JP2019122094A - 構内保護機能付き回線選択継電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 並行二回線で受電を行わない場合でも、電気所での構内保護を確実に行うことを可能にする構内保護機能付き回線選択継電装置を提供する。【解決手段】 並行二回線の第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとで母線１３が受電している電気所であり、かつ第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとの間の母線１３に開閉器ＬＢＳが設置されている電気所の構内保護を行う構内保護機能付き回線選択継電装置であって、並行二回線の送電線の故障を検出する５０Ｓリレー２１および５０Ｇリレー２２と、開閉器ＬＢＳが開いて並行二回線による並行受電をしていない場合に、電気所の一方の母線側に故障が発生した際に、５０Ｓリレー２１および５０Ｇリレー２２による故障の検出結果を基に、故障が発生した送電線を遮断して電気所の構内保護をするための信号を作成するシーケンス回路２３と、を備える。【選択図】 図１

Description

この発明は、並行二回線で受電する電気所で受電側を保護する構内保護機能付き回線選択継電装置に関する。

変電所等の電気所は電力系統に設置されている設備である。電気所には並行二回線で構成された送電線で供給される電力を受電するものがある。並行二回線で受電している電気所では、送電線等の故障として例えば構内事故に対する保護は、並行二回線の各送電線の電流を入力として、電流和によって応動する過電流方式の保護継電装置が広く採用されている。

例えば、図４に示すように、並行二回線で受電している電気所では、過電流継電装置１１と回線選択継電装置１２とを用いるものがある。この電気所では、並行二回線を形成する第１の送電線１Ｌおよび第２の送電線２Ｌが母線１３に接続され、さらに、母線１３には主変圧器（図示を省略）や別に引き出された送電線（図示を省略）などが接続されている。

この電気所には構内保護や送電線保護を行う保護継電装置が設置されている（例えば、特許文献１参照。）。保護継電装置は、５１Ｒリレーと５１Ｇリレーとから成る過電流継電装置１１と、５０Ｓリレーと５０Ｇリレーとから成る回線選択継電装置１２とを備えている。また、保護継電装置は、第１の送電線１Ｌに設置された第１の受電用遮断器１Ｌ−ＣＢと、第２の送電線２Ｌに設置された第２の受電用遮断器２Ｌ−ＣＢと、母線１３に設置された開閉器ＬＢＳと、を備えている。さらに、過電流継電装置１１は第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとに流れる電流Ｉ１、Ｉ２を検出する変流器ＣＴ１_１、ＣＴ１_２を備え、回線選択継電装置１２は第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとに流れる電流Ｉ１、Ｉ２を検出する変流器ＣＴ２_１、ＣＴ２_２を備えている。

電気所では、第１の送電線１Ｌと母線１３との接続点と、第２の送電線２Ｌと母線１３との接続点との間の母線１３に対して、開閉器ＬＢＳが設置されている。

保護継電装置は電気所での構内保護を過電流継電装置１１により次のようにして行う。過電流継電装置１１には前もって整定値が設定されている。過電流継電装置１１は、第１の送電線１Ｌに流れる電流Ｉ１と第２の送電線２Ｌに流れる電流Ｉ２とを変流器ＣＴ１_１、ＣＴ１_２で検出する。過電流継電装置１１は、検出した電流Ｉ１、Ｉ２の和を算出し、算出結果が整定値より大きくなると、つまり、
Ｉ１＋Ｉ２＞整定値
になると、電気所構内事故による過電流の発生と判断する。例えば図５に示すように、構内の母線１３側に事故が発生すると、過電流継電装置１１は第１の受電用遮断器１Ｌ−ＣＢと第２の受電用遮断器２Ｌ−ＣＢとの両方にトリップ信号を送って、第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとを遮断する。

また、電気所では送電線保護を回線選択継電装置１２により次のようにして行う。回線選択継電装置１２には前もって整定値が設定されている。回線選択継電装置１２は、第１の送電線１Ｌに流れる電流Ｉ１と第２の送電線２Ｌに流れる電流Ｉ２とを変流器ＣＴ２_１、ＣＴ２_２で検出する。なお、電流Ｉ１、Ｉ２は送電線向きを正の値としている。回線選択継電装置１２は、検出した電流Ｉ１、Ｉ２の差を算出し、算出結果が整定値より大きくなると、つまり、
条件１：Ｉ１−Ｉ２＞整定値
条件２：Ｉ２−Ｉ１＞整定値
になると、第１の送電線１Ｌや第２の送電線２Ｌに短絡または地絡による過電流が発生したと判断する。例えば図６に示すように、回線選択継電装置１２は、検出した電流Ｉ１、Ｉ２の差が条件１に該当すると、第１の送電線１Ｌの事故と判断する。そして、回線選択継電装置１２は、第１の受電用遮断器１Ｌ−ＣＢにトリップ信号を送って、事故発生側の第１の送電線１Ｌを遮断する。また、電流Ｉ１、Ｉ２の差が条件１に該当しなくても条件２に該当すると、回線選択継電装置１２は、第２の送電線２Ｌの事故と判断し、第２の受電用遮断器２Ｌ−ＣＢにトリップ信号を送って、第２の送電線２Ｌを遮断する。

こうした保護継電装置の過電流継電装置１１による電気所の構内の保護と、回線選択継電装置１２による送電線の保護とが行われている。

特開２００７−２２１９２９号公報

しかし、先に述べた保護継電装置には次の課題がある。電気所では点検や工事のために、開閉器ＬＢＳを開き、並行二回線で受電を行わない場合がある。並行受電をしない場合に、例えば図７に示すように、電気所の母線１３に事故が発生すると、過電流継電装置１１は事故を検出して第２の受電用遮断器２Ｌ−ＣＢと共に第１の受電用遮断器１Ｌ−ＣＢにもトリップ信号を送って第１の送電線１Ｌ側を遮断してしまう。このために、並行二回線で受電を行わない場合には、過電流継電装置１１をリレーロック運用とする。

