JPH02273024A - 方向比較阻止継電装置 - Google Patents

方向比較阻止継電装置

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JPH02273024A
JPH02273024A JP2049115A JP4911590A JPH02273024A JP H02273024 A JPH02273024 A JP H02273024A JP 2049115 A JP2049115 A JP 2049115A JP 4911590 A JP4911590 A JP 4911590A JP H02273024 A JPH02273024 A JP H02273024A
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JP
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signal
terminal
relay
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fault
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JP2049115A
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English (en)
Inventor
Hung J Li
フング・ジェン・リ
Deborah K Mort
デボラ・カルトワッサー・モート
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CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/261—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
    • H02H7/262—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations involving transmissions of switching or blocking orders

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】 本発明は送電線回路の保護継電装置に関し、さらに詳細
には方向比較阻止継電装置に関する。
送電線を事故から保護するために、送電線の事故発生区
間を回路遮断器によりｖＪＡｌ！！する保護継電装置が
用いられている。かかる装置は、保護送電線区間の各タ
ーミナルに配設されて、送電線の電流及び電圧を監視し
事故発生位置を突きとめて各ターミナルの回路遮断器を
引き外すことによりターミナル間で発生したと思われる
事故を隔離する保護継電器を有する。
パイロット継電装置として知られる保護継電装置では、
送電線の各ターミナルに設けた保護継電器が双方向通信
リンクを介して互いに通信する。
各ターミナルの継電器は事故の位置情報を比較してその
事故がそれらの継電器間の送電線区間で生じたか否かを
判定する。比較動作により事故が内部事故、即ち２つの
継電器間で発生したと判定された場合、その継電器間の
送電線区間が各ターミナルに設けた回路遮断器を引き外
すことにより隔離される。事故が２つの継電器間ではな
いことが判明すると、回路遮断器は閉じたままである。
２つの継電器をリンクする通信チャンネルは、送電線の
相導体、マイクロウェーブシステム、専用電話線上を伝
送される音声信号、または専用パイロット線を介して送
信される変調キャリア信号を用いることができる。
パイロット継電装置には種々のタイプがあるが、阻止パ
イロット継電装置が普通用いられる。
普通の阻止継電装置において、通信リンクにより送信さ
れるキャリア信号は、外部事故の際１つ以上の保護継電
器が引き外しを行なわないようにするためにのみ用いら
れる。内部事故に対してはキャリア信号は必要ではない
、即ち、キャリア信号が存在しないとき引き外しが起こ
る。キャリア信号が存在すると、保護継電器の引き外し
動作が阻止される。
パイロット継電装置により事故を検知するために、各タ
ーミナルに方向比較継電器または位相比較継電器が用い
られる。方向比較継電器は、故障検知継電器が送電線区
間の２つのターミナルの電流の方向を比較する０両方の
ターミナルにおいて電流が送電線区間に流入すれば内部
事故であり、送電線の各ターミナルの回路遮断器が引き
外される。電流が一方のターミナルで流入し他方のター
ミナルで流出する場合には、それは外部事故であり、そ
の送電線区間は動作状態に保たれる。方向比較阻止継電
装置は、各ターミナルに普通の前方監視継電器だけでな
く、パイロットによる引き外しを行なうための前方監視
継電器、キャリアを始動するための逆方向監視継電器、
及びキャリア補助継電器を具備するのが普通である。キ
ャリア始動継電器の性能はそれが継電器の動作速度、信
頼性及び安全性に影響を与えるために重要である。
普通、個別のユニットが用いられる。
一般的に、阻止継電方式のキャリア始動ユニットは距離
