JP3927915B2 - 送電線保護継電装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送電線を事故から保護する送電線保護継電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送電線で事故が発生した場合、送電線保護継電装置は入力した情報に基づき事故を検出して遮断器にトリップ指令を出力し、これにより送電線から事故部の切離を行って健全な電力系統に影響を与えないようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところが、近年、雷撃等の事故時には、遮断器等が作動する前に続流を遮断して、停電事故の発生を防止することにより、安定した電力を供給がきるようにするアクティブホーンが開発され、これにより事故発生毎に遮断器を動作させて事故箇所の切離しを行う必要がなくなってきている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−２０９５１３号公報
【特許文献２】
特開２００１−３０９５１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このアクティブホーンにより雷撃等の事故は事故発生後略半サイクル程度の時間で除去されてしまうが（復旧する）、送電線保護継電装置はこの半サイクル程度の時間で復旧するような事故に対しても遮断器を動作させて事故点の切離し動作をするため、当該切離し動作が不要である場合があった。
【０００６】
即ち、雷撃等の事故は事故発生後略半サイクル程度の時間で復旧してしまうが、遮断器による事故箇所の切離しは、半サイクル程度の時間より後の時間であり、当該時間では既に事故復旧しているにもかかわらず、現状では遮断器のトリップ動作（事故点切離し動作）を停止させる方法がなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、半サイクル程度で事故が復旧したような場合に、事故箇所の切離し等のトリップ動作をしないようにして、信頼性を向上させた送電線保護継電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、送電線において事故が発生した際に、該事故により健全な電力系統に影響が及ばないようにするため、当該事故を検出して事故箇所の切離しを指示するトリップ指令出力信号を出力するメインリレーを備えた送電線保護継電装置において、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変動から半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレーよりも速く動作及び復旧するリレーを備えて、送電線に発生した事故が半サイクル程度で復旧した場合には、これを検出して瞬時復旧信号を出力する瞬時復旧検出手段と、メインリレーから出力される信号であるメインリレー信号と瞬時復旧信号とが入力して、該瞬時復旧信号が事故の復旧を示す内容の信号の場合にはメインリレー信号に基づきトリップ指令出力信号が出力されないように当該メインリレー信号をロックするロック手段とを備え、半サイクル程度で事故が復旧したような場合に、事故箇所の切離し等のトリップ動作をしないようにして、信頼性を向上させたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２にかかる発明は、瞬時復旧検出手段が、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変化幅に基づき事故の発生をメインリレーよりも高速に検出する変化分検出リレーと、電気量又は合成電気量の瞬時値に基づき事故の発生をメインリレーよりも高速に検出する瞬時値比較リレーと、変化分検出リレーからの信号が所定時間遅延して入力すると共に、瞬時値比較リレーからの信号がレベル反転して入力し、これら入力した信号のアンド論理を行い、その論理結果を瞬時復旧信号として出力する瞬時復旧判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、ロック手段に、変化分検出リレーからの信号が直接入力して、当該変化分検出リレーからの信号に基づき、トリップ指令出力信号の出力をロック又はアンロックできるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４にかかる発明は、瞬時復旧判断手段が、変化分検出リレーからの信号が入力し、かつ、瞬時値比較リレーからの信号が所定時間遅延すると共に、当該遅延した信号が所定時間継続して入力して、これらの信号によりフリップフロップ動作して、その出力を瞬時復旧信号として出力するフリップフロップにより形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５にかかる発明は、ロック手段が、メインリレーからのメインリレー信号と瞬時復旧検出手段からの瞬時復旧信号とが入力して、これらのアンド論理を行い、その結果に基づきメインリレー信号に基づくトリップ指令出力信号のロック又はアンロックを行うアンド素子と、メインリレーが送電線で事故の発生を検出してから予め設定された時間を計時し、当該時間の計時後にも変化分検出リレーが事故の発生を検出している場合には、該変化分検出リレーが故障しているものとしてメインリレーからのメインリレー信号を出力するオンディレータイマと、アンド素子からの信号及びオンディレータイマからの信号が入力して、これらのオア論理を行い、その結果をトリップ指令出力信号として出力するオア素子とを備えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明にかかる送電線保護継電装置の概略構成を示す図で、当該送電線保護継電装置１は、メイン回路２と事故検出回路３（以下、ＦＤ回路３と記載する）との２つの回路を有している。
【００１４】
