JPH01190215A - 相選択器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は多相交流配電系統に用いる保護継電器、更に
具体的に云えば、多相配電系統の特定の相に関係する障
害を検出する為の相選択継電器に関する。

送電線路の保護される部分内での障害の形式を検出する
為に、相選択継電器が高圧送電線路に対する保護装置に
用いられている。３相送電線路の特定の相、例えば相Ａ
、Ｂ又はＣに対する相選択器を送電線路の２次電流に接
続することが出来る。

各々の特定の相選択器はそれが保護する相に関係する障
害だけを検出すべきである。例えば、相選択継電器Ａは
、相Ａが障害を起した相である時又は障害を起した相の
内の１つである時にだけ、相Ａを検出すべきである。更
に、相Ａに対する相選択器は対地Ｂ相障害、対地Ｃ相障
害又はＢ−Ｃ相間障害の影響を受けてはなら°ない。１
相に関係する障害によって３相遮断器が作動されない様
に、１相を弁別して検出する動作が望まれている。

更に、送電線路の保護は、障害を起していない状態では
安全又は安定のま−であることが望まれる。例えば、開
極時間、或いは障害を起した相（１つ又は複数）が送電
線路から切離された期間の間、相選択器が、送電線路の
障害を起していない相で発生し得る障害を検出して、そ
れに応答することが望まれる。更に、相選択器の装置が
最大の線路負荷状態のもとて不正動作をしないことが望
まれるし、相選択器が送電線路の選ばれた区間に於ける
障害に対してだけ動作することが好ましい。

相を選択する従来の１つの手段は、単相距離継電器を使
うものであった。距離継電器の主な欠点は、高抵抗の障
害を検出することが出来ないことであり、その為にこの
方式の感度が大幅に制限される。距離継電器の別の問題
は、負荷が非常に重い状態では、２つ以上の相を選択し
たり、或いは１本の線路の対地障害で正しくない相を選
択する傾向があることであり、その為、この誤操作を防
止する設定をする為に、解析の必要がある。

１本の線路の対地障害の時に相を選択する別の手段は、
電流の逆相分及び零相分の位相関係を比較する検出する
方向装置を使うことである。これは短い線路では旨く働
くが、電流の零相分の太きさが非常に小さくなる様な、
長い線路の遠隔の末端の障害に対しては信頼性がなくな
る傾向がある。

直列コンデンサがあると、遠隔の末端の障害により、正
相電流及び逆相電流に対し、零相電流の位相が反転する
ことがあり、その為、直列コンデンサによって零相電流
に見かけの位相の反転が起った場合、不正の操作を防ぐ
為に、監視する過電流装置の設定を定める為には解析が
必要である。更に、方向装置は、２相以上が関係する障
害では信頼性がない。２本の線の対地障害では、障害を
生じていない相を選択し、線路間の障害では、その障害
の零相分はゼロであるが、ＣＴ誤差等の為に継電器に存
在し得る。この為、従来の相選択器は、相間障害の時の
３極の引きはずしを行なう為に、別の形の相選択で補な
わなければならなかった。

典型的には、こう云う形式の相の選択は、補償つき正相
不足電圧継電器を使っているが、線路区間に直列コンデ
ンサがある時、これを設定するのは非常に難しい。

従って、この発明の目的は、異常な障害状態に直接的に
関係する相（１つ又は複数）を正確に決定する相選択継
電器を提供することである。

この発明の別の目的は、高圧送電線路に結合される様に
なっていて、高圧送電線路の１相に関係する障害が多相
の引きはずしを招かない様な形で動作する相選択継電器
を提供することである。

この発明の別の目的は、障害を起していない状態では安
全なま−でいる様に送電線路を保護することである。

この発明の別の目的は、相選択継電器の設定の必要をな
くすことである。

この発明の別の目的は、直列補償つき線路で使い易くす
る為に、電流でだけ動作する相選択継電器を提供するこ
とである。

この発明の上記並びにその他の目的は、以下の説明から
当業者に明らかになろう。

発明の要約 この発明は作動信号を用いる。この作動信号は、人相電
流の障害成分と、人相電流の逆相分と、人相電流の零相
分のフェーザ和で構成される。Ｂ相電流の障害成分、Ｃ
相電流の障害成分及びＡ相電流の逆相骨のフェーザ和で
ある拘束信号も用いる。

