JPH0125295B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、零相循環電流の存在する並行２回線
系統に適用するのに好適な回線選択継電装置に関
する。

並行多回線の電力系統においては、系統の各相
自己インピーダンスの不平衡により、事故時以外
でも常時、零相循環電流が存在する。この零相循
環電流が事故電流に比べて無視できない場合、特
に高抵抗接地系統においては、保護リレーの検出
感度に影響が及び、事故方向の誤認等により、高
感度・高速度の保護が不可能になりかねないとい
う問題がある。

並行２回線送電線を地絡事故から保護する回線
選択継電装置においては、これまで、前述の問題
を解決するため、零相差電流の事故発生前後の変
化分を検出し、並行２回線内の事故であれば、事
故回線側へその変化分が現れることを利用して、
事故回線の判別を行う方式（差電流変化分検出方
式）が採用されている。

一般に並行２回線用の保護リレー方式における
主保護リレーとして使用される回線選択継電装置
では、零相循環電流が存在しない限り、並行２回
線送電線の対向端電気所母線近傍で発生する事故
の際は両回線の零相電流はほぼ平衡しているので
自端の回線選択リレーは動作し得ず、対向端事故
回線の遮断により事故電流が事故回線側に偏るこ
とによつて初めて事故を検知し自端を遮断するよ
うに、つまりシーケンシヤル遮断が行われるよう
に構成されている。

以上のことを図を参照しながら説明する。

第１図ａ，ｂ，ｃは並行２回線の系統構成例を
示すものである。図示の系統においては、自端電
気所母線１ａと対向端電気所母線１ｂとの間に、
両端に遮断器２ａ，２ｃを有する第１の送電線４
ａと、両端に遮断器２ｂ，２ｄを有する第２の送
電線４ｂとが並行２回線を構成するように設けら
れている。自端電気所母線１ａ側において両送電
線４ａ，４ｂを流れる零相電流がそれぞれ電流変
成器３ａ，３ｂによつて得られる相電流に基づい
て検出され、その差電流（零相差電流）Isが回線
選択リレー５に導入される。

第１図ａは事故前の定常状態を示しており、両
回線間に零相循環電流が存在せず、また系統電流
が平衡していれば、零相差電流Isもゼロであり、
回線選択リレー５は動作しない。

第１図ｂは第１の送電線４ａにおいて対向端電
気所母線１ｂの近傍のＦ点で１線地絡事故が発生
した場合を示すものである。この場合、自端電気
所母線１ａ側から見たＦ点までの回路インピーダ
ンスが送電線４ａ側と送電線４ｂ側とでほぼ等し
いため、両回線の事故電流ないし零相電流もほぼ
等しくなり、したがつて回線選択リレー５の入力
電流Isもまたほぼゼロであつて、自端の回線選択
リレー５は動作しない。

第１図ｃは対向端側で遮断器２ｃにより事故回
線（送電線４ａ）を遮断した状態を示すものであ
る。この場合、事故電流は健全回線（送電線４
ｂ）には流れずに事故回線（送電線４ａ）のみを
流れ、負荷電流は逆に事故回線（送電線４ａ）に
は流れずに健全回線（送電線４ｂ）のみを流れ
る。回線選択リレー５には、事故電流に対応する
零相電流が流れ、それが所定値を超えると回線選
択リレー５が動作し、遮断器２ａの遮断を可能と
する。

このように、非事故側である自端の保護リレー
が事故側である対向端のそれよりも遅れて動作
し、自端の遮断器が対向端の遮断器の引外し後に
引外されるようにすることをシーケンシヤル遮断
と言つている。この回線選択リレーによるシーケ
ンシヤル遮断が行われたときは保護区間内の事故
発生であることが明らかであるため、再閉路を行
わせるようにしているのが一般的である。

前述の差電流変化分検出方式の回線選択リレー
においては、事故発生前の両回線間の零相差電流
を記憶しておき、事故発生と同時に事故発生時の
零相差電流から、すでに記憶されている事故発生
前の零相差電流を差引き、その差を零相差電流変
化分とし、その方向（正負の符号）を見て事故回
線の判定を行つている。ところが、両回線間に常
時零相循環電流が流れている場合には、事故前に
流れていた零相循環電流が対向端遮断により零に
なることによつて生ずる零相電流変化分が、地絡
事故によつて生ずる零相電流（事故前には零）の
変化分を正または負の方向に増加させるように作
用し、その変化分が方向誤認の原因となつて健全
回線側の自己端遮断器を誤動作させてしまうこと
があるため、地絡事故確認用零相過電圧リレーの
動作により、その一定時間後、対向端遮断器の開
路前に、自己端の回線選択リレーをロツクしてし
まう方式が採用されている。このため、零相循環
電流が事故電流相当の零相電流に対し無視できな
い系統では、第１図を参照して説明したシーケン
シヤル遮断を回線選択リレーに期待することがで
きないので、動作に時限を持たせた後備保護の地
絡方向リレーによる最終遮断となることが多い。
ところが、この方式は特に重負荷系統の場合に健
全回線側の過負荷を招来する原因となる。