及び時間の両方において遠隔端のパイロット引き外しユ
ニットとの協調を必要とされる。普通の方式では、キャ
リア始動機能は専用逆方向監視位相距離ユニットと無指
向性過電流地絡ユニットとにより実行される。距離始動
ユニットの特性の中には逆方向の接近した事故を検知で
きる能力が含まれる必要がある。前方引き外しユニット
にはこの性能が必要とされないため、これは普通の距離
ユニットにキャリア始動機能を行なわせるのが適当でな
いということを意味する。
さらに、従来の方向比較阻止継電方式に用いられる過電
流地絡ユニットには場合によって、例えば、極端にアン
バランスな負荷状態または非ねん架送電線、即ち、導体
の位置が順次入れ換えられていないため大きな零相電流
の流れることがある系統において問題が生じることがあ
る。かかる状況のもとでは、過電流ユニットに代えてキ
ャリア始動を行なうための別の逆方向監視距離ユニット
が必要となる。
米国特許第４．４１＄４，２４５号及び４，６７４，０
０２号には、エコーキー（ｅｃｈｏ　ｋｅｙ）方式を用
いることにより逆方向監視ユニットを不要にした方向比
較阻止方式の変形例が開示されているにのエコーキ一方
式では、パイロット継電器が順方向、即ちもう一方のタ
ーミナルの方向で事故を検出すると短い持続時間のキャ
リア信号を始動させる。もう一方のターミナルにおける
パイロット継電器が順方向において事故を検出しない場
合には、そのパイロット継電器は第１のターミナルから
受信される短い持続時間のキャリア信号が消滅すると同
時に長い持続時間のキャリア信号を送出する。第１のタ
ーミナルでは引き外しがこの長い持続時間のキャリア信
号により阻止されるが、他方のターミナルでは事故を検
出しないため引き外しが起こらない。このエコーキ一方
式は両方のターミナルにエコーキー回路が設けられた場
合にのみ利用できる。
従来より、各ターミナルにおける種々の継電器を個別の
電気機械式または電子式継電器により構成しているが、
現在種々の継電機能をソフトウェアにより実行させるマ
イクロプロセッサ−を用いた継電器が利用されている。
マイクロプロセッサ−継電装置の汎用性のため、以前個
別の継電器により実行されていたｉ！電機能に加えて他
の継電機能を実行させることが可能になっている０例え
ば、デジタル式保護継電器の処理能力を用いて電圧及び
電流の増加を検知することにより、発生直後の事故状態
を前よりも遥かに迅速に指示できるようになっている。
現在の保護継電装置でも送電線に充分な保護が得られる
が、さらに迅速な動作と高い信頼性を持つ継電器に対す
る要望が常にある。
特に、阻止保護継電装置、特に方向比較阻止継電方式に
おいてかかる改良に対する強い要望がある。また、高感
度であるがオーバーブロック（ｏｖｅｒ　ｂｌｏｃｋ）
動作をしない改良型方向比較阻止継電方式に対する要望
がある。
かかる要望或は他の要望は、保護送電線区間の両ターミ
ナルの電流及び電圧をモニターし、事故状態を示す電流
及び電圧の所定の増加に応答して増加信号を発生するモ
ニター手段を設けた方向比較阻止継電装置に関する本発
明により充足される。
各ターミナルのターミナルユニットはさらに、そのター
ミナルの電流に応答し且つもう一方のターミナルユニッ
トよりさらに先に延びる前方監視領域を有する前方監視
パイロット継電手段を有する。これらのパイロット継電
手段は前方監視領域の事故に応答して前方事故信号を発
生するが、増加信号を発生するモニター手段よりもゆっ
くりと事故に応答する。
各ターミナルユニットはまた、増加信号に応答して当該
端阻止信号を発生する阻止信号発生手段を備えた論理手
段を有する。当該端阻止信号は当該端送信機により通信
チャンネルを介してもう一方のターミナルの受信機へ遠
隔端阻止信号として送られる。各ターミナルの論理手段
はまた、パイロット継電手段により発生される前方事故
信号に応答して引き外し信号を発生する引き外し信号発
生手段を有する。しかしながら、引き外し阻止手段が当
該端阻止信号または遠隔端阻止信号の何れかに応答して
引き外し信号の発生を阻止する。モニター手段はパイロ
ット継電手段よりも迅速な応答特性を持つため、当該端
及び遠隔端阻止信号は前方事故信号の前に発生され、か
くしてこれらの信号が引き外し信号の発生を阻止する。
しかしながら、各ターミナルの論理手段にはパイロット
継電手段による前方事故信号の発生に応答して当該端阻
止信号゛従って遠隔端における遠隔端阻止信号を停止す
る阻止信号停止手段が設けられる。このため、最も遅い
パイロット継電手段が内部事故を検知すると各ターミナ
ルの回路遮断器が同時に引き外される。外部事故の場合
には、各ターミナルに増加信号をも発生される。順方向
で事故を検知するターミナルの引き外し動作はもう一方
のターミナルから受信した遠隔端阻止信号により阻止さ
れる。もう一方のターミナルは順方向において事故を検
知しないため引き外しが行なわれない。
大きな内部事故に応答して引き外しを迅速に行なうため
に、その大きな事故電流に応答して前方監視継電器が発
生する高速引き外し信号により阻止信号の停止を行ない
、パイロット継電手段により発生される。前方事故信号
に対する装置の応答特性を早めることが可能である。