そして、メイン回路２はメイン側リレー４にトリップ指令出力信号Ｓ１を出力し、ＦＤ回路３はＦＤ側リレー５にトリップ指令出力信号Ｓ１を出力する。
【００１５】
メイン側リレー４とＦＤ側リレー５とは、共にトリップ指令出力信号Ｓ１が入力して、当該メイン側リレー４及びＦＤ側リレー５が動作することにより接点６及び接点７が導通すると、トリップ指令が出力されて事故点の切離しが行われ、メイン側リレー４とＦＤ側リレー５との何れかが非導通の状態ではトリップ指令は出力されないようになっている。
【００１６】
即ち、ＦＤ回路３はメイン回路２が故障等した場合に備えて設けられた冗長回路であり、メイン回路２とＦＤ回路３とは、それぞれ独立に事故を検出してトリップ指令出力信号を出力するようになっている。
【００１７】
そして、それぞれからトリップ指令出力信号が出力したときのみトリップ指令が出力されるようになっている。
【００１８】
本実施の形態においては、このメイン回路２にアクティブホーンにより半サイクル程度で事故復旧された場合には、当該メイン回路２が事故の発生を検出してもトリップ指令出力信号が出力されないようにするトリップ指令不要出力防止機能を持たせている。
【００１９】
このようなメイン回路２は、従来と同様の構成のメインリレー１１、送電線において事故が発生した際には、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変動から半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレー１１よりも速く動作及び復旧するリレーを備えて、当該事故が半サイクル程度で復旧した場合には瞬時復旧信号Ｓ４，Ｓ５を出力する瞬時復旧検出手段１２、メインリレー１１からのメインリレー信号Ｓ２と瞬時復旧検出手段１２からの瞬時復旧信号Ｓ４，Ｓ５とが入力して、該瞬時復旧信号Ｓ４，Ｓ５が事故の復旧を示す内容の信号の場合にはメインリレー信号Ｓ２に基づくトリップ指令出力信号が出力されないように当該メインリレー信号Ｓ２をロックするロック手段１３を有している。
【００２０】
瞬時復旧検出手段１２は、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変化分を半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレー１１よりも速く検出して動作及び復旧する変化分検出リレー１５、予め取込まれている電気量又は合成電気量のピーク値等の瞬時値を半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレー１１よりも速く検出して動作及び復旧する瞬時値比較リレー１６、変化分検出リレー１５からの信号を所定時間遅延させるオフディレータイマ１７、瞬時値比較リレー１６からの信号をレベル反転するノット素子１８、オフディレータイマ１７及びノット素子１８からの信号が入力してこれらのアンド論理を行い、その結果を瞬時復旧信号Ｓ５として出力するアンド素子１９等を有している。
【００２１】
ロック手段１３は、変化分検出リレー１５からの信号をレベル反転させるノット素子２１、アンド素子１９からの信号をレベル反転させるノット素子２２、メインリレー１１からのメインリレー信号Ｓ２，ノット素子２１からの信号，ノット素子２２からの信号に対してアンド論理を行い、その結果をトリップ指令出力信号Ｓ１として出力するアンド素子２３等を有している。
【００２２】
なお、電気量又は合成電気量として電流や電圧が例示でき、アクティブホーンにより復旧するような事故として雷撃が例示でき、以下の説明では雷撃による事故が発生し、その電流の挙動からこれを検出する場合を例に説明する。
【００２３】
また、説明の便宜上、メインリレー１１、瞬時復旧検出手段１２等が事故を検出した場合には「ＯＮ」の信号を出力するものとする。
【００２４】
送電線にて事故が発生した場合には、メインリレー１１がこれを検出して「ＯＮ」の信号を出力する。
【００２５】
雷撃事故の場合には、一時的に電流が急増するので、変化分検出リレー１５は、雷撃事故による電流増加を検出して、当該電流の増加量が予め設定された値より大きい場合には事故と判断して「ＯＮ」信号を出力する。
【００２６】
電流増加の検出は、現在の時刻ｔから予め設定された時間δｔだけ前の電流値Ｉ（ｔ−δｔ）を記憶し、この電流値Ｉ（ｔ−δｔ）と現在の電流値Ｉ（ｔ）とのそれぞれの絶対値の差分を求めることにより行う。
【００２７】
この変化分検出リレー１５からの「ＯＮ」信号は、ノット素子２１により反転されて「ＯＦＦ」信号となり、アンド素子２３に入力する。
【００２８】
従って、アンド素子２３の３入力のうち、１の信号が「ＯＦＦ」であるため、トリップ指令出力信号Ｓ１の出力がロックされる。
【００２９】
なお、アクティブホーンにより事故が復旧すると、これに伴い事故発生により急増した電流は正常値に戻るが、変化分検出リレー１５は電流の変化幅を検出して事故の発生とするため、電流が異常値から正常値に戻る際にも、所定の変化幅の電流変化を検出することになり、このときも事故発生と判断して「ＯＮ」信号を出力することになる。
【００３０】
ところが、メインリレー１１は動作速度が遅いので、事故が復旧してもこれに追随できず、まだ「ＯＮ」信号を出力を継続している時間帯が発生する。
【００３１】
このため、アンド素子２３が、メインリレー１１からのメインリレー信号Ｓ２と変化分検出リレー１５からの信号とにのみ基づいて、トリップ指令出力信号Ｓ１の出力をロックするかアンロックするかを判断するようにしたのでは、変化分検出リレー１５が事故復旧に伴う電流変化により事故発生と判断して「ＯＮ」信号を出力したときに動作速度が遅いメインリレー１１が「ＯＮ」信号を出力していると、トリップ指令出力信号Ｓ１のアンロックが行われて、トリップ指令が出力されてしまう場合が生じる。
【００３２】
そこで、本実施の形態では、事故復旧後にトリップ指令が出力されないように、瞬時値比較リレー１６やアンド素子１９等を設けて、当該アンド素子１９からの瞬時復旧信号Ｓ５もアンド素子２３に入力するようにしている。
