JP3450445B2 - 地絡事故検出リレー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば直接々地系送電
線に地絡事故が発生した時に当該事故区間を切離して電
力系統を保護する送電線保護継電装置に用いられる地絡
事故検出リレーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、電力系統を事故から保護する
保護継電装置としては、種々のものが用いられている。
その一つとして、例えば直接々地系送電線に地絡事故が
発生した時に、この事故区間を切離して電力系統を保護
する送電線保護継電装置が用いられている。

【０００３】図８は、この種の従来の送電線保護継電装
置の構成図である。図８において、ＰＴは電圧抽出用の
計器用変圧器、ＣＴ１，ＣＴ２は電流抽出用の計器用変
流器（通常、これらを総じて、計器用変成器と称してい
る）、７１は自系列送電線保護継電装置、７２は計器用
変流器ＣＴ１の２次出力を入力とする自系列送電線保護
継電装置７１の主検出リレー（例えば、電流差動リレ
ー）、７３は計器用変圧器ＰＴの２次出力を入力とする
自系列送電線保護継電装置７１の事故検出リレー（例え
ば、インピーダンス補償形不足電圧保護リレー）、７４
は他系列送電線保護継電装置、７５は計器用変流器ＣＴ
２の２次出力を入力とする他系列送電線保護継電装置７
４の事故検出リレー（例えば、地絡過電流リレー）、７
６は論理和（ＯＲ）回路、７７は論理積（ＡＮＤ）回路
をそれぞれ示している。

【０００４】すなわち、自系列送電線保護継電装置７１
は、主検出リレー７２が動作し、かつ事故検出リレー７
３、または他系列送電線保護継電装置７４の事故検出リ
レー７５が動作した時に、しゃ断器をトリップするよう
になっている。

【０００５】ところで、このような送電線保護継電装置
では、事故検出リレー７３は、常時の潮流の影響を受け
易いため、高感度には設定することができない。また、
事故検出リレー７５、主検出リレー７２共に、計器用変
流器の不良で誤動作する可能性があるため、計器用変流
器の単一不良で事故検出リレー７５、主検出リレー７２
共に誤動作してしゃ断器をミストリップしないように、
事故検出リレー７５については他系列送電線保護継電装
置７４の計器用変流器ＣＴ２を独立して用いている。

【０００６】このため、自系列，他系列の送電線保護継
電装置７１，７４間で信号のやりとりが生じ、片系列の
リレーロックで地絡事故の検出感度が低下するという問
題がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
事故検出リレーを用いた送電線保護継電装置において
は、送電線の地絡事故を高感度に検出できないばかりで
なく、系列間の信号のやりとりをしなくすると、計器用
変成器の単一不良で誤動作してしゃ断器のミストリップ
に至ってしまうという問題があった。

【０００８】本発明の目的は、送電線の地絡事故を自系
列の計器用変成器のみを使用して高感度に検出し、かつ
計器用変成器の単一不良で誤動作してしゃ断器のミスト
リップに至ることがない高信頼度の地絡事故検出リレー
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに請求項１に係る発明では、電力系統の送電線の地絡
事故を検出する地絡事故検出リレーにおいて、前記送電
線の自端側にそれぞれ設置される計器用変圧器及び計器
用変流器と、この計器用変流器からの出力を入力する電
流差動リレーからなり、前記送電線におけるに地絡事故
検出を行う主検出リレーと、前記計器用変圧器からの出
力を入力し、自端の逆相電圧がある一定値以上発生した
かまたは変化したことを検出し該検出に基づき出力を生
じる逆相電圧検出手段、自端の零相電圧がある一定値以
上発生したかまたは変化したことを検出し該検出に基づ
き出力を生じる零相電圧検出手段及び前記逆相電圧検出
手段と前記零相電圧検出手段とからの各出力の論理和条
件が成立したことを条件に地絡事故検出判定を行なう地
絡事故判定手段からなる事故検出リレーとを備えて成
る。

【００１０】また、請求項２に係る発明では、電力系統
の送電線の地絡事故を検出する地絡事故検出リレーにお
いて、 前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用
変圧器及び計器用変流器と、この計器用変流器からの出
力を入力する電流差動リレーからなり、前記送電線にお
けるに地絡事故検出を行う主検出リレーと、前記計器用
変圧器からの出力を入力し、自端の逆相電圧がある一定
値以上発生したかまたは変化したことを検出すると出力
を生じる第１の逆相電圧検出手段、自端の零相電圧があ
る一定値以上発生したかまたは変化したことを検出する
と出力を生じる第１の零相電圧検出手段、前記第１の逆
相電圧検出手段よりも高感度に整定され、自端の逆相電
圧がある一定値以上発生したかまたは変化したことがあ
る一定時間以上継続したことを検出すると出力を生じる
第２の逆相電圧検出手段、前記第１の零相電圧検出手段
よりも高感度に整定され、自端の零相電圧がある一定値
以上発生したかまたは変化したことがある一定時間以上
継続したことを検出すると出力を生じる第２の零相電圧
検出手段及び前記第１の逆相電圧検出手段と第１の零相
電圧検出手段と第２の逆相電圧検出手段と第２の零相電
圧検出手段とからの各出力の論理和条件が成立したこと
を条件に地絡事故検出判定を行なう地絡事故判定手段か
らなる事故検出リレーとを備えて成る。