本発明は、以上の事情を考慮してなされたもの
であつて、零相循環電流の存在する系統において
もシーケンシヤル遮断を行わせることの可能な回
線選択継電装置を提供することを目的とするもの
である。

上記目的を達成するために本発明の回線選択継
電装置は、並行二回線にそれぞれ電流変成器を設
けてこれらを交叉接続すると共に、その交叉接続
回路の電流に基づいて事故回線を選択する回線選
択継電装置において、前記各回線の零相循環電流
に起因する電流に対して不応動で、これよりも大
きい所定の相差電流が前記交叉接続回路に流れた
ことを検出する過電流リレーと、前記回線の地絡
事故を検出する地絡検出リレーと、前記交叉接続
回路に流れる零相電流の大きさと方向とに基づい
て事故回線を選択する回線選択リレーと、前記地
絡検出リレーが地絡を検出し、且、前記過電流リ
レーが過電流を検出したことを条件にして前記回
線選択リレーの回線選択信号を有効とするゲート
とを備えたことを特徴とするものである。

この発明においては、各回線の零相循環電流に
起因する電流よりも大きい相差電流が流れたこと
を検出する過電流リレー、ならびに回線の地絡事
故を検出する地絡検出リレーの両方が動作したこ
とを条件にして高感度の回線選択リレーの動作信
号を有効としたものであることから、対向電気所
母線端の遮断により自己端の健全回線の遮断が行
われないように継電装置をロツクする必要がな
く、したがつてシーケンス遮断を可能とすること
ができる。

以下、第２図以降に示す実施例につき本発明を
詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例の構成を三相結線図
で示すものであるが、従来の零相循環電流対策用
の回線選択リレー等は省略してある。同図におい
て、自端電気所の母線１ａに遮断器２ａ，２ｂを
介して接続された保護対象線路４ａ，４ｂには、
遮断器２ａ，２ｂの母線側に電流変成器３ａ，３
ｂを結合させてある。これらの変成器は夫々星形
結線された上、交叉接続されており、この交叉接
続回路の電流が過電流リレー６に導かれる。この
過電流リレー６は両回線４ａ，４ｂの各相の差電
流の大きさが一定値を越えるとそれぞれ応動する
相電流検出部ａ，ｂ，ｃを有する。過電流リレー
６の出力は回線選択リレー７に導かれる。この回
線選択リレー７は両回線４ａ，４ｂの零相差電流
の方向と大きさにより、いずれの回線の事故であ
るかを判別して応動するもので、零相循環電流が
零か無視できる系統において常用されている高感
度の地絡方向リレーで構成される。図中V₀は後
述の地絡検出リレー８に入力される零相電圧と同
じものを示す。

第３図および第４図はこの実施例の要部を示す
ブロツク図である。このうち第３図は、過電流リ
レー６の相電流検出部ａ，ｂ，ｃの出力をアンド
回路９ａに入力し、このアンド回路の出力と地絡
検出リレー８の出力をアンド回路９ｂに加え、さ
らに、このアンド回路９の出力と地絡回線選択リ
レー７の出力とをアンド回路９ｃに加えてその出
力をトリツプ信号としたものである。また、第４
図は、過電流リレー６の相電流検出部ａ，ｂ，ｃ
の出力を、互いに異なる組み合わせで３個のアン
ド回路９ｄに入力し、これらのアンド回路の出力
をオア回路１０に加えると共に、このオア回路１
０の出力と地絡検出リレー８の出力とをアンド回
路９ｂに加え、さらに、このアンド回路９の出力
と地絡回線選択リレー７の出力とをアンド回路９
ｃに加えその出力をトリツプ信号としたものであ
る。ここで、地絡検出リレー８は１線地絡事故の
みに応動する短絡優先回路の不動作出力とフエイ
ルセーフを兼ねている。また前記過電流リレー６
は平常時の両回線の負荷電流の不平衡分および零
相循環電流には不応動となるように整定されてお
り、対向端遮断器の開放を検出する目的で設けら
れている。

