JP2002165352A - 過電流継電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過電流リレー構成のメインリレー要素部と、
不足電圧リレー構成のフェイルセーフリレー要素部とを
有する送電線の過電流継電装置であって、時限短縮回路
を設けて送り出し側電気所の遮断器の再閉路投入時のト
リップ開放を高速化したものにおいて、送電線の負荷側
変圧器の励磁突入電流による遮断器の不要遮断を防止す
る。 【解決手段】 遮断器３のトリップ指令を出力するトリ
ップ回路部８に、メインリレー要素部１２と、フェイル
セーフリレー要素部１３と、主出力部（アンドゲート１
４）とを備え、要素部１２に、過電流リレー１５ａ，１
５ｂと、過電流検出側遅延回路１７ａ，１７ｂと、時限
短縮遅延回路２０と、時限短縮ゲート部（アンドゲート
２１）と、メイン側出力部（アンドゲート１４）とを設
け、要素部１３に、不足電圧リレー２３，変化幅形不足
電圧リレー２４と、不足電圧検出遅延回路２８と、不要
遮断阻止回路３０と、フェイルセーフ側出力部（オアゲ
ート２６）とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過電流を検出する
メインリレー要素と、不足電圧を検出するフェイルセー
フリレー要素とで二重化された遮断器のトリップ回路部
により、送電線の過電流を検出して送り出し側電気所の
遮断器をトリップ開放し、その後、遮断器を再閉路投入
する過電流継電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の過電流継電装置は例えば
図６の単線結線図に示す６６kVの送電線１の系統に設け
られる。

【０００３】この系統は、送り出し側電気所としてのＡ
変電所２から遮断器３を介して引出された送電線１に、
負荷側電気所等としての例えばＢ，Ｃ変電所４，５の遮
断器６，変圧器７の１次側７ａを接続して形成される。

【０００４】そして、過電流継電装置８はＡ変電所２に
設けられ、送電線１の遮断器３より電源側に接続された
計器用変圧器９の電圧Ｖの計測信号，計器用変流器１０
の電流Ｉの計測信号に基づき、送電線１の各相の電圧，
電流を監視し、送電線１の短絡，地絡の送電線事故（線
路事故）及び変電所４，５の変圧器７の２次側７ｂ（負
荷側）の事故（変圧器２次側事故）が発生すると、遮断
器３にトリップ指令を供給して遮断器３をトリップ開放
し、送電を停止する。

【０００５】さらに、時限動作で遮断器３を一定時間後
に再閉路投入し、このとき、例えば変電所４，５の変圧
器７の２次側７ｂの事故があった負荷系統が切り離され
ていると、遮断器３はトリップ開放せず、健全な系統の
送電が復旧する。

【０００６】一方、前記の再閉路投入後も事故が続いて
いると、事故検出により、再び遮断器３にトリップ指令
を供給して遮断器３を再びトリップ開放し、送電を停止
する。

【０００７】ところで、過電流継電装置８は遮断器３に
前記のトリップ指令を供給するため、例えばデジタルリ
レーで形成された図７のトリップ回路部１１を有する。

【０００８】このトリップ回路部１１は、過電流検出で
動作するメインリレー要素部１２と、不足電圧検出で動
作するフェイルセーフ要素部１３と、両要素部１２，１
３の出力の同時入力によりトリップ指令を出力する主出
力部としてのアンドゲート１４とを備え、トリップ指令
の信頼性の向上を図る。

【０００９】つぎに、要素部１２，１３について説明す
る。なお、図中の（ ）内の数字等は制御器具番号を示
す。まず、メインリレー要素部１２は、送電線１の各相
の過電流を検出する第１，第２の過電流リレー１５ａ，
１５ｂを有する。

【００１０】そして、事故電流の大きい送電線事故が発
生したときは、事故相の電流が送電線事故対応の過電流
リレー１５ａの動作電流整定値を上回り、過電流リレー
１５ａが直ちに動作し、図中の「１」，「２」，「３」
の各相の出力端子から、ハイレベルの第１の過電流検出
信号を出力する。

【００１１】また、変圧器７の２次側７ｂで事故が発生
したときは、事故電流が送電線事故の場合より少なく、
事故相の電流が過電流リレー１５ａの動作電流整定値よ
り小さい過電流リレー１５ｂの動作電流整定値を上回
り、変圧器２次側対応の過電流リレー１５ｂのみが動作
し、その各相の出力端子からハイレベルの第２の過電流
検出信号を出力する。

【００１２】なお、過電流リレー１５ｂは送電線事故が
発生したときにも動作して過電流検出信号を出力する。

【００１３】そして、両過電流リレー１５ａ，１５ｂの
各相の過電流検出信号を、オアゲート１６ａ，１６ｂを
介してタイマ回路からなる第１，第２の過電流検出遅延
回路１７ａ，１７ｂそれぞれに供給する。

【００１４】このとき、遅延回路１７ａは遮断器３を瞬
時遮断するため、その遅延時間が瞬時遮断の例えば０．
５秒に整定され、オアゲート１６ａから入力された過電
流検出信号を０．５秒遅延して出力し、遅延回路１７ｂ
は遮断器３を時限遮断するため、その遅延時間が時限遮
断の例えば１秒に整定され、オアゲート１６ｂから入力
された過電流検出信号を１秒遅延して出力する。なお、
遅延回路１７ａ，１７ｂは過電流検出信号の入力中にの
み動作し、遅延時間経過前に過電流検出信号が消失した
ときは、動作を停止してつぎの信号遅延に備える。

