JPH0232853B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、環線系統（ループ状送電系統）の保
護を司る保護継電装置に関するものである。

従来の環線系統の保護継電装置の構成を第１図
に示す。図示例は４需要家の場合であつて、電源
変電所Ｔと４個所の需要家D₁〜D₄の母線１を送
電線２によりループ状に結んだ系統を５区間に分
けて表示線（パイロツトワイヤ）継電器（短絡
用、地絡用）３により保護する構成としている。
この場合、変電所Ｔには事故検出のための継電器
（不足電圧継電器及び地絡過電圧継電器）４を設
置している。なお、５は遮断器、６は各需要家
D₁〜D₄の変圧器である。

第２図は上記構成の保護継電装置のトリツプシ
ーケンスを示すもので、短絡事故時には事故検出
継電器４の不足電圧継電器の接点４Ｓと表示線継
電器３の短絡保護出力接点３Ｓが共に閉路したと
き、また地絡事故時には事故検出継電器４の地絡
過電圧継電器の接点４Ｇと表示線継電器３の地絡
保護出力接点３Ｇが共に閉路したときに引外しコ
イルTCが励磁されるようになつている。

上述したように従来形の保護継電装置は次のよ
うな問題点を持つている。

(1) 需要家D₁〜D₄の受電設備の内に電力の供給
側（一般に電力会社）の保護継電装置が並設さ
れているので、保護装置の保守・運用に困難さ
を増し、多くの労力を要する。

(2) 系統変更、運用変更に伴つて保護継電器の性
能に限界を生じるため、需要家設備や系統容量
に制限を加える必要がある。

(3) 地下変電所の増加、縮小形変電所の設置等に
対し、保護継電装置も縮小化が要請されている
が、従来形では機械的な構造上縮小化が困難で
ある。

(4) 整定変更機能、故障記録機能、制御表示機
能、計測機能等に対するフレキシビリテイがな
い。

本発明は上記のような問題点を解消し、保守・
定期点検及び運用・変更が容易で小形化が可能な
環線系統の保護継電装置を提供することを目的と
する。

以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。

第３図は本発明の一実施例を示すもので、１は
需要家D₁〜D₄の母線、２はこの需要家D₁〜D₄の
母線１と変電所Ｔとをループ状に結ぶ送電線、５
はしや断器、６は変圧器、７は各需要家D₁〜D₄
に設置された子局装置、８は伝送線、例えば搬送
対よりケーブル、９はある特定点、例えば変電所
Ｔに設置された親局装置である。前記伝送線８は
親局装置９と各子局装置７を結ぶためのものであ
る。なお、上りとは各需要家D₁〜D₄のCT情報
（Ｒ・Ｔ、Ｏ相）としや断器５の情報であり各子
局装置７から親局装置９に伝送される。また、下
りとは親局装置９で処理された保護出力結果ある
いは各需要家D₁〜D₄のしや断器５トリツプ指令
であり、親局装置９から各子局装置７に伝送され
る。この実施例では、上り、下り情報とも親局装
置９と子局装置７−１〜７−４が放射状に結ばれ
ているために１対１の対応となる。

前記子局装置７は、少なくともその設置点の電
流を検出してアナログ−デイジタル変換する検出
部と、遮断器５に操作指令信号を付与する出力部
と、情報の授受を行う伝送部とを有する。

また、前記親局装置９は、第４図に示すように
構成されている。即ち、電気−光変換器９１１
Ａ，９１２Ａ，９１１Ｂ，９１２Ｂ、光−電気変
換器９２１Ａ，９２２Ａ，９２１Ｂ，９２２Ｂ、
伝送インタフエイス回路９３、変電所Ｔの送電端
電流・母線電圧情報の入力変換回路９４、遮断器
トリツプ指令を発するＩ／Ｏ（入出力）回路９５、
主検出リレー（短絡表示線継電器、地絡表示線継
電器）と事故検出リレー（不足電圧継電器、地絡
過電圧継電器）の機能をデイジタル処理で実現す
る処理回路（マイクロコンピユータ）９６、ダブ
ルループ系統の場合の転送遮断指令の発生手段９
７等により構成されている。前記インタフエイス
回路９３、入力変換回路９４、Ｉ／Ｏ回路９５、
処理回路９６はデータバスを介して接続されてお
り、更に伝送インタフエイス回路９３は光フアイ
バーケーブル、各光−電気変換回路及び電気−光
変換回路を介して前記伝送線８に接続されてい
る。