【００３３】
即ち、変化分検出リレー１５からの信号をオフディレータイマ１７により所定時間引延して、アンド素子１９に入力する。これにより、変化分検出リレー１５が事故発生と判断したときに出力される「ＯＮ」信号が、引延された時間継続するようになる。
【００３４】
このアンド素子１９には、瞬時値比較リレー１６からの信号もノット素子１８を介して入力している。
【００３５】
この瞬時値比較リレー１６は、雷撃事故に伴い電流は急増するので、そのピーク値が予め設定された所定値を超えた場合には、事故と判断して「ＯＮ」信号を出力するもので、事故が発生して電流のピーク値が所定値を超えてから事故が復旧して電流のピーク値が所定値より小さくなるまで「ＯＮ」信号が出力される。
【００３６】
電流のピーク値の検出は、現在の時刻ｔから予め設定された時間δｔだけ前の電流値のピーク値Ｉｐ（ｔ−δｔ）を記憶し、このピーク値Ｉｐ（ｔ−δｔ）と現在のピーク値Ｉｐ（ｔ）とのそれぞれの絶対値の差分を求めることにより行う。
【００３７】
そこで、ノット素子１８によりレベル反転することにより、当該ノット素子１８からの信号は、事故中は「ＯＦＦ」信号で、事故発生前及び事故復旧後は「ＯＮ」信号となる。
【００３８】
これにより、オフディレータイマ１７により引延された時間内の変化分検出リレー１５からの「ＯＮ」信号とノット素子１８からの「ＯＮ」信号とにより、アンド素子１９から「ＯＮ」信号が出力され、これがノット素子２２によりレベル反転されて「ＯＦＦ」信号となってアンド素子２３に入力する。
【００３９】
従って、事故復旧により変化分検出リレー１５から「ＯＮ」信号が出力された際に、メインリレー１１の動作速度が遅く、まだ「ＯＮ」信号を出力している状態であっても、ノット素子２２からの信号が「ＯＦＦ」信号となるため、事故復旧後にトリップ指令が出力されることが防止できるようになる。
【００４０】
なお、上述したように、変化分検出リレー１５が事故発生と復旧とを検出すると「ＯＮ」信号を出力するので、瞬時値検出リレー１６やアンド素子１９等を設けたが、基本的に事故が復旧した状態でトリップ指令が出力を防止することが目的であるので、図２に示すように、変化分検出リレー１５からの信号をアンド素子２３に直接入力させる接続線を省略した構成としても、当該目的を達成することが出きることは明らかである。
【００４１】
一方、事故が短時間で復旧しない場合は、以下のようにしてトリップ指令が出力される。
【００４２】
即ち、事故が発生すると変化分検出リレー１５により一旦トリップ指令がロックされることは上述したとおりであるが、この変化分検出リレー１５は、電流の変化幅から事故の発生を検出する構成であるため、事故が継続するとこの変化幅も小さくなり、「ＯＦＦ」信号が出力されるようになる。
【００４３】
ところが、瞬時値比較リレー１６は、電流値のピーク値を検出しているため、事故が継続している限り「ＯＮ」信号が出力されるので、アンド素子２３には少なくとも１の「ＯＦＦ」信号が入力することになる。
【００４４】
従って、この場合には、トリップ指令はロックされず、当該トリップ指令により送電線から事故点の切離しが行われる。
【００４５】
このように、送電線にて発生した半サイクル程度の復旧事故に対し、変化分検出リレー１５と瞬時値比較リレー１６を組合わせる事により、復旧事故時にトリップ指令をロックして、送電線を不要に切離すような事態の発生が防止できるようになり信頼性が向上する。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施の形態を図を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００４７】
図３，図４は、図１，図２に対して、オンディレータイマ２５、オア素子２６を追加した構成となっている。なお、図３は図１に対応し、図４は図２に対応している。
【００４８】
通常時の応動は、第１の実施の形態で説明した通りであるが、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続すると、アンド素子２３から「ＯＦＦ」信号が継続して出力され、このためトリップ指令のロックが継続してしまう事態が想定される。
【００４９】
そこで、本実施の形態では、かかる場合に対応すべく、メインリレー１１の動作後、オンディレータイマ２５が予め設定された時間を計時すると、変化分検出リレー１５が誤検出しているものと判断し、アンド素子２３をバイパスしてメインリレー信号Ｓ２をオア素子２６に入力するようにしている。
【００５０】
そして、このオア素子２６にアンド素子２３からの信号と、オンディレータイマ２５を介したメインリレー信号Ｓ２が入力し、何れかの信号が「ＯＮ」信号の場合には、トリップ指令出力信号Ｓ１が出力されるようになるので、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続しても正常にトリップ指令を出力することが可能になる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態を図を参照して説明する。なお、上述した実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００５２】
図５は、本実施の形態にかかる送電線保護継電装置１の概略構成を示す図で、図２に示す構成におけるオフディレータイマ１７、ノット素子１８、アンド素子１９を、オンディレータイマ２９、オフディレータイマ３０及びフリップフロップ２８で置換えた構成となっている。
【００５３】
そして、送電線にて半サイクル程度の復旧事故が発生した場合、変化分検出リレー１５が動作して「ＯＮ」信号がフリップフロップ２８に入力される。
【００５４】
これにより当該フリップフロップ２８からは、「ＯＮ」信号が出力され、ノット素子２２により反転されて「ＯＦＦ」信号となってアンド素子２３に入力するようになる。
【００５５】
従って、当該アンド素子２３からは「ＯＦＦ」信号が出力されるようになり、トリップ指令はロックされる。
