JP2019187012A - 送電線保護システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電気所から引き出されている送電線の近距離での事故の区分けを行うことを可能にし、各電気所に送電線保護継電器を設置することを不要にする送電線保護システムを提供する。【解決手段】 送電側電気所に流入する電流と、Ａ、Ｂ送電線１０２ａ、１０２ｂからＡ、Ｂ電気所に向けて流出する電流との差が所定範囲内であるかを監視する電流差動リレー３１と、Ａ、Ｂ送電線１０２ａ、１０２ｂからＡ、Ｂ電気所に流れる過電流を監視する方向過電流リレー２５ａ、２５ｂと、電流差動リレー３１による監視結果が所定範囲より大きく、かつ、方向過電流リレー２５ａ、２５ｂによる監視結果が過電流の発生であると、送電線の事故とする処理装置１を備える。【選択図】 図１

Description

この発明は、電気所内の母線や電気所から引き出されている送電線を保護する送電線保護システムに関する。

電気所は変電所等を備える送電系統の設備であり、送電側の電気所内の母線からは送電線が引き出されて、電気が受電側の電気所などに送られる。電気所の母線や送電線に事故が発生した場合には、系統保護システムにより事故を検出して事故点を遮断する運用を行っている。通常、電気所では送電線保護システムとして方向距離方式が使用されている。

ところで、電気所から引き出されている送電線のうち１ｋｍ程度の近距離や地下電力ケーブル等で連系されている電気所の場合、送電線の抵抗値が小さいため通常使用されている方向距離方式では、インピーダンスリレーによる保護区間内の事故判定ができない場合がある。つまり、電気所の母線に発生した母線事故であるのか、電気所から引き出されている送電線に発生した送電線事故であるかの区分けができない。

こうした区分けが行える系統保護システムとして次のようなものがある（例えば、特許文献１参照。）。この系統保護システムは、電気鉄道の配電保護システムであり、例えば図７に示すように、き電母線から交流き電線への送電部分に、方向過電流継電器を設置している。なお、き電母線は電車の架線に電気を供給する。

具体的には、Ａ電気所は方向過電流継電器６７ＧＦ１ａ〜６７ＧＦ３ａを備えている。これらの方向過電流継電器６７ＧＦ１ａ〜６７ＧＦ３ａと向かい合うように、Ｂ電気所は方向過電流継電器６７ＧＦ１ｂを備え、Ｃ電気所は方向過電流継電器６７ＧＦ２ｃを備え、Ｄ電気所は方向過電流継電器６７ＧＦ３ｄを備えている。さらに、Ａ電気所〜Ｄ電気所は過電流継電器５１ＧＮａ〜５１ＧＮｄを備えている。

こうした従来の系統保護システムは、方向過電流継電器６７ＧＦ１ａ〜６７ＧＦ３ａ、６７ＧＦ１ｂ〜６７ＧＦ３ｄの動作状態に応じて、電車の架線に電気を供給するき電母線の事故と、電車の架線であるき電線の事故とを切り分けている。例えば図８に示すように、Ｃ電気所に電気を送るき電線に事故が発生した場合には、Ａ電気所の過電流継電器５１ＧＮａが動作すると共に方向過電流継電器６７ＧＦ２ａ、６７ＧＦ２ｃだけが動作する。これにより、系統保護システムはき電母線の事故ではない外部事故、つまり、き電線の事故と判定する。また、例えば図９に示すように、Ａ電気所のき母線に事故が発生した場合には、Ａ電気所の過電流継電器５１ＧＮａが動作するが、方向過電流継電器６７ＧＦ１ａ〜６７ＧＦ３ａの全てが動作しない。これにより、保護システムはき電母線の事故と判定する。

このようにして、従来の系統保護システムは、過電流継電器５１ＧＮａ〜５１ＧＮｄによる過電流と、方向過電流継電器６７ＧＦ１ａ〜６７ＧＦ３ａ、６７ＧＦ１ｂ〜６７ＧＦ３ｄによる過電流の方向とにより事故を検出し、母線事故であるのか送電線事故であるかの区分けをしている。

特開平８−１１６６２４号公報

しかし、先に示した従来技術には次の課題がある。電気所で方向距離方式による保護を行っている場合、区間内の事故判断ができないため、受電電気所から引き出されている送電線と時限協調をとっている場合もある。この場合、事故解消に時間を要するため、電力設備にダメージを与えている。ＰＣＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）電流差動継電装置や転送遮断装置などで送電線保護することもあるが、コストが多大にかかってしまう課題がある。電力ケーブル保護では、設置個所が地下のため大半の電気事故である雷撃事故がないので、次区間との協調を割り切ってリレー遮断する運用をしていることもある。