【００１５】また、遮断器３の状態表示の接点信号に基
づき、遮断器入検出部１８は、遮断器３が切状態から入
状態に変化したときにローレベルからハイレベルに変化
する状態信号を形成し、この状態信号を論理インバータ
１９によりレベル反転してタイマ回路からなる時限短縮
遅延回路２０に供給する。

【００１６】そして、この遅延回路２０は再閉路投入に
基づく遮断器３のトリップ開放を無条件に高速に行うた
め、立下り、立上りの遅延時間が前記の瞬時遮断の０．
５秒より短い０．３秒，０．１秒に設定され、インバー
タ１９でレベル反転した状態信号のハイレベル（切状
態）からローレベル（入状態）への立下りの変化を０．
３秒遅くし、ローレベルからハイレベルへの立上りの変
化を０．１秒遅延する。

【００１７】さらに、オアゲート１６ｂの出力信号と遅
延回路２０の出力信号とを時限短縮ゲート部としてのア
ンドゲート２１に供給し、遮断器３の切状態で変圧器２
次側事故を検出すると、アンドゲート２１から、直ちに
トリップ開放高速化用のハイレベルの時限短縮信号を出
力する。

【００１８】そして、遅延回路１７ａ，１７ｂの検出信
号，アンドゲート２１の時限短縮信号をメイン側出力部
としてのオアゲート２２に供給し、それらの信号のオア
ゲート信号を、メインリレー要素１２のハイレベルの出
力信号として、オアゲート２２からアンドゲート１４に
送る。

【００１９】つぎに、フェイルセーフリレー要素１３は
送電線事故対応の不足電圧リレー２３，変圧器２次側事
故対応の変化幅形不足電圧リレー２４が設けられ、送電
線事故により送電線１の各相の電圧が、計測信号換算で
例えば１１０Ｖの定格値から７０Ｖの送電線事故検出の
整定値に大幅に低下したときに、不足電圧リレー２３が
動作して相毎のハイレベルの不足検出信号をオアゲート
２５に出力する。

【００２０】そして、オアゲート２５のハイレベルの出
力信号を、フェイルセーフ側出力部としてのオアゲート
２６からアンドゲート１４に供給する。

【００２１】また、変圧器２次側事故が発生したとき
は、この事故に基づく、送電線１の各相の電圧の低下幅
が不足電圧リレー２４の変圧器２次側事故検出の整定値
以上になり、不足電圧リレー２４が動作して相毎のハイ
レベルパルスの不足検出信号をオアゲート２７に出力す
る。

【００２２】さらに、このオアゲート２７のハイレベル
パルスの不足検出信号をタイマ回路からなる不足電圧検
出遅延回路２８に供給し、その信号幅を、事故発生から
遮断器３のトリップ開放までの時間より十分に長い時
間，例えば３．１秒に引伸し、引伸した信号をオアゲー
ト２６を介してアンドゲート１４に供給する。

【００２３】したがって、送電線事故が発生したとき
は、過電流リレー１５ａの検出信号がオアゲート１６
ａ，遅延回路１７ａ、オアゲート２２を介してアンドゲ
ート１４に供給され、同時に、不足電圧リレー２３の検
出信号がオアゲート２５，２６を介してアンドゲート１
４に供給され、直ちに、アンドゲート１４からトリップ
指令の信号が出力され、この信号により遮断器３がトリ
ップ開放されて送電線１の瞬時遮断が行われる。

【００２４】なお、事故発生時は、それ以前から遮断器
３が入状態で、遅延回路２０の出力信号がローレベルで
あるため、アンドゲート２１はオフし、この状態で過電
流リレー１５ｂの検出信号がオアゲート１６ｂからアン
ドゲート２１に供給されても、アンドゲート２１の出力
信号はローレベルに保たれ、インバータ１９，遅延回路
２０，アンドゲート２１が形成する再閉路投入時のトリ
ップ開放の時限短縮回路２９は機能しない。

【００２５】また、変圧器２次側事故が発生したとき
は、不足電圧リレー２４の検出信号がオアゲート２７を
介して遅延回路２８に供給され、この遅延回路２８によ
り、不足電圧リレー２４の出力信号が、その信号幅を
３．１秒に十分に長く引伸してオアゲート２６からアン
ドゲート１４に供給され、遅延回路２８から信号が出力
されている間に過電流リレー１５ｂの検出信号がオアゲ
ート１６ｂ，遅延回路１７ｂ，オアゲート２２を介して
アンドゲート１４に供給され、事故の発生から１秒程度
後にアンドゲート１４からトリップ指令の信号が出力さ
れ、この信号により遮断器３がトリップ開放されて送電
線１の時限遮断が行われる。

【００２６】なお、この変圧器２次側事故の発生時も、
前記の再閉路投入の時限短縮回路２９は機能しない。

【００２７】つぎに、送電線事故，変圧器２次側事故の
いずれかによって遮断器３がトリップ開放されて「切
り」の状態になると、時限動作で一定時間後に遮断器３
は再閉路投入され、この再閉路投入時に事故が復旧して
いなければ、遮断器３をトリップ開放し、送電線１を再
び停電する。