他の２相の正味作動信号の一部分を使い、それを基準の
相の拘束の為に使うことにより、別の拘束信号を求める
。拘束信号の大きさを作動信号の大きさから減算して、
その結果得られた信号を積分器に印加する。積分器の出
力をレベル検出器に印加する。この検出器は、積分器の
出力が予定のレベルを越える時、Ａ相選択信号を発生す
る。

この発明の新規と考えられる特徴は、特許請求の範囲に
記載しであるが、この発明の構成、作用及びその他の目
的並びに利点は、以下図面について説明する所から、最
もよく理解されよう。

好ましい実施例の詳しい説明 第１図には（Ａ）相、（Ｂ）相及び（Ｃ）相を持つ３相
交流送電線路１０が示されている。３相の各々には、特
定の相の電流を感知する手段１４が付設されている。好
ましい実施例では、電流感知手段１４は変流器である。

第１図に示す様に、電流感知手段が各相に付設されてい
る。手段１４ａがＡ相に付設され、手段１４ｂがＢ相に
付設され、手段１４ｃがＣ相に付設される。特定の形式
の電流感知方式を第１図に示しであるが、当業者に知ら
れているこの他の方式を図示のものの代りに用いてもよ
いことは云うまでもない。目的は、各相電流に関係する
信号を求めることである。

電流感知手段１４ａからの出力信号（■＾）がＡ相に流
れる電流に関係する。電流感知手段１４ｂからの出力信
号（ＩＢ）がＢ相に流れる電流に関係する。電流感知手
段１４ｃの出力信号（Ｉｃ）がＣ相に流れる電流に関係
する。電流感知手段１４　ａ、　　１４　ｂ、　　１４
　Ｃからの夫々の出力信号Ｉ　Ａ　＋１８、ＩＣが夫々
第１のトランザクタ１５ａ１第２のトランザクタ１５ｂ
及び第３のトランザクタ１５ｃに結合される。公知の様
に、トランザクタの２次電圧出力は、トランザクタの伝
達インピーダンスと呼ばれる複素数比例定数又はベクト
ル演算子により、入力電流に関係づけられる。第１図に
示す各々のトランザクタ１５ａ、１５ｂ、１５Ｃに対し
、伝達インピーダンスを、一定の伝達比及び一定の角度
、例えば８５＠に等しくなる様に選ばれる。従って、各
々のトランザクタ１５ａ。

１５ｂ、１５ｃの出力は、夫々入力信号Ｉ＾、。

ｒＢ、ｒｃに対し、例えば一定の８５°の位相を持つ信
号である。トランザクタの詳しい説明については、米国
特許節３．３７４，３９９号を参照されたい。

第１のトランザクタ１５８１第２のトランザクタ１５ｂ
及びｍ３のトランザクタ１５ｃからの出力が、零相回路
１６、第１の逆相回路１７、第２の逆相回路１８及び第
３の逆相回路１９の入力に結合される。送電の継電器動
作の当業者であれば、３相交流回路の各相電流を、正相
分、逆相骨及び零相分と呼ばれる３組の対称平衡電流ベ
クトルに分解することが出来ることはよく知られている
。

「対称分回路」と呼ばれるある回路を３相電力系統に接
続して、電流の３つの相成分の内の選ばれた１つの大き
さに比例する出力信号を発生することが出来ることも知
られている。零相回路１６及び逆相回路１７．１８．１
９はこう云う回路である。

零相回路１６の出力が相電流の零相分Ｉ０である。第１
の逆相回路１７の出力が、Ａ相に流れる電流の逆相骨Ｉ
Ａ２である。第２の逆相回路１８の出力が、Ｂ相に流れ
る電流の逆相骨■Ｂ２である。

第３の逆相回路１９の出力が、Ｃ相に流れる電流の逆相
骨Ｉ０２である。こう云う形式の夫々の和回路が、米国
特許節４．３４２，０６２号に記載されている。対称分
回路について更に詳しいことは、米国特許節３．９９２
．８５１号、同第４，０３４．２６９号並びに同第４，
３４２．０６２号を参照されたい。