一時的な電流方向の逆転を含む、他の保護送電線区間の
事故処理により発生される過渡現象に応答する装置の引
き外し動作を阻止するために、この継電装置には当該端
阻止信号を持続させる過渡阻止信号を発生し、また引き
外し信号の発生を送電系統の好ましくはほぼ２サイクル
に相当する所定のインターバルの間阻止する逆方向事故
感知手段が設けられる。この逆方向事故感知手段は、逆
方向距離測定継電手段と、好ましくは送電系統の１サイ
クルに相当する所定のインターバルの間所定のしきい値
を越える零相電流としきいレベルを越える逆方向地絡電
流との同時的な発生を感知する手段とを備えるのが好ま
しい。
本発明は内部事故に対する応答時間を改善すると共に両
方のターミナルで同時的な引き外しが生じるようにする
。また、他の送電線区間にお砂る事故処理に起因する過
渡現象、特にかかる過渡現象による電力の逆流に応答し
ないように安全性を向上させるものである。
以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明が利用される送電線回路の一部１を示す
、送電線回路は三相送電線３を含み、発電機５により両
鴫から給電可能である。方向比較阻止継電装置７は、送
電線３の保護送電線区間１３のターミナルＡ及びＢにそ
れぞれ設けた保護継電器９及び１１を有する。ターミナ
ルＡ及びＢにはまた、それぞれ連携の保護継電器により
作動される引き外しコイル１９及び２１を有する回路遮
断器１５及び１７が設けられている。
保護継電器９及び１１は通信チャンネル３３によりリン
クされた各ターミナルの送信機２５．２７及び受信機２
９．３１より成る通信リンク２２３を介して通信を行な
う０図示の装置では、送信機２５．２７の周波数は同一
であり、従って送信機２５，２７はそれぞれ他方のター
ミナルの受信ｍ２９．３１′ＥＬび当該端の受信機に信
号を送信する。
保ｉｉａ継電器９及び１１は変流器３３．３５及び変圧
器３７．３９により送電線３の保護区間１３の電流及び
電圧をそれぞれモニターする０本発明の好ましい実施例
では、保護継電器９及び１１はマイクロプロセッサ−に
より構成されている。
従って、変流器３３．３５及び変圧器３７．３９により
そニターされるアナログ電流及び電圧がマイクロプロセ
ッサ−４５，４７への入力のためそれぞれアナログ−デ
ジタルコンバータ４１．４３によりデジタル信号に変換
される。アナログ−デジタルコンバータは１サイクルに
つき数回（好ましい実施例では８回）印加電流及び電圧
をサンプルする。
マイクロプロセッサ−４５，４フは事故検知モジュール
４９を含むソフトウェアにより作動される。このモジュ
ールは保護送電線区間の各相の電流及び電圧のデジタル
サンプル及び零相電流及び電圧のデジタルサンプルをモ
ニターしてサイクル間でこれらの電流及び電圧の任意の
ものの所定の増加が検出されるとΔｌ及びΔＶ傷信号発
生する。これらの増加は送電線３における事故の発生を
示すように選択される０図示の装置では、これらの増加
は電流については１アンペア、電圧については７ボルト
であり、それらの変化は１２．５％以上にする必要があ
る。
Δｌ及びΔＶが所定の値以下である限り、保護継電器は
バックグランドモードで動作する。所定の限界値を越え
る電流または電圧の増加が検出されると、継電器は事故
モードに移行する。事故モードでは、インピーダンス千
ジェールが公知の態様で動作して、電流及び電圧から送
電線の複素インピーダンスを求め、そのインピーダンス
をモジュールの所定のリーチ設定値と比較して保護送電
線区間１３のもう一方のターミナルの方向の事故地点ま
での距離である前方距離を求める。計算により求めたイ
ンピーダンスの何れかがリーチ設定値以下であって事故
地点がターミナルＡとＢの間であることが指示されると
、それぞれの回路遮断器１５または１７の１以上の相に
つき引き外し信号が連携の引き外しコイル１９または２
１に送られる。保護、継電器９及び１１は少なくとも３
サイクルの間事故モードを持続するが、これは電流がそ
の前に限界値以下に減少しても変わらない。
上述したように、保護継電器９及び１１は方向比較阻止
継電装置の一部を構成する。各継電器のパイロットモジ
ュール５１はリーチが保護送電線区間１３のもう一方の
ターミナルよりさらに先に延びる前方監視距離測定継電
機能を実行する。
従って、このモジュールは内部事故だけでなく保護送電
線区間の外側の事故も検知可能である。
両方のパイロット継電器が事故を検知する場合、この事
故は内部事故である。しかしながら、一方のパイロット
継電器だけが事故を検知すると、それはその事故を検知
しないターミナルの背後において発生した外部事故であ
ることがわかる。パイロットモジュールは事故の種類が
如何なるものであれ順方向における事故地点までの距離
を求めて信号ＰＬＴＰ及びＰＬＴＧを発生する。
保護継電器９及び１０のソフトウェアには方向過電流地
絡モジュール５３も含まれる。このモジュールは逆方向
地絡電流をモニターして、この電流が逆方向における地
絡事故の発生を指示した場合ＲＤＯＧ信号を発生する。
モジュール５３はまた零相電流が事故を示す限界値を越
えた場合無指向性！。１信号を発生する。後方監視領域