【００１１】さらに、請求項３に係る発明では、電力系
統の送電線の地絡事故を検出する地絡事故検出リレーに
おいて、 前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器
用変圧器及び計器用変流器と、この計器用変流器からの
出力を入力する電流差動リレーからなり、前記送電線に
おけるに地絡事故検出を行う主検出リレーと、前記計器
用変圧器及び前記計器用変流器からの出力を入力し、自
端の逆相電圧がある一定値以上発生したかまたは変化し
たことを検出すると出力を生じる逆相電圧検出手段、自
端の零相電圧がある一定値以上発生したかまたは変化し
たことを検出すると出力を生じる零相電圧検出手段、自
端の零相電流がある一定値以上発生したかまたは変化し
たことを検出すると出力を生じる零相電流検出手段及び
前記逆相電圧検出手段と零相電圧検出手段とからの各出
力の論理和条件出力と、前記零相電流検出手段からの出
力との論理積条件が成立したことを条件に地絡事故検出
判定を行なう地絡事故判定手段からなる事故検出リレー
とを備えて成る。

【００１２】一方、請求項４に係る発明では、電力系統
の送電線の地絡事故を検出する地絡事故検出リレーにお
いて、 前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用
変圧器及び計器用変流器と、この計器用変流器からの出
力を入力する電流差動リレーからなり、前記送電線にお
けるに地絡事故検出を行う主検出リレーと、前記計器用
変圧器及び前記計器用変流器からの出力を入力し、自端
の相電圧がある一定値以上変化したことを検出すると出
力を生じる相電圧変化量検出手段、自端の零相電流があ
る一定値以上発生したかまたは変化したことを検出する
と出力を生じる零相電流検出手段、前記相電圧変化量検
出手段と前記零相電流検出手段とからの各出力の論理積
条件が成立したことを条件に地絡事故検出判定を行なう
地絡事故判定手段からなる事故検出リレーとを備えて成
る。

【００１３】また、請求項５に係る発明では、電力系統
の送電線の地絡事故を検出する地絡事故検出リレーにお
いて、 前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用
変圧器及び計器用変流器と、この計器用変流器からの出
力を入力する電流差動リレーからなり、前記送電線にお
けるに地絡事故検出を行う主検出リレーと、前記計器用
変流器からの出力を入力し、自端の零相電流がある一定
値以上発生したかまたは変化したことを検出すると出力
を生じる零相電流検出手段、前記零相電流検出手段から
の出力が生じた時に、当該出力である零相電流検出信号
を相手端の送電線保護継電装置に対して送信する信号送
信手段、前記相手端から送信される零相電流検出信号を
受信する信号受信手段、前記零相電流検出手段からの出
力と前記信号受信手段による零相電流検出信号の受信と
の論理積条件が成立したことを条件に地絡事故検出判定
を行なう地絡事故判定手段からなる事故検出リレーとを
備えて成る。

【００１４】さらに、請求項６に係る発明では、電力系
統の送電線の地絡事故を検出する地絡事故検出リレーに
おいて、 前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器
用変圧器及び計器用変流器と、この計器用変流器からの
出力を入力する電流差動リレーからなり、前記送電線に
おけるに地絡事故検出を行う主検出リレーと、前記計器
用変圧器及び前記計器用変流器からの出力を入力し、自
端の零相電流がある一定値以上発生したかまたは変化し
たことを検出すると出力を生じる自端零相電流検出手
段、自端の各相電流信号を相手端へ送信する信号送信手
段、前記相手端から送信される各相電流信号を受信する
信号受信手段、前記信号受信手段により受信された相手
端の各相電流信号から零相電流を算出し、かつ当該零相
電流がある一定値以上発生したかまたは変化したことを
検出すると出力を生じる相手端零相電流検出手段及び前
記自端零相電流検出手段と相手端零相電流検出手段とか
らの各出力の論理積条件が成立したことを条件に地絡事
故検出判定を行なう地絡事故判定手段からなる事故検出
リレーとを備えて成る。

【００１５】

【作用】従って、まず、請求項１、および請求項２に係
る発明の地絡事故検出リレーにおいて事故検出リレー
は、自端の零相電圧、または逆相電圧の組み合わせで地
絡事故検出判定を行ない、請求項３に係る発明の地絡事
故検出リレーにおいて事故検出リレーは、自端の電相電
圧、または逆相電圧と、零相電流の組み合わせで地絡事
故検出判定を行ない、請求項４に係る発明の地絡事故検
出リレーにおいて事故検出リレーは、自端の相電圧と零
相電流の組み合わせで地絡事故検出判定を行ない、請求
項５、および請求項６に係る発明の地絡事故検出リレー
において事故検出リレーは、自端の零相電流と相手端の
零相電流の組み合わせで地絡事故判定を行なうことによ
り、計器用変成器（ＰＴ、ＣＴ）の単一不良で誤動作し
てしゃ断器をミストリップすることがなく、高信頼度の
地絡事故検出を行なうことができる。この場合、各請求
項においては、事故検出リレーと同一系列の計器用変圧
器及び計器用変流器に基づく主検出リレーによっても地
絡事故検出を行なうようにしているので、系列間の独立
性を保つことも可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。まず、図１は、本発明を適用する送
電線保護用の電流差動保護継電装置の全体構成図であ
る。

【００１７】図１において、送電線１を保護する送電線
保護継電装置２は、送電線１に設置された計器用変流器
ＣＴ、計器用変圧器ＰＴから、電流、電圧の各データを
主検出リレー３、事故検出リレー４にそれぞれ入力する
ようになっている。

【００１８】また、伝送処理部５は、相手端との間で電
流差動演算に用いる電流情報や種々の制御信号の受け渡
しを行なうものである。 （第１の実施例）図２は、本発明の第１の実施例による
事故検出リレー（上記事故検出リレー４に相当する）の
構成例を示すブロック図である。

【００１９】すなわち、本実施例の事故検出リレーは、
図２に示すように、逆相電圧検出部１１と、零相電圧検
出部１２と、逆相電圧検出部１３と、零相電圧検出部１
４と、確認タイマー１５，１６と、地絡事故判定部１７
およびその論理和（ＯＲ）回路１８とから成っている。