また、先の図７に示す系統保護システムでは、各電気所に過電流継電器５１ＧＮと方向過電流継電器６７ＧＦとを必要とする。

この発明の目的は、前記の課題を解決し、電気所から引き出されている送電線の近距離での事故の区分けを行うことを可能にし、各電気所に送電線保護継電器を設置することを不要にする送電線保護システム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、送電側の電気所から引き出されている送電線により受電側の電気所に電気を送る系統の送電線保護システムであって、前記送電側の電気所に流入する電流と、前記送電線から前記受電側の電気所に向けて流出する電流との差が所定範囲内であるかを監視する第１の監視手段と、前記送電線から前記受電側の電気所に流れる過電流を監視する第２の監視手段と、前記第１の監視手段による監視結果が所定範囲より大きく、かつ、前記第２の監視手段による監視結果が過電流の発生であると、前記送電線の事故とする処理手段と、を備えることを特徴とする送電線保護システムである。

請求項１の発明では、第１の監視手段は送電側の電気所に流入する電流と、送電線から受電側の電気所に向けて流出する電流との差が所定範囲内であるかを監視する。また、第２の監視手段は送電線から受電側の電気所に流れる過電流を監視する。そして、処理手段は、第１の監視手段による監視結果が所定範囲より大きく、かつ、第２の監視手段による監視結果が過電流の発生であると、送電線の事故とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の送電線保護システムにおいて、前記第１の監視手段は、前記送電側の電気所に引き込まれている送電線に設けられていると共にこの電気所に設けられている変流器が計測した電流を、前記送電側の電気所に流入する電流とし、前記送電側の電気所から引き出されている前記送電線に設けられていると共に前記受電側の電気所に設けられている変流器が計測した電流を、前記送電線から前記受電側の電気所に向けて流出する電流とする、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、送電側の電気所に流入する電流と、送電線から受電側の電気所に向けて流出する電流との差が所定範囲内であるかと、送電線から受電側の電気所に流れる過電流の有無とにより送電線の事故とするので、事故点が送電側の電気所にあるのか、または送電側の電気所から引き出されている送電線に事故点があるのかの区分けを行うことができる。特に、送電側の電気所から至近距離の送電線に事故点がある場合でも、確実に事故点の区分けを行うことができる。また、請求項１の発明によれば、従来で必要とした受電側の各電気所に過電流継電器と方向過電流継電器とを送電線保護継電器として設けることを不要にすることができる。

請求項２の発明によれば、各変流器が計測した電流により、送電側の電気所とこの電気所から引き出されている送電線から成る系統を監視することができる。

この発明の実施の形態による送電線保護システムの構成を示す構成図である。 処理装置のロジック回路を示す構成図である。 送電線事故の発生を示す図である。 この発明の他の実施例１を示す構成図である。 この発明の他の実施例２を示す構成図である。 図５の実施例２における処理装置のロジック回路を示す構成図である。 従来の系統保護システムを示す構成図である。 従来の系統保護システムによる送電線事故の判定について説明する図である。 従来の系統保護システムによる母線事故の判定について説明する図である。

次に、この発明の各実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。

この発明の実施の形態による送電線保護システムを図１に示す。この実施の形態では、送電線保護システムが二重母線方式の電気所を備える送電系統に適用されている。この実施の形態では、送電系統は、送電側電気所（上流側の電気所）と、Ａ送電線１０２ａおよびＢ送電線１０２ｂと、受電側電気所であるＡ電気所およびＢ電気所とを備えている。

ここで、この二重母線方式の送電系統について説明する。発電所側の電気所であり受電電気所である送電側電気所を経て、Ａ電気所とＢ電気所とが電気を受け受け取り、電圧を変えて電気を送り出している。送電側電気所では二重母線方式によるＡ母線とＢ母線とがブスタイ遮断器１１に接続されている。ブスタイ遮断器１１は必要に応じて投入される。これにより、Ａ母線とＢ母線とがつながる。