第１のトランザクタ１５ａからの出力信号”ＡＴが、第
１のメモリ・フィルタ２０の入力及び第１の２人力加算
槽幅器２２の一方の入力にも結合されている。第２のト
ランザクタ１５ｂの出力信号’ＢＴも第２のメモリ争フ
ィル□り及び第２の２人力加算増幅器２６の一方の入力
に結合されている。

第３のトランザクタ１５ｃの出力信号ｌ。、も、第３の
メモリ・フィルタ２８の入力及び第３の２人力加算増幅
器３０の一方の入力に結合されている。

第１のメモリやフィルタ２０の出力が第１の２人力加算
増幅器２２の他方の入力に接続される。第２のメモリ・
フィルタ２４の出力が第２の２人力加算増幅器２６の他
方の入力に接続される。第３のメモリ・フィルタ２８の
出力が第３の２人力加算増幅器３０の他方の入力に接続
される。

第１の逆相回路１７の出力は、Ａ相に流れる電流の逆相
骨（ＩＡ２）であるが、それが第４のメモリ・フィルタ
３４及び第４の２人力加算増幅器３６に一方の入力に結
合される。第４のメモリ・フィルタ３４の出力が第４の
２人力加算増幅器３６の他方の入力及び第１の増幅器３
８の入力に結合される。第２の逆相回路１８“の出力Ｉ
Ｂ□が第５のメモリ會フィルタ３３に結合される。第５
のメモリ・フィルタ３３の出力が第２の増幅器３５の入
力に結合される。第２の増幅器３５の出力が信号２１Ｂ
２である。第３の逆相回路１９の出力”Ｃ２が第６のメ
モリ・フィルタ３７に結合される。第６のメモリ・フィ
ルタ３７の出力が第３の増幅器３９の入力に結合される
。第３の増幅器３９の出力が信号２■ｃ２である。

好ましい実施例では、メモリ會フィルタ２０゜２４．２
ｇ、３４．３７は夫々多重フィードバック帯域フィルタ
であり、中心周波数は電力系統の定格周波数に等しくな
る様に選ばれる。この周波数は典型的には５０１１ｚ又
は６０１ｚである。メモリ・フィルタ２０，２４．２８
の各々はＱが約４に等しく、利得が−１であることが好
ましい。Ｑが４であると、メモリ・フィルタの出力信号
の変化は、対応する入力の変化より遅れ、変化前の信号
の短期的な記憶作用をする。Ｑをこれより大ぎくすれば
、時定数が一屑長い、−層長期の記憶作用が得られるが
、周波数変化が発生した場合、−層大きな位相変化が生
じ、これはメモリ・フィルタの出力を結合した加算増幅
器から信号を発生させる。この信号は、予想される周波
数変化の結果として発生されることがあり、障害の結果
ではないから、継電器の誤った作動を招くことがある。

第４のメモリ・フィルタ３４、第５のメモリ・フィルタ
３３及び第６のメモリ會フィルタ３７は夫々Ｑが２で、
利得が−１であることが好ましく、何れも典型的には障
害の開始の直後に現れる様な、夫々信号■Ａ２”　Ｂ２
”　Ｃ２の過渡状態のフィルタ作用の為に使われる。Ｑ
が２であると、各々のメモリ・フィルタは上に述べた過
渡状態の大きさを減少しながら、フィルタ作用に掛けら
れた信号がその障害後の大きさに速やかに達することが
出来る様にするが、その理由は後で説明する。好ましい
実施例では、加算増幅器２２．２６．３０．３６は何れ
も、その出力が入力の和になる様な演算増幅器で構成さ
れる。増幅器３５．３８．３９の各々は利得が２の演算
増幅器であることが好ましい。

正常な定常状態で、障害のない送電線路に負荷電流が流
れている時、第１のメモリ・フィルタ２０の出力は一■
＾である。従って、第１の加算増幅器２２の出力（ΔＩ
Ａ）はゼロである。同様に、第２の２人力加算増幅器２
６の出力（ΔＩｓ）、第３の２人力加算増幅器３０の出
力（ΔＩＣ）、及び第４の２人力加算増幅器３６の出力
（ΔＩＡ２）は何れもゼロである。