【００２０】なお、逆相電圧検出部１３と確認タイマー
１５とから逆相電圧検出手段を、零相電圧検出部１４と
確認タイマー１６とから零相電圧検出手段をそれぞれ構
成している。

【００２１】ここで、逆相電圧検出部１１は、自端の逆
相電圧の絶対値がある一定値以上発生したことを検出す
ると出力を生じるものである。また、零相電圧検出部１
２は、自端の零相電圧の絶対値がある一定値以上発生し
たことを検出すると出力を生じるものである。

【００２２】さらに、逆相電圧検出部１３は、故障点抵
抗の大きな事故を検出するために、逆相電圧検出部１１
よりも高感度に整定され、自端の逆相電圧の絶対値があ
る一定値以上発生したことを検出すると出力を生じるも
のである。

【００２３】さらにまた、零相電圧検出部１４は、故障
点抵抗の大きな事故を検出するために、零相電圧検出部
１２よりも高感度に整定され、自端の零相電圧の絶対値
がある一定値以上発生したことを検出すると出力を生じ
るものである。

【００２４】一方、確認タイマー１５は、逆相電圧検出
部１３からの出力がある一定時間以上継続したことを検
出すると出力を生じるものである。また、確認タイマー
１６は、零相電圧検出部１４からの出力がある一定時間
以上継続したことを検出すると出力を生じるものであ
る。

【００２５】さらに、地絡事故判定部１７は、逆相電圧
検出部１１、零相電圧検出部１２、確認タイマー１５、
確認タイマー１６からの各出力の論理和条件が、論理和
回路１８で成立したことを条件に地絡事故検出判定を行
なうものである。

【００２６】なお、上記各確認タイマー１５，１６とし
ては、系統操作時に発生する逆相電圧、零相電圧で誤動
作しない程度の大きさの時間にそれぞれ設定している。
次に、以上のように構成した本実施例の事故検出リレー
の動作について説明する。

【００２７】図２において、逆相電圧検出部１３よりも
低感度に整定された逆相電圧検出部１１では、自端の逆
相電圧の絶対値がある一定値以上発生したことにより、
事故を直ちに検出する。また、零相電圧検出部１４より
も低感度に整定された零相電圧検出部１２では、自端の
零相電圧の絶対値がある一定値以上発生したことによ
り、事故を直ちに検出する。

【００２８】一方、逆相電圧検出部１１よりも高感度に
整定された逆相電圧検出部１３では、自端の逆相電圧の
絶対値がある一定値以上発生したことにより、故障点抵
抗の大きな事故を検出する。また、零相電圧検出部１２
よりも高感度に整定された零相電圧検出部１４では、自
端の零相電圧の絶対値がある一定値以上発生したことに
より、故障点抵抗の大きな事故を検出する。

【００２９】この場合、系統操作時に発生する逆相電
圧、零相電圧で誤動作しないように、逆相電圧，零相電
圧がある一定時間以上継続したことを確認タイマー１
５，１６で検出したことを条件に、故障点抵抗の大きな
事故を検出する。

【００３０】そして、地絡事故判定部１７では、逆相電
圧検出部１１、零相電圧検出部１２、逆相電圧検出部１
３、零相電圧検出部１４のうちのいずれかによって事故
が検出されたことにより、地絡事故と判定する。

【００３１】すなわち、本実施例の場合、系統の背後イ
ンピーダンス等の条件により、逆相電圧と零相電圧の発
生する比率は異なるため、逆相電圧検出部１１，１３と
零相電圧検出部１２，１４の論理和をとることによっ
て、検出感度を上げることができる。

【００３２】上述したように、本実施例の地絡事故検出
リレーにおいては、ある一定値以上の逆相電圧を検出す
るか、ある一定値以上の零相電圧を検出するか、ある一
定値以上の逆相電圧がある一定時間以上継続したことを
検出するか、ある一定値以上の零相電圧がある一定時間
以上継続したことを検出したことにより、地絡事故判定
を行なうようにしているので、自端の零相電圧、または
逆相電圧の組み合わせで地絡事故検出判定を行なうた
め、直接々地系送電線の地絡事故を自系列の計器用変成
器（ＰＴ、またはＣＴ）のみを使用して高感度に検出
し、かつ計器用変成器の単一不良で誤動作してしゃ断器
ミストリップに至ることがない高信頼度の地絡事故検出
を行なうことが可能となる。

【００３３】また、２系列構成した送電線保護継電装置
の系列間の独立性を保つことが可能となる。 （第２の実施例）図３は、本発明の第２の実施例による
事故検出リレー（上記事故検出リレー４に相当する）の
構成例を示すブロック図である。

【００３４】すなわち、本実施例の事故検出リレーは、
図３に示すように、逆相電圧変化分検出部２１と、零相
電圧変化分検出部２２と、逆相電圧変化分検出部２３
と、零相電圧変化分検出部２４と、確認タイマー２５，
２６と、地絡事故判定部２７およびその論理和（ＯＲ）
回路２８とから成っている。

【００３５】なお、逆相電圧変化分検出部２３と確認タ
イマー２５とから逆相電圧検出手段を、零相電圧変化分
検出部２４と確認タイマー２６とから零相電圧検出手段
をそれぞれ構成している。

【００３６】ここで、逆相電圧変化分検出部２１は、自
端の逆相電圧の絶対値がある一定値以上変化したこと
（事故前と事故後の変化量）を検出すると出力を生じる
ものである。

【００３７】また、零相電圧変化分検出部２２は、自端
の零相電圧の絶対値がある一定値以上変化したこと（事
故前と事故後の変化量）を検出すると出力を生じるもの
である。

【００３８】さらに、逆相電圧変化分検出部２３は、故
障点抵抗の大きな事故を検出するために、逆相電圧変化
分検出部２１よりも高感度に整定され、自端の逆相電圧
の絶対値がある一定値以上変化したこと（事故前と事故
後の変化量）を検出すると出力を生じるものである。