３モジユール５３はターミナルから逆の方向を監視して
ターミナルより所定の距離の範囲内における全ての種類
の事故を検出する距離測定継電器である。
保護継電器９及び１０のソフトウェアはさらに、高電流
設定引き外しまたはターミナル間領域の事故に対する領
域１引き外しに応答して高速度引き外し信号Ｈ３Ｔを発
生するＨ３Ｔモジュール５５を含む。
保護継電器９及び１１に含まれるもう１つのソフトウェ
アモジュールには阻止論理モジュール５７がある。この
ソフトウェアのファンクショナルダイヤグラムを第２図
に示す、阻止論理回路の目的は継電器が連携ターミナル
の電流または電圧の所定の大きさの増加を検知して事故
検知モードに入ると当該端阻止信号を発生することであ
る。
この当該端阻止信号はまた遠隔端阻止信号としてもう一
方のターミナルにも送られる。各ターミナルにおける引
き外しは当該端或いは遠隔端阻止信号の何れかにより阻
止される。阻止信号の目的は保護送電線区間の両端の２
つの保護継電器の動作を協調させることである。阻止信
号は、パイロット継電器が作動してそれらの応答を比較
するに必要な時間が経過するまで各ターミナルにおける
引き外しを阻止する。当該端パイロット継電器が動作す
るともう１つのターミナルにおける当該端阻止信号及び
遠隔端阻止信号が停止する。もう１つのターミナルのパ
イロット継電器が動作してその当該端阻止信号及びそれ
が送信する遠隔端阻止信号を停止させた場合、両方のパ
イロット継電器が同時に引き外し信号を発生する。
第２図を参照して、事故の発生を示す所定の限界値を越
える連携ターミナルの電流または電圧の増加が事故検知
モジュール４９（第１図）により検出されると、ＯＲゲ
ート５９に印加される信号Δ■及びΔＶの一方または双
方が高レベルとなって５ＴＡＲＴ　ＣＡＲＲＩＥＲ信号
を発生させる。これは事故の発生後約２ミリ秒以内に起
こる。　５ＴＡＲＴＣＡＲＲＩＥＲ信号はＡＮＤゲート
６１に加えられ、このゲートの出力がＯＲゲート６３に
加えられる。
反転第２人力がＡＮＤゲート６１をイネーブルしている
限り、５ＴＡＲＴ　ＣＡＲＲＩＥＲ信号によりＯＲゲー
ト６３の出力に阻止信号ＢＬＯＣＫが発生し、この信号
が連携ターミナルの送信機２５または２７に加えられる
と共に通信リンク２３を介してもう１つのターミナルの
受信機２９または３１に遠隔端阻止信号として送られる
キャリア信号を発生する。ＢＬＯＣＫ信号もまた当該端
送信機により当該端阻止信号として当該端受信機に送ら
れる。
第２図でＬＯＣＡＬとして表示される当該端阻止信号及
びＲＥＭＯＴＥとして表示される遠隔端阻止信号は受信
機２９．３１により論理和をとられ、反転入力を介して
ＡＮＤゲート６５に加えられる。このゲートはもう１つ
のＡＮＤゲート６７を制御する。ＡＮＤゲート６７は、
前方監視パイロット継電器により検知される多相事故（
ＰＬＴＰ）または地絡事故（ＰＬＴＧ）を示すＰＬＴＰ
／ＰＬＴＧ信号に応答して引き外し信号を発生する。こ
の前方監視パイロット継電器の機能はパイロットモジュ
ール５１により実行される。しかしながら、ＬＯＣＡＬ
またはＲＥＭＯＴＥ阻止信号が存在する限りＡＮＤゲー
ト６７はＡＮＤゲート６５によりディスエーブルされる
ため引き外し信号は発生しない。　当該端パイロット継
電器が順方向において多相（ＰＬＴＰ）または地絡（Ｐ
ＬＴＧ）事故を検知すると、信号Ｐ　ＬＴ　Ｐ／Ｐ　Ｌ
ＴＧが高レベルとなフてＯＲゲート６９の出力が高レベ
ルとなる。このためもう１つのＯＲゲート７１の出力も
高レベルとなって５ＴＯＰ　ＣＡＲＲＩＥＲ信号が発生
し、この信号が送信機に加えられてキャリア信号の送信
を停止させる。　５ＴＯＰ　ＣＡＲＲＩＥＲ信号は５ｑ
ｕｅｌｃｈとして示される遅延回路７３を介してＡＮＤ
ゲート６１の反転入力に印加される。７３のような遅延
回路の普通の表示方法を第２図に用いた。遅延を示すブ
ロックの線の上の数字はピックアップ遅延（ミリ秒）を
示し、また線の下の数字はドロップアウト遅延を示す。
従フて、遅延回路フ３は５ＴＯＰ　ＣＡＲＲＩＥＲ信号
をＡＮＤゲート６１に直ちに印加するが、ドロップアウ
ト遅延が１５０ミリ秒ある。阻止継電におけるスケルチ
遅延の目的は当該端の遮断器が引き外された構成る時間
の間キャリアを遅らせることにある。これにより保護送
電線区間の他端の引き外しを、例えば音声サービスのよ
うな任意の他の機能のためにキャリアを再送信する前に
行なうことが可能になる。本発明の阻止継電では、スケ
ルチ機能は従来の阻止継電におけるほど重要なものでは
ない０本発明によると両方のターミナルは常に同時に引
き外されるが、これは本発明の特徴の１つである。しか
しながら、このスケルチ回路を設けるとこの装置は混合
方式、即ち保護送電線区間の他端の保護継電器に本発明
が用いられていない装置とコンパチブルになる。
５ＴＯＰ　ＣＡＲＲＩＥＲ信号はＡＮＤゲート６１をデ
ィスエーブルしてＢＬＯＣＫ信号を消滅させる。これに
よりその夕、−ミナルのＬＯＣＡＬ信号がもう一方のタ
ーミナルのＲＥＭＯＴＥ信号と同様に低レベルとなる。
他のターミナルの保ｉｉ継電器もその事故を検知した場
合、同様にそのＬＯＣＡＬ信号が第１のターミナルのＲ
ＥＭＯＴＥ信号と同様に低レベルとなる。