例えばＡ相に障害が発生した時、第１のメモリ・フィル
タ２０の出力は、障害前の電流の大きさの一１倍に等し
くなる。これは、利得が−１であるメモリ・フィルタ２
０の出力は最初変らないからである。従って、第１の２
人力加算増幅器２２の出力（Δ■＾）は、障害の発生後
のＡ相電流の大きさから、障害前のＡ相負荷電流の大き
さを差引いた値に等しくなる。従って、Δｌ＾はＡ相電
流■＾の障害成分の大きさに略等しい。同様に、第４の
２人力加算増幅器３６の出力（Δ■４□）は、Ａ相電流
■Ａ２の逆相骨の障害成分に略等しい。同様に、Ｂ相で
障害が発生すれば、第２の２人力加算増幅器２６の出力
ΔＩＢは、Ｂ相電流１Ｂの障害電流の大きさに略等しい
。障害がＣ相で起れば、第３の２人力加算増幅器３０の
出力ΔＩｃは、Ｃ相電流ＩＣの障害成分に略等しい。

第２図にはこの発明の好ましい実施例の信号を利用する
部分が示されている。判り易くする為、第２図はＡ相だ
けを示す。然し、Ｂ相及びＣ相についても、第２図に示
す様なこの発明の信号を利用する部分があること、並び
に以下の説明は、Ａ相だけについて説明するが、簡単の
為に省略したＢ相及びＣ相についても該当することを承
知されたい。第２図に示す様に、第１の２人力加算槽幅
器２２（第１１図参照）の出力Δｌ＾が第１の３人力加
算増幅器４０の入力及び第２の３人力加算増幅器４２の
入力に結合される。第２の２人力加算増幅器２６（第１
図参照）の出力ΔＩＢが第２の３人力加算増幅器４２の
２番目の入力及び第３の３人力加算増幅器４４の入力に
結合される。第３の２人力加算槽幅器３０（第１図参照
）の出力ΔＩＣが第２の３人力加算増幅器４２の３番目
の反転入力及び第３の３人力加算増幅器４４の２番目の
入力に結合される。零相回路１６（第１図参照）の出力
Ｉｏが第１の３人力加算増幅器４０の２番目の入力に結
合される。

第１．の増幅器３８（第１図参照）の出力２１　Ａ２が
第１の３人力加算増幅器４０の３番目の入力と第３の３
人力加算増幅器４４の３番目の入力に結合される。好ま
しい実施例では、第１、第２及び第３の３人力加算増幅
器４０，４２．４４は夫々、その出力が入力のベクトル
和に等しい演算増幅器である。従って、第１の入力加算
増幅器の出力はΔＩＡ＋２１Ａ２＋１０である。第２の
３人力加算増幅器４２の出力はΔＩＡ＋ΔＩ８−ΔＩｃ
である。第３の３人力加算増幅器４４の出力は２１　Ａ
２＋ΔＩ８＋ΔＩｃである。

第４の２人力加算増幅器３６（第１図参照）の出力ΔＩ
Ａ２が第１の絶対値回路４６の人力に結合される。第１
の３人力加算増幅器４０の出力が第２の絶対値回路４８
の人力に結合される。第２の第３人力加算増幅器４２の
出力が第３の絶対値回路５０の入力に結合される。第３
の３人力加算増幅器４４の出力が第４の絶対値回路５２
の入力に結合される。好ましい実施例では、各々の絶対
値回路４６．４８．５０．５２は、ハワード・サムズ・
アンドφカンパニイφインコーボレーテット社から出版
されたＷ、ａ、　　ジャン編集の「ＩＣＯｐ−Ａｍｐク
ックブック」第２版の第２０６頁及び第２０７頁に記載
されている様な形式の精密級両波整流器で構成される。

各々の絶対値回路の出力は入力信号の絶対値に等しい。

従って、第２の絶対値回路４８の出力Ｖ　は、ΔＩＡ＋
２１＾２＋ＩＯの和の絶対値に等Ｐ しい。同様に、第４の絶対値回路５２の出力Ｖ　　は、
２ＩＡ２＋ΔＩ８＋ΔＩｃの和の絶対値ＥＳ に等しい。第３の絶対値回路５０の出力ＲＥＳ４では、
ΔＩ°Ａ＋ΔＩｓ−ΔＩｃの和の絶対値に等しい。