送電側電気所では、受電するために送電側電気所に引き込まれている送電線１０１ａが断路器１２ａ、１２ｂによりＡ母線またはＢ母線に接続され、同じく受電するために送電側電気所に引き込まれている送電線１０１ｂが断路器１３ａ、１３ｂによりＡ母線またはＢ母線に接続される。このために、断路器１２ａと断路器１２ｂとの直列回路がＡ母線とＢ母線との間に接続され、断路器１２ａ、１２ｂの接続点に送電線１０１ａが接続されている。同じように、断路器１３ａと断路器１３ｂとの直列回路がＡ母線とＢ母線との間に接続され、断路器１３ａ、１３ｂの接続点に送電線１０１ｂが接続されている。これにより、断路器１２ａ、１２ｂと断路器１３ａ、１３ｂとの投入または開放により、送電線１０１ａおよび送電線１０１ｂがＡ母線およびＢ母線のどちらかにそれぞれ接続される。この実施の形態では、断路器１２ａが投入されていると共に断路器１２ｂが開放されているので、送電線１０１ａはＡ母線に接続されている。また、断路器１３ａが開放されていると共に断路器１３ｂが投入されているので、送電線１０１ｂはＢ母線に接続されている。

送電線１０１ａには事故時にこの送電線１０１ａを遮断する遮断器（ＣＢ）１６ａが設置され、送電線１０１ｂには事故時に送電線１０１ｂを遮断する遮断器（ＣＢ）１６ｂが設置されている。これらの遮断器（ＣＢ）１６ａ、１６ｂは処理装置１からの信号で投入または開放される。

送電側電気所からは、Ａ送電線１０２ａとＢ送電線１０２ｂとが引き出されている。Ａ送電線１０２ａは送電側電気所からＡ電気所に電気を送るためのものであり、Ｂ送電線１０２ｂは送電側電気所からＢ電気所に電気を送るためのものである。

送電側電気所では、下流側のＡ送電線１０２ａが断路器１４ａ、１４ｂによりＡ母線またはＢ母線に接続され、下流側のＢ送電線１０２ｂが断路器１５ａ、１５ｂによりＡ母線またはＢ母線に接続される。このために、断路器１４ａと断路器１４ｂとの直列回路がＡ母線とＢ母線との間に接続され、断路器１４ａ、１４ｂの接続点にＡ送電線１０２ａが接続されている。同じように、断路器１５ａと断路器１５ｂとの直列回路がＡ母線とＢ母線との間に接続され、断路器１５ａ、１５ｂの接続点にＢ送電線１０２ｂが接続されている。

これにより、断路器１４ａ、１４ｂと断路器１５ａ、１５ｂとの投入または開放により、Ａ送電線１０２ａおよびＢ送電線１０２ｂがＡ母線およびＢ母線のどちらかにそれぞれ接続される。この実施の形態では、断路器１４ａが投入されていると共に断路器１４ｂが開放されているので、Ａ送電線１０２ａはＡ母線に接続されている。また、断路器１５ａが開放されていると共に断路器１５ｂが投入されているので、Ｂ送電線１０２ｂはＢ母線に接続されている。

Ａ送電線１０２ａには事故時にＡ送電線１０２ａを遮断する遮断器（ＣＢ）１７ａが設置され、Ｂ送電線１０２ｂには事故時にＢ送電線１０２ｂを遮断する遮断器（ＣＢ）１７ｂが設置されている。これらの遮断器（ＣＢ）１７ａ、１７ｂは処理装置１からの信号で投入または開放される。

こうした二重母線方式の送電系統に適用されている送電線保護システムは、処理装置１を備えている。また、送電線保護システムは、送電側電気所に変流器（ＣＴ）２１ａ，２１ｂ、差動リレー（Ｂ８７Ｂ）２２ａ、差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂ、変流器（ＣＴ）２３ａ，２３ｂ、２４ａ，２４ｂ、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａ、方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂ、計器用変圧器（ＶＴ）２６ａ，２６ｂ、電圧検出用リレー２７_１，２７_２および電流差動リレー（Ｂ８７）３１を備えている。

変流器（ＣＴ）２１ａはＡ母線を流れる電流を計測する。差動リレー（Ｂ８７Ｂ）２２ａは変流器（ＣＴ）２１ａが計測した電流を基にＢ母線に向かって流れる電流を監視する。差動リレー（Ｂ８７Ｂ）２２ａは監視結果をＢ８７Ｂ信号として処理装置１に送る。変流器（ＣＴ）２１ｂはＢ母線に流れる電流を計測する。差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂは変流器（ＣＴ）２１ｂが計測した電流を基にＡ母線に向かって流れる電流を監視する。差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂは監視結果をＢ８７Ａ信号として処理装置１に送る。