第５図は前記親局装置９の保護処理方式を示す
ものであり、第１図に示した従来形CT交差接続
の方式と異なり、各需要家のCT情報が親局装置
に伝送されるため、CT非接続方式となる。つま
り、線路２−１〜２−５の保護と各需要家の母線
１−１〜１−４の保護を分離して、各々線路保護
用リレー１０−１〜１０−５と母線保護用リレー
１１−１〜１１−４で行うことになる。この結
果、保護感度は著しく向上する。

なお、１２は事故検出部である。

次に、動作について述べる。各需要家D₁〜D₄
のCT情報、遮断器情報は伝送線８を通して親局
装置９に伝送され、電気−光変換器９１１Ａ，９
１１Ｂ、光フアイバーケーブル、光−電気変換器
９２１Ａ，９２１Ｂ、伝送インタフエイス回路９
３を通してマイクロコンピユータ９６に入力され
る（上り情報）。また、変電所Ｔの送電端電流、
母線電圧は入力変換回路９４を通してマイクロコ
ンピユータ９６に入力される。マイクロコンピユ
ータ９６は、これらの入力により第５図に示した
方式の保護処理（主検出、事故検出）を行い、そ
の結果の一部をＩ／Ｏ回路９５から変電所の遮断
器トリツプ指令、ダブルループ系統の場合の他ル
ープの転送遮断指令として出力する。また、他の
結果は伝送インタフエイス回路９３、電気−光変
換器９１２Ａ，９１２Ｂ、光フアイバーケーブ
ル、光−電気変換器９２２Ａ，９２２Ｂを介して
伝送線８へ送出し、更にこの伝送線８を通して各
需要家へ遮断器トリツプ指令として伝送する（下
り情報）。

第６図〜第１０図は本発明の他の実施例を示す
ものである。

第６図は第４図と略同様の構成であるが、この
場合には処理回路（マイクコンピユータ）９６は
主検出リレーの機能を担当し、事故検出リレーの
機能は別の処理回路９８に担当させている。この
処理回路９８は事故検出リレー回路９８−１と変
電所母線電圧の入力変換回路９８−２を備えてい
る。また、Ｉ／Ｏ回路９５の出力は主検出リレ
ー、事故検出リレーの論理積出力である。

なお、上り情報は前記実施例と同様であるが、
下り情報は主検出リレーと事故検出リレーの論理
積出力である。また、事故検出用の回路９８は従
来形リレーに置換してもよい。

このように、主検出リレーと事故検出リレーの
機能を別個な手段で処理することによつて実現す
ると、リレーの信頼度が向上する。

前記各実施例は放射状の伝送路の場合である
が、第７図に示すように各需要家D₁〜D₄の上り、
下り情報を子局装置７−１〜７−４を通るループ
状の伝送路を介して授受する場合にも適用可能で
あり、その場合の親局装置９は第４図、第６図の
インタフエイス回路９３と変換器９１２Ａ，９１
２Ｂ，９２１Ａ，９２１Ｂの間の流れが点線矢印
のようになり、それに伴つて電気−光変換器９１
１Ａ，９１２Ｂと光−電気変換器９２１Ａ，９２
２Ｂが置き換えられる。

第８図は、各需要家D₁〜D₄の上り情報は各子
局装置７から親局装置９へ右回りと左回りの両方
向の放射状伝送路を用いて伝送し、下り情報は右
回り、左回りのループ状伝送路を用いて伝送する
場合であり、この場合の親局装置の構成を第９図
に示す。

各需要家の左回り系の上り情報と左回り系の下
り情報はケーブル８−１を通して親局装置９へ伝
送される。親局装置９においては第４図の場合と
同様な処理が行われる。保護処理結果は変電所遮
断器トリツプ指令、転送遮断指令、下り情報とな
る。下り情報はケーブル８−１を通して各需要家
にその遮断器トリツプ指令として伝送される（Ａ
系）。

この動作はＢ系についても同じである。そし
て、子局装置では、Ａ系とＢ系の各下り情報の論
理積あるいは論理和をとり、最終トリツプ信号と
する。

なお、変電所遮断器トリツプ指令はＡ系の補助
リレーX₁₁，X₂₁とＢ系の補助リレーX₁₂，X₂₂の
論理積出力となつている。

第１０図は転送遮断を必要とする場合であり、
９Ａ，９Ｂは甲ループ、乙ループの親局装置であ
る。親局装置９Ａ，９Ｂは他のループの親局装置
から転送遮断指令１００Ａまたは１００Ｂを受取
つたときにはその信号を下り情報の一部としてケ
ーブル８−１，８−４を通して各子局装置へ伝送
するようになつている。