上記のように構成された本実施例の動作を第５
図をも用いて以下に説明する。

先ず、回線４ａ，４ｂが共に正常で、これらの
回線に零相循環電流が流れたとしても、あるい
は、回線４ａ，４ｂの負荷電流が僅かに不平衡で
あつたとしても、過電流リレー６の相電流検出部
ａ，ｂ，ｃはこれに対して不応動に整定されてる
ので、第３図のアンド回路９ａ、および、第４図
のアンド回路９ｄの出力レベルはいずれも「Ｌ」
となり、トリツプ信号が出力されることはない。

次に、第５図ａに示すように、対向端近傍のＦ
点で１線地絡事故が発生して事故電流が流れたと
する。しかし、この場合、回線４ａ，４ｂ間の各
相の差電流は小さく、過電流リレー６の相電流検
出部ａ，ｂ，ｃは不応動で、従つて、トリツプ信
号が出力されることはない。

次に、第５図ｂに示すように、遮断器２ｃが開
路すると、回線４ａに流れていた負荷電流が零に
なると共に、回線４ｂにほぼ２倍の負荷電流が流
れる。ここで、事故電流に比して、負荷電流が十
分に大きいとすれば、交叉接続回路の事故相の電
流と健全相の電流は夫々電流リレー６の相電流検
出部ａ，ｂ，ｃの不動作領域を越え、動作する。
従つて第３図のアンド回路９ａ、および、第４図
のオア回路１０はそれぞれ対向端の遮断器が回路
されたことを示す「Ｈ」の信号を出力する。ま
た、１線地絡であることを地絡検出リレー８が検
出して「Ｈ」の信号を出力する。従つて、アンド
回路９ｂの出力は「Ｌ」から「Ｈ」に変化する。

遮断器２ｃが閉路している期間は、零相循環電
流の影響により、回線選択リレー７が誤動作する
おそれがあるものの、この期間はアンド回路９ｂ
の出力は「Ｌ」であるので回線選択リレーの出力
を無効としている。一方、対向端遮断器が開いて
おれば零相循環電流は流れないから、平常時存在
している零相循環電流の値とは無関係に回線選択
リレー７が事故回線を選択することができる。こ
こでは、対向端しや器が開かれ、且、１線地絡が
検出されたことの条件信号をアンド回路９ｃに加
え、この状態で初めて回線選択リレー７の信号を
有効としている。従つて、零相循環電流の値と無
関係に回線選択リレー７を高感度に整定できる。

なお、上記の説明では対向端の遮断器を開路さ
せたときの事故回線の事故電流に比して、健全回
線の負荷電流が格段に大きいと仮定したが、この
両者がほぼ均衡する場合には、対向端の遮断器を
回路させたとしても第３図のアンド回路の出力は
「Ｌ」のままとなることがある。すなわち、遮断
器が開いているかどうかが判定出来ないことがあ
る。

しかし、事故相以外の２相の相差電流は十分に
大きいと考えられるので、過電流リレー６の相電
流検出部ａ，ｂ，ｃのいずれか２個が過電流を検
出する。この意味では、第４図に示す構成を採用
すれば、第３図で示したものより高感度で対向端
遮断器開の条件を検出することができる。

上述の如く、本発明によれば、各回線の零相循
環電流に起因する電流よりも大きい相差電流が流
れたことを検出する過電流リレー、ならびに回線
の地絡事故を検出する地絡検出リレーの両方が動
作したことを条件にして高感度の回線選択リレー
の動作信号を有効としたものであることから、大
きな零相循環電流が流れる回路においても確実な
シーケンシヤル遮断が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の回線選択継電装置の動作を説明
するための回路図、第２図は本発明の一実施例を
示す回路図、第３図と第４図は夫々同実施例にお
ける要部のブロツク図、第５図は同実施例の動作
を説明するための回路図である。 １ａ，１ｂ……母線、２ａ〜２ｄ……遮断器、
３ａ，３ｂ……電流変成器、４ａ，４ｂ……送電
線、５，７……回線選択リレー、６……過電流リ
レー、８……地絡検出リレー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 並行二回線にそれぞれ電流変成器を設けてこ
   れらを交叉接続すると共に、その交叉接続回路の
   電流に基づいて事故回線を選択する回線選択継電
   装置において、前記各回線の零相循環電流に起因
   する電流に対して不応動で、これよりも大きい所
   定の相差電流が前記交叉接続回路に流れたことを
   検出する過電流リレーと、前記回線の地絡事故を
   検出する地絡検出リレーと、前記交叉接続回路に
   流れる零相電流の大きさと方向とに基づいて事故
   回線を選択する回線選択リレーと、前記地絡検出
   リレーが地絡を検出し、且、前記過電流リレーが
   過電流を検出したことを条件にして前記回線選択
   リレーの回線選択信号を有効とするゲートとを備
   えたことを特徴とする回線選択継電装置。