変流器（ＣＴ）２３ａは、送電線１０１ａを経て送電側電気所に流入する電流を計測し、計測結果を電流差動リレー（Ｂ８７）３１に送る。変流器（ＣＴ）２３ｂは、送電線１０１ｂを経て送電側電気所に流入する電流を計測し、計測結果を電流差動リレー（Ｂ８７）３１に送る。

計器用変圧器（ＶＴ）２６ａはＡ母線の電圧を計測する。電圧検出用リレー２７_１は計器用変圧器（ＶＴ）２６ａが計測した電圧を基にＡ母線の電圧変動を監視する。このために、電圧検出用リレー２７_１は短絡時の電圧降下を監視するリレー要素である不足電圧リレー（Ｂ２７ＳＡ）２７ａと地絡時の零相電圧上昇を監視するリレー要素である地絡過電圧リレー（Ｂ６４ＧＡ）６４ａとから成る。電圧検出用リレー２７_１は、監視結果をＢ２７ＳＡおよびＢ６４ＧＡ信号（Ｂ２７ＳＡ・Ｂ６４ＧＡ信号）として処理装置１に送る。

計器用変圧器（ＶＴ）２６ｂはＢ母線の電圧を計測する。電圧検出用リレー２７_２は計器用変圧器（ＶＴ）２６ｂが計測した電圧を基にＢ母線の電圧変動を監視する。このために、電圧検出用リレー２７_２は短絡時の電圧降下を検出するリレー要素である不足電圧リレー（Ｂ２７ＳＢ）２７ｂと地絡時の零相電圧上昇を検出するリレー要素である地絡過電圧リレー（Ｂ６４ＧＢ）６４ｂとから成る。電圧検出用リレー２７_２は、監視結果をＢ２７ＳＢおよびＢ６４ＧＢ信号（Ｂ２７ＳＢ・Ｂ６４ＧＢ信号）として処理装置１に送る。

変流器（ＣＴ）２４ａはＡ送電線１０２ａに流れる電流を送電側電気所で計測する。変流器（ＣＴ）２４ａはＡ送電線１０２ａの一端側に設置されている。接続方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａは、変流器（ＣＴ）２４ａの計測結果を基に、あらかじめ設定された値より大きな電流であり、かつ、送電側電気所からＡ電気所に向かってＡ送電線１０２ａを流れる電流を監視する。方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａは監視結果をＤＩａ信号として処理装置１に送る。つまり、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａは、送電側電気所からＡ電気所に向かって流れる過電流を監視して監視結果を送る。

変流器（ＣＴ）２４ｂはＢ送電線１０２ｂに流れる電流を送電側電気所で計測する。変流器（ＣＴ）２４ｂはＢ送電線１０２ｂの一端側に設置されている。方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂは、変流器（ＣＴ）２４ｂの計測結果を基に、あらかじめ設定された値より大きな電流であり、かつ、送電側電気所からＢ電気所に向かってＢ送電線１０２ｂを流れる電流を監視する。方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂは監視結果をＤＩｂ信号として処理装置１に送る。つまり、方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂは、送電側電気所からＢ電気所に向かって流れる過電流を監視して監視結果を送る。

電流差動リレー（Ｂ８７）３１は、送電側電気所の変流器（ＣＴ）２３ａ、２３ｂからの計測結果と、Ａ電気所の変流器（ＣＴ）５２からの計測結果と、Ｂ電気所の変流器（ＣＴ）６２からの計測結果とを基に、送電側電気所とＡ送電線１０２ａとＢ送電線１０２ｂとから成る系統に流入する電流と、系統から流出する電流との差を算出する。つまり、電流差動リレー（Ｂ８７）３１は、送電線１０１ａから送電側電気所に流入する電流と、送電線１０１ｂから送電側電気所に流入する電流との和を、第１の総和電流として算出する。

また、電流差動リレー（Ｂ８７）３１は、送電側電気所から流出する電流であって、Ａ送電線１０２ａを流れてＡ電気所に流入する電流と、送電側電気所から流出する電流であって、Ｂ送電線１０２ｂを流れてＢ電気所に流入する電流との和を、第２の総和電流として算出する。

なお、Ａ電気所の変流器（ＣＴ）５２からの計測結果と、Ｂ電気所の変流器（ＣＴ）６２からの計測結果とを受け取るために、送電側電気所には図示を省略しているが通信手段が備えられている。