【００５６】
一方、事故が短時間に復旧しない場合は、瞬時値比較リレー１６が動作継続して「ＯＮ」信号を出力しており、この信号によりオンディレータイマ２９が動作して予め設定された時間を計時する。
【００５７】
そして、オンディレータイマ２９が予め設定された時間を計時すると「ＯＮ」信号が出力され、この信号はオフディレータイマ３０で予め設定された時間引延されて（継続して）、フリップフロップ２８に入力する。
【００５８】
これによりオンディレータイマ２９が予め設定された時間を計時すると、フリップフロップ２８にはオフディレータイマ３０で予め設定された時間だけ「ＯＮ」信号が入力するようになり、当該フリップフロップ２８から「ＯＦＦ」信号が出力される。
【００５９】
この「ＯＦＦ」信号は、ノット素子２２により反転して「ＯＮ」信号となってアンド素子２３に入力して、当該アンド素子２３から「ＯＮ」信号が出力されるようになる。
【００６０】
従って、事故が短時間に復旧しない場合は、トリップ指令出力信号Ｓ１がアンロックされ、トリップ指令が出力されて送電線から事故点の切離が行われる。
【００６１】
なお、通常時の応動は、上述した通りであるが、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続すると、アンド素子２３から「ＯＦＦ」信号が継続して出力され、このためトリップ指令のロックが継続してしまう事態が想定される。
【００６２】
このような場合には、図３等に対応して、図６に示すように、オンディレータイマ２５、オア素子２６を設けて、メインリレー１１の動作後、オンディレータイマ２５が予め設定された時間を計時すると、変化分検出リレー１５が誤検出しているものと判断し、アンド素子２３をバイパスしてメインリレー信号Ｓ２をオア素子２６に入力するようにする。
【００６３】
そして、このオア素子２６にアンド素子２３からの信号と、オンディレータイマ２５を介したメインリレー信号Ｓ２が入力し、何れかの信号が「ＯＮ」信号の場合には、トリップ指令出力信号Ｓ１が出力されるようになるので、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続しても正常にトリップ指令を出力することが可能になる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送電線において事故が発生した際には、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変動から半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレーよりも速く動作及び復旧するリレーを備えて、当該事故が半サイクル程度で復旧した場合には瞬時復旧信号を出力する瞬時復旧検出手段と、メインリレーからのメインリレー信号と瞬時復旧検出手段からの瞬時復旧信号とが入力して、該瞬時復旧信号が有効信号の場合にはメインリレー信号に基づくトリップ指令出力信号が出力されないように当該メインリレー信号をロックするロック手段とを備えて、半サイクル程度で事故が復旧したような場合に、送電線保護装置が遮断器の開放等の不要動作をしないようにしたので信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図２】第１の実施の他の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図３】第２の実施の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図４】第２の実施の他の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図５】第３の実施の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図６】第３の実施の他の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 送電線保護継電装置
２ メイン回路
３ 事故検出回路（ＦＤ回路）
１１ メインリレー
１２ 瞬時復旧検出手段
１３ ロック手段
１５ 変化分検出リレー
１６ 瞬時値検出リレー
１６ 瞬時値比較リレー
１７，３０ オフディレータイマ
１８，２１，２２ ノット素子
１９，２３ アンド素子
２５，２９ オンディレータイマ
２６ オア素子
２８ フリップフロップ
【発明の属する技術分野】
本発明は、送電線を事故から保護する送電線保護継電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送電線で事故が発生した場合、送電線保護継電装置は入力した情報に基づき事故を検出して遮断器にトリップ指令を出力し、これにより送電線から事故部の切離を行って健全な電力系統に影響を与えないようにしている（特許文献１参照）。
【０００３】
ところが、近年、雷撃等の事故時には、遮断器等が作動する前に続流を遮断して、停電事故の発生を防止することにより、安定した電力を供給がきるようにするアクティブホーンが開発され、これにより事故発生毎に遮断器を動作させて事故箇所の切離しを行う必要がなくなってきている（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０６−２０９５１３号公報
【特許文献２】
特開２００１−３０９５１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このアクティブホーンにより雷撃等の事故は事故発生後略半サイクル程度の時間で除去されてしまうが（復旧する）、送電線保護継電装置はこの半サイクル程度の時間で復旧するような事故に対しても遮断器を動作させて事故点の切離し動作をするため、当該切離し動作が不要である場合があった。
【０００６】