【００２８】そして、この再閉路投入に基づく遮断器３
の開放（切制御）は、時限短縮回路２９を設けなけれ
ば、事故発生時と同様、遅延回路１７ａ，１７ｂの出力
信号に基づき、０．５秒，１秒遅れてアンドゲート１４
からトリップ指令を出力して行われるが、時限短縮回路
２９を設けた場合は、再閉路投入によって遮断器３が切
から入に変化したときに、その状態信号の立下りの変化
がインバータ１１を介して遅延回路２０で引伸ばされて
遅れ、ハイレベルの状態信号が遅延回路２０からアンド
ゲート２１に供給された状態で過電流リレー１５ｂから
オアゲート１６ｂを介してアンドゲート２１にハイレベ
ルの検出信号が供給され、アンドゲート２１が時限短縮
信号を出力する。

【００２９】そして、この時限短縮信号がアンドゲート
２１から、オアゲート２２を介してアンドゲート１４に
供給され、このとき、不足電圧リレー２３，２４の検出
信号に基づいてオアゲート２６からもアンドゲート１４
にハイレベルの信号が供給され、アンドゲート１４がト
リップ指令の信号を出力して遮断器３をトリップ開放す
る。

【００３０】この場合、時限短縮回路２９により遅延回
路１７ｂのバイパス路が形成され、再閉路投入による事
故の発生により、送電線事故，変圧器２次側事故のいず
れであっても、直ちに時限短縮回路２９からオアゲート
２２を介してアンドゲート１４にハイレベルの信号が供
給されて遮断器３がすみやかにトリップ開放される。

【００３１】すなわち、後述の励磁突入電流を無視した
場合、図８のタイミングチャートに示すように、時刻ｔ
ａに遮断器３が再閉路投入され、この投入時に例えば変
圧器２次側事故が復旧していなかったとすると、メイン
リレー要素１２においては、過電流リレー１５ａは不動
作で事故を検出せず、その出力はローレベル（Ｌ）に保
たれるが、過電流リレー１５ｂは動作して事故を検出
し、その出力が時刻ｔａから過電流リレーの動作判定に
伴う微小時間Δ₁ （＝４０msec）後に直ちにハイレベル
（Ｈ）になり、過電流検出信号を出力する。

【００３２】なお、図８において、（ａ）は送電線１の
電圧Ｖ、（ｂ）は送電線１の電流Ｉ、（ｃ）は遮断器３
の入，切の状態、（ｄ）は過電流リレー１５ａの出力、
（ｅ）は遅延回路１７ａの０．５秒整定出力、（ｆ）は
過電流リレー１５ｂの出力、（ｇ）は遅延回路１７ｂの
１秒整定出力、（ｈ）は遅延回路２０の出力、（ｉ）は
アンドゲート２１の出力、（ｊ）は変化幅形不足電圧リ
レー２４の出力、（ｋ）は遅延回路２８の出力、（ｌ）
は不足電圧リレー２３の出力、（ｍ）はアンドゲート１
４の出力（トリップ指令）である。

【００３３】そして、過電流リレー１５ａの後段の遅延
回路１７ａは遅延時間τ₁ が０．５秒に整定され、この
場合、τ₁ 経過する前に、過電流リレー１５ａの検出信
号が消失し、遅延回路１７ａが動作を停止するため、そ
の出力信号はτ₁ 経過してもローレベルに保たれる。

【００３４】また、過電流リレー１５ｂの後段の遅延回
路１７ｂは遅延時間τ₂ が１秒に整定され、遅延回路１
７ａと同様にして、その出力信号もローレベルに保たれ
る。

【００３５】そして、過電流リレー１５ｂの検出信号と
遅延回路２０の信号とに基づき、アンドゲート２１の出
力信号が時刻ｔａからΔ₁ 後にハイレベルになり、この
ハイレベルの出力信号がオアゲート２２を介してアンド
ゲート１４に供給される。

【００３６】一方、フェイルセーフリレー要素１３にお
いては、変圧器２次側事故であるため、不足電圧リレー
２３は不動作でその出力信号はローレベルに保たれ、不
足電圧リレー２４は動作して再閉路投入からΔ₁ 後にパ
ルス状の検出信号を出力し、この信号が遅延回路２８に
供給される。

【００３７】そして、遅延回路２８は前記検出信号の終
端を、その信号幅τ₄ が３．１秒に引伸されるように遅
延し、その出力信号が時刻ｔａから３．１秒間ハイレベ
ルになり、この出力信号をオアゲート２６を介してアン
ドゲート１４に供給する。

【００３８】したがって、アンドゲート１４は過電流リ
レー１５ｂが検出信号を出力すると、直ちにトリップ指
令のハイレベルの信号を出力し、再閉路投入された遮断
器３を、トリップリレー（図示せず）の動作時間（１０
msec）と遮断器３の開極時間（約５０msec）とを加えた
微小時間Δ_２（＝約６０msec）経過後の時刻ｔｂにトリ
ップ開放し、送電線１を直ちに遮断する。

