JPH0241252B2

JPH0241252B2 -

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Publication number: JPH0241252B2
Application number: JP58035525A
Authority: JP
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-04
Publication date: 1990-09-17
Also published as: EP0119042B1; EP0119042A1; US4561120A; JPS59162711A; DE3472507D1

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、保護継電装置、特に電気所で取り込
んだ端子情報を光伝送手段により伝送し合い、こ
の端子情報量をもとにして電力系統を保護する保
護継電装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

近年、通信伝送路として光フアイバーによる光
通信回線を用いる技術が、保護制御の分野におい
ても広く普及してきている。この光伝送による信
号の伝送は、外界の影響、特に電磁障害を受けな
いと云う極めて優れた特長を有する。このため情
報伝送に高信頼度が要求される保護継電装置への
適用が計画されつつある。この光伝送を適用した
計画中の技術を第１図の単線結線図によつて説明
する。なお、第１図は電気所Ａに注目して描かれ
ており、電気所Ｂについても同様に構成されてい
るものとする。

第１図において、S_AＣ，S_Bは電気所Ａ，Ｂの
夫夫の背後電源である。送電線１に連らなる電気
所Ａ，Ｂの系統電流I〓_A，I〓_Bは変流器２_Aによつて
夫夫後段の保護回路で処理するのに適する信号S₀
に変換される。変流器２_Aの出力信号S₀はリレー
３_Aに入力される。このリレー３_Aは被保護対象で
ある送電線１（厳密には変流器設置点よりも図示
内部側の送電線に事故が生じた場合に動作する事
故区間検出リレーであり、例えば電流差動リレ
ー、位相比較リレー、パイロツトワイヤーリレー
である。ここではリレー３の一例として電流差動
リレーを説明する。そして、このリレー３_Aにお
いては信号S₀を動作判定に用いると共に、光伝送
路４を介して相手端に伝送する。この光伝送を行
なうため、リレー３_Aは信号S₀をPCM光端局装置
（以下光端局と云う）５_Aの入力仕様に合致した信
号S₁に変換して光端局５_Aに出力する。そして光
端局５_Aは、前記信号S₁と他の入力信号とを多重
化し、電気信号を光信号に変換した信号S₂を得
て、これを光伝送路４へ出力する。更に光端局５
_Ａは、光伝送路４を介して入力したＢ電気所から
の光信号S₃を電気信号に変換すると共に、多重化
されている信号を分離し、この分離した信号S₄を
リレー３_Aに出力する。又、信号S₄は後述するエ
ラー検出回路６_Aにも入力する。リレー３_Aでは相
手端電気所から受信した信号S₄をリレー内の信号
レベルに変換して得た信号と、自電気所信号S₀と
から電流の瞬時値に関する動作判定を行なう。こ
の判定結果が送電線１の故障であるとリレー出力
S₅を出力する。

一方、エラー検出回路６_Aは信号S₄を入力し、
該信号の異常、即ち、光伝送路の異常を監視し、
異常を検出するとリレー出力を無効にするリレー
ロツク信号S₆を出力する。論理回路７_Aは前記し
たリレー出力S₅とリレーロツク信号S₆とを入力
し、リレー出力S₅が入力されリレーロツク信号S₆
が入力されないとき、トリツプ出力S₇を出力して
しや断器８_Aをトリツプする。又、エラー検出回
路６_Aにおいて信号S₄の異常が検出されると、リ
レーロツク信号S₆が論理回路７_Aに入力されてト
リツプが阻止される。

なお以上説明した保護継電システムは以下の如
く公知例がある。

「昭和56年電気学会全国大会講演論文集、No.
1081、光伝送によるFMキヤリア電流差動リレ
ー」にて開示されている技術である。

本文献の技術はリレー３の入出力信号S₁，S₄
が搬送波を系統電流信号で周波数変調（FM）
したFM波であり、光端局５のインターフエイ
スとしてPCM24端局装置を用いる、いわゆる
FMキヤリア電流差動リレーである。そしてリ
レー３における動作判定はアナログ信号が使用
されており、エラー検出回路６では帯域外周波
数の検出や、隣りあつたFM波の周期比較等に
よりFM波の異常を監視することで伝送系の異
常を検出するものである。