また、並行受電をしない場合に、例えば図８に示すように、回線選択継電装置１２に入力が無いので、回線選択継電装置１２はリレー応動をしない。

さらに、並行受電をしない場合に、例えば図９に示すように、電気所の第２の送電線２Ｌ側の母線１３に事故が発生すると、回線選択継電装置１２の先に述べた条件１が該当する。これにより、回線選択継電装置１２は第１の受電用遮断器１Ｌ−ＣＢにトリップ信号を送って第１の送電線１Ｌ側を遮断してしまう。このために、並行受電をしない場合には、保護継電装置の回線選択継電装置１２をリレーロック運用とする。

つまり、点検など系統運用によって、並行二回線で受電しない場合、過電流継電装置１１は、第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌの和電流で動作するために生じる誤遮断防止として、リレーロック運用となる。また、回線選択継電装置１２は、第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌの差電流で動作するために生じる誤遮断防止として、リレーロック運用となる。この結果、過電流継電装置１１と回線選択継電装置１２とがロック運用されるので、過電流継電装置１１による構内保護を行うことができなくなり、また、事故時に送電端の保護継電装置により事故点を分離することができない問題があった。

この発明の目的は、前記の課題を解決し、並行二回線で受電を行わない場合でも、電気所での構内保護を確実に行うことを可能にする構内保護機能付き回線選択継電装置を提供することにある。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、並行二回線の送電線で母線が受電している電気所であり、かつ送電線間の母線に開閉器が設置されている電気所の構内保護を行う構内保護機能付き回線選択継電装置であって、前記並行二回線の前記送電線の故障を検出する回線選択継電器と、前記開閉器が開いて前記並行二回線による並行受電をしていない場合に、前記電気所の一方の母線側に故障が発生した際に、前記回線選択継電器による故障の検出結果を基に、故障が発生した送電線を遮断して前記電気所の構内保護をするための信号を作成する信号作成手段と、を備えることを特徴とする構内保護機能付き回線選択継電装置である。

請求項１の発明では、並行二回線の送電線の故障を回線選択継電器が検出する。そして、信号作成手段は、開閉器が開いて並行二回線による並行受電をしていない場合に、この電気所の一方の母線側に故障が発生した際に、回線選択継電器による故障の検出結果を基に故障が発生した送電線を遮断して電気所の構内保護をするための信号を作成する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の構内保護機能付き回線選択継電装置において、前記信号作成手段は、並行二回線で受電していない場合に、前記回線選択継電器が前記並行二回線の一方の送電線の故障を検出したときに、前記並行二回線の他方の送電線を遮断するための信号を作成する、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の構内保護機能付き回線選択継電装置において、前記回線選択継電器は、前記並行二回線の各送電線の短絡を検出する短絡選択リレーと、これらの送電線の地絡を検出する地絡選択リレーとを備え、前記信号作成手段は、並行二回線で受電していない場合に、前記短絡選択リレーおよび地絡選択リレーのどちらかが前記並行二回線の一方の送電線の故障を検出したときに、前記並行二回線の他方の送電線を遮断するための信号を作成する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、並行二回線で受電する電気所で、母線の開閉器を点検等のために開いて並行二回線で受電していない場合に、送電線の保護を行うために電気所に設置されている回線選択継電器を構内保護のために利用することを可能にする。また、回線選択継電器による故障の検出結果を基に故障が発生した送電線を遮断し、かつ、開閉器が開いているので、故障の発生した送電線側の母線を分離することができる。

請求項２の発明によれば、並行二回線の一方の送電線の故障と回線選択継電器が判断した場合には、信号作成手段が他方の送電線を遮断するための信号を作成することで、並行二回線で受電していないときに電気所の構内保護をすることができる。

請求項３の発明によれば、回線選択継電器の短絡選択リレーおよび地絡選択リレーの検出結果を利用することで、並行二回線で受電していない場合に電気所の構内保護をすることができる。

この発明の一実施の形態による構内保護機能付き回線選択継電装置を示す構成図である。 構内保護機能付きシーケンス回路の一例を示す回路図である。 従来のシーケンス回路を示す回路図である。 従来の保護継電装置を示す構成図である。 構内保護の説明をする説明図である。 送電線保護の説明をする説明図である。 並行受電をしない場合の構内保護を説明する説明図である。 並行受電をしない場合の保護を説明する説明図である。 並行受電をしない場合の送電線保護を説明する説明図である。

次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。この実施の形態による構内保護機能付き回線選択継電装置２０を図１に示す。なお、この実施の形態では、先に説明した図４と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。

この構内保護機能付き回線選択継電装置２０は並行二回線で受電している電気所で使用される。そして、この実施の形態では、図４に示す回線選択継電装置１２の代わりとして、図１に示す構内保護機能付き回線選択継電装置２０が使用されている。

こうした電気所に設置されている構内保護機能付き回線選択継電装置２０は、は５０Ｓリレー２１と、５０Ｇリレー２２と、構内保護機能付きのシーケンス回路２３とを備えている。また、構内保護機能付き回線選択継電装置２０は第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとに流れる電流Ｉ１、Ｉ２を検出する変流器ＣＴ２_１、ＣＴ２_２を備えている。

構内保護機能付き回線選択継電装置２０は、５０Ｓリレー２１と５０Ｇリレー２２とからの信号を処理するためのシーケンス回路２３を備えている。このシーケンス回路の一例を図２に示す。