【００３９】なお、時刻ｔｂから約５０msecの微小時間
Δ₃ が経過したときに、過電流リレー１５ｂの出力がオ
フする。

【００４０】そして、時限短縮回路２９がなければ、遅
延回路１７ｂの１点鎖線に示す１秒後の出力信号と、遅
延回路２８の出力信号とに基づき、時刻ｔａからΔ₁ ＋
１秒経過するまでアンドゲート１４がトリップ指令の信
号を出力せず、再閉路投入された遮断器３をすみやかに
トリップ開放することができない。

【００４１】また、送電線事故が発生したときは、時限
短縮回路２９のアンドゲート２１の出力信号がオアゲー
ト２２を介してアンドゲート１４に供給されるととも
に、遅延回路２８の出力信号の代わりに不足電圧リレー
２３の検出信号がオアゲート２５，２６を介してアンド
ゲート１４に供給され、前記の変圧器２次側事故が発生
した場合と同様に、遮断器３がすみやかにトリップ開放
される。

【００４２】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の過電流継電
装置の場合、トリップ回路部８に時限短縮回路２９を設
けたため、遮断器３の再閉路投入時、負荷側変電所４，
５の変圧器７の励磁突入電流が大きく、とくに、送電線
１に複数の変圧器７が接続されていると、それらの励磁
突入電流が過電流リレー１５ｂの動作電流整定値を上回
る事態が発生し、事故と無関係に、変圧器２次側事故に
対応する過電流リレー１５ｂ及び変化幅形不足電圧リレ
ー２４が動作し、アンドゲート１４からトリップ指令が
出力されて遮断器３が誤ってトリップ開放され、遮断器
３による送電線１の不要遮断が行われる問題点がある。

【００４３】なお、過電流リレー１５ｂの動作電流整定
値を前記の励磁突入電流より大きくすると、変圧器２次
側事故に対して過電流リレー１５ｂが不動作になり、事
故検出が困難になる。

【００４４】本発明は、前記の時限短縮回路２９を設け
て再閉路投入時の遮断器のトリップ開放を高速化したこ
の種の過電流継電装置において、送電線の負荷側電気所
等の変圧器の励磁突入電流による送り出し側電気所の遮
断器の不要遮断を確実に防止することを課題とする。

【００４５】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の過電流検出装置は、送り出し側電気所か
ら遮断器を介して引出された送電線に負荷側電気所等の
変圧器１次側が接続された系統の送電線事故及び変圧器
２次側事故の検出により、遮断器をトリップ開放し、時
限動作で前記遮断器を再閉路投入する過電流継電装置で
あって、遮断器のトリップ指令を出力するトリップ回路
部に、過電流検出のメインリレー要素部と、不足電圧検
出のフェイルセーフリレー要素部と、両要素部の出力信
号の同時入力によりトリップ指令を出力する主出力部と
を備え、メインリレー要素部に、送電線の電流が送電線
事故により整定値以上になるときに動作して第１の過電
流検出信号を出力する送電線事故対応の第１の過電流リ
レーと、整定値が第１の過電流リレーの整定値より小さ
く、送電線の電流が送電線事故，変圧器２次側事故によ
り整定値以上になるときに動作して第２の過電流検出信
号を出力する変圧器２次側事故対応の第２の過電流リレ
ーと、第１の過電流検出信号を瞬時遮断の整定時間遅延
して出力する第１の過電流検出遅延回路と、第２の過電
流検出信号を瞬時遮断の整定時間より長い時限遮断の整
定時間遅延して出力する第２の過電流検出遅延回路と、
遮断器の入から切，その逆の変化により２値変化する状
態信号を第１の過電流検出遅延回路の整定時間より短い
時間遅延して出力する時限短縮遅延回路と、遮断器の入
から時限短縮遅延回路の出力信号が入に変化するまでの
間の第２の過電流検出信号の入力によりトリップ開放の
時限短縮信号を出力する時限短縮ゲート部と、両過電流
検出信号，時限短縮信号のオアゲート信号をメインリレ
ー要素の出力信号として主出力部に供給するメイン側出
力部とを設け、フェイルセーフリレー要素部に、送電線
の電圧が送電線事故により整定値以下になるときに不足
電圧検出信号を出力する送電線事故対応の不足電圧リレ
ーと、送電線の電圧の低下幅が送電線事故，変圧器２次
側事故により整定値以上になるときに不足電圧検出信号
を出力する変圧器２次側事故対応の変化幅形不足電圧リ
レーと、変化幅形不足電圧リレーの不足電圧検出信号を
遮断器の再閉路投入から第２の過電流検出遅延回路の整
定時間より長い信号幅に引伸ばす不足電圧検出遅延回路
と、状態信号を時限短縮遅延回路の遅延時間より長く第
１の過電流検出遅延回路の整定時間より短い時間遅延し
て形成した出力阻止信号により、不足電圧検出遅延回路
の出力信号の出力阻止信号と重なる前縁部分を切除する
不要遮断阻止回路と、送電線事故対応の不足電圧検出リ
レーの不足電圧検出信号，不要遮断阻止回路の出力信号
のオアゲート信号をフェイルセーフリレー要素部の出力
信号として主出力部に供給するフェイルセーフ側出力部
とを設ける。

