JPH0210654B2 - - Google Patents

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JPH0210654B2
JPH0210654B2 JP57099257A JP9925782A JPH0210654B2 JP H0210654 B2 JPH0210654 B2 JP H0210654B2 JP 57099257 A JP57099257 A JP 57099257A JP 9925782 A JP9925782 A JP 9925782A JP H0210654 B2 JPH0210654 B2 JP H0210654B2
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JP57099257A
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Noryoshi Suga
Fumio Ando
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は非有効接地電力系統の母線の地絡を検
出する母線保護継電装置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
非有効接地系統の母線の地絡検出方法として母
線に接続された電路の零相電流を導入し、電流差
動原理で地絡検出する方法があるが、この方法
は、キルヒホツフの電流則に基いたものであり、
完全な内外部の選択性を備えるためには、母線に
つながる全電路の電気量を導入する必要がある。
したがつて、差動原理を採用した場合導入する全
フイーダについて変流比整合のため補助変流器を
用意する必要があり、また、複母線の分割保護を
行なう場合には、電路がどちらかの母線に接続さ
れるかに応じて差動リレーに導入する電気量を切
替える切替回路を用意する必要があり、これが装
置構成の簡素化の大きな障害となつている。
また、母線に接続された電路に設けられた変流
器は、電流差動原理上、その特性が揃つているこ
とが望ましい。ここでこれらの変流器の特性に不
揃いがあると、例えば外部故障時の誤差電流によ
りリレーが不要動作するなどの原因となる。とり
わけ、非有効接地系統の地絡故障は、故障電流が
小さいためリレーを高感度にせざるを得ず、変流
器の特性を揃えることは不可欠の要件である。
しかしながら、母線には受電回路、降圧トラン
ス、配電用トランス等が接続されており、これら
の機器が接続される各電路に設けられる変流器の
定格は一般には不揃いであり、したがつてその特
性においても揃つていない。特に、非接地されて
いる配電用トランスにおいては、受電回路に比較
して用いられている変流器の定格が小さく、例え
ばこの配電用トランスにおける地絡時すなわち母
線外部故障時においては大きな誤差電流を差動回
路に生じ、リレーの不要動作が懸念され、結果と
して、リレーの検出感度の向上の障害となつてい
る。
〔発明の目的〕
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は保護性能の向上及びその構成を簡
素化した母線保護継電装置を提供することにあ
る。
〔発明の概要〕
本発明は、非有効接地系統の母線の地絡を検出
し保護出力を送出する母線保護継電装置におい
て、被保護母線に接続しうる電気設備のうち、被
保護母線から見た正常運用時の零相インピーダン
スが所定値以下となりうる電気設備と被保護母線
を結ぶ電路の零相電流を少くとも入力量として母
線の地絡を電流差動原理を用いて検出する第1の
手段と被保護母線に接続しうる電気設備のうち被
保護母線から見た正常運転時の零相インピーダン
スが所定値以下となり得ない電気設備と被保護母
線を結ぶ電路のうち第1の手段に供されていない
電路の地絡を零相過電流要素または地絡方向要素
等の零相電流通過要素により検出する第2の手段
とを備えており、少くとも前記第1の手段が動
作、前記第2の手段が不動作のときのみ保護出力
を送出するようにした母線保護継電装置に関する
ものである。
さらに、本発明は、非有効接地系統の複母線の
地絡の保護にも適用できるものであつて、そのた