シーケンス回路２３は、論理積の演算をするＡＮＤゲート１０１、２０１〜２０８、３０１〜３１０と、論理和の演算をするＯＲゲート２１１、２１２、３３１、３３２と、否定の演算をするＮＯＴゲート１１１、３２１と、信号を遅延する時限タイマ５０ＲＳＴ１、５０ＲＳＴ２、２７Ｔ、１５０ＧＴ、２５０ＧＴ、５０ＲＧＴ１、５０ＲＧＴ２とを備えている。

シーケンス回路２３では、「１５０Ｓ」は５０Ｓリレー２１が出力する信号を表している。つまり、「１５０Ｓ」は短絡選択継電器である５０Ｓリレー２１が第１の送電線１Ｌの短絡事故と判断した場合に、５０Ｓリレー２１が出力するハイレベルの１Ｌ短絡信号ｃ１を表している。第１の送電線１Ｌに短絡事故が発生すると、５０Ｓリレー２１は１Ｌ短絡信号ｃ１をＡＮＤゲート２０１に出力する。同じように、「２５０Ｓ」は５０Ｓリレー２１が第２の送電線２Ｌの短絡事故と判断した場合に出力するハイレベルの２Ｌ短絡信号ｃ２を表している。第２の送電線２Ｌに短絡事故が発生すると、５０Ｓリレー２１は２Ｌ短絡信号ｃ２をＡＮＤゲート２０２に出力する。

「５０ＳＡ」は過電流リレーである５０ＳＡリレーが出力する信号を表している。つまり、「５０ＳＡ」は短絡が発生した送電線に所定値以上の短絡電流が流れた場合に、５０ＳＡリレーが出力するハイレベルの過電流信号ｃ３を表している。短絡が発生した送電線に大きな短絡電流が流れると、５０ＳＡリレーは過電流信号ｃ３をＡＮＤゲート２０１、２０２に出力する。

「１５０Ｇ」は５０Ｇリレー２２が出力するハイレベルの信号を表している。つまり、「１５０Ｇ」は地絡選択継電器である５０Ｇリレー２２が第１の送電線１Ｌの地絡事故と判断した場合に、５０Ｇリレー２２が出力するハイレベルの１Ｌ地絡信号ｄ１を表している。第１の送電線１Ｌに地絡事故が発生すると、５０Ｇリレー２２は１Ｌ地絡信号ｄ１をＡＮＤゲート３０１に出力する。同じように、「２５０Ｇ」は５０Ｇリレー２２が第２の送電線２Ｌの地絡事故と判断した場合に出力するハイレベルの２Ｌ地絡信号ｄ２を表している。第２の送電線２Ｌに地絡事故が発生すると、５０Ｇリレー２２は２Ｌ地絡信号ｄ２をＡＮＤゲート３０２に出力する。

「６４Ｖ］は地絡過電圧リレーである６４Ｖリレーが出力する信号を表している。つまり、「６４Ｖ］は送電線の地絡事故時に発生する零相電圧を６４Ｖリレーが検出した場合に、６４Ｖリレーが出力するハイレベルの地絡過電圧信号ｄ３を表している。零相電圧が所定値以上の場合には、６４Ｖリレーは地絡過電圧信号ｄ３をＡＮＤゲート３０１、３０２に出力する。

「２７」は不足電圧リレーである２７リレーが出力する信号を表している。つまり、「２７」は電圧が所定値以下の場合に、２７リレーが出力するハイレベルの不足電圧信号ｄ４を表している。電路の電圧が所定値以下の場合に、２７リレーは不足電圧信号ｄ４を時限タイマ２７Ｔに出力する。ここでは、６４Ｖリレーと組み合わせて２７リレーが使用されている。

時限タイマ２７Ｔは入力された信号を遅延するものであり、時限タイマ２７Ｔには第１の時限設定値が前もって設定されている。時限タイマ２７Ｔは、２７リレーからの不足電圧信号ｄ４を第１の時限設定値の経過後にＮＯＴゲート３２１に出力する。

ＮＯＴゲート３２１は、時限タイマ２７Ｔからの不足電圧信号ｄ４を反転した信号を、不足電圧信号ｄ４１として出力する。つまり、不足電圧信号ｄ４が入力されると、ＮＯＴゲート３２１はロウレベルの不足電圧信号ｄ４１をＡＮＤゲート３０３、３０４に出力し、不足電圧信号ｄ４が入力されなければ、ＮＯＴゲート３２１はハイレベルの信号を不足電圧信号ｄ４１としてＡＮＤゲート３０３、３０４に出力する。

「１Ｌ−ＣＢ入」は、第１の送電線１Ｌの遮断器１Ｌ−ＣＢの入り切りを表している。つまり、「１Ｌ−ＣＢ入」は遮断器１Ｌ−ＣＢが入りの場合に、遮断器１Ｌ−ＣＢが出力するハイレベルの１ＬＣＢ入り信号ａ１を表している。遮断器１Ｌ−ＣＢは、入りの場合には、１ＬＣＢ入り信号ａ１をＡＮＤゲート１０１に出力する。同じように、「２Ｌ−ＣＢ入」は、第２の送電線２Ｌの遮断器２Ｌ−ＣＢが入りの場合に、遮断器２Ｌ−ＣＢが出力するハイレベルの２ＬＣＢ入り信号ａ２を表している。遮断器２Ｌ−ＣＢは、入りの場合には、２ＬＣＢ入り信号ａ２をＡＮＤゲート１０１に出力する。事故などにより１回線となった場合、すなわち第１の送電線１Ｌ、第２の送電線２Ｌのいずれかの遮断器が切り状態となった場合は、遮断器はロウレベルの信号を出力する。事故が解消して、事故回線が自動復旧装置などによって２回線に復旧すると、遮断器が入り状態となり、１ＬＣＢ入り信号ａ１や２ＬＣＢ入り信号ａ２を出力するようになる。