即ち、雷撃等の事故は事故発生後略半サイクル程度の時間で復旧してしまうが、遮断器による事故箇所の切離しは、半サイクル程度の時間より後の時間であり、当該時間では既に事故復旧しているにもかかわらず、現状では遮断器のトリップ動作（事故点切離し動作）を停止させる方法がなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、半サイクル程度で事故が復旧したような場合に、事故箇所の切離し等のトリップ動作をしないようにして、信頼性を向上させた送電線保護継電装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、送電線において事故が発生した際に、該事故により健全な電力系統に影響が及ばないようにするため、当該事故を検出して事故箇所の切離しを指示するトリップ指令出力信号を出力するメインリレーを備えた送電線保護継電装置において、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変動から半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレーよりも速く動作及び復旧するリレーを備えて、送電線に発生した事故が半サイクル程度で復旧した場合には、これを検出して瞬時復旧信号を出力する瞬時復旧検出手段と、メインリレーから出力される信号であるメインリレー信号と瞬時復旧信号とが入力して、該瞬時復旧信号が事故の復旧を示す内容の信号の場合にはメインリレー信号に基づきトリップ指令出力信号が出力されないように当該メインリレー信号をロックするロック手段とを備え、半サイクル程度で事故が復旧したような場合に、事故箇所の切離し等のトリップ動作をしないようにして、信頼性を向上させたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２にかかる発明は、瞬時復旧検出手段が、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変化幅に基づき事故の発生をメインリレーよりも高速に検出する変化分検出リレーと、電気量又は合成電気量の瞬時値に基づき事故の発生をメインリレーよりも高速に検出する瞬時値比較リレーと、変化分検出リレーからの信号が所定時間遅延して入力すると共に、瞬時値比較リレーからの信号がレベル反転して入力し、これら入力した信号のアンド論理を行い、その論理結果を瞬時復旧信号として出力する瞬時復旧判断手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項３にかかる発明は、ロック手段に、変化分検出リレーからの信号が直接入力して、当該変化分検出リレーからの信号に基づき、トリップ指令出力信号の出力をロック又はアンロックできるようにしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４にかかる発明は、瞬時復旧判断手段が、変化分検出リレーからの信号が入力し、かつ、瞬時値比較リレーからの信号が所定時間遅延すると共に、当該遅延した信号が所定時間継続して入力して、これらの信号によりフリップフロップ動作して、その出力を瞬時復旧信号として出力するフリップフロップにより形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５にかかる発明は、ロック手段が、メインリレーからのメインリレー信号と瞬時復旧検出手段からの瞬時復旧信号とが入力して、これらのアンド論理を行い、その結果に基づきメインリレー信号に基づくトリップ指令出力信号のロック又はアンロックを行うアンド素子と、メインリレーが送電線で事故の発生を検出してから予め設定された時間を計時し、当該時間の計時後にも変化分検出リレーが事故の発生を検出している場合には、該変化分検出リレーが故障しているものとしてメインリレーからのメインリレー信号を出力するオンディレータイマと、アンド素子からの信号及びオンディレータイマからの信号が入力して、これらのオア論理を行い、その結果をトリップ指令出力信号として出力するオア素子とを備えることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は本発明にかかる送電線保護継電装置の概略構成を示す図で、当該送電線保護継電装置１は、メイン回路２と事故検出回路３（以下、ＦＤ回路３と記載する）との２つの回路を有している。
【００１４】
そして、メイン回路２はメイン側リレー４にトリップ指令出力信号Ｓ１を出力し、ＦＤ回路３はＦＤ側リレー５にトリップ指令出力信号Ｓ１を出力する。
【００１５】
メイン側リレー４とＦＤ側リレー５とは、共にトリップ指令出力信号Ｓ１が入力して、当該メイン側リレー４及びＦＤ側リレー５が動作することにより接点６及び接点７が導通すると、トリップ指令が出力されて事故点の切離しが行われ、メイン側リレー４とＦＤ側リレー５との何れかが非導通の状態ではトリップ指令は出力されないようになっている。
【００１６】
即ち、ＦＤ回路３はメイン回路２が故障等した場合に備えて設けられた冗長回路であり、メイン回路２とＦＤ回路３とは、それぞれ独立に事故を検出してトリップ指令出力信号を出力するようになっている。
【００１７】
そして、それぞれからトリップ指令出力信号が出力したときのみトリップ指令が出力されるようになっている。
【００１８】
本実施の形態においては、このメイン回路２にアクティブホーンにより半サイクル程度で事故復旧された場合には、当該メイン回路２が事故の発生を検出してもトリップ指令出力信号が出力されないようにするトリップ指令不要出力防止機能を持たせている。
【００１９】
このようなメイン回路２は、従来と同様の構成のメインリレー１１、送電線において事故が発生した際には、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変動から半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレー１１よりも速く動作及び復旧するリレーを備えて、当該事故が半サイクル程度で復旧した場合には瞬時復旧信号Ｓ４，Ｓ５を出力する瞬時復旧検出手段１２、メインリレー１１からのメインリレー信号Ｓ２と瞬時復旧検出手段１２からの瞬時復旧信号Ｓ４，Ｓ５とが入力して、該瞬時復旧信号Ｓ４，Ｓ５が事故の復旧を示す内容の信号の場合にはメインリレー信号Ｓ２に基づくトリップ指令出力信号が出力されないように当該メインリレー信号Ｓ２をロックするロック手段１３を有している。