めに、本発明では非有効接地系統の複母線の地絡
を検出し、地絡母線を選択して保護出力を送出す
る母線保護継電装置において、各母線それぞれを
第1の被保護母線とし、この第1の被保護母線に
接続しうる電気設備のうち、この第1の被保護母
線から見た正常運用時の零相インピーダンスが所
定値以下となりうる電気設備とこの第1の被保護
母線を結ぶ電路の零相電流を少くとも入力量とし
て、この第1の被保護母線の地絡を電流差動原理
を用いて検出する第1の手段を備え、かつ複母線
一括を第2の被保護母線とし、この第2の被保護
母線に接続しうる電気設備のうち、この第2の被
保護母線から見た正常運用時の零相インピーダン
スが所定値以下となり得ない電気設備とこの第2
の被保護母線を結ぶ電路のうち第1の手段の入力
量に供されていない電路の地絡を零相過電流要素
又は地絡方向要素などの零相電流通過要素により
検出する第2の手段とを備えており、少くとも前
記第1の手段が動作、前記第2の手段が不動作の
ときのみ当該母線を故障母線と選択し、保護出力
を送出するようにした母線保護継電装置に関する
ものである。
〔発明の実施例〕
先ず、本発明の基本的考え方について説明す
る。
母線からこの母線に接続された各電路の零相回
路を見た場合、次の2つに分類される。
1つは、線路や接地された電力用トランスのよ
うに零相インピーダンスが比較的低い電路。(以
下L電路という) 他の1つは、非接地の電力用トランスのように
零相インピーダンスが比較的大きい電路。(以下
H電路という) ところで、このような母線に内部地絡を生じた
場合、H電路に流れる電流はL電路に流れる電流
に比較してきわめて小さいのでH電路に流れる電
流を差動リレーの入力量から除外しても実質的に
保護性能において何等不具合を生じない。また、
H電路に地絡(母線外部地絡)を生じた場合には
地絡した電路に大きい零相電流が流れるが、この
電路に大きい零相電流が流れるのはこの電路の地
絡故障(母線外部地絡)時のみであるから、この
電路に零相過電流要素を設け、これにより母線保
護装置出力を阻止することにより母線保護装置の
不要動作を差動方式よりも簡単な過電流方式で確
実に防止することができる。次に、L電路に地絡
(母線外部地絡)を生じた場合には、H電路に流
れる零相電流は内部故障時同様きわめて小さいの
で、H電路の零相電流を差動リレーの入力量から
これを除外しても実質的に何ら不具合を生じな
い。
本発明は、以上の考え方をベースとするもの
で、母線の内部故障時に比較的大きい零相電流が
流れ得る電路の零相電流についてのみ電流差動要
素の入力量とすればよいので装置構成を簡素化す
ることができ、かつ母線の外部故障時においての
み大きな零相電流が流れる電路の故障を過電流要
素で確実に検出し、装置の不要動作を確実に防止
することができるので、従来、故障検出感度向上
の一つの障害となつていた非接地の配電用トラン
スに代表されるような比較的変流器定格が小さく
かつ母線から見た零相インピーダンスが大きい電
路の地絡時に生じる誤差電流を考慮する必要がな
くなり、装置の故障検出感度向上もしくは動作信
頼度向上をはかることができる。
次に、本発明の一実施例を図面について説明す
る。第1図は本発明の母線保護継電装置が適用さ
れる非有効接地系の単母線の単線結線図である。
図中1〜5は電路で、CT1〜CT5は各電路1〜
5の電流量を抽出する変流器、TR1,TR2,
TR3は電路3,4,5に設けられた電力用変圧
器、DSは開閉器、DCLは接地リアクトル、6は
被保護母線である。
ここで、母線6から各電路1〜5の零相回路を
見ると、変流器CT1,CT2が設置されている受
電線1,2は一般に系統のいずれかにおいて、抵
抗器または接地リアクトルにより接地されること
があり、零相インピーダンスが比較的低くなりう
る電路と考えられる。変流器CT5が設置されて
いる受電線5に設けられた変圧器TR3は開閉器
DSが閉路された場合には接地リアクトルDCL(等
価リアクトルを含む)により接地されるので零相
インピーダンスが比較的低くなりうる電路と考え
られる。一方、受電線3,4が設置されている変
圧器TR1,TR2は常に非接地であるので、零
相インピーダンスは常に高い。