「ＬＢＳ−入」は、電気所の母線１３に設けられている開閉器ＬＢＳが出力する信号を表している。「ＬＢＳ−入」は開閉器ＬＢＳが入りの場合に、開閉器ＬＢＳが出力するハイレベルのＬＢＳ入り信号ａ３を表している。開閉器ＬＢＳは、入りの場合には、ＬＢＳ入り信号ａ３をＡＮＤゲート１０１に出力する。

ＡＮＤゲート１０１は、遮断器１Ｌ−ＣＢと遮断器２Ｌ−ＣＢとが入りの状態のときに、かつ、開閉器ＬＢＳが入りの状態のときに、ハイレベルの信号を切替え信号ａ４としてＡＮＤゲート２０５〜２０８と、ＡＮＤゲート３０７〜３１０と、ＮＯＴゲート１１１とに出力する。つまり、ＡＮＤゲート１０１は、電気所で並行受電をしていて、異常が無ければハイレベルの切替え信号ａ４を出力する。また、電気所で開閉器ＬＢＳを開いて並行受電を行わない場合に、ＡＮＤゲート１０１はロウレベルの切替え信号ａ４を出力する。

ＮＯＴゲート１１１は、ＡＮＤゲート１０１からの切替え信号ａ４を反転した切替え信号ａ４１を、ＡＮＤゲート２０３、２０４と、ＡＮＤゲート３０５、３０６とに出力する。つまり、ＮＯＴゲート１１１は、電気所で並行受電をしていて、事故等が無ければロウレベルの切替え信号ａ４１を出力し、電気所で開閉器ＬＢＳを開いて並行受電を行わない場合に、ハイレベルの切替え信号ａ４１を出力する。

「４３−５０使用」は、回線選択継電器を使用するためのスイッチに応じた信号を表している。「４３−５０使用」は回線選択継電器を使用するためのスイッチがオンにされると出力されるハイレベルの４３−５０使用信号ｂを表している。４３−５０使用信号ｂは、ＡＮＤゲート２０５〜２０８とＡＮＤゲート３０７〜３１０に出力される。

ＡＮＤゲート２０１は、５０ＳＡリレーからの信号に応じて５０Ｓリレー２１からの１Ｌ短絡信号ｃ１を通すかどうかを制御する。つまり、第１の送電線１Ｌに所定値以上の電流が流れて５０Ｓリレー２１からの１Ｌ短絡信号ｃ１がハイレベルになり、かつ、第１の送電線１Ｌに短絡事故が発生して５０ＳＡリレーの過電流信号ｃ３がハイレベルのときに、ＡＮＤゲート２０１は、５０Ｓリレー２１からの１Ｌ短絡信号ｃ１をＡＮＤゲート２０４、２０５に加える。

ＡＮＤゲート２０５は、ＡＮＤゲート１０１からの信号と４３−５０使用信号ｂとに応じて、ＡＮＤゲート２０１からの１Ｌ短絡信号ｃ１を通すかどうかを制御する。つまり、ＡＮＤゲート２０５は、遮断器１Ｌ−ＣＢと遮断器２Ｌ−ＣＢとが入りの状態、開閉器ＬＢＳが入りの状態、かつ４３−５０使用信号ｂが出力されている状態の場合には、ＡＮＤゲート２０１からの１Ｌ短絡信号ｃ１をＯＲゲート２１１に出力する。これにより、ＡＮＤゲート２０５は電気所で並行受電を行っている場合に、第１の送電線１Ｌに短絡が発生して所定値以上の短絡電流が流れると、１Ｌ短絡信号ｃ１をＯＲゲート２１１に出力する。

ＡＮＤゲート２０２は、５０ＳＡリレーからの信号に応じて５０Ｓリレー２１からの２Ｌ短絡信号ｃ２を通すかどうかを制御する。つまり、第２の送電線２Ｌに所定値以上の電流が流れて５０Ｓリレー２１からの２Ｌ短絡信号ｃ２がハイレベルになり、かつ、第２の送電線２Ｌに短絡事故が発生して５０ＳＡリレーの過電流信号ｃ３がハイレベルのときに、ＡＮＤゲート２０２は、５０Ｓリレー２１からの２Ｌ短絡信号ｃ２をＡＮＤゲート２０３、２０８に加える。

ＡＮＤゲート２０８は、ＡＮＤゲート１０１からの信号と４３−５０使用信号ｂとにより、ＡＮＤゲート２０２からの２Ｌ短絡信号ｃ２を通すかどうかを制御する。つまり、ＡＮＤゲート２０８は、遮断器１Ｌ−ＣＢと遮断器２Ｌ−ＣＢとが入りの状態、開閉器ＬＢＳが入りの状態、かつ４３−５０使用信号ｂが出力されている状態の場合には、ＡＮＤゲート２０２からの２Ｌ短絡信号ｃ２をＯＲゲート２１２に出力する。これにより、ＡＮＤゲート２０８は電気所で並行受電を行っている場合に、第２の送電線２Ｌに短絡が発生して所定値以上の短絡電流が流れると、２Ｌ短絡信号ｃ２をＯＲゲート２１２に出力する。