【００４６】したがって、遮断器が再閉路投入される
と、この投入に基づく遮断器の切から入の変化に応動し
てその状態信号が切から入に変化し、このとき、負荷側
電気所等の変圧器の励磁突入電流により、送電線の電流
が第２の過電流リレーの整定値以上になると、メインリ
レー要素部においては、時限短縮ゲート部が時限短縮信
号を出力し、この信号に基づき、メイン側出力部から主
出力部にメインリレー要素部の出力信号を供給する。

【００４７】一方、フェイルセーフリレー要素部におい
ては、前記の励磁突入電流により変化幅形不足電圧リレ
ーが動作すると、その検出信号の信号幅を引伸ばした不
足電圧検出遅延回路の出力信号の遮断器の投入から一定
時間の前縁部分が不要遮断阻止回路により切除されて短
くなり、その信号がフェイルセーフ側出力部から主出力
部にフェイルセーフリレー要素部の出力信号として供給
される。

【００４８】そのため、遮断器の再閉路投入から一定時
間は主出力部のトリップ指定の出力が禁止され、この間
に前記の励磁突入電流が過電流として誤検出されても、
主出力部からトリップ指令が出力されず、遮断器の不要
遮断が確実に防止される。

【００４９】そして、不要遮断阻止回路は、遮断器の状
態信号を時限短縮遅延回路の遅延時間より長く第１の過
電流検出側遅延回路の整定時間より短い時間遅延して出
力阻止信号を出力する遅延回路と、出力阻止信号と不足
電圧検出遅延回路の出力信号とをアンドゲート処理して
不足電圧検出遅延回路の出力信号の出力阻止信号と重な
る前縁部分を切除する出力阻止ゲート部とからなること
が、実用的で好ましい。

【００５０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態につき、図
１ないし図５を参照して説明する。図１は過電流継電装
置のトリップ回路部の構成を示し、同図において、図７
と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。そし
て、この図１において、図７の従来構成と異なる点は、
フェイルセーフリレー要素部１３に不要遮断阻止回路３
０を設けた点である。

【００５１】この不要遮断阻止回路３０は状態信号遅延
回路３１と出力阻止ゲート部としてのアンドゲート３２
とからなり、このアンドゲート３２が遅延回路２８とオ
アゲート２６との間に設けられる。

【００５２】そして、遅延回路３１はメインリレー要素
部１２の遮断器入検出部１８から出力された図６の遮断
器３の状態信号の切から入の立上りの変化タイミング
を、メインリレー要素部１２の時限短縮遅延回路２０の
遅延時間τ₃ （０．３秒）より長く、遅延回路１７ａの
遅延時間τ₁（０．５秒）より短い遅延時間τ₅，例えば
０．４秒遅延してアンドゲート３２に出力する。

【００５３】したがって、図２に示すように、時刻ｔｓ
に事故によってトリップ開放された遮断器３が時刻ｔａ
に再閉路投入されて切から入に変化すると、この変化か
ら遅延時間τ₅ （０．４秒）が経過するまでは、遅延回
路３１の出力信号がローレベルに保たれてアンドゲート
３２がオフし、遅延回路２８のハイレベルの出力信号の
オアゲート２６への出力が阻止される。

【００５４】そして、遮断器３の再閉路投入直後に、図
６の変電所４，５の変圧器７の励磁突入電流により過電
流リレー１５ｂ，変化幅形不足電圧リレー２４が瞬時動
作し、時限短縮回路２９のアンドゲート２１からオアゲ
ート２２を介してアンドゲート１４に、メインリレー要
素部１２のハイレベルの出力信号が供給されても、フェ
イルセーフリレー要素部１３の出力信号はローレベルに
保たれ、アンドゲート１４からトリップ指令が出力され
ず、遮断器３の不要な遮断が確実に防止される。

【００５５】つぎに、遮断器３の再閉路投入時に、変圧
器２次側事故，送電線事故（線路事故）があった場合、
及び両事故（系統事故）がなかった場合の図１の各部の
具体的な動作について説明する。

【００５６】まず、変圧器２次側事故があった場合につ
いて、図３のタイミングチャートを参照して説明する。
図３において、（ａ）は送電線１の電圧Ｖ，（ｂ）は送
電線１の電流Ｉ、（ｃ）は遮断器３の入，切の状態、
（ｄ）は過電流リレー１５ａの出力、（ｅ）は遅延回路
１７ａの０．５秒整定出力、（ｆ）は過電流リレー１５
ｂの出力、（ｇ）は遅延回路１７ｂの１秒整定出力、
（ｈ）は遅延回路２０の出力、（ｉ）はアンドゲート２
１の出力、（ｊ）は変化幅形不足電圧リレー２４の出
力、（ｋ）は遅延回路２８の出力、（ｌ）は遅延回路３
１の出力、（ｍ）はアンドゲート３２の出力、（ｎ）は
不足電圧リレー２３の出力、（ｏ）はアンドゲート１４
の出力（トリップ指令）である。

【００５７】そして、時刻ｔａに遮断器３が再閉路投入
されると、投入直後の送電線１の電流は、変電所４，５
のいずれか一方又は両方の変圧器７の２次側事故の電流
に、両変圧所４，５の変圧器７の励磁突入電流が加わ
り、極めて大きくなり、その後、時刻ｔ_0.3 には励磁突
入電流がほとんど消失し、時刻ｔｘに完全に消失して前
記の２次側事故の電流になる。