【００３９】さらにまた、零相電圧変化分検出部２４
は、故障点抵抗の大きな事故を検出するために、零相電
圧変化分検出部２２よりも高感度に整定され、自端の零
相電圧の絶対値がある一定値以上変化したこと（事故前
と事故後の変化量）を検出すると出力を生じるものであ
る。

【００４０】一方、確認タイマー２５は、逆相電圧変化
分検出部２３からの出力がある一定時間以上継続したこ
とを検出すると出力を生じるものである。また、確認タ
イマー２６は、零相電圧変化分検出部２４からの出力が
ある一定時間以上継続したことを検出すると出力を生じ
るものである。

【００４１】さらに、地絡事故判定部２７は、逆相電圧
変化分検出部２１、零相電圧変化分検出部２２、確認タ
イマー２５、確認タイマー２６からの各出力の論理和条
件が、論理和回路２８で成立したことを条件に地絡事故
検出判定を行なうものである。

【００４２】なお、上記各確認タイマー２５，２６とし
ては、系統操作時に発生する逆相電圧変化分、零相電圧
変化分で誤動作しない程度の大きさの時間にそれぞれ設
定している。

【００４３】次に、以上のように構成した本実施例の事
故検出リレーの動作について説明する。図３において、
逆相電圧変化分検出部２３よりも低感度に整定された逆
相電圧変化分検出部２１では、自端の逆相電圧の絶対値
がある一定値以上変化したこと（事故前と事故後の変化
量）により、事故を直ちに検出する。また、零相電圧変
化分検出部２４よりも低感度に整定された零相電圧変化
分検出部２２では、自端の零相電圧の絶対値がある一定
値以上変化したこと（事故前と事故後の変化量）によ
り、事故を直ちに検出する。

【００４４】一方、逆相電圧変化分検出部２１よりも高
感度に整定された逆相電圧変化分検出部２３では、自端
の逆相電圧の絶対値がある一定値以上発生したこと（事
故前と事故後の変化量）により、故障点抵抗の大きな事
故を検出する。また、零相電圧変化分検出部２２よりも
高感度に整定された零相電圧変化分検出部２４では、自
端の零相電圧の絶対値がある一定値以上変化したこと
（事故前と事故後の変化量）により、故障点抵抗の大き
な事故を検出する。

【００４５】この場合、系統操作時に発生する逆相電
圧、零相電圧で誤動作しないように、逆相電圧，零相電
圧がある一定時間以上継続したことを確認タイマー２
５，２６で検出したことを条件に、故障点抵抗の大きな
事故を検出する。

【００４６】そして、地絡事故判定部２７では、逆相電
圧変化分検出部２１、零相電圧変化分検出部２２、逆相
電圧変化分検出部１３、零相電圧変化分検出部２４のう
ちのいずれかによって事故が検出されたことにより、地
絡事故と判定する。

【００４７】すなわち、本実施例の場合、常時の系統に
零相電圧、逆電圧が残留している時に、高感度に事故検
出することができる。上述したように、本実施例の地絡
事故検出リレーにおいては、ある一定値以上の逆相電圧
の変化を検出するか、ある一定値以上の零相電圧の変化
を検出するか、ある一定値以上の逆相電圧の変化がある
一定時間以上継続したことを検出するか、ある一定値以
上の零相電圧の変化がある一定時間以上継続したことを
検出したことにより、地絡事故判定を行なうようにして
いるので、自端の零相電圧、または逆相電圧の組み合わ
せで地絡事故検出判定を行なうため、直接々地系送電線
の地絡事故を自系列の計器用変成器（ＰＴ、またはＣ
Ｔ）のみを使用して高感度に検出し、かつ計器用変成器
の単一不良で誤動作してしゃ断器ミストリップに至るこ
とがない高信頼度の地絡事故検出を行なうことが可能と
なる。

【００４８】また、２系列構成した送電線保護継電装置
の系列間の独立性を保つことが可能となる。 （第３の実施例）図４は、本発明の第３の実施例による
事故検出リレー（上記事故検出リレー４に相当する）の
構成例を示すブロック図である。

【００４９】すなわち、本実施例の事故検出リレーは、
図４に示すように、逆相電圧検出部３１と、零相電圧検
出部３２と、零相電流検出部３３と、地絡事故判定部３
４およびその論理和（ＯＲ）回路３５、論理積（ＡＮ
Ｄ）回路３６、確認タイマー３７とから成っている。

【００５０】ここで、逆相電圧検出部３１は、自端の逆
相電圧の絶対値がある一定値以上発生したことを検出す
ると出力を生じるものである。また、零相電圧検出部３
２は、自端の零相電圧の絶対値がある一定値以上発生し
たことを検出すると出力を生じるものである。

【００５１】さらに、零相電流検出部３３は、自端の零
相電流の絶対値がある一定値以上発生したことを検出す
ると出力を生じるものである。さらにまた、地絡事故判
定部３４は、逆相電圧検出部３１、零相電圧検出部３２
からの各出力の論理和条件が論理和回路３５で成立し、
かつこの論理和回路３５からの出力と零相電流検出部３
３からの出力との論理積条件が論理積回路３６で成立し
たことを、確認タイマー３７である一定時間以上継続し
たことを検出したことを条件に地絡事故検出判定を行な
うものである。

【００５２】なお、上記各確認タイマー３７としては、
系統操作時に発生する逆相電圧、零相電圧で誤動作しな
い程度の大きさの時間に設定している。次に、以上のよ
うに構成した本実施例の事故検出リレーの動作について
説明する。