次に、電流差動リレー（Ｂ８７）３１は、第１の総和電流と第２の総和電流との差を算出する。通常、送電側電気所のＡ母線やＢ母線、Ａ送電線１０２ａ、Ｂ送電線１０２ｂに事故が無ければ、第１の総和電流（流入する電流）と第２の総和電流（流出する電流）とがほぼ同じであり、第１の総和電流と第２の総和電流との差が所定値以内（所定範囲内）に入る。つまり、第１の総和電流と第２の総和電流とのバランスが取れている。この原理はキルヒホフの第１法則を基にしている。

しかし、送電側電気所のＡ母線やＢ母線、Ａ送電線１０２ａ、Ｂ送電線１０２ｂに事故が発生すると、第１の総和電流と第２の総和電流との差が所定範囲に入らなくなりバランスが崩れる。電流差動リレー（Ｂ８７）３１は、第１の総和電流と第２の総和電流とのバランスがとれているかを監視し、監視結果をＢ８７信号として処理装置１に送る。

送電線保護システムの遮断器（ＣＢ）５１と変流器（ＣＴ）５２とは送電系統の受電側電気所であるＡ電気所に備えられている。遮断器（ＣＢ）５１は事故時にＡ電気所でＡ送電線１０２ａを遮断する。この遮断は処理装置１からの信号で行われる。変流器（ＣＴ）５２はＡ送電線１０２ａを流れる電流を計測し、計測結果を処理装置１に送る。つまり、変流器（ＣＴ）５２はＡ送電線１０２ａの他端側からＡ電気所に流出する電流を計測して計測結果を送る。このために、図示を省略しているがＡ電気所には計測結果を送る通信手段が備えられている。

送電線保護システムの遮断器（ＣＢ）６１と変流器（ＣＴ）６２とは送電系統の受電側電気所であるＢ電気所に備えられている。遮断器（ＣＢ）６１は事故時にＢ電気所でＢ送電線１０２ｂを遮断する。この遮断は処理装置１からの信号で行われる。変流器（ＣＴ）６２はＢ送電線１０２ｂを流れる電流を計測し、計測結果を処理装置１に送る。つまり、変流器（ＣＴ）６２はＢ送電線１０２ｂの他端側からＢ電気所に流出する電流を計測して計測結果を送る。このために、図示を省略しているがＡ電気所には計測結果を送る通信手段が備えられている。

処理装置１は、差動リレー（Ｂ８７Ｂ）２２ａ、差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂ、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａ、方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂ、電圧検出用リレー２７_１、２７_２および電流差動リレー（Ｂ８７）３１からの監視結果と、断路器１２ａ〜１５ｂの投入・開放信号とを基に、Ａ送電線１０２ａおよびＢ送電線１０２ｂを遮断するためのトリップ信号と、Ａ母線およびＢ母線を遮断するためのトリップ信号とを作成する。

信号作成のために、処理装置１は送電側電気所の各リレーからの信号と断路器からの信号とを基に、送電側電気所の母線事故か送電線事故かを区分けしている。区分けのために、処理装置１は、例えば図２に示すように、送電側電気所から受け取った信号を処理する回路としてロジック回路を備えている。このロジック回路は、ＡＮＤ回路１ａ〜１ｆ、１ｉ〜１ｌと、ＯＲ回路１ｇと、ＮＯＴ回路１ｈとを備えている。

ロジック回路のＡＮＤ回路１ａ〜１ｃはＡ母線トリップ信号を作成する回路である。ＡＮＤ回路１ａ〜１ｃは、断路器１２ａからの投入・開放を示す８９Ａ信号と、電圧検出用リレー２７_１からのＢ２７ＳＡ・Ｂ６４ＧＡ信号と、差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂからのＢ８７Ａ信号と、電流差動リレー（Ｂ８７）３１からのＢ８７信号とがすべてハイレベルになると、Ａ母線トリップ信号を作成して出力する。つまり、断路器１２ａが投入され、電圧検出用リレー２７_１が電圧変動を検出し、差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂがＡ母線に向かって流れる電流を検出し、かつ、電流差動リレー（Ｂ８７）３１が系統の総和電流のバランスの崩れを検出すると、Ａ母線トリップ信号を作成してこの信号をＡＮＤ回路１Ｃから出力する。

一方、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａがＡ電気所に向かって流れる過電流を検出しないとき、かつ、方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂがＢ電気所に向かって流れる過電流を検出しないときには、ＤＩｂ信号およびＤＩｂ信号の両方がロウレベルである。このときには、ＯＲ回路１ｇはロウレベルの信号を出力し、ＮＯＴ回路１ｈがハイレベルの信号をゲート信号としてＡＮＤ回路１ｋに出力する。