【００５８】この場合、時刻ｔａ〜ｔｘの間はメインリ
レー要素部１２の過電流リレー１５ａ，１５ｂが共に動
作し、時刻ｔａから微小時間（４０msec）Δ₁遅れて第
１，第２の過電流検出信号を出力する。

【００５９】そして、これらの過電流検出信号の出力か
ら整定時間τ₁ （０．５秒）、τ₂（１秒）経過した時
刻ｔ_0.5，ｔ₁に、遅延回路１７ａ，１７ｂそれぞれの起
動タイミングになるが、ｔａ＞ｔｘ＞ｔ_0.5＞ｔ₁＞ｔｂ
であって、時刻ｔｘから微小時間Δ₄ （５０msec）経過
したときに過電流リレー１５ａの過電流検出信号が消失
し、ｔ_0.5 には過電流リレー１５ａの過電流検出信号が
消失しているため、遅延回路１７ａは時刻ｔ_0.5に起動
されず、その出力がローレベルに保たれる。

【００６０】また、過電流リレー１５ｂはτ₂が経過し
た時刻ｔ₁にも過電流検出信号を出力し続け、時刻ｔ₁
に遅延回路１７ｂが起動されて、その出力がハイレベル
になる。

【００６１】一方、時刻ｔａの遮断器３の再閉路投入に
基づく検出部１８の状態信号の切から入の変化が遅延回
路２０で整定時間τ₃ （０．３秒）遅延され、遅延回路
２０の出力信号は時刻ｔａから整定時間τ₃遅れた時刻
ｔ_0.3にローレベルに変化する。

【００６２】そして、従来と同様、変圧器７の励磁突入
電流が流れる時刻ｔａ＋Δ₁ から時刻ｔ_0.3 の間、遅延
回路２０のハイレベルの出力信号がアンドゲート２１，
オアゲート２２を介してアンドゲート１４に供給され
る。

【００６３】つぎに、フェイルセーフリレー要素部１３
の不足電圧リレー２３は動作せず、その出力信号がロー
レベルに保たれる。

【００６４】また、不足電圧リレー２４は、時刻ｔａか
ら微小時間Δ₁ 後に不足電圧の検出信号を出力し、この
信号は遅延回路２８によりτ₄ （３．１秒）の信号幅に
引伸される。

【００６５】さらに、検出部１８の状態信号が遅延回路
３１に供給され、この遅延回路３１は状態信号の切から
入の立上り変化を、整定時間τ₃より長く整定時間τ₁よ
り短いτ₅（０．４秒）遅延し、時刻ｔ_0.4までローレベ
ルの出力阻止信号を形成する。

【００６６】そして、遮断器３が切から入に変化する時
刻ｔａから時刻ｔ_0.4 までの約０．４秒間、遅延回路３
１のローレベルの出力阻止信号によりアンドゲート３２
がオフし、遅延回路２８の出力信号の出力阻止信号と重
なる前縁部分が切除され、アンドゲート３２の出力信号
が時刻ｔ_0.4 からハイレベルになり、このハイレベルの
信号がオアゲート２６を介してアンドゲート１４に供給
される。

【００６７】したがって、時刻ｔａから時刻ｔ_0.3 の間
は、アンドゲート１４の出力信号がローレベルに保持さ
れ、変圧器７の励磁突入電流に基づく時限短縮回路２９
の出力信号が無効にされてトリップ指令の出力が禁止さ
れ、その後、遅延回路１７ｂの出力信号がハイレベルに
なる時間ｔ₁ から遮断器３がトリップ開放する時刻ｔｂ
までのΔ₂ の間、アンドゲート１４がトリップ指令を出
力し、遮断器３をトリップ開放する。

【００６８】なお、遮断器３が時刻ｔｂに開放される
と、過電流リレー１５ｂの検出信号が微小時間Δ₅ （５
０msec）後に消失し、遅延回路２０の出力信号は、入か
ら切の立下りの整定時間τ₆（０．１秒）後の時刻ｔ_0.1
にハイレベルになる。

【００６９】つぎに、送電線事故があった場合につい
て、図４のタイミングチャートを参照して説明する。図
４の（ａ）〜（ｏ）は図３の（ａ）〜（ｏ）に対応する
ものを示し、送電線事故があった場合、メインリレー要
素部１２においては、時刻ｔａから微小時間Δ_１後に過
電流リレー１５ａ，１５ｂが検出信号を出力し、過電流
リレー１５ｂの検出信号に基づき、時限短縮回路２９の
アンドゲート２１も時限短縮信号を出力し、この信号が
オアゲート２２を介してアンドゲート１４に供給され
る。

【００７０】また、フェイルセーフリレー要素部１３に
おいては、時刻ｔａから微小時間Δ _１後に、不足電圧リ
レー２３，２４が検出信号を出力し、不足電圧リレー２
３の検出信号がオアゲート２５，２６を介してアンドゲ
ート１４に供給される。

【００７１】そのため、送電線事故があった場合は、時
限短縮回路２９の時限短縮信号が有効になり、この信号
を用いて時刻ｔａから微小時間Δ₁ 後に直ちにアンドゲ
ート１４からトリップ指令が出力され、遮断器３がすみ
やかにトリップ開放される。