転送遮断指令は次の場合に必要となる。

ａ地点事故…０−１ 転送遮断 信号１００Ａ ｂ地点事故…０−２ 転送遮断 信号１００Ａ ｃ地点事故…０−３ 転送遮断 信号１００Ｂ ｄ地点事故…０−４ 転送遮断 信号１００Ｂ 以上のように、本発明による環線系統の保護継
電装置は、環線系統の各需要家に、電気的条件を
検出する検出部、遮断器に操作指令信号を付与す
る出力部及び伝送情報の授受を行うための伝送部
の必要最少限の構成要素とした子局装置を設置す
るとともに、各子局装置と伝送線により放射状伝
送路、あるいはループ状伝送路が形成されるよう
に結び、情報を一個所に集中して保護判定を行う
親局装置をある特定点、例えば変電所に設置した
ことにより、次のような利点が生じる。

(1) 保守・定期点検が容易 親局より子局に下り情報を使つて点検指令を
与えることにより、全システムの点検が自動的
に行え、人が子局に出向かなくてもよく、労力
が軽減される。

(2) 保護リレーの運用・変更が容易 親局装置のソフトウエアのみを変更すればよ
い。

(3) 後備保護機能の向上 従来形に比して広範囲な差動を組めるので、
後備保護機能の向上が図れる（例えば第５図に
おいて、主保護は線路２の両端データによつて
差動リレーを構成するが、後備は線路２を２区
間または３区間の如く範囲を広げた保護が容易
にできる）。

(4) 子局装置の小形化 子局は検出部、出力部、伝送部が小勢力の電
子回路となるため、装置の小形化が可能とな
り、縮小形変電所等にも適用できる。

(5) 整定変更、故障記録、計測・制御表示等が可
能 親局装置には各子局の検出情報等が全て収集
されるとともに、子局に遮断器の制御情報及び
整定情報が伝送可能であるため、様々な機能を
付加することができる。

(6) 保護の信頼度向上 伝送系の２系列構成により伝送の信頼度が向
上するとともに、非交差接続の保護方式が可能
となり、保護感度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の環線系統の保護継電装置の一例
を示す系統構成図、第２図は同保護継電装置のト
リツプシーケンス回路図、第３図は本発明の一実
施例を示す系統構成図、第４図は同実施例におけ
る親局装置の構成図、第５図は同実施例における
親局装置の保護方式を示す系統構成図、第６図〜
第１０図は本発明の他の実施例を示す構成図であ
る。 １……需要家の母線、２……送電線、５……遮
断器、６……変圧器、７……子局装置、８……伝
送線、９……親局装置、９３……伝送インタフエ
イス回路、９４……入力変換回路、９５……Ｉ／
Ｏ回路、９６……処理回路（マイクロコンピユー
タ）、９８……事故検出用の処理回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 線路保護リレーと母線保護リレーを備えた環
   線系統において、 各需要家に少なくともその点の電気的条件を検
   出してアナログ−デイジタル変換する検出部、遮
   断部に操作指令信号を付与する出力部及び伝送情
   報の授受を行う伝送部を有する子局装置を各々設
   置する一方、各子局装置と伝送ケーブルで放射状
   あるいはループ状に結ばれ、各子局装置からの電
   流、遮断器情報や変電所送電端電流、母線電圧等
   の受信情報が電気−光変換器、光フアイバーケー
   ブル、光−電気変換器、伝送インタフエイス回路
   を通じてマイコンに入力され所定の保護判定動作
   を行つて子局装置への指令情報と変電所遮断器ト
   リツプ指令情報を作成する親局装置を変電所等に
   設置したことを特徴とする環線系統の保護継電装
   置。 ２ 主検出リレーと事故検出リレーの機能を情報
   の一括処理によつて得る親局装置とした特許請求
   の範囲第１項記載の環線系統の保護継電装置。 ３ 主検出リレーと事故検出リレーの機能を別個
   の処理手段によつて得る親局装置とした特許請求
   の範囲第１項記載の環線系統の保護継電装置。 ４ 上りは右回り、左回りの両方向の放射状伝送
   路、下りは右回り、左回りの両方向のループ状伝
   送路とし、かつ右回り系と左回り系の保護処理を
   別個の処理手段で行う親局装置とした特許請求の
   範囲第１項記載の環線系統の保護継電装置。 ５ 転送遮断指令を発生して相手ループの親局装
   置に渡す手段と、転送遮断指令の受信時にそれを
   下り情報として子局装置へ伝送する手段とを有す
   る親局装置とした特許請求の範囲第１項記載の環
   線系統の保護継電装置。