ＡＮＤ回路１ｋは、ＡＮＤ回路１ｃからＡ母線トリップ信号を受け取った場合に、ＮＯＴ回路１ｈからゲート信号を受け取ったときにだけ、Ａ母線トリップ信号を出力する。このとき、ＡＮＤ回路１ｋは、ブスタイ遮断器１１、遮断器１６ａおよび遮断器１７ａにＡ母線トリップ信号を出力する。

同様にして、ロジック回路のＡＮＤ回路１ｄ〜１ｆはＢ母線トリップ信号を作成する回路である。ＡＮＤ回路１ｄ〜１ｆは、断路器１３ｂからの投入・開放を示す８９Ｂ信号と、電圧検出用リレー２７_２からのＢ２７ＳＢ・Ｂ６４ＧＢ信号と、差動リレー（Ｂ８７Ｂ）２２ａからのＢ８７Ｂ信号と、電流差動リレー（Ｂ８７）３１からのＢ８７信号とがすべてハイレベルになると、Ｂ母線トリップ信号を作成して出力する。つまり、断路器１３ｂが投入され、電圧検出用リレー２７_２が電圧変動を検出し、差動リレー（Ｂ８７Ｂ）２２ａがＢ母線に向かって流れる電流を検出し、かつ、電流差動リレー（Ｂ８７）３１が総和電流のバランスの崩れを検出すると、Ｂ母線トリップ信号を作成して、この信号をＡＮＤ回路１ｆから出力する。

一方、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａがＡ電気所に向かって流れる過電流を検出しないとき、かつ、方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂがＢ電気所に向かって流れる過電流を検出しないときには、ＯＲ回路１ｇを経てＮＯＴ回路１ｈがゲート信号をＡＮＤ回路１ｌに出力する。

ＡＮＤ回路１ｌは、ＡＮＤ回路１ｆからＢ母線トリップ信号を受け取った場合に、ＮＯＴ回路１ｈからゲート信号を受け取ったときにだけ、Ｂ母線トリップ信号を出力する。このとき、ＡＮＤ回路１ｌは、ブスタイ遮断器１１、遮断器１６ｂおよび遮断器１７ｂにＡ母線トリップ信号を出力する。

ロジック回路のＡＮＤ回路１ｉはＡ線トリップ信号を作成する回路である。方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａからのＤＩａ信号と、電流差動リレー（Ｂ８７）３１からのＢ８７信号とがすべてハイレベルになると、ＡＮＤ回路１ｉはＡ線トリップ信号を作成して出力する。つまり、電流差動リレー（Ｂ８７）３１が系統の総和電流のバランスの崩れを検出したタイミングで、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａがＡ電気所に向かって流れる過電流を検出すると、ＡＮＤ回路１ｉはＡ線トリップ信号を作成して出力する。このとき、ＡＮＤ回路１ｉは、遮断器１７ａとＡ電気所の遮断器５１とにＡ線トリップ信号を送る。

ロジック回路のＡＮＤ回路１ｊはＢ線トリップ信号を作成する回路である。方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂからのＤＩｂ信号と、電流差動リレー（Ｂ８７）３１からのＢ８７信号とがすべてハイレベルになると、ＡＮＤ回路１ｊはＢ線トリップ信号を作成して出力する。つまり、電流差動リレー（Ｂ８７）３１が系統の総和電流のバランスの崩れを検出したタイミングで、方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂがＢ電気所に向かって流れる過電流を検出すると、ＡＮＤ回路１ｊはＢ線トリップ信号を作成して出力する。このとき、ＡＮＤ回路１ｊは、遮断器１７ｂとＢ電気所の遮断器６１とにＢ線トリップ信号を送る。

以上が実施の形態による送電線保護システムの構成である。次に、送電線保護システムの作用について説明する。送電側電気所とＡ送電線１０２ａとＢ送電線１０２ｂとから成る系統に事故が発生していなければ、各リレーが異常を検出しないので、処理装置１のロジック回路からはトリップ信号が出力されない。