【００７２】つぎに、系統事故（変圧器２次側事故及び
送電線事故）がない場合について、図５のタイミングチ
ャートを参照して説明する。図５の（ａ）〜（ｏ）は図
３，図４の（ａ）〜（ｏ）に対応するものを示し、系統
事故がない場合でも、時刻ｔａに遮断器３を再閉路投入
すると、送電線１に変電所４，５の変圧器７の励磁突入
電流が流れ、この突入電流により、メインリレー要素部
１２においては、過電流リレー１５ａ，１５ｂが動作し
て微小時間Δ _１後にそれぞれ過電流検出信号を出力す
る。

【００７３】また、時限短縮回路２９のアンドゲート２
１が、時刻ｔａから０．３秒後の時刻ｔ_０．３までハイ
レベルの時限短縮信号を出力し、この信号がオアゲート
２２を介してアンドゲート１４に供給される。

【００７４】一方、系統電圧は極端に低下しないため、
フェイルセーフリレー要素部１３においては、不足電圧
リレー２３は動作しないが、不足電圧リレー２４は動作
し、時刻ｔａから微小時間Δ_１後に、遅延回路２８の出
力信号がハイレベルになる。

【００７５】また、遮断器３の切から入の変化により、
不要遮断阻止回路３０の遅延回路３１の出力信号が、時
刻ｔａから０．４秒間ローレベルになり、遅延回路２８
の出力信号の期間τ₅の前縁部分が切除される。

【００７６】そして、この間に変電所４，５の変圧器７
の励磁突入電流が減少し、期間τ₅の経過直後の時刻ｔ
ｙに送電線１の電流が正常に戻り、これから微小時間Δ
₅ （５０msec）後に過電流リレー１５ｂの過電流検出信
号が消失する。

【００７７】そのため、遅延回路１７ａ，１７ｂの整定
時間０．５秒，１秒それぞれが経過したときには、過電
流リレー１５ａ，１５ｂから過電流検出信号が出力され
ず、遅延回路１７ａ，１７ｂが起動されず、アンドゲー
ト１４がオフし続けてトリップ指令が出力されることは
ない。

【００７８】したがって、系統事故がない場合は、不要
遮断阻止回路３０により、遮断器３の再閉路投入直後の
変圧器７の励磁突入電流に基づくトリップ指令の出力が
阻止され、不要なトリップ指令の出力が確実に防止され
る。

【００７９】そして、不要遮断阻止回路３０を設けたた
め、過電流継電器１５ａ，１５ｂ等の整定値を変えたり
する必要がなく、それらの計算等を複雑にすることな
く、変電所４，５の変圧器７の励磁突入電流に基づく遮
断器３の不要遮断を確実に防止することができる利点も
ある。

【００８０】また、遅延回路３１の遅延時間の設定等に
より、前記の励磁突入電流の大小によらず、確実に不要
遮断を防止できるため、種々の送電線系統の過電流継電
装置に適用することができ、その際、送電線の変圧器７
の数等はどのようであってもよい。

【００８１】ところで、不要遮断阻止回路３０等の構成
が前記実施の形態のものに限らないのは勿論である。

【００８２】

【発明の効果】本発明は、以下に記載される効果を奏す
る。遮断器３が再閉路投入されると、この投入に基づく
遮断器３の切から入の変化に応動してその状態信号が切
から入に変化し、このとき、負荷側電気所（変電所４，
５）等の変圧器７の励磁突入電流により、送電線１の電
流が第２の過電流リレー１５ｂの整定値以上になると、
メインリレー要素部１２においては、時限短縮ゲート部
（アンドゲート２１）が時限短縮信号を出力し、この信
号に基づき、メイン側出力部（オアゲート２２）から主
出力部（アンドゲート１４）にメインリレー要素の出力
信号が供給される。

【００８３】一方、フェイルセーフリレー要素部１３に
おいては、不要遮断防止回路３０を設けたため、前記の
励磁突入電流により変化幅形不足電圧リレー２４が動作
しても、その検出信号の信号幅を引伸した不足電圧検出
遅延回路２８の出力信号を、遮断器３の投入から一定時
間の前縁部分を切除してフェイルセーフ側出力部（オア
ゲート２６）から主出力部に、フェイルセーフリレー要
素の出力信号として供給することができる。

【００８４】そのため、時限短縮信号の有無によらず、
遮断器３の投入から一定時間は主出力部のトリップ指定
の出力が禁止され、この間に前記の励磁突入電流を過電
流として検出しても、トリップ指令が出力されず、時限
短縮回路２９の時限短縮信号による遮断器３の不要遮断
を確実に防止することができる。

【００８５】そして、不要遮断阻止回路３０は、遮断器
３の状態信号を時限短縮遅延回路２０の遅延時間より長
く第１の過電流検出遅延回路１７ａの整定時間より短い
時間遅延して出力阻止信号を出力する遅延回路３１と、
出力阻止信号と不足電圧検出遅延回路２８の出力信号と
をアンドゲート処理して不足電圧検出遅延回路２８の出
力信号の出力阻止信号と重なる前縁部分を切除する出力
阻止ゲート部（アンドゲート３２）とからなることが、
実用的で好ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の１形態のトリップ回路部の回路
ブロック図である。