特公昭57−9292号にて開示されている技術で
ある。本文献の技術はリレー３の入出力信号
S₁，S₄がデイジタル符号化された信号であり、
両電気所においてサンプリングが同期して行な
われて、デイジタル符号化された電流情報が互
に伝送される。又、エラー検出回路６における
誤り検出法としては、周知のレベル低下検出、
パリテイ検出、巡回符号検出及び２連照合など
が併用されている。なお本開示技術において
は、光伝送を用いることは明示されていない
が、光伝送が適用可能であることは容易に推測
できる。

「昭和56年電気学会全国大会No.1083、光
PCM伝送を用いた電流差動保護リレー装置」
等で開示されているものがある。この文献例で
は子局の電流情報がデイジタル化され光電送に
よつて親局に送られる。一方、親局では受信さ
れたデイジタル信号をアナログ信号に変換し、
このアナログ信号を用いて電流差動保護方式に
よる動作判定を行ない、判定結果を子局側に光
伝送を用いて送るものである。又、エラー検出
回路６では信号パターン検定や信号喪失検出に
より光伝送不良を検出している。

〔背景技術の問題点〕

上記した各従来保護システムのいずれの方式に
おいても、光伝送における伝送不良が発生する
と、トリツプ回路の出力をロツクすることによ
り、リレー入力情報不良によりリレーが誤動作し
てもミストリツプに至らぬように対処している。
この処置により一時的な伝送不良に対しては問題
解決となるが、継続的な伝送系故障、例えば光ケ
ーブルの破損や焼損に対しては次のような問題が
ある。

即ち、第１図で説明したように伝送系不良が継
続するとトリツプロツクが継続することになり、
このトリツプロツクの間に系統故障が発生する
と、その故障除去は後備保護に頼らざるを得な
い。しかし後備保護に依存するしや断器トリツプ
による故障除去は、主保護によるしや断器トリツ
プに比して限時トリツプであるため遅れを生じて
しまう。この故障除去の遅れは故障状況によつて
は系統が危険な状態に陥る可能性がある。なお後
備保護用リレーのうち、第１段の距離リレーは瞬
時トリツプを行なう場合もあるが、第１段の距離
リレーでは相手母線までの送電線全長の80％程度
を保護対象としているために、残り20％の区間
（相手母線近傍）の系統故障では動作できない。
又、次のような問題もある。

更に、光伝送のための光フアイバーの布設を送
電線の架空地線に内蔵する方式が国内外で実用化
されつつある。この光フアイバー複合架空地線の
使用は光フアイバー専用のルートを用意する必要
がないので極めて経済的である。しかしこのよう
な系統構成において、例えば鉄塔倒壊、火災によ
る燃損及び地震等による破壊などの如き事態が発
生すると、系統故障と同時に光伝送が停止する。
そのため系統故障の発生にもかかわらずリレーは
ロツクされてしまい、系統故障の除去は後備保護
用リレーに依存せざるを得ない。又、光フアイバ
ーが送電線に併設される場合、例えば地中送電線
管路内での併設の場合でも全く同じ問題がある。

なお、光伝送においては、一般に光フアイバー
及び光端局予備を設け、伝送系不良時に切換えて
用いる２重化を行なつているが、この構成であつ
ても上記鉄塔倒壊の事態に対しては何ら対策にな
つてはいない。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解決することを目的とし
てなされたものであり、光伝送を用いて情報伝送
を行なう保護装置において、系統故障と同時に光
伝送路の不良や断線が生じても速やかに系統故障
を除去し得る保護継電装置を提供することを目的
としている。