ＡＮＤゲート２０３は、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１に応じて、ＡＮＤゲート２０２からの２Ｌ短絡信号ｃ２を通すかどうかを制御する。つまり、遮断器１Ｌ−ＣＢが切りの状態、遮断器２Ｌ−ＣＢが切りの状態、または点検等のために開閉器ＬＢＳが切りの状態の場合に、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１がハイレベルになると、ＡＮＤゲート２０３はＡＮＤゲート２０２からの２Ｌ短絡信号ｃ２を時限タイマ５０ＲＳＴ１に出力する。

時限タイマ５０ＲＳＴ１は入力された信号を遅延するものであり、時限タイマ５０ＲＳＴ１には第２の時限設定値が前もって設定されている。時限タイマ５０ＲＳＴ１は、ＡＮＤゲート２０３からの２Ｌ短絡信号ｃ２を第２の時限設定値の経過後にＡＮＤゲート２０６に出力する。

ＡＮＤゲート２０６は、回線選択リレーなどの使用を表す４３−５０使用信号ｂに応じて、時限タイマ５０ＲＳＴ１からの２Ｌ短絡信号ｃ２を通すかどうかを制御する。つまり、４３−５０使用信号ｂが出力されている状態である場合に、時限タイマ５０ＲＳＴ１からの２Ｌ短絡信号ｃ２が入力されると、ＡＮＤゲート２０６は２Ｌ短絡信号ｃ２をＯＲゲート２１１に出力する。これにより、ＡＮＤゲート２０６は、電気所で並行受電を行っていない場合に、第２の送電線２Ｌに短絡が発生して所定値以上の短絡電流が流れ、かつ、この状態が第２の時限設定値が経過するまで継続すると、２Ｌ短絡信号ｃ２をＯＲゲート２１１に出力する。

ＯＲゲート２１１は、ＡＮＤゲート２０５からの１Ｌ短絡信号ｃ１またはＡＮＤゲート２０６からの２Ｌ短絡信号ｃ２が入力されると、遮断器１Ｌ−ＣＢを切りとするための１Ｌ短絡トリップ信号を出力する。

ＡＮＤゲート２０４は、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１に応じて、ＡＮＤゲート２０１からの１Ｌ短絡信号ｃ１を通すかどうかを制御する。つまり、遮断器１Ｌ−ＣＢが切りの状態、遮断器２Ｌ−ＣＢが切りの状態、または点検等のために開閉器ＬＢＳが切りの状態の場合に、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１がハイレベルになると、ＡＮＤゲート２０４はＡＮＤゲート２０１からの１Ｌ短絡信号ｃ１を時限タイマ５０ＲＳＴ２に出力する。

時限タイマ５０ＲＳＴ２は入力された信号を遅延するものであり、時限タイマ５０ＲＳＴ２には第３の時限設定値が前もって設定されている。時限タイマ５０ＲＳＴ２は、ＡＮＤゲート２０４からの１Ｌ短絡信号ｃ１を第３の時限設定値の経過後にＡＮＤゲート２０７に出力する。

ＡＮＤゲート２０７は、回線選択リレーなどの使用を表す４３−５０使用信号ｂにより、時限タイマ５０ＲＳＴ２からの１Ｌ短絡信号ｃ１を通すかどうかを制御する。つまり、４３−５０使用信号ｂがハイレベルである場合に、時限タイマ５０ＲＳＴ２からの１Ｌ短絡信号ｃ１が入力されると、ＡＮＤゲート２０７は１Ｌ短絡信号ｃ１をＯＲゲート２１２に出力する。これにより、ＡＮＤゲート２０７は、電気所で並行受電を行っていない場合に、第１の送電線１Ｌに短絡が発生して所定値以上の短絡電流が流れ、かつ、この状態が第３の時限設定値が経過するまで継続すると、１Ｌ短絡信号ｃ１をＯＲゲート２１２に出力する。

ＯＲゲート２１２は、ＡＮＤゲート２０８からの２Ｌ短絡信号ｃ２またはＡＮＤゲート２０７からの１Ｌ短絡信号ｃ１が入力されると、遮断器２Ｌ−ＣＢを切りとするための２Ｌ短絡トリップ信号を出力する。

ＡＮＤゲート３０１は、６４Ｖリレーからの地絡過電圧信号ｄ３に応じて５０Ｇリレー２２からの１Ｌ地絡信号ｄ１を通すかどうかを制御する。つまり、６４Ｖリレーからの地絡過電圧信号ｄ３がＡＮＤゲート３０１に入力されていると、ＡＮＤゲート３０１は５０Ｇリレー２２からの１Ｌ地絡信号ｄ１を通してＡＮＤゲート３０３に出力する。

ＡＮＤゲート３０３は、ＮＯＴゲート３２１からの不足電圧信号ｄ４１に応じて、ＡＮＤゲート３０１からの１Ｌ地絡信号ｄ１を通すかどうかを制御する。つまり、ＡＮＤゲート３０３は、２７リレーが不足電圧信号ｄ４を出力していない状態が時限設定値の経過後まで継続すると、ＮＯＴゲート３２１からのハイレベルの不足電圧信号ｄ４１により、ＡＮＤゲート３０１からの１Ｌ地絡信号ｄ１を時限タイマ１５０ＧＴに出力する。

時限タイマ１５０ＧＴは入力された信号を遅延するものであり、時限タイマ１５０ＧＴには第４の時限設定値が前もって設定されている。時限タイマ１５０ＧＴは、ＡＮＤゲート３０３からの１Ｌ地絡信号ｄ１を第４の時限設定値の経過後にＡＮＤゲート３０６とＡＮＤゲート３０７とに出力する。