以上のことから、変流器CT1,CT2,CT5
の出力は比率差動要素の入力とする必要があり、
また、変流器CT3,CT4の出力は過電流要素の
入力とすればよいことが前述のことから導かれ
る。すなわち、第2図は、第1図の非有効接地系
統を保護する本発明の一実施例の保護継電装置の
構成図であり、図中、7は比率差動要素、8は過
電流要素、9は禁止回路である。
ここで、比率差動要素7には、変流器CT1,
CT2,CT5よりそれぞれ導出された零相電流
I〓1、I〓2、I〓5が導入され、この場合、次の比率差動
原理式に従つつて動作判定がなされる。
|I〓1+I〓2+I〓5|−K1(|I〓1
+|I〓2|+|I〓5|)K2……… 過電流要素8には、変流器CT3,CT4よりそ
れぞれ導出された零相電流I〓3、I〓4が導入され、こ
の場合、次の判定式により動作判定がなされ
る。
|I〓3+I〓4|K3 ……… そして、禁止回路9は比率差動要素7が動作
し、過電流要素8が不動作のときに保護出力を送
出する。
次に、第1図の非有効接地系統を保護する第2
図に示す本発明の実施例の作用について説明す
る。
(i) 母線内部地絡時 このとき、変流器CT3,CT4にはきわめて
わずかな零相電流しか流れない。また比率差動
要素7には母線6及び変圧器TR1,TR2
(但し母線に接続されている場合)を保護範囲
とするので、比率差動要素7は動作、過電流要
素8は不動作となり、保護出力が送出される。
(ii) 母線外部(L電路)地絡時 変流器CT1,CT2,CT5の外側での地絡
時には、(ii)の場合と同様に変流器CT3,CT4
にはきわめてわずかな零相電流しか流れない。
また、比率差動要素7は母線6及び変圧器TR
1,TR2(但し、母線に接続されている場
合)を保護範囲とするので、比率差動要素7は
不動作、過電流要素8も不動作となり、保護出
力は送出されない。
(iii) 母線外部(H電路)地絡時 変流器CT3,CT4の外側での地絡故障時に
は、変流器CT3,CT4のいずれかに大きな零
相電流が流れるので、過電流要素8は動作し、
保護出力は送出されない。なお、このとき比率
差動要素7は動作する。
以上説明したように、本実施例によれば、電路
3,4にそれぞれ設けた変流器CT3,CT4から
の出力を比率差動要素に導入することが不要であ
り、このため母線保護装置の構成を簡素化するこ
とができ、かつ、母線外部地絡のうち母線内部故
障時に零相電流がほとんど流れない電路の地絡を
より確実に検出し、不要動作を阻止することがで
きるので、この電路に設けられた変流器について
は他の変流器との特性の不揃いを考慮する必要が
ない。
第3図は、本発明の母線保護継電装置が適用さ
れる非有効接地系の複母線の単線結線図である。
図中、10は甲母線、11は乙母線、BSは母線
連絡用しや断器、12〜21は断路器、CT6,
CT7は母線連絡用しや断器の電流を抽出する変
流器である。なお、第3図中第1図と同一符号は
同一内容を表わすので、その説明は省略する。
次に、母線10,11から各電路1〜5の零相
回路を見ると、既に第1図において説明したよう
に、常に零相インピーダンスが高いのは変圧器
TR1,TR2が設置されている電路3,4であ
り、したがつて、変流器CT3,CT4の出力は過
電流要素の入力とすることができる。残りの変流
器CT1,CT2,CT5の出力は各々該当する電
路が甲、乙いずれかの母線に接続されるので、こ
れに応じて各分割保護用の比率差動要素に導入さ
れる。また、変流器CT6,CT7はそれぞれ乙母
線または甲母線保護用の比率差動要素に導入され
る。
第4図は第3図の複母線を保護する保護継電装
置の構成図であり、図中22,23は各々甲母線
及び乙母線保護用の比率差動要素であり、24は
過電流要素、25は断路器の条件に応じて電流を
切替る母線選択回路である。また、26,27は
禁止回路であり、各々過電流要素24が不動作の
とき甲母線10又は乙母線11の保護出力を送出
するように構成する。ここで、甲母線保護用の比
率差動要素22には変流器CT1,CT2,CT5
が設置された電路1,2,5のうち甲母線10に
接続された電路の零相電流I〓1、I〓2、I〓5と変流器CT
7より導出された零相電流I〓7が導入される。乙母