第２の絶対値回路４８の出力Ｖ。Ｐが、第１の電子スイ
ッチ５５を介して、７人力加算増幅器５４の非反転入力
に結合される。第３の絶対値回路５０の出力ＲＥＳ４が
、第２の電子スイッチ５６を介して７人力加算増幅器５
４の１番目の反転入力に結合される。好ましい実施例で
は、７人力加算増幅器５４は、その出力が入力の代数和
に等しい演算増幅器である。第１の絶対値回路４６の出
力ＲＥＳ２が第３の電子スイッチ５８を介して、７入力
加算増幅器５４の２番目の反転入力に結合される。好ま
しい実施例では、電子スイッチ５５゜５６．５８は制御
入力に印加された信号によって夫々制御される。制御信
号の印加により、スイッチが閉じ、その入力の信号が直
接的に出力に印加される。制御信号が消えると、スイッ
チが開く。

阻止信号がオア・ゲート５１の入力に結合される。引き
はずし信号ＴＲＩＰが、好ましくはＲＣ時間遅延回路で
構成された時間遅延回路５３を介して、オア・ゲート５
１の別の入力に結合される。

オア・ゲート５１の出力が、第１のインバータ５９を介
して、第１の電子スイッチ５５の制御入力に結合される
。第１のインバータ５９は論理インバータであることが
好ましい。引きはずし信号（ＴＲＩ　Ｐ）が第２の電子
スイッチ５６の制御入力に結合される。障害検出信号（
ＦＤ）が第２の時間遅延回路６０を介して第３の電子ス
イッチ５８の制御入力に結合される。好ましい実施例で
は、第２の時間遅延回路６０はＲＣ時間遅延回路で構成
される。第２の時間遅延回路６０の出力は、入力信号に
比べて予定の遅延を持つ信号であり、好ましい実施例で
は、この遅延が２５ミリ秒である。

信号ＦＤが第２のインバータ６４を介して、第４の電子
スイッチ６２の制御入力にも結合される。

好ましい実施例では、第４の電子スイッチ６２は電子ス
イッチ５５．５６．５８と同様に作用する。

第２のインバータ６４は論理インバータであることが好
ましい。

第４の電子スイッチ６２の入力に信号ＢＩＡＳが結合さ
れる。第４の電子スイッチ６２の出力ＲＥＳ３が７人力
加算槽幅器５４の３番目の反転入力に結合される。第４
の電子スイッチ６２の出力ＲＥＳ３は、Ｂ相及びＣ相回
路に付設された７人力加算槽幅器の反転入力にも結合さ
れる。第３の電子スイッチ５８の出力ＲＥＳ２が７人力
加算槽幅器５４の４番目の反転入力に結合される。出力
ＲＥＳ２は、夫々Ｂ相及びＣ相回路に付設された７人力
加算槽幅器の反転入力にも結合される。Ｂ和回路からの
信号ＲＥＳ　Ｉ　Ｂが７人力加算槽幅器５４の５番目の
反転入力に結合される。Ｃ相回路からの入力ＲＥＳ　Ｉ
　Ｃが７人力加算槽幅器５４の６番目の反転入力に結合
される。

７人力加算槽幅器５４の出力が「積分」回路６６に結合
される。好ましい実施例では、「積分」回路６６及び加
算回路５４が、第３図に示す共通の演算増幅器（ＯＰ−
ＡＭＰ）６　ｇを利用する。

第３図に示す様に、加算増幅器に対する７人力の各々が
、関連する抵抗Ｒ１乃至Ｒ７の一方の端子に結合される
。抵抗Ｒ１乃至Ｒ７の他方の端子が一緒になって、演算
増幅器６８の反転入力に結合される。演算増幅器６８の
非反転入力が大地に接続される。フィードバック抵抗Ｒ
Ｆがフィードバック・コンデンサＣＦと並列に、演算増
幅器６６の出力と反転入力の間に接続される。

第２図に戻って説明すると、「積分」回路６６の出力は
、好ましい実施例では、演算増幅器６８（第３図参照）
の出力であるが、レベル検出器７０の入力及び半波整流
器７２の人力に結合される。