ＡＮＤゲート３０７は、ＡＮＤゲート１０１からの切替え信号ａ４と４３−５０使用信号ｂとに応じて、時限タイマ１５０ＧＴからの１Ｌ地絡信号ｄ１を通すかどうかを制御する。つまり、ＡＮＤゲート３０７は、遮断器１Ｌ−ＣＢと遮断器２Ｌ−ＣＢとが入りの状態、開閉器ＬＢＳが入りの状態、かつ４３−５０使用信号ｂが出力されている状態の場合には、時限タイマ１５０ＧＴからの１Ｌ地絡信号ｄ１をＯＲゲート３３１に出力する。これにより、ＡＮＤゲート３０７は電気所で並行受電を行っている場合に、第１の送電線１Ｌに地絡が発生して電圧が大きく変化すると、１Ｌ地絡信号ｄ１をＯＲゲート３３１に出力する。

ＡＮＤゲート３０２は、６４Ｖリレーからの地絡過電圧信号ｄ３に応じて５０Ｇリレー２２からの２Ｌ地絡信号ｄ２を通すかどうかを制御する。つまり、６４Ｖリレーからの地絡過電圧信号ｄ３がＡＮＤゲート３０２に入力されていると、ＡＮＤゲート３０２は５０Ｇリレー２２からの２Ｌ地絡信号ｄ２を通してＡＮＤゲート３０４に出力する。

ＡＮＤゲート３０４は、ＮＯＴゲート３２１からの不足電圧信号ｄ４１に応じて、ＡＮＤゲート３０２からの２Ｌ地絡信号ｄ２を通すかどうかを制御する。つまり、ＡＮＤゲート３０４は、２７リレーが不足電圧信号ｄ４を出力していない状態が時限設定値の経過後まで継続すると、ＮＯＴゲート３２１からのハイレベルの不足電圧信号ｄ４１により、ＡＮＤゲート３０２からの２Ｌ地絡信号ｄ２を時限タイマ２５０ＧＴに出力する。

時限タイマ２５０ＧＴは入力された信号を遅延するものであり、時限タイマ２５０ＧＴには第５の時限設定値が前もって設定されている。時限タイマ２５０ＧＴは、ＡＮＤゲート３０４からの２Ｌ地絡信号ｄ２を第５の時限設定値の経過後にＡＮＤゲート３０５とＡＮＤゲート３１０とに出力する。

ＡＮＤゲート３１０は、ＡＮＤゲート１０１からの切替え信号ａ４と４３−５０使用信号ｂとに応じて、時限タイマ２５０ＧＴからの２Ｌ地絡信号ｄ２を通すかどうかを制御する。つまり、ＡＮＤゲート３１０は、遮断器１Ｌ−ＣＢと遮断器２Ｌ−ＣＢとが入りの状態、開閉器ＬＢＳが入りの状態、かつ４３−５０使用信号ｂが出力されている状態の場合には、時限タイマ２５０ＧＴからの２Ｌ地絡信号ｄ２をＯＲゲート３３２に出力する。これにより、ＡＮＤゲート３１０は電気所で並行受電を行っている場合に、第２の送電線２Ｌに地絡が発生して電圧が大きく変化すると、２Ｌ地絡信号ｄ２をＯＲゲート３３２に出力する。

ＡＮＤゲート３０５は、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１に応じて、時限タイマ２５０ＧＴからの２Ｌ地絡信号ｄ２を通すかどうかを制御する。つまり、遮断器１Ｌ−ＣＢが切りの状態、遮断器２Ｌ−ＣＢが切りの状態、または点検等のために開閉器ＬＢＳが切りの状態の場合に、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１がハイレベルになると、ＡＮＤゲート３０５は時限タイマ２５０ＧＴからの２Ｌ地絡信号ｄ２を時限タイマ５０ＲＧＴ１に出力する。

時限タイマ５０ＲＧＴ１は入力された信号を遅延するものであり、時限タイマ５０ＲＧＴ１には第６の時限設定値が前もって設定されている。時限タイマ５０ＲＧＴ１は、ＡＮＤゲート３０５からの２Ｌ地絡信号ｄ２を第６の時限設定値の経過後にＡＮＤゲート３０８に出力する。

ＡＮＤゲート３０８は、回線選択リレーなどの使用を表す４３−５０使用信号ｂに応じて、時限タイマ５０ＲＧＴ１からの２Ｌ地絡信号ｄ２を通すかどうかを制御する。つまり、４３−５０使用信号ｂが出力されている状態である場合に、時限タイマ５０ＲＧＴ１からの２Ｌ地絡信号ｄ２が入力されると、ＡＮＤゲート３０８は２Ｌ地絡信号ｄ２をＯＲゲート３３１に出力する。これにより、ＡＮＤゲート３０８は、電気所で並行受電を行っていない場合に、第２の送電線２Ｌに地絡が発生して電圧が大きく変化し、かつ、この状態が第６の時限設定値が経過するまで継続すると、２Ｌ地絡信号ｄ２をＯＲゲート３３１に出力する。

ＯＲゲート３３１は、ＡＮＤゲート３０７からの１Ｌ地絡信号ｄ１またはＡＮＤゲート３０８からの２Ｌ地絡信号ｄ２が入力されると、遮断器１Ｌ−ＣＢを切りとするための１Ｌ地絡トリップ信号を出力する。

ＡＮＤゲート３０６は、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１に応じて、時限タイマ１５０ＧＴからの１Ｌ地絡信号ｄ１を通すかどうかを制御する。つまり、遮断器１Ｌ−ＣＢが切りの状態、遮断器２Ｌ−ＣＢが切りの状態、または点検等のために開閉器ＬＢＳが切りの状態の場合に、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１がハイレベルになると、ＡＮＤゲート３０６は時限タイマ１５０ＧＴからの１Ｌ地絡信号ｄ１を時限タイマ５０ＲＧＴ２に出力する。