線保護用の比率差動要素23には変流器CT1,
CT2,CT5が設置された電路のうち、乙母線1
1に接続された電路の零相電流I〓1、I〓2、I〓5と変流
器CT6より導出された零相電流I〓6が導入される。
また、過電流要素24には、変流器CT3,CT4
より導出された零相電流I〓3、I〓4が導入される。
次に、第3図の非有効接地系の複母線を保護す
る第4図に示す本発明の実施例の作用について説
明する。
(i) 甲母線内部故障時 電路3,4に各々設けられている変流器CT
3,CT4にはきわめてわずかな零相電流しか
流れない。このとき甲母線保護用の比率差動要
素22は動作、乙母線保護用の比率差動要素2
3は不動作、過電流要素24は不動作であり、
この結果禁止回路26から甲母線保護出力が送
出される。
(ii) 母線外部(L電路)故障時 先ず、変流器CT1,CT2,CT5の外側で
の地絡故障時には、上記(i)の場合と同様に変流
器CT3,CT4にはきわめてわずかな零相電流
しか流れない。このとき比率差動要素22,2
3とも不動作であるので、禁止回路26,27
からは保護出力は送出されない。
(iii) 母線外部(H電路)故障時 変流器CT3,CT4の外側での地絡故障時に
は変流器CT3,CT4のいずれかに大きな零相
電流が流れるので、過電流要素24は動作し、
禁止回路26,27により保護出力は送出され
ない。なお、このとき、2つの比率差動要素の
うち地絡故障電路が接続された母線を保護する
比率差動要素は動作する。
以上説明したように、本発明を複母線の保護に
適用した場合においても、前述したように比較的
変流器の定格が小さくかつ母線から見た零相イン
ピーダンスが大きい電路の地絡時に生じる誤差電
流を考慮する必要性がないことに加えて、過電流
要素の入力量については母線選択回路を設ける必
要を生じないのでより構成が簡素化される。
以上の実施例の説明においては、比率差動要素
の判定量として、動作量に入力量のベクトル和電
気量、抑制量に入力量のスカラー和電気量を用い
たものについて例示したが、本発明はこれらに限
定されず、例えば抑制量に入力量のうち最大のも
のを用いる、いわゆる最大値抑制や動作量又は抑
制量の大きさを零相電圧の大きさ又は位相の関係
により可変とするものなどを用いることができ
る。また、過電流要素は、入力量のベクトル和電
流の過電流に応動するものについて例示したが、
本発明はこれに限定されず、例えば入力量のスカ
ラー和電流の過電流に応動するものや、入力量の
各々について過電流検出を行なうように構成する
こともできる。
さらに、前記実施例においては、被保護母線か
ら見た正常時の零相インピーダンスが所定値以下
となり得ないという要件を有する電気設備の地絡
を過電流原理により検出する方法について説明し
ているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、要はかゝる要件を有する電気設備の地絡を検
出できるように零相電流を入力量とする継電器を
用いればよいのであつて、例えば地絡方向継電器
を用いて上記の如き電気設備の地絡時に動作する
ように構成しておき、このときの出力を前述の過
電流要素と同様に用いることができる。尚、この
場合、地絡方向継電器を前記の要件を満たす全て
の電路に各々設ける必要はなく、例えばこれらの
電路の零相電流のベクトル和電流を導入しても同
様の効果を達成することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、母線の
内部故障時に比較的大きい零相電流が流れる電路
の零相電流についてのみ電流差動要素の入力量と
すればよいので装置構成を簡素化することがで
き、かつ母線の外部地絡のうちその内部故障時に
零相電流がほとんど流れない電路の地絡を過電流
要素で確実に検出し、装置の不動作を確実に阻止
することができるので、保護性能の向上した母線
保護継電装置を提供することができる。さらに、
本発明によれば複母線の保護においても上述した
ような種々の効果を奏することに加えて、過電流
要素の入力量については母線選択回路を設ける必
要はないので構成が簡素化された複母線保護継電