【００５３】図４において、逆相電圧検出部３１では、
自端の逆相電圧の絶対値がある一定値以上発生したこと
により、事故を検出する。また、零相電圧検出部３２で
は、自端の零相電圧の絶対値がある一定値以上発生した
ことにより、事故を検出する。さらに、零相電流検出部
３３では、自端の零相電流の絶対値がある一定値以上発
生したことにより、事故を検出する。

【００５４】そして、地絡事故判定部３４では、逆相電
圧検出部３１、零相電圧検出部３２のいずれかが事故検
出し、かつ零相電流検出部３３が事故検出したことによ
り、地絡事故と判定する。

【００５５】この場合、系統操作時に発生する逆相電
圧、零相電圧で誤動作しないように、逆相電圧，零相電
圧がある一定時間以上継続したことを確認タイマー３７
で検出したことを条件に、地絡事故と判定する。

【００５６】すなわち、本実施例の場合、電圧要素で事
故検出する逆相電圧検出部３１，零相電圧検出部３２
と、電流要素で事故検出する零相電流検出部３３とを組
合わせることにより、ＰＴ、またはＣＴのいずれかが不
良になっても誤動作せず、信頼性を確保することができ
る。

【００５７】なお、本実施例では、逆相電圧、零相電
圧、零相電流の絶対値がある一定値以上発生したことを
検出する場合で説明したが、これに限らず、前述と同様
に、逆相電圧、零相電圧、零相電流の絶対値がある一定
値以上変化したこと（事故前と事故後の変化量）によ
り、事故を検出するようにしても有効である。

【００５８】上述したように、本実施例の地絡事故検出
リレーにおいては、自端の逆相電圧の絶対値がある一定
値以上発生したかまたは変化したことを検出するか、自
端の零相電圧の絶対値がある一定値以上発生したかまた
は変化したことを検出し、かつ自端の零相電流の絶対値
がある一定値以上発生したかまたは変化したことを、あ
る一定時間以上継続したことを検出したことにより、地
絡事故判定を行なうようにしているので、自端の零相電
圧、逆相電圧、零相電流の組み合わせで地絡事故検出判
定を行なうため、直接々地系送電線の地絡事故を自系列
の計器用変成器（ＰＴ、またはＣＴ）のみを使用して高
感度に検出し、かつ計器用変成器の単一不良で誤動作し
てしゃ断器ミストリップに至ることがない高信頼度の地
絡事故検出を行なうことが可能となる。

【００５９】また、２系列構成した送電線保護継電装置
の系列間の独立性を保つことが可能となる。 （第４の実施例）図５は、本発明の第４の実施例による
事故検出リレー（上記事故検出リレー４に相当する）の
構成例を示すブロック図である。

【００６０】すなわち、本実施例の事故検出リレーは、
図５に示すように、相電圧変化分検出部４１と、零相電
流検出部４２と、地絡事故判定部４３およびその論理積
（ＡＮＤ）回路４４、確認タイマー４５とから成ってい
る。

【００６１】ここで、相電圧変化分検出部４１は、自端
の相電圧がある一定値以上変化したこと（事故前と事故
後の変化量）を検出すると出力を生じるものである。ま
た、零相電流検出部４２は、自端の零相電流の絶対値が
ある一定値以上発生したことを検出すると出力を生じる
ものである。

【００６２】さらに、地絡事故判定部４３は、相電圧変
化分検出部４１、零相電流検出部４２からの各出力の論
理積条件が論理積回路４４で成立したことを、確認タイ
マー４５である一定時間以上継続したことを検出したこ
とを条件に地絡事故検出判定を行なうものである。

【００６３】なお、上記各確認タイマー４５としては、
系統操作時に発生する逆相電圧、零相電圧で誤動作しな
い程度の大きさの時間に設定している。次に、以上のよ
うに構成した本実施例の事故検出リレーの動作について
説明する。

【００６４】図５において、相電圧変化分検出部４１で
は、自端の相電圧がある一定値以上変化したこと（事故
前と事故後の変化量）により、事故を検出する。また、
零相電流検出部４２では、自端の零相電流の絶対値があ
る一定値以上発生したことにより、事故を検出する。

【００６５】そして、地絡事故判定部４３では、相電圧
変化分検出部４１、零相電流検出部４２が共に事故を検
出したことにより、地絡事故と判定する。この場合、系
統操作時に発生する逆相電圧、零相電圧で誤動作しない
ように、逆相電圧，零相電圧がある一定時間以上継続し
たことを確認タイマー４５で検出したことを条件に、地
絡事故と判定する。

【００６６】すなわち、本実施例の場合、電圧要素で事
故検出する相電圧変化分検出部４１と、電流要素で事故
検出する零相電流検出部４２とを組合わせることによ
り、ＰＴ、またはＣＴのいずれかが不良になっても誤動
作せず、信頼性を確保することができる。

【００６７】なお、本実施例では、零相電流の絶対値が
ある一定値以上発生したことを検出する場合で説明した
が、これに限らず、前述と同様に、零相電流の絶対値が
ある一定値以上変化したこと（事故前と事故後の変化
量）により、事故を検出するようにしても有効である。

【００６８】上述したように、本実施例の地絡事故検出
リレーにおいては、自端の相電圧がある一定値以上変化
したことを検出し、かつ自端の零相電流の絶対値がある
一定値以上発生したかまたは変化したことを、ある一定
時間以上継続したことを検出したことにより、地絡事故
判定を行なうようにしているので、自端の相電圧と零相
電流との組み合わせで地絡事故検出判定を行なうため、
直接々地系送電線の地絡事故を自系列の計器用変成器
（ＰＴ、またはＣＴ）のみを使用して高感度に検出し、
かつ計器用変成器の単一不良で誤動作してしゃ断器ミス
トリップに至ることがない高信頼度の地絡事故検出を行
なうことが可能となる。