レベル検出器７０の出力は、入力が予定のレベルを越え
る時に現れるが、Ａ相に障害が生じたことを示す信号（
φＡ　　５ＥＬ）であり、これを中継器装置が利用して
、被保護区間のＡ相部分を゛送電系統から遮断する遮断
器のφＡ極に対する引きはずし信号を送る。半波整流器
７２の出力ＲＥＳＩＡが、Ｂ相及びＣ相回路の各々にあ
る７人力加算槽幅器の反転入力に結合される。半波整流
器７２は、積分回路６６の出力が引きはずしの極性を持
つ時に、出力を発生する。

この発明の相選択継電器は次の様に動作する。

判り易くする為、この説明は交流３相送電系統のＡ相だ
けについてするが、Ｂ相及びＣ相も同様である。交流送
電線路の被保護区間内に障害がない正常な状態を仮定す
ると、量ΔＩ＾、Δ１９゜ΔＩｃ及びΔＩＡ２は何れも
略ゼロに等しい。これは、メモリ・フィルタ２０．２４
，２８．３４の出力が大きさが入力と略等しく、位相が
１８０゜ずれているからである。従って、メモリ・フィ
ルタの出力と入力の和である、２人力加算槽幅器２２．
２６，３０．３６の各々の出力は、略ゼロに等しい。更
に、負荷が平衡している３相送電系統では、電流の逆相
骨及び零相分は、送電線路の損失を最小限に抑える為に
、わざと非常に小さな値に抑えているので、量２ＩＡ２
及び■ｏは略ゼロに等しい。

こＮで３相送電線路の被保護区間のＡ相に障害が発生し
たと仮定すると、信号ΔＩＡが正の値になる。これは、
Ａ相の障害の直後のメモリ・フィルタ２０の出力が、障
害前の値と略等しく、これに対して電流信号ＩＡは障害
前の値に障害電流成分を加えた値に等しいから、この正
の値は、Ａ相電流信号■＾の障害電流成分と略等しい。

この為、２人力加算槽幅器２２の出力Δｌ＾は障害後の
電流から障害前の電流を差引いた値になり、その差がＡ
相電流の障害電流成分と略等しい。最初に仮定した場合
には、Ｂ相及びＣ相は障害のないま〜であるから、信号
Δ■８及びΔＩＧは略ゼロに等しいま〜である。

Ａ相の障害により、それらの障害前の極く小さい値を実
質的に越える様な有限の大きさを持つ零相分及び逆相骨
が生ずるので、信号２１Ａ２及びＩＱは有効な値を持つ
。

第２図について説明すると、信号ΔＩ＾、■。

及び２１Ａ２が第１の３人力加算増幅器４０によって代
数的に加算される。被保護区間にＡ相の障害が発生した
時、これらの信号は同相又は殆んど同相である傾向があ
る。対称座標の理論により、障害を起した相の電流の各
成分は、障害と同相でなければならない。そうでないと
、互いに相殺して、他の２相が電流ゼロになる。

第１の３人力加算増幅器４０の出力が第２の絶対値回路
４８の入力に結合されるから、絶対値回路４８の出力信
号Ｖ。、は一方の極性を持つ信号であり、好ましい実施
例ではこれは正の、極性である。

信号Ｖ。、が７人力加算増幅器５４に印加される。

前に説明した様に、信号ΔＩＢ及びΔＩｃが略ゼロであ
るから、第２の３人力加算増幅器の出力は入力信号２１
Ａ２と略等しい。この出力が第４の絶対値回路５２に結
合され、その出力ｖＲＥＳは１つの極性を持つ拘束信号
であり、好ましい実施例では、これも正である。拘束信
号ｖＲＥＳが７人力加算増幅器５４の反転入力に結合さ
れる。

信号ΔＩＢ及びΔＩｃがゼロであるから、第２の３人力
加算増幅器４２の出力は入力信号Δｌ＾と略等しい。こ
の信号が第３の絶対値回路５０の入力に結合され、その
出力信号ＲＥＳ４は一方の極性を持つが、これも正であ
ることが好ましい。

信号ＲＥＳ４は、ｍｌの電子スイッチ５６の制御入力に
信号ＴＲＩＰが印加される時にだけ、７人力加算増幅器
５４の反転入力に結合される。この信号が印加されるの
は、遮断器のφＡ極に引きはずし指令が伝達される時で
ある。これはφＡ選択器が所期の動作を完了した後の拘
束作用をし、障害を起していない２相の選択器に安定化
用の拘束作用をして、Ａ相電流を遮断した時に起る共振
周波数の過渡状態を克服する。