〔発明の概要〕

本発明では電力系統の被保護区間両端の電気所
で光伝送手段を介して電気所情報を送受し合い、
この電気所情報により保護動作を行なう保護継電
装置において、相手端からの電気量と自端の電気
量とに応動する第１の継電装置と、自端の電気量
のみに応動する第２の保護装置とを夫々もうけ、
これらの各保護装置を光伝送路からのエラー検出
回路と信号断検出回路とによつて制御することに
より、光伝送路の故障及び光伝送路と送電線の故
障とを弁別して速やかに故障除去するものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。第２図
は本発明による保護継電装置の一実施例構成図で
ある。第２図においても、電気所Ａに注目して図
を描いているが、電気所Ｂも同様に構成されてい
ることはいうまでもない。第２図において第１図
と同一符号は同一機能を有している。リレー９_A
は例えば距離リレーであつて変流器２_Aと計器用
変圧器１０_Aとから夫々系統電流及び系統電圧を
入力し、故障点が動作範囲内にあるか否かを判定
する。この動作範囲としては少なくとも送電線１
の全て（電気所Ａ−Ｂ間の送電線）がカバーされ
るように設定される。そしてリレー９_Aが動作と
判定するとリレー９_Aは動作出力S₈を出力する。
信号断検出回路１１_Aは光端局５_Aからの出力信号
S₄を入力し、前記信号S₄の信号断を検出したとき
許可信号S₉を出力する。AND回路１２_Aはリレー
９_Aからの動作出力S₈と信号断検出回路１１_Aから
の許可信号S₉とを入力し、前記動作出力S₈と許可
信号S₉とが共に入力されたとき、トリツプ出力
S₁₀を出力する。OR回路１３_Aはトリツプ出力S₇
とトリツプ出力S₁₀とを入力し、どちらか一方が
入力されたとき、しや断器８_Aをトリツプする信
号S₁₁を出力する。その他の構成は第１図と同じ
であるため説明は省略する。

なお、リレー９_Aの応動原理は従来周知の距離
リレーの原理を用いることができ、例えば｜Z〓／２ I〓｜−｜V〓−Z〓／２ I〓｜−K₀＞０…(
1) の判定式によるモー特性とすることができる。

但し、V〓：電圧入力、I〓：電流入力（信号S₀） Z〓：系統インピーダンスに対応した整定値 K₀：定数又、信号断検出回路１１_Aは周知の伝送系信号
断検出方法を用いることができるが、以下にその
例を示す。

即ち、リレー３_AがFMキヤリア電流差動リレ
ーの場合には、FM波の信号断を検出することに
なるが、例えば特公昭56−42216号にて開示され
ているFM波形の波高値検出方法を用いることが
できる。この方法はFM波が予定値より小さくな
ることで信号断を検出する。そしてリレー３_Aの
入出力信号S₁，S₄がパルス信号であるときは、必
らず「１」の信号を含む同期パターンを用いた
り、所定ビツト毎「１」の信号を挿入する方法等
が一般に用いられてパルス信号が連続「０」にな
ることがないような信号伝送フオーマツトが採用
されている。そのため所定期間以上「０」信号が
連続したとき信号断と判定することができる。こ
こで述べた信号断検出方法は、ごく一般に使用さ
れ公知であるので詳細な回路構成の説明は省略す
る。

次に動作を各場合毎に説明する。

先ず、光伝送路４と光端局５_Aとからなる光伝
送系が正常な場合、この場合は光伝送系がすべて正常であるため、
エラー検出回路６_Aからはリレーロツク信号S₆は
出力されないのでトリツプ出力回路７からはリレ
ー３の出力S₅が出力可能となる。又、信号断検出
回路１１_Aからは許可信号S₉は出力されないので、
AND回路１２_Aはリレー９_Aの出力S₈の出力を阻
止する。したがつて光伝送系が正常である場合
は、従来構成と同じく、リレー３_Aによる故障検
出が行なわれ、出力S₅がトリツプ出力S₁₁となる。