【００６９】また、２系列構成した送電線保護継電装置
の系列間の独立性を保つことが可能となる。 （第５の実施例）図６は、本発明の第５の実施例による
事故検出リレー（上記事故検出リレー４に相当する）の
構成例を示すブロック図である。

【００７０】すなわち、本実施例の事故検出リレーは、
図６に示すように、自端零相電流検出部５１と、信号送
信部５３と、信号受信部５２と、地絡事故判定部５４お
よびその論理積（ＡＮＤ）回路５５、確認タイマー５６
とから成っている。

【００７１】ここで、自端零相電流検出部５１は、自端
の零相電流の絶対値がある一定値以上発生したことを検
出すると出力を生じるものである。また、信号送信部５
３は、自端零相電流検出部５１からの出力が生じた時
に、その出力である零相電流検出信号を相手端の送電線
保護継電装置に対して送信するものである。

【００７２】さらに、信号受信部５２は、相手端から送
信される零相電流検出信号を受信するものである。さら
にまた、地絡事故判定部５４は、自端零相電流検出部５
１からの出力と、信号受信部５２による零相電流検出信
号の受信との論理積条件が論理積回路５５成立したこと
を、確認タイマー５６である一定時間以上継続したこと
を検出したことを条件に地絡事故検出判定を行なうもの
である。

【００７３】なお、上記各確認タイマー５６としては、
系統操作時に発生する逆相電圧、零相電圧で誤動作しな
い程度の大きさの時間に設定している。次に、以上のよ
うに構成した本実施例の事故検出リレーの動作について
説明する。

【００７４】図６において、自端零相電流検出部５１で
は、自端の零相電流の絶対値がある一定値以上変化した
こと（事故前と事故後の変化量）により事故を検出し、
検出信号を信号送信部５３を介して、相手端の送電線保
護継電装置へ送信する。また、信号受信部５２では、相
手端の地絡検出リレーにて、零相電流により地絡事故を
検出した時に、その信号を受信する。

【００７５】そして、地絡事故判定部４３では、自端零
相電流検出部５１が事故を検出し、かつ相手端から事故
検出信号を受信したことにより、地絡事故と判定する。
この場合、系統操作時に発生する逆相電圧、零相電圧で
誤動作しないように、逆相電圧，零相電圧がある一定時
間以上継続したことを確認タイマー５６で検出したこと
を条件に、地絡事故と判定する。

【００７６】すなわち、本実施例の場合、自端の電流要
素で事故検出する自端零相電流検出部５１と、相手端の
電流要素で事故検出する信号送信部５３とを組合わせる
ことにより、ＣＴのいずれかが不良になっても誤動作せ
ず、信頼性を確保することができる。

【００７７】なお、本実施例では、零相電流の絶対値が
ある一定値以上発生したことを検出する場合で説明した
が、これに限らず、前述と同様に、零相電流の絶対値が
ある一定値以上変化したこと（事故前と事故後の変化
量）により、事故を検出するようにしても有効である。

【００７８】上述したように、本実施例の地絡事故検出
リレーにおいては、自端の零相電流の絶対値がある一定
値以上発生したかまたは変化し、かつ相手端からの零相
電流の事故検出信号を受信したことを、ある一定時間以
上継続したことを検出したことにより、地絡事故判定を
行なうようにしているので、自端の零相電流と相手端の
零相電流との組み合わせで地絡事故検出判定を行なうた
め、直接々地系送電線の地絡事故を自端、相手端の２個
の計器用変成器（ＰＴ）のみを使用して高感度に検出
し、かつ計器用変成器の単一不良で誤動作してしゃ断器
ミストリップに至ることがない高信頼度の地絡事故検出
を行なうことが可能となる。

【００７９】また、２系列構成した送電線保護継電装置
の系列間の独立性を保つことが可能となる。さらに、一
般的に、零相電流による地絡検出は、電圧要素による方
法に比べて事故検出感度を高く設定できるため本実施例
によれば、地絡事故の検出感度が高い。

【００８０】（第６の実施例）図７は、本発明の第６の
実施例による事故検出リレー（上記事故検出リレー４に
相当する）の構成例を示すブロック図である。

【００８１】すなわち、本実施例の事故検出リレーは、
図７に示すように、自端零相電流検出部６１と、信号送
信部６２と、信号受信部６３と、相手端零相電流検出部
６４と、地絡事故判定部６５およびその論理積（ＡＮ
Ｄ）回路６６、確認タイマー６７とから成っている。

【００８２】ここで、自端零相電流検出部６１は、自端
の零相電流の絶対値がある一定値以上発生したことを検
出すると出力を生じるものである。また、信号送信部６
２は、自端の各相電流信号をデジタル信号に変換して、
相手端の送電線保護継電装置に対して送信するものであ
る。

【００８３】さらに、信号受信部６３は、相手端から送
信される各相電流信号を受信するものである。また、相
手端零相電流検出部６４は、信号受信部６３により受信
された相手端の各相電流信号から零相電流を算出し、か
つその零相電流がある一定値以上発生したことを検出す
ると出力を生じるものである。

【００８４】さらに、地絡事故判定部６５は、自端零相
電流検出部６１、相手端零相電流検出部６４からの各出
力の論理積条件が論理積回路６６で成立したことを、確
認タイマー６７である一定時間以上継続したことを検出
したことを条件に地絡事故検出判定を行なうものであ
る。

【００８５】なお、上記各確認タイマー６７としては、
系統操作時に発生する逆相電圧、零相電圧で誤動作しな
い程度の大きさの時間に設定している。次に、以上のよ
うに構成した本実施例の事故検出リレーの動作について
説明する。

【００８６】図７において、自端零相電流検出部６１で
は、自端の零相電流の絶対値がある一定値以上発生した
こと（事故前と事故後の変化量）により、事故を検出す
る。また、信号送信部６２では、自端の各相電流信号を
デジタル信号に変換して、相手端の送電線保護継電装置
へ送信する。