この状態で、例えば図３に示すようにＡ送電線１０２ａに地絡事故が発生すると、Ａ送電線１０２ａには事故電流ｉ１が流れる。この結果、送電線１０１ａと送電線１０１ｂとから送電側電気所に流入する電流と、Ａ送電線１０２ａの他端からＡ電気所に向けて流出する電流と、Ｂ送電線１０２ｂの他端からＢ電気所に向けて流出する電流との総和が所定範囲内ではなくなる。つまり、送電側電気所とＡ送電線１０２ａとＢ送電線１０２ｂとからなる系統に流入する電流と、この系統から流出する電流との差し引きが所定範囲内ではない。この結果、電流差動リレー（Ｂ８７）３１は、ハイレベルのＢ８７信号を処理装置１に送る。

送電側電気所の各リレーの中で、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａはＡ電気所に向かって流れる過電流つまり事故電流ｉ１を検出し、事故の発生を示すハイレベルのＤＩａ信号を処理装置１に送る。

処理装置１のロジック回路は、電流差動リレー（Ｂ８７）３１からハイレベルのＢ８７信号を受け取ったタイミングで、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａからハイレベルのＤＩａ信号を受け取ると、遮断器１７ａおよびＡ電気所の遮断器５１にＡ線トリップ信号を送る。これにより、送電側電気所の遮断器１７ａと、Ａ電気所の遮断器５１とが投入され、Ａ送電線１０２ａが系統から遮断される。

Ｂ送電線１０２ｂに事故が発生した場合でも、同様にしてＢ送電線１０２ｂが系統から遮断される。

同時に、処理装置１のロジック回路は、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａからハイレベルのＤＩａ信号を受け取るので、ＮＯＴ回路１ｈはロウレベルの出力をＡＮＤ回路１ｋ、１ｌに送る。これにより、ＡＮＤ回路１ｋはＡ母線トリップ信号をハイレベルにしない。つまり、Ａ母線トリップ信号が出力されない。同様にして、ＡＮＤ回路１ｌはＢ母線トリップ信号を出力しない。

一方、送電側電気所の例えばＡ母線に地絡事故が発生した場合には、Ａ母線に事故電流が流れるので、送電線１０１ａと送電線１０１ｂとから送電側電気所に流入する電流と、Ａ送電線１０２ａの他端からＡ電気所に向けて流出する電流と、Ｂ送電線１０２ｂの他端からＢ電気所に向けて流出する電流との総和が所定範囲内ではなくなる。つまり、送電側電気所とＡ送電線１０２ａとＢ送電線１０２ｂとからなる系統に流入する電流と、この系統から流出する電流との差し引きが所定範囲内ではない。この結果、電流差動リレー（Ｂ８７）３１は、ハイレベルのＢ８７信号を処理装置１に送る。

送電側電気所の各リレーの中で、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａおよび方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂは、Ａ母線に発生した地絡事故であり過電流が発生しないので、ＤＩａ信号およびＤＩｂ信号をロウレベルにして処理装置１に送る。

Ａ母線に地絡事故が発生した場合には、Ａ母線には零相電圧上昇が発生するので、地絡過電圧リレー（Ｂ６４ＧＡ）６４ａはハイレベルのＢ２７ＳＡ・Ｂ６４ＧＡ信号を処理装置１に送る。また、Ｂ母線も同様に零相電圧上昇するので、地絡過電圧リレー（Ｂ６４ＧＢ）６４ｂはハイレベルのＢ２７ＳＢ・Ｂ６２ＧＢ信号を処理装置１に送る。

さらに、Ａ母線に地絡事故が発生した場合には、変流器（ＣＴ）２１ｂ，２１ａを経て、Ｂ母線からＡ母線に向かって電流が流れるので、差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂがＡ母線に流れる電流を検出し、ハイレベルのＢ８７Ａ信号を処理装置１に送る。

処理装置１のロジック回路のＡＮＤ回路１ａ〜１ｃは、断路器１２ａからの投入を示すハイレベルの８９Ａ信号と、電圧検出用リレー２７_１からのハイレベルのＢ２７ＳＡ・Ｂ６４ＧＡ信号と、差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂからのハイレベルのＢ８７Ａ信号とにより、電流差動リレー（Ｂ８７）３１からハイレベルのＢ８７信号を受け取ったタイミングで、ハイレベルのＡ母線トリップ信号を作成する。そして、方向過電流リレー（ＤＩａ）２５ａおよび方向過電流リレー（ＤＩｂ）２５ｂからロウレベルのＤＩａ信号およびＤＩｂ信号を受け取るとＮＯＴ回路１ｈの出力をハイレベルにし、ＡＮＤ回路１ｋはハイレベルのＡ母線トリップ信号を、ブスタイ遮断器１１、遮断器１６ａおよび遮断器１７ａに出力する。これにより、送電側電気所のブスタイ遮断器１１と、遮断器１６ａ、１７ａとが投入され、Ａ母線が系統から遮断される。