時限タイマ５０ＲＧＴ２は入力された信号を遅延するものであり、時限タイマ５０ＲＧＴ２には第７の時限設定値が前もって設定されている。時限タイマ５０ＲＧＴ２は、ＡＮＤゲート３０６からの１Ｌ地絡信号ｄ１を第７の時限設定値の経過後にＡＮＤゲート３０９に出力する。

ＡＮＤゲート３０９は、回線選択リレーなどの使用を表す４３−５０使用信号ｂに応じて、時限タイマ５０ＲＧＴ２からの１Ｌ地絡信号ｄ１を通すかどうかを制御する。つまり、４３−５０使用信号ｂが出力されている状態である場合に、時限タイマ５０ＲＧＴ２からの１Ｌ地絡信号ｄ１が入力されると、ＡＮＤゲート３０９は１Ｌ地絡信号ｄ１をＯＲゲート３３２に出力する。これにより、ＡＮＤゲート３０９は、電気所で並行受電を行っていない場合に、第１の送電線１Ｌに地絡が発生して電圧が大きく変化し、かつ、この状態が第７の時限設定値が経過するまで継続すると、１Ｌ地絡信号ｄ１をＯＲゲート３３２に出力する。

ＯＲゲート３３２は、ＡＮＤゲート３１０からの２Ｌ地絡信号ｄ２またはＡＮＤゲート３０９からの１Ｌ地絡信号ｄ１が入力されると、遮断器２Ｌ−ＣＢを切りとするための２Ｌ地絡トリップ信号を出力する。

以上が構内保護機能付き回線選択継電装置２０の構成である。次に、構内保護機能付き回線選択継電装置２０の作用について説明する。

電気所で並行受電を行っている場合に、第１の送電線１Ｌおよび第２の送電線２Ｌに短絡や地絡が発生していなければ、シーケンス回路においてＡＮＤゲート１０１からの切替え信号ａ４がハイレベルであるので、ＮＯＴゲート１１１からの切替え信号ａ４１がロウレベルになる。これにより、ＡＮＤゲート２０３、２０４がゲートを閉じてロウレベルの信号を、時限タイマ５０ＲＳＴ１、５０ＲＳＴ２を経てＡＮＤゲート２０６、２０７に出力する。同時に、ＡＮＤゲート３０５、３０６がゲートを閉じてロウレベルの信号を、時限タイマ５０ＲＧＴ１、５０ＲＧＴ２を経てＡＮＤゲート３０８、３０９に出力する。これにより、ＡＮＤゲート２０６、２０７とＡＮＤゲート３０８、３０９とはゲートを閉じてロウレベルの信号をＯＲゲート２１１、２１２とＯＲゲート３３１、３３２とにそれぞれ出力する。

一方、ハイレベルの切替え信号ａ４と、同じくハイレベルの４３−５０使用信号ｂとがＡＮＤゲート２０５、２０８とＡＮＤゲート３０７、３１０に出力されるので、ＡＮＤゲート２０５、２０８とＡＮＤゲート３０７、３１０はゲートを開いて信号を通すことができる状態になる。

こうした状態のときに例えば第１の送電線１Ｌに短絡が発生した場合には、構内保護機能付き回線選択継電装置２０の５０Ｓリレー２１が１Ｌ短絡信号ｃ１を出力すると共に５０ＳＡリレーが過電流信号ｃ３を出力する。これにより、シーケンス回路２３のＡＮＤゲート２０１からは１Ｌ短絡信号ｃ１が出力されてＡＮＤゲート２０５に加えられる。さらに、１Ｌ短絡信号ｃ１がＡＮＤゲート２０５からＯＲゲート２１１に出力されると、ＯＲゲート２１１は１Ｌ短絡信号を出力する。この１Ｌ短絡信号により、遮断器１Ｌ−ＣＢが第１の送電線１Ｌを遮断し、また警報が出力される。

同じように、第１の送電線１Ｌに地絡が発生した場合、第２の送電線２Ｌに短絡や地絡が発生した場合にも、該当する遮断器が送電線を遮断し、また警報が出力される。

ところで、点検や作業等のために電気所で並行受電していない場合には、電気所の開閉器ＬＢＳが開かれている。これにより、ＬＢＳ入り信号ａ３がロウレベルになり、ＡＮＤゲート１０１はロウレベルの切替え信号ａ４を出力する。この結果、ＡＮＤゲート２０５、２０８と、ＡＮＤゲート３０７、３１０とがゲートを閉じて、出力をロウレベルにする。

また、ＮＯＴゲート１１１はロウレベルの切替え信号ａ４をハイレベルの切替え信号ａ４１に変換して出力する。この結果、ＡＮＤゲート２０３、２０４と、ＡＮＤゲート３０５、３０６とがゲートを開く。同時に、４３−５０使用信号ｂはハイレベルであるので、ＡＮＤゲート２０６、２０７と、ＡＮＤゲート３０８、３０９とがゲートを開く。

こうした状態のときに、例えば先の図９に示すように、電気所の第２の送電線２Ｌ側の母線１３に事故が発生すると、先に述べた条件１が該当する。これにより、５０Ｓリレー２１は１Ｌ短絡信号ｃ１を出力すると共に５０ＳＡリレーが過電流信号ｃ３を出力する。この結果、ＡＮＤゲート２０１からは１Ｌ短絡信号ｃ１が出力される。１Ｌ短絡信号ｃ１は、ＡＮＤゲート２０４を通って時限タイマ５０ＲＳＴ２に加えられる。そして、第２の時限整定値が経過後すると、時限タイマ５０ＲＳＴ２から１Ｌ短絡信号ｃ１がＡＮＤゲート２０７に出力される。ＡＮＤゲート２０７は１Ｌ短絡信号ｃ１を通してＯＲゲート２１２に送る。１Ｌ短絡信号ｃ１が入力されると、ＯＲゲート２１２は遮断器２Ｌ−ＣＢを切りとするための２Ｌ短絡トリップ信号を出力する。