【００８７】一方、信号受信部６３では、相手端から送
信される各相電流信号をデジタル信号で受信し、相手端
零相電流検出部６４では、この各相電流信号から零相電
流を算出し、かつその零相電流がある一定値以上発生し
たことにより、事故を検出する。

【００８８】そして、地絡事故判定部６５では、自端零
相電流検出部６１が事故を検出し、かつ相手端零相電流
検出部６４が事故を検出したことにより、地絡事故と判
定する。

【００８９】すなわち、本実施例の場合、自端の電流要
素で事故検出する自端零相電流検出部６１と、相手端の
電流要素で事故検出する相手端零相電流検出部６４とを
組合わせることにより、ＣＴのいずれかが不良になって
も誤動作せず、信頼性を確保することができる。

【００９０】なお、本実施例では、零相電流の絶対値が
ある一定値以上発生したことを検出する場合で説明した
が、これに限らず、前述と同様に、零相電流の絶対値が
ある一定値以上変化したこと（事故前と事故後の変化
量）により、事故を検出するようにしても有効である。

【００９１】上述したように、本実施例の地絡事故検出
リレーにおいては、自端の零相電流の絶対値がある一定
値以上発生したかまたは変化し、かつ相手端の各相電流
信号から算出した零相電流がある一定値以上発生したこ
とを、ある一定時間以上継続したことを検出したことに
より、地絡事故判定を行なうようにしているので、自端
の零相電流と相手端の零相電流との組み合わせで地絡事
故検出判定を行なうため、直接々地系送電線の地絡事故
を自端、相手端の２個の計器用変成器（ＰＴ）のみを使
用して高感度に検出し、かつ計器用変成器の単一不良で
誤動作してしゃ断器ミストリップに至ることがない高信
頼度の地絡事故検出を行なうことが可能となる。

【００９２】また、２系列構成した送電線保護継電装置
の系列間の独立性を保つことが可能となる。さらに、一
般的に、零相電流による地絡検出は、電圧要素による方
法に比べて事故検出感度を高く設定できるため本実施例
によれば、地絡事故の検出感度が高い。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
端の零相電圧、または逆相電圧の組み合わせで地絡事故
検出判定を行なうか、自端の電相電圧、または逆相電圧
と、零相電流の組み合わせで地絡事故検出判定を行なう
か、自端の相電圧と零相電流の組み合わせで地絡事故検
出判定を行なうか、自端の零相電流と相手端の零相電流
の組み合わせで地絡事故判定を行なうようにしたので、
送電線の地絡事故を自系列の計器用変成器のみを使用し
て高感度に検出し、かつ計器用変成器の単一不良で誤動
作してしゃ断器のミストリップに至ることがない高信頼
度の地絡事故検出リレーが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する送電線保護用の電流差動保護
継電装置の全体構成例を示す概要図。

【図２】本発明の第１の実施例による事故検出リレーの
構成例を示すブロック図。

【図３】本発明の第２の実施例による事故検出リレーの
構成例を示すブロック図。

【図４】本発明の第３の実施例による事故検出リレーの
構成例を示すブロック図。

【図５】本発明の第４の実施例による事故検出リレーの
構成例を示すブロック図。

【図６】本発明の第５の実施例による事故検出リレーの
構成例を示すブロック図。

【図７】本発明の第６の実施例による事故検出リレーの
構成例を示すブロック図。

【図８】従来の送電線保護継電装置の構成例を示す概要
図。

【符号の説明】

１１…逆相電圧検出部、１２…零相電圧検出部、１３…
逆相電圧検出部、１４…零相電圧検出部、１５，１６…
確認タイマー、１７…地絡事故判定部、１８…論理和
（ＯＲ）回路、２１…逆相電圧変化分検出部、２２…零
相電圧変化分検出部、２３…逆相電圧変化分検出部、２
４…零相電圧変化分検出部、２５，２６…確認タイマ
ー、２７…地絡事故判定部、２８…論理和（ＯＲ）回
路、３１…逆相電圧検出部、３２…零相電圧検出部、３
３…零相電流検出部、３４…地絡事故判定部、３５…論
理和（ＯＲ）回路、３６…論理積（ＡＮＤ）回路、３７
…確認タイマー、４１…相電圧変化分検出部、４２…零
相電流検出部、４３…地絡事故判定部、４４…論理積
（ＡＮＤ）回路、４５…確認タイマー、５１…自端零相
電流検出部、５２…信号送信部、５３…信号受信部、５
４…地絡事故判定部、５５…論理積（ＡＮＤ）回路、５
６…確認タイマー、６１…自端零相電流検出部、６２…
信号送信部６２、６３…信号受信部、６６…地絡事故判
定部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 真 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (72)発明者 黒沢 保広 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝府中工場内 (56)参考文献 特開 平３−270633（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−276671（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02H 3/32 - 3/52 H02H 3/28