ＬＯＣＡＬ及びＲＥＭＯＴＥ信号が共に低レベルである
と、受信機２９及び３１の出力が低レベルどなる。ここ
で、ＡＮＤゲート６５へのもう１つの反転入力に印加さ
れるＴＢＭ信号が低レベルであり、スイッチフ５が閉位
置にあると仮定すると、ＰＬＴＰ／ＰＬＴＧ信号が遅延
回路７６により設定された遅延インターバルの間高レベ
ルにある時、ＡＮＤゲート６５によりＡＮＤゲート６７
がイネーブルされる。遅延回路フロはゼロから３２ミリ
秒まで２ミリ秒間隔で設定可能なチャンネル協調タイマ
ーである。この遅延回路は一方のターミナルにおいて本
発明を用いるが、他方のターミナルでは別の遅い阻止継
電器を用いる場合にのみ必要である。もう一方の継電器
もまた本発明により構成されたものであり、チャンネル
時間が１０ミリ秒以下である場合、Ｔはゼロに設定され
る。ＡＮＤゲート６フがイネーブルされた状態では、Ｐ
ＬＴＰ／ＰＬＴＧ信号により引き外し信号が発生される
。スイッチ７５を用いて説明した阻止継電を選択するこ
とが可能である。
ターミナル間の保護領域に高電流事故が発生した場合継
電器の動作をスピードアップするために、高速度引き外
し信号Ｈ３ＴをＯＲゲート６９に印加してＢＬＯＣＫ信
号を停止させる。これにより当該端阻止信号と共にもう
一方のターミナルの遠隔端阻止信号の停止が速やかに行
なわれ、このため、通信リンクのリセット時間により通
常、引合外し信号の発生が遅れる。
一方のターミナルに小潮流状態が存在する場合、そのタ
ーミナルのパイロット継電器は内部事故に応答してピッ
クアップしないことがある。
この場合、何れのターミナルでも引き外しができない。
小電梳源のあるターミナルは事故を検知しないため引き
外しが行なわれず、またもう一方のターミナルも小潮流
ターミナルからのΔＶまたはΔＩ信号により始動された
遠隔端阻止信号を引き続き受信するため引き外しが起こ
らない。この問題を解決するために、パイロット継電器
からのＰＬＴＰ／ＰＬＴＧ信号をＡＮＤゲート７７に反
転入力を介して印加し、そのＡＮＤゲートの出力を３２
ミリ秒のピックアップ遅延を有する遅延回路７９を介し
てＯＲゲート６９に加える。ＯＲゲート５９の出力もま
たＡＮＤゲート７７に加える。かくして、ＰＬＴＰ／Ｐ
ＬＴＧ信号が３２ミリ秒（２サイクル）以内に高レベル
にならない場合、ＢＬＯＣＫ信号が停止する。これによ
り、もう一方のターミナルの遠隔端阻止信号も停止され
てその遮断器の引き外しが可能となる。連携の回路遮断
器が開であるとき高レベルである５２ｂ信号が１８０ミ
リ秒のピックアップ遅延を持つ遅延回路８１を介して印
加され、ＢＬＯＣＫ信号を停止させて、もう一方の遮断
器が当該端遮断器が開位置にあり送掌線側電位が用いら
れているとき内部事故に応答して引き外される。　１８
０ミリ秒のタイマーの遅延により、当該端の母線事故の
処理時遠隔端におけるオーバートリップが防止される。
外部事故の処理中に発生する過渡現象による誤った引き
外しを防止するために過渡阻止信号ＴＢＭが発生される
。ＴＢＭはＯＲゲート６３を介してＢＬＯＣＫ信号を持
続させ、ＡＮＤゲート６５の反転入力を介して引き外し
信号の発生を阻止する。逆方向の事故に応答して方向過
電流モジュール５３により発生される！。、及びＲＤＯ
Ｇ信号はＡＮＤゲート８３に加えられ、その出力が１６
ミリ秒の遅延回路８５を介してＯＲゲート８７に加えら
れる。ＯＲゲート８フへの第２の人力はＲＥＶＥＲ５Ｅ
　Ｚ３Ｐ／Ｘ３Ｇ信号であり、この信号は第１図のモジ
ュール５４により検出される逆方向距離相または地絡事
故に応答して高レベルとなる。
ＯＲゲート８７の出力は遅延回路８９を介してＴＢＭ信
号を発生するＡＮＤゲート９１に加えられる。遅延回路
８９はＴＢＭ信号を３２ミリ秒（２サイクル）の間持続
させる。
第４図は、第３図に示したターミナルＡ、Ｂ間に発生す
る内部事故に応答する阻止継電装置の動作を示すタイミ
ング図である。タイミング図は第６及び８図のタイミン
グ図と共に下記のユニットのピックアップ及びリセット
時間を以下のように想定している。
内部事故の場合、第４図に示すように両方のターミナル
のΔ■／ΔＶ信号が事故の２ミリ秒後に高レベルとなっ
てＢＬＯＣＫ信号を発生させる。当該端阻止信号ＬＯＣ
ＡＬはその３ミリ秒後に高レベルとなるが、この３ミリ
秒は通信リンクのピックアップ時間であり、各ターミナ
ルは同時に遠隔端阻止信号ＲＥＭＯＴＥを受信する。従
って、受信機の信号ＲＣＶＲが高レベルとなってＴＲＩ
Ｐ信号を阻止する。ターミナルＡにおけるパイロット継
電器は事故の発生後１４ミリ秒して事故を感知しくＰＬ
ＴＰ／ＰＬＴＧが高レベルとなる）、ＢＬＣＯＫを停止
させる。これによりターミナルＡにおけるＬＯＣＡＬ信
号及びターミナルＢにおけるＲＥＭＯＴＥ信号が３ミリ
秒後に停止される。ターミナルＡのＰＬＴＰ／ＰＬＴＧ
信号及びＬＯＣＡＬ信号の停止にかかわらず、ターミナ
ルＡはターミナルＢより依然としてＲＥＭＯＴＥ信号を
受信中であるため引き外し信号を発生せず、従ってＲＣ
ＶＲは高レベルにあってＴＲＩＰを阻止している。ター
ミナルＢも事故を感知しない（ＰＬＴＰ／ＰＬＴＧが低
レベル）ため引き外されず、このターミナルのＲＣＶＲ
はＬＯＣＡＬが高レベルにあるため高レベルであり、Ｔ