次にノイズ等による伝送信号のエラー発生（デ
ータ誤り）の場合、伝送信号にエラーが発生すると、エラー検出回
路６_Aにより不良が検出され、リレーロツク信号
S₆が出力されて論理回路７_Aの出力が阻止される
ことは従来と同様である。一方、信号断検出回路
１１_Aは伝送信号のエラーを信号断とは判定せず、
したがつて許可信号S₉を出力しない。そのため
AND回路１２_Aからのトリツプ出力は阻止され
る。したがつて伝送信号のエラー発生時は従来同
様、その発生期間のみリレー３_Aの出力が阻止さ
れてデータ誤まりによる誤動作はない。

第３図は故障発生時の動作を説明するためのタ
イムチヤートである。そして第３図ａは送電線の
故障のみが発生した場合、第３図ｂは伝送信号断
のみが発生した場合、第３図ｃは送電線の故障と
伝送信号断とが同時に発生した場合を示す。な
お、ここでは信号S₄はPCM信号の例で示してい
る。

第３図ａは時刻t₀において送電線１に故障が発
生し、変流器２_Aの出力信号S₀に電流が流れ、リ
レー３_Aへの信号S₄が正常な場合である。したが
つてエラー検出回路６_A及び信号断検出回路１１_A
は共に応動することなく、リレー３_Aは応動に要
する時間（動作時間）ΔT₁だけ遅れた時刻t₁にリ
レー出力S₅を出力する。この場合信号S₄が正常で
あるため、エラー検出回路６_Aのリレーロツク信
号S₆は「０」のままであり、したがつてトリツプ
出力S₇及び信号S₁₁はリレー出力S₅と同時に「１」
となる。

一方、故障発生によりリレー９_Aはこれを検出
し、動作時間ΔT₂後の時刻t₂にリレー出力S₈を発
生するが、信号S₄が正常であるため信号断検出回
路１１_Aは許可信号S₉を発生せず「０」のままで
ある。したがつてトリツプ出力S₁₀は「０」のま
まとなる。故にしや断器８_Aはトリツプ出力S₇に
よつてトリツプされる。

第３図ｂは信号S₄の信号断が時刻t₃〜t₇の間発
生した場合である。この信号断の発生によりリレ
ー３_Aは時刻t₃から動作時間ΔT₁遅れてリレー出
力S₅を発生し、時刻t₇から復帰時間ΔT₃遅れてリ
レー出力S₅を復帰する。一方、エラー検出回路６
_Ａは信号S₄の断により時刻t₄にリレーロツク信号
S₆を出力し、時刻t₉に復帰する。又、信号断検出
回路１１_Aは許可信号S₉を時刻t₅に出力し時刻t₁₀
に復帰する。このリレーロツク信号S₆の出力及び
許可信号S₉の出力はリレー出力S₅の出力より速や
く出力され、これらはt₄＜t₅＜t₆の関係を有して
いる。

又、信号断の復帰時にはリレーロツク信号S₆及
び許可信号S₉の復帰はリレー出力S₅の復帰時刻t₈
より遅れるよう構成され、一般に、t₈＜t₉＜t₁₀の
関係にある。故に、時刻t₆〜t₈の間のリレー出力
S₅の誤動作に対してリレーロツク信号S₆が「１」
となるためトリツプ出力S₇は出力されない。又、
信号S₄の信号断が発生してもリレー９_Aの入力は
正常であり、したがつてリレー９_Aは誤動作しな
い。そのため許可信号S₉は時刻t₅〜t₁₀の間「１」
となるが、トリツプ出力S₁₀は出力されない。以
上のようにトリツプ出力S₇及びトリツプ出力S₁₀
ともに出力されないために信号S₁₁は「０」のま
まである。

