，与第一实施方式相同而省略说明。

重接电路100C在切断相电压判定部110判断为电压测定值VL不在容许范围内的情况下（步骤S7a的“否”），判断是否输出剩余相切断信号109（步骤S9b）。

在判断了是否输出剩余相切断信号109后（步骤S9b），切断相电压判定部110在从输入来自AND门108的信号起经过了无电压确认时间th后（步骤S5b的“是”），通过VT 3再次取得故障相的电压测定值VL（步骤S6c）。切断相电压判定部110判断再次取得的电压测定值VL是否在事先设定的容许范围内（步骤S7d）。

在判断为再次取得的故障相的电压测定值VL不在容许范围内的情况下（步骤S7d的“否”），重接电路100C结束运算处理。即，重接电路100C不进行重接，CB 4a成为保持被断开的状态。另一方面，在判断为再次取得的故障相的电压测定值VL在容许范围内的情况下，重接电路100C输出低速重接信号119（步骤S8b）。由此，CB 4a再接通。

即，重接电路100C在进行了是否输出剩余相切断信号109的判断（步骤S9b）后，再次进行故障是否正在持续的判断。这里，若判断为故障没有持续（故障已恢复），则进行CB 4a的再接通（低速重接）。

根据本实施方式，除了第一实施方式的作用效果之外，还能够得到以下的作用效果。

保护继电装置1C即使在从故障切断起经过了无电压确认时间th后根据电压测定值VL判断为故障正在持续中，也再次根据在经过了无电压确认时间th后取得的电压测定值VL判断故障是否正在持续中。由此，能够增加将CB 4a再接通的机会，从而能够增加消除停电的机会。

另外，在各实施方式中，说明了对送电线进行保护的送电线保护继电装置，但不限于此。还能够适用于进行母线的保护的母线保护继电装置，或者进行变压器的保护的变压器保护继电装置等

此外，在各实施方式中，CB 4a、4b也可以是不在设置于电线（母线、送电线、配电线等）两端的CT之间设置CB。

并且，在各实施方式中，说明了保护继电器1等以自端侧的CB 4a为主进行开闭操作，但也可以是，通过自端侧的保护继电装置1等，与自端侧的CB 4a同样地对对置端侧的CB 4b进行开闭操作。

此外，在各实施方式中，根据在设定了比消离子时间长的重接无电压时间th的定时器104所产生的迟延时间后由VT 3测定的电压测定值VL，进行了是否进行重接的判断，但不限于此。例如，也可以是，重接电路100等实时测定电压测定值VL，在测定的电压测定值VL进入到预先设定的容许范围的时刻，输出重接信号107。

并且，在第二实施方式中，以第一实施方式为基本结构进行了说明，但也可以以第三实施方式或第四实施方式为基本结构。在第四实施方式中，对置端侧的电压测定值VLb的相位也可以与自端侧的电压测定值VL的相位同样地，用于故障是否已復旧的判断。

此外，在第二实施方式中，基准电压值Vk的相位是在故障发生前通过保护继电装置1A内部的定时器对非故障时的送电线的相位连续进行运算的相位，但不限于此。作为基准电压值Vk的相位，也可以使用母线或故障相以外的相（剩余相）的相位。该情况下，由于能够实时地测定相位，因此不需要在保护继电装置1A的内部在故障之前连续进行相位的运算处理。

并且，在第四实施方式中，仅针对故障相的CB 4a说明了低速重接的接通，但也可以接通因剩余相切断信号109而被断开的故障相以外的剩余相的CB 4a。此外，为了进行低速重接的接通，使用故障相的电压测定值VL进行故障是否正在持续的判断，但也可以使用故障相以外的其他两相（剩余相）的电压测定值。

另外，虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式是作为例子而提示的，并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式可以以其他各种形态实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、替换和变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中，也包含在权利要求的范围所记载的发明及其等同的范围中。

Claims (6)

1.一种保护继电装置，对三相交流的电力系统的电线进行保护，其特征在于，具备：

故障检测单元，检测上述电线的故障；

断开单元，根据由上述故障检测单元进行的上述故障的检测，将发生了上述故障的故障相的断路器断开；

故障相电压测定单元，在上述断开单元进行了上述断路器的断开后，测定上述故障相的电压；

故障恢复判定单元，根据由上述故障相电压测定单元测定出的电压，判定上述故障是否已恢复；以及

接通单元，在通过上述故障恢复判定单元判定为上述故障已恢复的情况下，将上述断路器接通。

2.如权利要求1所述的保护继电装置，其特征在于，

在由上述断开单元进行了上述断路器的断开后，在经过规定时间后由上述故障相电压测定单元测定出的电压在规定电压值以上的情况下，上述故障恢复判定单元判定为上述故障已恢复。

3.如权利要求2所述的保护继电装置，其特征在于，

在由上述断开单元进行了上述断路器的断开后，在经过规定时间后由上述故障相电压测定单元测定出的电压的相位与非故障时的上述故障相的电压的相位之间的相位差小于规定相位差的情况下，上述故障恢复判定单元判定为上述故障已恢复。

4.如权利要求1~3中任一项所述的保护继电装置，其特征在于，

该保护继电装置具备测定对置侧电压的对置侧电压测定单元，该对置侧电压是上述电线的与上述故障相电压测定单元的测定部位对置的部位的电压，

上述故障恢复判定单元根据由上述对置侧电压测定单元测定出的上述对置侧电压，判定上述故障是否已恢复。

5.如权利要求1~4中任一项所述的保护继电装置，其特征在于，

该保护继电装置具备剩余项断开单元，在通过上述故障恢复判定单元判定为上述故障未恢复的情况下，该剩余相断开单元将上述故障相以外的相的断路器断开。

6.如权利要求1~5中任一项所述的保护继电装置，其特征在于，该保护继电装置具备：

故障恢复再判定单元，在通过上述故障恢复判定单元判定为上述故障未恢复的情况下，在经过规定时间后，再判定上述故障是否已恢复；以及

低速接通单元，在通过上述故障恢复再判定单元判定为上述故障已恢复的情况下，将上述故障相的上述断路器接通。

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