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の母線保護継電装置が適用され
る非有効接地系統の単母線の単線結線図、第2図
は第1図の非有効接地系統を保護する本発明の母
線保護継電装置のブロツク図、第3図は本発明の
複母線保護継電装置が適用される非有効接地系統
の複母線の単線結線図、第4図は第3図の非有効
接地系統を保護する本発明の複母線保護継電装置
のブロツク図である。 1〜5……電路、6,10,11……母線、
7,22,23……比率差動要素、8,24……
過電流要素、9,26,27……禁止回路、12
〜21……断路器、25……母線選択回路、CT1
〜CT7……変流器、TR1〜TR3……変圧器、DS
……開閉器、DCL……接地リアクトル。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 非有効接地系統の母線の地絡を検出し保護出
    力を送出する母線保護継電装置において、被保護
    母線に接続しうる電気設備のうち、被保護母線か
    ら見た正常運用時の零相インピーダンスが所定値
    以下となりうる電気設備と被保護母線を結ぶ電路
    の零相電流を少くとも入力量として母線の地絡を
    電流差動原理を用いて検出する第1の手段と、被
    保護母線に接続しうる電気設備のうち被保護母線
    から見た正常運転時の零相インピーダンスが所定
    値以下となり得ない電気設備と被保護母線を結ぶ
    電路のうち第1の手段に供されていない電路の地
    絡を零相電流通過要素により検出する第2の手段
    とを備え、少くとも前記第1の手段が動作、前記
    第2の手段が不動作のときのみ保護出力を送出す
    るように構成したことを特徴とする母線保護継電
    装置。 2 前記零相電流通過要素は零相過電流要素又は
    地絡方向要素である特許請求の範囲第1項記載の
    母線保護継電装置。 3 非有効接地系統の複母線の地絡を検出し、地
    絡母線を選択して保護出力を送出する母線保護継
    電装置において、各母線毎に、該母線を第1の被
    保護母線とし、該第1の被保護母線に接続しうる
    電気設備のうち、該第1の被保護母線から見た正
    常運用時の零相インピーダンスが所定値以下とな
    りうる電気設備と該第1の被保護母線を結ぶ電路
    の零相電流を少くとも入力量として該第1の被保
    護母線の地絡を電流差動原理を用いて検出する第
    1の手段を備え、かつ前記複母線一括を第2の被
    保護母線とし、該第2の被保護母線に接続しうる
    電気設備のうち、該第2の被保護母線から見た正
    常運用時の零相インピーダンスが所定値以下とな
    り得ない電気設備と該第2の被保護母線を結ぶ電
    路のうち前記第1の手段の入力量に供されていな
    い電路の地絡を零相電流通過要素により検出する
    第2の手段を備え、少くとも前記第1の手段が動
    作、前記第2の手段が不動作のときのみ当該母線
    を故障母線と選択し、保護出力を送出するように
    構成したことを特徴とする母線保護継電装置。 4 前記零相電流通過要素は零相過電流要素又は
    地絡方向要素である特許請求の範囲第3項記載の
    母線保護継電装置。
JP57099257A 1982-06-11 1982-06-11 母線保護継電装置 Granted JPS58218825A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329547A (ja) * 1989-06-27 1991-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電話機装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0329547A (ja) * 1989-06-27 1991-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電話機装置

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