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統の送電線の地絡事故を検出する
   地絡事故検出リレーにおいて、前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用変圧器
   及び計器用変流器と、 この計器用変流器からの出力を入力する電流差動リレー
   からなり、前記送電線におけるに地絡事故検出を行う主
   検出リレーと、 前記計器用変圧器からの出力を入力し、自端の逆相電圧
   がある一定値以上発生したかまたは変化したことを検出
   し該検出に基づき出力を生じる逆相電圧検出手段、自端
   の零相電圧がある一定値以上発生したかまたは変化した
   ことを検出し該検出に基づき出力を生じる零相電圧検出
   手段及び前記逆相電圧検出手段と前記零相電圧検出手段
   とからの各出力の論理和条件が成立したことを条件に地
   絡事故検出判定を行なう地絡事故判定手段からなる事故
   検出リレーと、 を備えて成ることを特徴とする地絡事故検出リレー。
2. 【請求項２】 電力系統の送電線の地絡事故を検出する
   地絡事故検出リレーにおいて、前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用変圧器
   及び計器用変流器と、 この計器用変流器からの出力を入力する電流差動リレー
   からなり、前記送電線におけるに地絡事故検出を行う主
   検出リレーと、 前記計器用変圧器からの出力を入力し、自端の逆相電圧
   がある一定値以上発生したかまたは変化したことを検出
   すると出力を生じる第１の逆相電圧検出手段、自端の零
   相電圧がある一定値以上発生したかまたは変化したこと
   を検出すると出力を生じる第１の零相電圧検出手段、前
   記第１の逆相電圧検出手段よりも高感度に整定され、自
   端の逆相電圧がある一定値以上発生したかまたは変化し
   たことがある一定時間以上継続したことを検出すると出
   力を生じる第２の逆相電圧検出手段、前記第１の零相電
   圧検出手段よりも高感度に整定され、自端の零相電圧が
   ある一定値以上発生したかまたは変化したことがある一
   定時間以上継続したことを検出すると出力を生じる第２
   の零相電圧検出手段及び前記第１の逆相電圧検出手段と
   第１の零相電圧検出手段と第２の逆相電圧検出手段と第
   ２の零相電圧検出手段とからの各出力の論理和条件が成
   立したことを条件に地絡事故検出判定を行な う地絡事故
   判定手段からなる事故検出リレーと、 を備えて成ることを特徴とする地絡事故検出リレー。
3. 【請求項３】 電力系統の送電線の地絡事故を検出する
   地絡事故検出リレーにおいて、前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用変圧器
   及び計器用変流器と、 この計器用変流器からの出力を入力する電流差動リレー
   からなり、前記送電線におけるに地絡事故検出を行う主
   検出リレーと、 前記計器用変圧器及び前記計器用変流器からの出力を入
   力し、自端の逆相電圧がある一定値以上発生したかまた
   は変化したことを検出すると出力を生じる逆相電圧検出
   手段、自端の零相電圧がある一定値以上発生したかまた
   は変化したことを検出すると出力を生じる零相電圧検出
   手段、自端の零相電流がある一定値以上発生したかまた
   は変化したことを検出すると出力を生じる零相電流検出
   手段及び前記逆相電圧検出手段と零相電圧検出手段とか
   らの各出力の論理和条件出力と、前記零相電流検出手段
   からの出力との論理積条件が成立したことを条件に地絡
   事故検出判定を行なう地絡事故判定手段からなる事故検
   出リレーと、 を備えて成ることを特徴とする地絡事故検出リレー。
4. 【請求項４】 電力系統の送電線の地絡事故を検出する
   地絡事故検出リレーにおいて、前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用変圧器
   及び計器用変流器と、 この計器用変流器からの出力を入力する電流差動リレー
   からなり、前記送電線におけるに地絡事故検出を行う主
   検出リレーと、 前記計器用変圧器及び前記計器用変流器からの出力を入
   力し、自端の相電圧がある一定値以上変化したことを検
   出すると出力を生じる相電圧変化量検出手段、自端の零
   相電流がある一定値以上発生したかまたは変化したこと
   を検出すると出力を生じる零相電流検出手段、前記相電
   圧変化量検出手段と前記零相電流検出手段とからの各出
   力の論理積条件が成立したことを条件に地絡事故検出判
   定を行なう地絡事故判定手段からなる事故検出リレー
   と、 を備えて成ることを特徴とする地絡事故検出リレー。
5. 【請求項５】 電力系統の送電線の地絡事故を検出する
   地絡事故検出リレーにおいて、前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用変圧器
   及び計器用変流器と、 この計器用変流器からの出力を入力する電流差動リレー
   からなり、前記送電線におけるに地絡事故検出を行う主
   検出リレーと、 前記計器用変流器からの出力を入力し、自端の零相電流
   がある一定値以上発生したかまたは変化したことを検出
   すると出力を生じる零相電流検出手段、前記零相電流検
   出手段からの出力が生じた時に、当該出力である零相電
   流検出信号を相手端の送電線保護継電装置に対して送信
   する信号送信手段、前記相手端から送信される零相電流
   検出信号を受信する信号受信手段、前記零相電流検出手
   段からの出力と前記信号受信手段による零相電流検出信
   号の受信との論理積条件が成立したことを条件に地絡事
   故検出判定を行なう地絡事故判定手段からなる事故検出
   リレーと、 を備えて成ることを特徴とする地絡事故検出リレー。
6. 【請求項６】 電力系統の送電線の地絡事故を検出する
   地絡事故検出リレーにおいて、前記送電線の自端側にそれぞれ設置される計器用変圧器
   及び計器用変流器と、 この計器用変流器からの出力を入力する電流差動リレー
   からなり、前記送電線におけるに地絡事故検出を行う主
   検出リレーと、 前記計器用変圧器及び前記計器用変流器からの出力を入
   力し、自端の零相電流がある一定値以上発生したかまた
   は変化したことを検出すると出力を生じる自端零相電流
   検出手段、自端の各相電流信号を相手端へ送信する信号
   送信手段、前記相手端から送信される各相電流信号を受
   信する信号受信手段、前記信号受信手段により受信され
   た相手端の各相電流信号から零相電流を算出し、かつ当
   該零相電流がある一定値以上発生したかまたは変化した
   ことを検出すると出力を生じる相手端零相電流検出手段
   及び前記自端零相電流検出手段と相手端零相電流検出手
   段とからの各出力の論理積条件が成立したことを条件に
   地絡事故検出判定を行なう地絡事故判定手段からなる事
   故検出リレーと、 を備えて成ることを特徴とする地絡事故検出リレー。