ＲＩＰが阻止されている。
ターミナルＢのパイロット継電器が事故を感知すると、
ＰＬＴＰ／ＰＬＴＧが高レベルとなってＢＬＯＣＫを停
止させ、３ミリ秒後にターミナルＢのＬＯＣＡＬ及びタ
ーミナルＡのＲＥＭＯＴＥが停止される。従って、各タ
ーミナルのＲＣＶＲ信号が低レベルとなってパイロット
モジュールからの当該端ＰＬＴＰ／ＰＬＴＧ信号により
ＴＲＩＰが発生される。この装置は、低速の通信チャン
ネルを用いる場合には高速引き外し信号Ｈ３Ｔによりス
ピードアップすることが可能である。
第５図に示した外部事故に対するシステムの応答を第６
図のタイミング図で説明する。ターミナルＡでは事故は
前方であるため、最初内部事故の場合と同様に応答する
。ターミナルＢでは、逆方向地絡電流ＲＤＯＧ及び限界
値■。１を越える零相電流の検出に応答して事故後１６
ミリ秒してＴＢＭが高レベルとなる。いずれのターミナ
ルも外部事故に応答して引き外されない、ターミナルＡ
はターミナルＢからＲＥＭＯＴＥ阻止信号を受信中であ
るため引き外されない、ターミナルＢもそのパイロット
継電器が事故を感知しないため引き外されない。
第６図の例では、外部事故が２９ミリ秒の時点で生じる
送電線区間の回路遮断器により引き外される。ターミナ
ルＢの前方監視パイロット継電器は外部事故の処理が相
により一様でない場合発生する過渡現象に応答してピッ
クアップし、ＢＬＯＣＫを発生中のＡＮＤゲート６１の
出力を停止させることがある。このため、引き外し継電
器のリセットが遅いとターミナルＡにおいて誤った引き
外しが起こることがある。ＴＢＭ論理回路はＢＬＯＣＫ
信号を持続させ外部事故が処理された後短い期間キーイ
ング動作を維持することによってこの問題を解決する。
４８ミリ秒後、ΔＩ／ΔＶ信号が低レベルとなる（本装
置は事故発生後３サイクルの間Δ■／ΔＶを維持する）
。このためターミナルＢのＰＬＴＰ／ＰＬＴＧが低レベ
ルとなる。ＴＢＭ信号は遅延回路８９が外部事故が引き
外される２９ミリ秒のところから３２秒後（事故発生後
６１ミリ秒）タイムアウトすると低レベルとなる。この
ためターミナルＢのＬＯＣＡＬ信号及びターミナルＡの
ＲＥＭＯＴＥ信号が停止された３ミリ秒後継電器のリセ
ットが起こる。
（以　下　余　白） 第７Ａ図はターミナルＡと８間の保護送電線区間に平行
な送電線区間Ａ’　−Ｂ’　における外部事故を示す。
ターミナルＢ°が２９ミリ秒後に引き外され、またター
ミナルＡ°がゆっくりと引き外されると仮定すると、タ
ーミナルＡＢ間の保護送電線区間には電力の逆流が生じ
る。第８図はこの場合のタイミング図を示す、外部事故
が用台外される前に、ターミナルＡ、Ｈの継電器は単一
送電線系統の外部事故の場合と同様に応答する。
２９ミリ秒後に外部事故が用台外され且つ電力が逆流し
た後、ターミナルＡ％ＢのΔ！／ΔＶ信号は高レベルを
持続する。ターミナルＡにおいて、前方監視継電器は電
力の逆流に応答してリセットされる（ＰＬＴＰ／ＰＬＴ
Ｇが低レベルとなる）、そこで電力逆流状態のもとて内
部事故が発生したと仮定する。第７Ｂ図に示すように、
この事態が発生するとターミナルＡ、Ｂの両方において
前方に電流が流れる。Ｂにおける前方監視継電器は４３
ミリ秒の時点において内部事故を感知するが、ＴＢＭに
より維持されるＬＯＣＡＬ阻止信号により引き外しが生
じない、この例では、ターミナルＡのパイロット継電器
が４９ミリ秒の時点において内部事故に応答してピック
アップする。ターミナルＡのパイロット継電器のリセッ
ト後１５０ミリ秒の間スケルチタイマーが５ＴＯＰＣＡ
ＲＲＩＥＲ信号を持続させるためターミナルＡにはＬＯ
ＣＡＬ阻止信号は存在しない、しかしながら、ターミナ
ルＡの引き外しはターミナルＢのＴＢＭ信号により持続
されるＲＥＭＯＴＥ信号により阻止される。ターミナル
ＢのＴＢＭはターミナルＢの逆方向電流継電器が電流の
逆転と共にドロップアウトした３２ミリ秒後にドロップ
アウトする。その後、この例ではＴＢＭが６１ミリ秒の
時点においてドロップアウトする。このためターミナル
ＢのＬＯＣＡＬ信号が停止され、またターミナルＡのＲ
ＥＭＯＴＥ信号が３ミリ秒後に停止されて、ターミナル
Ａ及びＢの回路遮断器が同時に引き外される。　電力の
逆流時的部事故が発生しなかったならば、逆方向電流継
電器が電力の逆流を検知したときＴＢＭはターミナルＡ
において発生されていたであろう、かくして、スケルチ
遅延回路はＢＬＯＣＫを１５０ミリ秒の間阻止するので
あるが、ＴＢＭがＢＬＯＣＫを発生させて、ターミナル
ＡにＬＯＣＡＬ阻止信号を、またターミナルＢにＲＥＭ
ＯＴＥ阻止信号を発生させる。
ターミナルＢでは、パイロット継電器がピックアップし
、ターミナルＢのＴＢＭ信号が３２ミリ秒の間阻止作用
を行なったであろう。しかしながら、ターミナルＢにお
ける引き外しはその後ターミナルＡからのＲＥＭＯＴＥ
信号により阻止されていたであろう。ターミナルＡのＴ
ＢＭ信号はターミナルＡの逆方向電流継電器が電力逆流
状態の消滅後ドロップアウトした後３２ミリ秒の間持続
されるであろう、その前に内部事故が発生した場合には
、上述した場合と同様両方のターミナルにおいて内部事
故による引き外しが生じるが、それはターミナルＡにお