つまり、電気所の第２の送電線２Ｌ側の母線１３に事故が発生すると、シーケンス回路２３により、第２の送電線２Ｌ側の遮断器２Ｌ−ＣＢを切りとするための２Ｌ短絡トリップ信号が出力される。

また、電気所の第１の送電線１Ｌ側の母線１３に事故が発生すると、先に述べた条件２が該当する。これにより、５０Ｓリレー２１は２Ｌ短絡信号ｃ２を出力すると共に５０ＳＡリレーが過電流信号ｃ３を出力する。これにより、ＡＮＤゲート２０２からは２Ｌ短絡信号ｃ２が出力される。２Ｌ短絡信号ｃ２は、ＡＮＤゲート２０３を通って時限タイマ５０ＲＳＴ１に加えられる。そして、第１の時限整定値が経過後すると、時限タイマ５０ＲＳＴ１から２Ｌ短絡信号ｃ２がＡＮＤゲート２０６に出力される。ＡＮＤゲート２０６は２Ｌ短絡信号ｃ２を通してＯＲゲート２１１に送る。２Ｌ短絡信号ｃ２が入力されると、ＯＲゲート２１１は遮断器１Ｌ−ＣＢを切りとするための１Ｌ短絡トリップ信号を出力する。

つまり、電気所の第１の送電線１Ｌ側の母線１３に事故が発生すると、シーケンス回路により、第１の送電線１Ｌ側の遮断器１Ｌ−ＣＢを切りとするための１Ｌ短絡トリップ信号が出力される。

こうしてこの実施の形態によれば、並行二回線で受電している送電線保護リレーは、第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌの差電流を利用して動作する回線選択継電装置が一般に採用されており、５０Ｓリレー２１や５０Ｇリレー２２が第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌの判定ができることを利用して、並行二回線受電をしていない場合に５０Ｓリレー２１や５０Ｇリレー２２を構内保護として活用することを可能にする。このとき、回線選択継電器による構内事故の検出結果をから事故が発生した側の送電線を遮断し、かつ、開閉器ＬＢＳが開いているので、事故が発生した母線を分離することができる。

また、この実施の形態によれば、従来のシーケンス回路に比べて回路構成および接続を簡略化することができる。なお、従来のシーケンス回路を図３に示す。この従来のシーケンス回路は、図２のシーケンス回路のＡＮＤゲート２０１、２０２とＡＮＤゲート２０５、２０８との間に、ＡＮＤゲート２５１〜２５６と時限タイマ１５０ＳＴＢ１、１５０ＳＴＢ２、２５０ＳＴＢ１、２５０ＳＴＢ２とを備え、時限タイマ１５０ＧＴ、２５０ＧＴとＡＮＤゲート３０７、３１０との間に、ＡＮＤゲート３５１、３５２と時限タイマ１５０ＧＴＢ、２５０ＧＴＢとを備える構成である。

１１ ５１Ｒ・５１Ｇリレー
ＣＴ１_１、ＣＴ１_２ 変流器
１３ 母線
２０ 構内保護機能付き回線選択継電装置
２１ ５０Ｓリレー
２２ ５０Ｇリレー
２３ シーケンス回路（信号作成手段）
ＣＴ２_１、ＣＴ２_２ 変流器
１Ｌ−ＣＢ、２Ｌ−ＣＢ 遮断器
１０１、２０１〜２０８、３０１〜２１０ ＡＮＤゲート
２１１、２１２、３３１、３３２ ＯＲゲート
１１１、３２１ ＮＯＴゲート
５０ＲＳＴ１、５０ＲＳＴ２、２７Ｔ、１５０ＧＴ、２５０ＧＴ、５０ＲＧＴ１、５０ＲＧＴ２ 時限タイマ
ＬＢＳ 開閉器

Claims (3)

1. 並行二回線の送電線で母線が受電している電気所であり、かつ送電線間の母線に開閉器が設置されている電気所の構内保護を行う構内保護機能付き回線選択継電装置であって、
   前記並行二回線の前記送電線の故障を検出する回線選択継電器と、
   前記開閉器が開いて前記並行二回線による並行受電をしていない場合に、前記電気所の一方の母線側に故障が発生した際に、前記回線選択継電器による故障の検出結果を基に、故障が発生した送電線を遮断して前記電気所の構内保護をするための信号を作成する信号作成手段と、
   を備えることを特徴とする構内保護機能付き回線選択継電装置。
2. 前記信号作成手段は、並行二回線で受電していない場合に、前記回線選択継電器が前記並行二回線の一方の送電線の故障を検出したときに、前記並行二回線の他方の送電線を遮断するための信号を作成する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の構内保護機能付き回線選択継電装置。
3. 前記回線選択継電器は、前記並行二回線の各送電線の短絡を検出する短絡選択リレーと、これらの送電線の地絡を検出する地絡選択リレーとを備え、
   前記信号作成手段は、並行二回線で受電していない場合に、前記短絡選択リレーおよび地絡選択リレーのどちらかが前記並行二回線の一方の送電線の故障を検出したときに、前記並行二回線の他方の送電線を遮断するための信号を作成する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の構内保護機能付き回線選択継電装置。

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