Ｂ母線に事故が発生した場合でも、同様にしてＢ母線が系統から遮断される。

こうして、この実施の形態によれば、事故点が送電側電気所にあるのか、または電気を送るために送電側電気所から引き出されているＡ送電線１０２ａ、Ｂ送電線１０２ｂに事故点があるのかの区分けを行うことができる。特に、送電側電気所から至近距離のＡ送電線１０２ａ、Ｂ送電線１０２ｂに事故点がある場合でも、確実に事故点の区分けを行うことができる。

また、この実施の形態によれば、従来のように受電側の各電気所に過電流継電器５１ＧＮと方向過電流継電器６７ＧＦとを設けることを不要にすることができる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、二重母線の電気所の場合について説明したが、図４に示すように、単一母線の電気所にも適用可能である。ここで、この図では、差動リレー（Ｂ８７Ｂ）２２ａと差動リレー（Ｂ８７Ａ）２２ｂがある場合を示すが、これらがない場合にも適用可能である。また、送電線１０１ｃ、変流器２３ｃおよび遮断器１６ｃは、送電線１０１ａ、１０１ｂ、変流器２３ａ、２３ｂおよび遮断器１６ａ、１６ｂと同等の構成である。

同様に、図５、図６に示すように、単一母線で過電流継電器（５１Ｒｃ）７５と転送遮断との組み合わせにも適用可能である。ここで、これらの図は、母線分割遮断ありの場合を示すが、母線分割遮断なしの場合にも適用可能である。また、図５では処理装置を図示省略しており、図６のロジック回路は、上記の実施の形態と同様に、ＡＮＤ回路２ａ〜２ｇと、ＯＲ回路２ｋと、ＮＯＴ回路２ｈ〜２ｊとを備えている。この適用例（実施例）では、Ａ電気所およびＢ電気所の継電器（Ｒｙｘ、Ｒｙｙ）７１、７２の動作が転送器４１、４２および転送器４３を介して事故電流検出器（ＤＦ）７０に伝送されるとともに、送電側電気所の継電器（ＤＡ、ＤＢ）７３、７４および過電流継電器７５の動作が事故電流検出器７０に伝送されて、事故点の区分けが行われる。

１ 処理装置（処理手段）
１１ ブスタイ遮断器
１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂ、１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ 断路器
１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ、５１、６１ 遮断器（ＣＢ）
２１ａ、２１ｂ、２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ、５２、６２ 変流器（ＣＴ）
２６ａ，２６ｂ 計器用変圧器（ＶＴ）
２２ａ 差動リレー（Ｂ８７Ｂ）
２２ｂ 差動リレー（Ｂ８７Ａ）
２５ａ 方向過電流リレー（ＤＩａ：第２の監視手段）
２５ｂ 方向過電流リレー（ＤＩｂ：第２の監視手段）
２７_１、２７_２ 電圧検出用リレー
２７ａ、２７ｂ 不足電圧リレー
６４ａ 地絡過電圧リレー（Ｂ６４ＧＡ）
６４ｂ 地絡過電圧リレー（Ｂ６４ＧＢ）
３１ 電流差動リレー（Ｂ８７：第１の監視手段）

Claims (2)

1. 送電側の電気所から引き出されている送電線により受電側の電気所に電気を送る系統の送電線保護システムであって、
   前記送電側の電気所に流入する電流と、前記送電線から前記受電側の電気所に向けて流出する電流との差が所定範囲内であるかを監視する第１の監視手段と、
   前記送電線から前記受電側の電気所に流れる過電流を監視する第２の監視手段と、
   前記第１の監視手段による監視結果が所定範囲より大きく、かつ、前記第２の監視手段による監視結果が過電流の発生であると、前記送電線の事故とする処理手段と、
   を備えることを特徴とする送電線保護システム。
2. 前記第１の監視手段は、前記送電側の電気所に引き込まれている送電線に設けられていると共にこの電気所に設けられている変流器が計測した電流を、前記送電側の電気所に流入する電流とし、前記送電側の電気所から引き出されている前記送電線に設けられていると共に前記受電側の電気所に設けられている変流器が計測した電流を、前記送電線から前記受電側の電気所に向けて流出する電流とする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の送電線保護システム。

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