けるＴＢＭがドロップアウトするまで遅延されるであろ
う。
上述の例は本発明によりさらに最悪の状態でも保護が得
られることを示している。
上述したように本発明は好ましい例ではマイクロプロセ
ッサを利用した保護継電装置によりて実現される。第１
０乃至１２図は第２図に示した論理回路を実現する適当
なソフトウェアのフローチャートを示す。パイロット引
き外し論理回路のフローチャートを第１０図に、過渡阻
止モード論理回路のフローチャートを第１１図に、また
キャリア送信論理回路のフローチャートを第１２図に示
した。また、第２図の論理回路はそれらの機能に関して
は別々の論理回路により実現することが可能である。
本発明は従来の阻止継電装置と比較して特異な利点を提
供する。キャリアを始動するためにΔＩとΔＶを用いる
と、Δ■及びΔＶがパイロット引き外しユニットよりも
常に速いため装置が迅速に始動し且つ確実な動作特性が
得られる。また、Δ■とΔＶが保護送電線区間の両端に
おいてキャリアを同時に始動させる。このため、チャン
ネル協調を行なうためのタイミングが減少し、システム
の引き外し時間がスピードアップされまた内部事故の場
合引き外しが同時に起こる。さらに、本発明は零相電流
が通常の使用状態として生じる系統に起こる問題を解決
することができる。
最後に、必要な電気量、ΔＩ、ΔＶ、逆方向Ｚ３Ｐ　／
Ｚ３Ｇ　、　　Ｉ　、、及びＲＤＯＧは全て市販ノマイ
クロプロセッサ式保護継電装置において得られるもので
ある。　本発明の特定実施例を詳細に説明したが、当業
者には本明細書の全体の教示から見て種々の変形例及び
設計変更が想到されるであろうことが理解される。従っ
て、開示した特定の構成は例示のためのみであって本発
明の範囲を限定するものではなく、本発明の範囲は頭書
した特許請求の範囲の幅全体及びそれら全ての均等物を
含むものとして理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による方向比較阻止継電装置を組み込
んだ送電線回路の一部のブロック図である。 第２図は、第１図の方向比較阻止継電器の一部を示す論
理回路図である。 第３図は、送電線回路における内部事故の位置を示す概
略図である。 第４図は、第３図に示した事故に応答して第１図の装置
が動作する態様を示すタイミング図である。 第５図は、送電線回路における外部事故の位置を示す概
略図である。 第６図は、第５図に示した外部事故に応答して本発明が
動作する態様を示すタイミング図である。 第７Ａ図は、平行な送電線区間を含みその区間内におけ
る外部事故を示す送電線回路の拡張部分の概略図である
。 第７Ｂ図は、第７Ａ図に示した外部事故の後の内部事故
を示す第７Ａ図に類似の概略図である。 第８図は第７Ａ、第７Ｂ図に示した順序の事故に応答し
て本発明が動作する態様を示すタイミング図である。 第９図は、本発明によるパイロット引き外し論理回路を
実現するコンピュータープログラムのフローチャートで
ある。 第１０図は、本発明の過渡阻止モードを実現するコンピ
ュータープログラムのフローチャートである。 第１１図は、本発明によるキャリア送信論理回路を実現
するコンピュータープログラムのフローチャートである
。 １・・・・送電線回路 ３・・・・三相送電線 （５）・・・・発電機 ９．１１・・・・保護継電器 １３・・・・保護送電線区間 （１５，１７）・・・・回路遮断器 １９．２１・・・・引き外しコイル ２３・・・・通信リンク ２５．２７・・・・送信機 ２９．３１・・・・受信機 ３３・・・・通信チャンネル ４１．４３・・・・アナログ−デジタルコンバータ４９
・・・・事故検知モジュール ５１・・・・パイロットモジュール ５３・・・・方向過電流モジュール ５４・・・・逆方向領域３モジユール ５５・・・・高速引き外しモジュール ５７・・・・阻止論理回路モジュール 出願人：　　ウエスチンクへウス・エレクトリック・コ
ーポレーション代　理　人：加膿　紘一部（ほか１名）
９−ミ丁＞ＶＡ ＦＩＧ。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）引き外し信号に応答して電流を遮断する回路遮断
    器を両端に備えた所定長さの送電線区間を事故から保護
    する方向比較阻止継電装置であって、前記装置が、送電
    線区間の各端部に連携させた、その端部の回路遮断器の
    引き外し信号を選択的に発生させるターミナルユニット
    と、ターミナルユニット間において信号を送受する通信
    チャンネルとを有し、各ターミナルユニットが、 送電線区間の連携端部の電流及び電圧をモニターして事
    故状態を示す電流及び電圧の所定の増加に応答して増加
    信号を発生する手段と、送電線区間の連携端部の電流に
    応答し、もう一方のターミナルユニットの方向において
    所定長さの送電線区間より先に延びる前方監視領域を有
    し、前方監視領域内の事故を示す電流に応答して前方事
    故信号を発生し、且つ前記事故に前記モニター手段より
    もゆっくりと応答する前方監視パイロット継電手段と、 通信チャンネルを介してもう一方のターミナルユニット