人相の障害により、信号ΔＩＡ２はＡ相電流の逆相骨の
障害電流成分と略等しい。これは、メモリ・フィルタ３
４の出力が障害前の逆相骨と等しく、２人力加算増幅器
３６によって、それを障害後の人相電流の逆相骨から減
算すると、障害電流成分になるからである。信号ΔＩＡ
２が第１の絶対値回路４６の入力に印加され、その出力
ＲＥＳ２は１つの極性、好ましくは正の極性を持つ信号
である。

この信号ＲＥＳ２は、信号ＦＤが発生した時にだけ、７
人力加算増幅器５４の反転入力に結合される。このＦＤ
信号は、時間遅延回路６０の予定の遅延時間が切れた後
も存在する。

この拘束信号の目的は、長い線路、特に直列補償影線路
で起りがちな、時定数の長い共振周波数の過渡状態に対
する、障害を起していないφＳＥＬの保安の為である。

この遅延時間により、拘束が加えられる前に、■Ａ２の
基本周波数成分をデルタ回路によって大部分減衰させる
ことが出来る。

信号ＢＩＡＳが、信号ＦＤが現れるまで、第３の電子ス
イッチ６２を通ってＲＥＳ３になり、この後、信号ＦＤ
が第３の電子スイッチ６２から制御信号を取去る。これ
は、信号ＦＤがインバータ６４を介して制御人力に印加
されるからである。その結果、障害検出信号ＦＤが存在
しない時、拘束ＲＥＳ３が７人力加算増幅器５４の反転
入力に印加される。信号ＦＤが存在すると、この拘束が
除かれる。この拘束は積分器に所期の安定化拘束信号を
加え、障害が開始する時の雑音による誤操作に対する保
証になると共に、負荷の不平衡による極く小さな信号で
動作することを防止する。

前に述べた様に、７人力加算増幅器５４の出力は、その
入力の代数和である。従って、加算増幅器５４から出力
が出るのは、作動用の入力信号ｖｏＰが、拘束信号ＶＲ
Ｅｓ、ＲＥＳ２．ＲＥＳ３゜ＲＥＳ４．ＲＥＳＩＢ及び
ＲＥＳＩＣの和を越えた時だけである。ＲＥＳ２の場合
、相選択器は時間遅延期間が切れる前に作動されるのが
普通である。ＲＥＳ４の場合、この信号をゲートする前
に、相選択器が動作していなければならない。

作動回路に第１の電子スイッチ５５を設けて作動信号Ｖ
。、を遮断する。その韮な目的は、障害が継電器の場所
の背後に起り、全体的な継電器方式の逆方向を見る阻止
装置によって検出された時、相選択器の作動エネルギの
蓄積を防止することである。このスイッチの別の利点は
、障害の除去に伴う過渡状態で、障害を起していない相
の誤操作を防止する為に、障害を起した相を開路する時
、拘束信号ＲＥＳ４及びＲＥＳ２を補うことである。

この為、スイッチ５５は、遮断器が開路するよりも約１
／２サイクル前まで、遅延した引きはずし信号によって
オフに切換えられる。

拘束信号ｖＲＥ８の個別の成分は、障害を起していない
相でそれらが互いに相殺する傾向を持たない様に選ばれ
る。対地１線の障害では、障害を起した相の拘束信号は
、電流の零相分と逆相骨との比が非常に低くなる様な、
離れた末端の障害の時にだけ、相殺する傾向を持つ。遠
隔の対地Ａ相障害の場合、ΔＩＢ及びΔＩｃはΔ■＾及
び２１Ａ２に対して大体１８０”位相がずれる。障害を
起していない相では、拘束信号は相殺する傾向を持たず
、障害を起した相と障害を起していない相の間の弁別が
改善される。相間障害の場合、障害を起していない相の
選択器は作動信号が拘束信号と等しい。この場合の拘束
作用を確実にする為、１つの相選択器の正味作動信号の
一部分（第２図に示したφＡ相選択器のＲＥＳＩＡ）が
、他の２相の選択器に拘束信号として導入される。第２
図で、正味作動信号の内、他の２相からの拘束として受
取った部分が信号ＲＥＳＩＢ及びＲＥＳ　Ｉ　Ｃである
ことが認められよう。