【図２】図１の動作説明用の波形図である。

【図３】（ａ）〜（ｏ）は再閉路投入時に変圧器２次側
事故があった場合の図１の各部のタイミングチャートで
ある。

【図４】（ａ）〜（ｏ）は再閉路投入時に送電線事故が
あった場合の図１の各部のタイミングチャートである。

【図５】（ａ）〜（ｏ）は再閉路投入時に系統事故がな
かった場合の図１の各部のタイミングチャートである。

【図６】本発明が適用される送電線の単線結線図であ
る。

【図７】従来例の回路ブロック図である。

【図８】（ａ）〜（ｍ）は図７の動作説明用のタイミン
グチャートである。

【符号の説明】

１ 送電線 ２，４，５ 変電所 １１ トリップ回路部 １２ メインリレー要素部 １３ フェイルセーフリレー要素部 １４ 主出力部としてのアンドゲート １５ａ，１５ｂ 第１，第２の過電流リレー １７ａ，１７ｂ 第１，第２の過電流検出遅延回路 ２０ 時限短縮遅延回路 ２１ 時限短縮ゲート部としてのアンドゲート ２２ メイン側出力部としてのオアゲート ２３ 不足電圧リレー ２４ 変化幅形不足電圧リレー ２６ フェイルセーフ側出力部としてのオアゲート ２８ 不足電圧検出遅延回路 ３０ 不要遮断阻止回路 ３１ 状態信号遅延回路 ３２ 出力阻止ゲート部としてのアンドゲート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送り出し側電気所から遮断器を介して引
   出された送電線に負荷側電気所等の変圧器１次側が接続
   された系統の送電線事故及び変圧器２次側事故の検出に
   より、前記遮断器をトリップ開放し、時限動作で前記遮
   断器を再閉路投入する過電流継電装置であって、 前記遮断器のトリップ指令を出力するトリップ回路部
   に、過電流検出のメインリレー要素部と、不足電圧検出
   のフェイルセーフリレー要素部と、前記両要素部の出力
   信号の同時入力により前記トリップ指令を出力する主出
   力部とを備え、 前記メインリレー要素部に、 前記送電線の電流が前記送電線事故により整定値以上に
   なるときに動作して第１の過電流検出信号を出力する送
   電線事故対応の第１の過電流リレーと、 整定値が前記第１の過電流リレーの整定値より小さく、
   前記送電線の電流が前記送電線事故，前記変圧器２次側
   事故により整定値以上になるときに動作して第２の過電
   流検出信号を出力する変圧器２次側事故対応の第２の過
   電流リレーと、 前記第１の過電流検出信号を瞬時遮断の整定時間遅延し
   て出力する第１の過電流検出遅延回路と、 前記第２の過電流検出信号を前記瞬時遮断の整定時間よ
   り長い時限遮断の整定時間遅延して出力する第２の過電
   流検出遅延回路と、 前記遮断器の入から切，その逆の変化により２値変化す
   る状態信号を前記第１の過電流検出遅延回路の整定時間
   より短い時間遅延して出力する時限短縮遅延回路と、 前記遮断器の入から前記時限短縮遅延回路の出力信号が
   入に変化するまでの間の前記第２の過電流検出信号の入
   力により前記トリップ開放の時限短縮信号を出力する時
   限短縮ゲート部と、 前記両過電流検出信号，前記時限短縮信号のオアゲート
   信号を前記メインリレー要素の出力信号として前記主出
   力部に供給するメイン側出力部とを設け、 前記フェイルセーフリレー要素部に、 前記送電線の電圧が前記送電線事故により整定値以下に
   なるときに不足電圧検出信号を出力する送電線事故対応
   の不足電圧リレーと、 前記送電線の電圧の低下幅が前記送電線事故，前記変圧
   器２次側事故により整定値以上になるときに不足電圧検
   出信号を出力する変圧器２次側事故対応の変化幅形不足
   電圧リレーと、 前記変化幅形不足電圧リレーの不足電圧検出信号を前記
   遮断器の再閉路投入から前記第２の過電流検出遅延回路
   の整定時間より長い信号幅に引伸ばす不足電圧検出遅延
   回路と、 前記状態信号を前記時限短縮遅延回路の遅延時間より長
   く前記第１の過電流検出遅延回路の整定時間より短い時
   間遅延して形成した出力阻止信号により、前記不足電圧
   検出遅延回路の出力信号の前記出力阻止信号と重なる前
   縁部分を切除する不要遮断阻止回路と、 前記送電線事故対応の不足電圧検出リレーの不足電圧検
   出信号，前記不要遮断阻止回路の出力信号のオアゲート
   信号を前記フェイルセーフリレー要素部の出力信号とし
   て前記主出力部に供給するフェイルセーフ側出力部とを
   設けたことを特徴とする過電流検出装置。
2. 【請求項２】 不要遮断阻止回路が、 遮断器の状態信号を時限短縮遅延回路の遅延時間より長
   く第１の過電流検出側遅延回路の整定時間より短い時間
   遅延して出力阻止信号を出力する遅延回路と、 前記出力阻止信号と不足電圧検出遅延回路の出力信号と
   をアンドゲート処理して前記不足電圧検出遅延回路の出
   力信号の前記出力阻止信号と重なる前縁部分を切除する
   出力阻止ゲート部とからなることを特徴とする請求項１
   記載の過電流継電装置。