【００２０】
瞬時復旧検出手段１２は、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変化分を半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレー１１よりも速く検出して動作及び復旧する変化分検出リレー１５、予め取込まれている電気量又は合成電気量のピーク値等の瞬時値を半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレー１１よりも速く検出して動作及び復旧する瞬時値比較リレー１６、変化分検出リレー１５からの信号を所定時間遅延させるオフディレータイマ１７、瞬時値比較リレー１６からの信号をレベル反転するノット素子１８、オフディレータイマ１７及びノット素子１８からの信号が入力してこれらのアンド論理を行い、その結果を瞬時復旧信号Ｓ５として出力するアンド素子１９等を有している。
【００２１】
ロック手段１３は、変化分検出リレー１５からの信号をレベル反転させるノット素子２１、アンド素子１９からの信号をレベル反転させるノット素子２２、メインリレー１１からのメインリレー信号Ｓ２，ノット素子２１からの信号，ノット素子２２からの信号に対してアンド論理を行い、その結果をトリップ指令出力信号Ｓ１として出力するアンド素子２３等を有している。
【００２２】
なお、電気量又は合成電気量として電流や電圧が例示でき、アクティブホーンにより復旧するような事故として雷撃が例示でき、以下の説明では雷撃による事故が発生し、その電流の挙動からこれを検出する場合を例に説明する。
【００２３】
また、説明の便宜上、メインリレー１１、瞬時復旧検出手段１２等が事故を検出した場合には「ＯＮ」の信号を出力するものとする。
【００２４】
送電線にて事故が発生した場合には、メインリレー１１がこれを検出して「ＯＮ」の信号を出力する。
【００２５】
雷撃事故の場合には、一時的に電流が急増するので、変化分検出リレー１５は、雷撃事故による電流増加を検出して、当該電流の増加量が予め設定された値より大きい場合には事故と判断して「ＯＮ」信号を出力する。
【００２６】
電流増加の検出は、現在の時刻ｔから予め設定された時間δｔだけ前の電流値Ｉ（ｔ−δｔ）を記憶し、この電流値Ｉ（ｔ−δｔ）と現在の電流値Ｉ（ｔ）とのそれぞれの絶対値の差分を求めることにより行う。
【００２７】
この変化分検出リレー１５からの「ＯＮ」信号は、ノット素子２１により反転されて「ＯＦＦ」信号となり、アンド素子２３に入力する。
【００２８】
従って、アンド素子２３の３入力のうち、１の信号が「ＯＦＦ」であるため、トリップ指令出力信号Ｓ１の出力がロックされる。
【００２９】
なお、アクティブホーンにより事故が復旧すると、これに伴い事故発生により急増した電流は正常値に戻るが、変化分検出リレー１５は電流の変化幅を検出して事故の発生とするため、電流が異常値から正常値に戻る際にも、所定の変化幅の電流変化を検出することになり、このときも事故発生と判断して「ＯＮ」信号を出力することになる。
【００３０】
ところが、メインリレー１１は動作速度が遅いので、事故が復旧してもこれに追随できず、まだ「ＯＮ」信号を出力を継続している時間帯が発生する。
【００３１】
このため、アンド素子２３が、メインリレー１１からのメインリレー信号Ｓ２と変化分検出リレー１５からの信号とにのみ基づいて、トリップ指令出力信号Ｓ１の出力をロックするかアンロックするかを判断するようにしたのでは、変化分検出リレー１５が事故復旧に伴う電流変化により事故発生と判断して「ＯＮ」信号を出力したときに動作速度が遅いメインリレー１１が「ＯＮ」信号を出力していると、トリップ指令出力信号Ｓ１のアンロックが行われて、トリップ指令が出力されてしまう場合が生じる。
【００３２】
そこで、本実施の形態では、事故復旧後にトリップ指令が出力されないように、瞬時値比較リレー１６やアンド素子１９等を設けて、当該アンド素子１９からの瞬時復旧信号Ｓ５もアンド素子２３に入力するようにしている。
【００３３】
即ち、変化分検出リレー１５からの信号をオフディレータイマ１７により所定時間引延して、アンド素子１９に入力する。これにより、変化分検出リレー１５が事故発生と判断したときに出力される「ＯＮ」信号が、引延された時間継続するようになる。
【００３４】
このアンド素子１９には、瞬時値比較リレー１６からの信号もノット素子１８を介して入力している。
【００３５】
この瞬時値比較リレー１６は、雷撃事故に伴い電流は急増するので、そのピーク値が予め設定された所定値を超えた場合には、事故と判断して「ＯＮ」信号を出力するもので、事故が発生して電流のピーク値が所定値を超えてから事故が復旧して電流のピーク値が所定値より小さくなるまで「ＯＮ」信号が出力される。
【００３６】
電流のピーク値の検出は、現在の時刻ｔから予め設定された時間δｔだけ前の電流値のピーク値Ｉｐ（ｔ−δｔ）を記憶し、このピーク値Ｉｐ（ｔ−δｔ）と現在のピーク値Ｉｐ（ｔ）とのそれぞれの絶対値の差分を求めることにより行う。
【００３７】
そこで、ノット素子１８によりレベル反転することにより、当該ノット素子１８からの信号は、事故中は「ＯＦＦ」信号で、事故発生前及び事故復旧後は「ＯＮ」信号となる。
【００３８】
これにより、オフディレータイマ１７により引延された時間内の変化分検出リレー１５からの「ＯＮ」信号とノット素子１８からの「ＯＮ」信号とにより、アンド素子１９から「ＯＮ」信号が出力され、これがノット素子２２によりレベル反転されて「ＯＦＦ」信号となってアンド素子２３に入力する。
【００３９】