各相の量及び各相分の量の加算は負荷電流の影響を強く
受けるのが普通である。これを避ける為、相電流の変化
、即ち事実上、合計相電流ではなく、相電流の障害成分
（ΔＩＡ、ΔＩＢ、ΔＩｃ）を使う。相電流の障害成分
を求めるこの方法により、相間障害では、過渡的な動作
だけになる。定常状態の出力を得る為、この方式の論理
は、逆相の距離継電器が動作した場合、どの相選択器の
出力も存在しなければ、３極の引きはずしか開始される
様に構成されている。同じ理由で、正相の距離継電器が
作動すると、３極の引きはずしか行なわれる。然し、相
選択器の比較器に対する入力信号の選択は、対地の１線
の障害の時、定常状態の出力を保つのが望ましい為、そ
の影響を受ける。非常に抵抗値の大きい障害の場合、こ
れによって除去が一層遅くなることがある。

以上の説明から判る様に、この発明は、異常状態に直接
的な関係を持つ相（１つ又は複数）を正確に決定する相
選択継電器を提供した。この発明の継電器は設定の必要
をなくすと共に、直列補償影線路でも使い易い様に、電
流でだけ動作する。

この発明を特定の実施例について説明したが、当業者に
は、この発明の範囲内で種々の変更が可能であることは
明らかであろう。特許請求の範囲は、この発明の範囲内
に含まれるこの様な全ての変更を包括するものであるこ
とを承知されたい。

゛　　　４、図面の簡単な説明 第１図はこの発明の好ましい実施例の信号発生部分のブ
ロック図、 第２図はこの発明の好ましい実施例の信号利用部分のブ
ロック図、 第３図はこの発明で使われる一体化した加算増幅器及び
積分器の好ましい実施例のブロック図である。

主な符号の説明 ΔＩＡ、　　ΔＩＢ、　ΔＩＣ：Ａ、Ｂ、Ｃ相電流の障
害成分 ２１Ａ２．　２１Ｂ２．　２　ＩＣ２’　Ａ、　　Ｂ、
　　Ｃ相電流の逆相骨 ＩＯ：零相分 １６：零相回路 １７．１ｇ、１９：逆相回路 ２２．２６．３０，３５．３６．３８．３９゜４０．４
２，４４：加算増幅器 ５４ニア人力加算増幅器 ｖｏｐ’作動信号 Ｖ　　　　ＲＥＳ２．ＲＥＳ３．ＲＥＳ４：拘束ＲＥＳ
　’ 信号 φＡ　　ＳＥＬ：正味作動信号

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、３相交流配電系統の障害を起した相を同定する相選
   択器に於て、 相に流れる電流の障害成分に関係する信号、該相に流れ
   る電流の逆相分に関係する信号及び前記相に流れる電流
   の零相分に関係する信号のフェーザ和で構成される作動
   信号を発生する手段と、前記３相配電系統の他の２相の
   一方に流れる電流の障害成分に関係する信号、前記３相
   配電系統の他の２相の他方に流れる電流の障害成分に関
   係する信号及び前記相に流れる電流の逆相分に関係する
   前記信号のフェーザ和で構成される少なくとも１つの拘
   束信号を発生する手段と、 前記作動信号の大きさが前記少なくとも１つの拘束信号
   の大きさを越えた時に正味作動信号を発生する手段とを
   前記３相の各々に対して持つ相選択器。 ２、前記３相配電系統の他の２相の各々に対して発生さ
   れた正味作動信号の少なくとも一部分で構成される第２
   の拘束信号を用いる請求項１記載の相選択器。 ３、前記正味作動信号を受取るエネルギ比較手段を有し
   、該エネルギ比較手段は、 前記正味作動信号を受取る入力、出力、及び該入力及び
   該出力の間に接続されたフィードバック回路を持つ演算
   増幅器で構成されていて、該フィードバック回路が並列
   に電気接続された抵抗手段及び静電容量手段で構成され
   ている積分回路手段と、 前記演算増幅器の出力からの出力信号の大きさが予定の
   レベルを越えた時に、相選択信号を発生するレベル検出
   手段とを有する請求項１記載の相選択器。