    に信号を送信する送信機手段と、 通信チャンネルを介してもう一方のターミナルユニット
    から信号を受信する受信機手段と、前記増加信号に応答
    して当該端阻止信号を発生する阻止信号発生手段を有す
    る論理手段とより、なり、 前記送信機手段は通信チャンネルを介して当該端阻止信
    号をもう一方のターミナルユニットに送信し、前記受信
    機手段はもう一方のターミナルユニットにより遠隔端阻
    止信号として送信された当該端阻止信号を受信し、 前記論理手段はさらに前方事故信号に応答して引き外し
    信号を発生する引き外し信号発生手段と、当該端阻止信
    号または遠隔端阻止信号のいずれかに応答して引き外し
    信号発生手段による引き外し信号の発生を阻止する引き
    外し阻止手段と、前方事故信号に応答して阻止信号発生
    手段による当該端阻止信号、従ってもう一方のターミナ
    ルユニットにより受信される遠隔端阻止信号を停止させ
    る阻止信号停止手段とを有し、 引き外し信号がターミナル間の内部事故の場合にのみ各
    ターミナルにおいて発生され且つ各ターミナルにおいて
    実質的に同時に発生されることを特徴とする方向比較阻
    止継電装置。
  2. （２）前記モニター手段が、電流及び電圧を１サイクル
    につき複数回サンプルしてデジタル信号サンプルを得、
    前記電流及び電圧の連続サイクルの間対応デジタル信号
    サンプルを順次比較して、前記所定の大きさを越える増
    加に応答して増加信号を発生する手段を有することを特
    徴とする請求項第（１）項に記載の継電装置。
  3. （３）各ターミナルユニットがターミナルユニット間の
    大事故に応答して高速引き外し信号を発生する高速引き
    外し手段を有し、前記阻止信号停止手段が高速引き外し
    信号に応答して阻止信号発生手段による当該端阻止信号
    、従って遠隔端より受信される遠隔端阻止信号の発生を
    停止することを特徴とする請求項第（１）項に記載の継
    電装置。
  4. （４）所定のインターバルの間前方事故信号が存在しな
    い場合、前記増加信号に応答して阻止信号発生手段によ
    る当該端阻止信号、従って遠隔端より受信される遠隔端
    阻止信号の発生を停止するため阻止信号停止手段に印加
    される信号を発生する手段を有する弱潮流保護手段を具
    備してなることを特徴とする請求項第（１）項に記載の
    継電装置。
  5. （５）前記所定のインターバルがモニターされる電流及
    び電圧のほぼ２サイクルに相当することを特徴とする請
    求項第（４）項に記載の継電装置。
  6. （６）前記ターミナルユニットがもう一方のターミナル
    から離れる逆方向の事故に応答して過渡阻止信号を発生
    する逆方向事故感知手段を有し、前記阻止信号発生手段
    が過渡阻止信号に応答して当該端阻止信号、従って遠隔
    端より受信される遠隔端阻止信号を発生することを特徴
    とする請求項第（１）項に記載の継電装置。
  7. （７）前記引き外し阻止手段が過渡阻止信号に応答して
    引き外し信号発生手段による引き外し信号の発生を阻止
    することを特徴とする請求項第（６）項に記載の継電装
    置。
  8. （８）各ターミナルユニットが前記過渡阻止信号を所定
    のインターバルの間維持する手段を具備してなることを
    特徴とする請求項第（７）項に記載の継電装置。
  9. （９）前記所定のインターバルが連携ターミナルにおけ
    る送電線区間の電流及び電圧のほぼ２サイクルに相当す
    ることを特徴とする請求項第（８）項に記載の継電装置
    。
  10. （１０）前記逆方向事故感知手段が逆方向距離測定継電
    手段よりなることを特徴とする請求項第（６）項に記載
    の継電装置。
  11. （１１）前記逆方向事故感知手段が過渡阻止信号を所定
    のインターバルの間維持する手段を有してなることを特
    徴とする請求項第（１０）項に記載の継電装置。
  12. （１２）前記逆方向事故感知手段が所定のしきい値を越
    える零相電流及び逆方向過電流継電手段に応答すること
    を特徴とする請求項第（６）項に記載の継電装置。
  13. （１３）前記逆方向事故感知手段が過渡阻止信号の発生
    を所定のインターバルの間遅延させる手段を有してなる
    ことを特徴とする請求項第（１２）項に記載の継電装置
    。
  14. （１４）前記所定のインターバルが連携ターミナルにお
    ける電流及び電圧のほぼ１サイクルに相当することを特
    徴とする請求項第（１３）項に記載の継電装置。
  15. （１５）前記逆方向事故感知手段も逆方向距離測定継電
    手段を有してなることを特徴とする請求項第（１３）項
    に記載の継電装置。
JP2049115A 1989-02-28 1990-02-28 方向比較阻止継電装置 Pending JPH02273024A (ja)

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