従って、事故復旧により変化分検出リレー１５から「ＯＮ」信号が出力された際に、メインリレー１１の動作速度が遅く、まだ「ＯＮ」信号を出力している状態であっても、ノット素子２２からの信号が「ＯＦＦ」信号となるため、事故復旧後にトリップ指令が出力されることが防止できるようになる。
【００４０】
なお、上述したように、変化分検出リレー１５が事故発生と復旧とを検出すると「ＯＮ」信号を出力するので、瞬時値検出リレー１６やアンド素子１９等を設けたが、基本的に事故が復旧した状態でトリップ指令が出力を防止することが目的であるので、図２に示すように、変化分検出リレー１５からの信号をアンド素子２３に直接入力させる接続線を省略した構成としても、当該目的を達成することが出きることは明らかである。
【００４１】
一方、事故が短時間で復旧しない場合は、以下のようにしてトリップ指令が出力される。
【００４２】
即ち、事故が発生すると変化分検出リレー１５により一旦トリップ指令がロックされることは上述したとおりであるが、この変化分検出リレー１５は、電流の変化幅から事故の発生を検出する構成であるため、事故が継続するとこの変化幅も小さくなり、「ＯＦＦ」信号が出力されるようになる。
【００４３】
ところが、瞬時値比較リレー１６は、電流値のピーク値を検出しているため、事故が継続している限り「ＯＮ」信号が出力されるので、アンド素子２３には少なくとも１の「ＯＦＦ」信号が入力することになる。
【００４４】
従って、この場合には、トリップ指令はロックされず、当該トリップ指令により送電線から事故点の切離しが行われる。
【００４５】
このように、送電線にて発生した半サイクル程度の復旧事故に対し、変化分検出リレー１５と瞬時値比較リレー１６を組合わせる事により、復旧事故時にトリップ指令をロックして、送電線を不要に切離すような事態の発生が防止できるようになり信頼性が向上する。
【００４６】
次に、本発明の第２の実施の形態を図を参照して説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００４７】
図３，図４は、図１，図２に対して、オンディレータイマ２５、オア素子２６を追加した構成となっている。なお、図３は図１に対応し、図４は図２に対応している。
【００４８】
通常時の応動は、第１の実施の形態で説明した通りであるが、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続すると、アンド素子２３から「ＯＦＦ」信号が継続して出力され、このためトリップ指令のロックが継続してしまう事態が想定される。
【００４９】
そこで、本実施の形態では、かかる場合に対応すべく、メインリレー１１の動作後、オンディレータイマ２５が予め設定された時間を計時すると、変化分検出リレー１５が誤検出しているものと判断し、アンド素子２３をバイパスしてメインリレー信号Ｓ２をオア素子２６に入力するようにしている。
【００５０】
そして、このオア素子２６にアンド素子２３からの信号と、オンディレータイマ２５を介したメインリレー信号Ｓ２が入力し、何れかの信号が「ＯＮ」信号の場合には、トリップ指令出力信号Ｓ１が出力されるようになるので、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続しても正常にトリップ指令を出力することが可能になる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態を図を参照して説明する。なお、上述した実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００５２】
図５は、本実施の形態にかかる送電線保護継電装置１の概略構成を示す図で、図２に示す構成におけるオフディレータイマ１７、ノット素子１８、アンド素子１９を、オンディレータイマ２９、オフディレータイマ３０及びフリップフロップ２８で置換えた構成となっている。
【００５３】
そして、送電線にて半サイクル程度の復旧事故が発生した場合、変化分検出リレー１５が動作して「ＯＮ」信号がフリップフロップ２８に入力される。
【００５４】
これにより当該フリップフロップ２８からは、「ＯＮ」信号が出力され、ノット素子２２により反転されて「ＯＦＦ」信号となってアンド素子２３に入力するようになる。
【００５５】
従って、当該アンド素子２３からは「ＯＦＦ」信号が出力されるようになり、トリップ指令はロックされる。
【００５６】
一方、事故が短時間に復旧しない場合は、瞬時値比較リレー１６が動作継続して「ＯＮ」信号を出力しており、この信号によりオンディレータイマ２９が動作して予め設定された時間を計時する。
【００５７】
そして、オンディレータイマ２９が予め設定された時間を計時すると「ＯＮ」信号が出力され、この信号はオフディレータイマ３０で予め設定された時間引延されて（継続して）、フリップフロップ２８に入力する。
【００５８】
これによりオンディレータイマ２９が予め設定された時間を計時すると、フリップフロップ２８にはオフディレータイマ３０で予め設定された時間だけ「ＯＮ」信号が入力するようになり、当該フリップフロップ２８から「ＯＦＦ」信号が出力される。
【００５９】
この「ＯＦＦ」信号は、ノット素子２２により反転して「ＯＮ」信号となってアンド素子２３に入力して、当該アンド素子２３から「ＯＮ」信号が出力されるようになる。
【００６０】
従って、事故が短時間に復旧しない場合は、トリップ指令出力信号Ｓ１がアンロックされ、トリップ指令が出力されて送電線から事故点の切離が行われる。
【００６１】
なお、通常時の応動は、上述した通りであるが、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続すると、アンド素子２３から「ＯＦＦ」信号が継続して出力され、このためトリップ指令のロックが継続してしまう事態が想定される。
【００６２】
このような場合には、図３等に対応して、図６に示すように、オンディレータイマ２５、オア素子２６を設けて、メインリレー１１の動作後、オンディレータイマ２５が予め設定された時間を計時すると、変化分検出リレー１５が誤検出しているものと判断し、アンド素子２３をバイパスしてメインリレー信号Ｓ２をオア素子２６に入力するようにする。
【００６３】
そして、このオア素子２６にアンド素子２３からの信号と、オンディレータイマ２５を介したメインリレー信号Ｓ２が入力し、何れかの信号が「ＯＮ」信号の場合には、トリップ指令出力信号Ｓ１が出力されるようになるので、変化分検出リレー１５が何らかの原因で誤まって動作継続しても正常にトリップ指令を出力することが可能になる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送電線において事故が発生した際には、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変動から半サイクル程度の時間で、かつ、メインリレーよりも速く動作及び復旧するリレーを備えて、当該事故が半サイクル程度で復旧した場合には瞬時復旧信号を出力する瞬時復旧検出手段と、メインリレーからのメインリレー信号と瞬時復旧検出手段からの瞬時復旧信号とが入力して、該瞬時復旧信号が有効信号の場合にはメインリレー信号に基づくトリップ指令出力信号が出力されないように当該メインリレー信号をロックするロック手段とを備えて、半サイクル程度で事故が復旧したような場合に、送電線保護装置が遮断器の開放等の不要動作をしないようにしたので信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図２】第１の実施の他の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図３】第２の実施の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図４】第２の実施の他の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図５】第３の実施の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【図６】第３の実施の他の形態の説明に適用される送電線保護継電装置の構成図である。
【符号の説明】
１ 送電線保護継電装置
２ メイン回路
３ 事故検出回路（ＦＤ回路）
１１ メインリレー
１２ 瞬時復旧検出手段
１３ ロック手段
１５ 変化分検出リレー
１６ 瞬時値検出リレー
１６ 瞬時値比較リレー
１７，３０ オフディレータイマ
１８，２１，２２ ノット素子
１９，２３ アンド素子
２５，２９ オンディレータイマ
２６ オア素子
２８ フリップフロップ
Claims (5)
- 送電線において事故が発生した際に、該事故により健全な電力系統に影響が及ばないようにするため、当該事故を検出して事故箇所の切離しを指示するトリップ指令出力信号を出力するメインリレーを備えた送電線保護継電装置において、
予め取込まれている電気量又は合成電気量の変動から半サイクル程度の時間で、かつ、前記メインリレーよりも速く動作及び復旧するリレーを備えて、送電線に発生した事故が半サイクル程度で復旧した場合には、これを検出して瞬時復旧信号を出力する瞬時復旧検出手段と、
前記メインリレーから出力される信号であるメインリレー信号と前記瞬時復旧信号とに基づいて、該瞬時復旧信号が事故の復旧を示す内容の信号の場合には前記メインリレー信号に基づき前記トリップ指令出力信号が出力されないように当該メインリレー信号をロックするロック手段とを備えたことを特徴とする送電線保護継電装置。 - 前記瞬時復旧検出手段が、予め取込まれている電気量又は合成電気量の変化幅に基づき事故の発生を前記メインリレーよりも高速に検出する変化分検出リレーと、
前記電気量又は合成電気量の瞬時値に基づき事故の発生を前記メインリレーよりも高速に検出する瞬時値比較リレーと、
前記変化分検出リレーからの信号が所定時間遅延して入力すると共に、前記瞬時値比較リレーからの信号がレベル反転して入力し、これら入力した信号のアンド論理を行い、その論理結果を前記瞬時復旧信号として出力する瞬時復旧判断手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の送電線保護継電装置。 - 前記ロック手段に、前記変化分検出リレーからの信号が直接入力して、当該変化分検出リレーからの信号に基づき、前記トリップ指令出力信号の出力をロック又はアンロックできるようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の送電線保護継電装置。
- 前記瞬時復旧判断手段が、前記変化分検出リレーからの信号が入力し、かつ、前記瞬時値比較リレーからの信号が所定時間遅延すると共に、当該遅延した信号が所定時間継続して入力して、これらの信号によりフリップフロップ動作して、その出力を前記瞬時復旧信号として出力するフリップフロップにより形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載の送電線保護継電装置。
- 前記ロック手段が、前記メインリレーからのメインリレー信号と前記瞬時復旧検出手段からの瞬時復旧信号とが入力して、これらのアンド論理を行い、その結果に基づき前記メインリレー信号に基づく前記トリップ指令出力信号のロック又はアンロックを行うアンド素子と、
前記メインリレーが送電線で事故の発生を検出してから予め設定された時間を計時し、当該時間の計時後にも前記変化分検出リレーが事故の発生を検出している場合には、該変化分検出リレーが故障しているものとして前記メインリレーからのメインリレー信号を出力するオンディレータイマと、
前記アンド素子からの信号及び前記オンディレータイマからの信号が入力して、これらのオア論理を行い、その結果を前記トリップ指令出力信号として出力するオア素子とを備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の送電線保護継電装置。
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