第３図ｃは時刻t₁₁において、送電線１の故障
と信号S₄の断とが同時に発生した場合である。先
ず信号S₄の断によりエラー検出回路６_Aからのリ
レーロツク信号S₆は時刻t₁₂で「１」となり、又、
信号断検出回路１１_Aからの許可信号S₉は時刻t₁₃
で「１」となる。一方、リレー３_Aは故障発生時
刻t₁₁より動作時間ΔT₁だけ遅れた時刻t₁₄にリレ
ー出力S₅を出力するが、リレーロツク信号S₆が
「１」であるためトリツプ出力S₇は「０」のまま
である。しかしリレー９_Aは、この故障に対して
故障発生時刻t₁₁より動作時間ΔT₂だけ遅れた時
刻t₁₅にリレー出力S₈を出力する。したがつて時
刻t₁₅においてトリツプ出力S₁₀は「１」となり、
出力S₁₁が「１」となつてしや断器８_Aはトリツプ
される。故に、この信号断が鉄塔倒壊等による送
電線１の故障と同時に発生したとすれば、リレー
９_Aにより故障が検出されて、しや断器８_Aがトリ
ツプされることを意味している。なお、この信号
断が送電線１の故障とは無関係の場合はリレー９
_Ａは動作しない。したがつて信号断検出による警
報出力（図示しない）後、手動にてリレー９_Aを
ロツクする措置をとることにより誤動作すること
はない。

第４図は本発明による保護継電装置の他の実施
例構成図である。

本実施例では信号断検出回路１１_Aによる信号
断検出後の一定時間TM間のみ、リレー９_Aの動
作出力S₈の出力により出力S₁₀及びS₁₁を出力する
ようにしている。

図中の符号１ないし１３_Aは第２図に対応して
いる。本実施例ではAND回路１２_Aの一方の入力
端と信号断検出回路１１_Aとの間にワンシヨツト
回路１４_Aを介在させ、この信号断検出回路１１_A
の動作後の所定時間（ワンシヨツト時間T_M）の
みワンシヨツト回路を介してリレー９_Aの出力を
導出するように構成している。要するに、信号断
検出回路１１_Aからの許可信号S₉の出力後の所定
時間（T_M）以後は、リレー９_Aの出力を禁止する
ことであり、このことは以下に述べるように外部
事故時の該しや断の確率を更に減少させる。

即ち、リレー９_Aは（鉄塔崩壊による）内部事
故時に確実に動作するようにするため、次区間な
どにおける外部事故であつても動作する。したが
つて第２図の実施例で、信号断が検出されS₉が出
力されている間に、外部事故があつてリレー９_A
が動作すれば、しや断器８Ａが誤しや断される。

しかし、鉄塔崩壊のような場合を除いて、信号
断と電力系統の事故とが接近した時間に発生する
確率は極めて稀である。したがつて、前述のよう
に信号断が警報されてから手動によりリレー９_A
をロツクしても、外部事故による誤しや断が起こ
る虞れは稀である。

しかし、外部事故による誤しや断の確率は僅か
な値ではあるが、信号断が検出されてからリレー
９_Aをロツクするまでの時間に比例する。本実施
例はリレー９_Aを一定時間T_M後に自動ロツクする
ようにし、外部事故誤しや断の可能性を著しく小
さくするものである。

時間T_Mは、鉄塔崩壊に際して光伝送路に異常
を生じてから、地絡などの送電線事故が起こるま
での時間よりも長くするので、保護区間内部の鉄
塔崩壊を保護するのに支障は無い。

第５図は動作説明のためのタイムチヤートであ
り、時刻t₁₁において送電線１の故障と信号S₄の
断とが同時に発生した場合である。

第５図のタイムチヤートで第３図ｃと異なると
ころはワンシヨツト回路１４_Aの出力S₁₂が追加さ
れたことと、これに伴ないトリツプ出力S₁₀及び
S₁₁が変つたことのみである。

即ち、出力S₁₂は信号断検出回路１１_Aからの許
可信号S₉の出力時間t₁₃からワンシヨツト時間T_M
遅れた時刻t₁₆まで「１」となる。ここでリレー
９_Aは時刻t₁₃とt₁₆の間の時刻t₁₅にて動作する。し
たがつてトリツプ出力S₁₀はAND回路１２_Aによ
るため時刻t₁₅〜t₁₆の間、出力S₁₁は「１」とな
る。

なお、出力S₁₁が「１」である時間（t₁₅−t₁₆）
はしや断器８_Aをトリツプするのに必要な出力S₁₁
の保持時間を必要とする。しかしT_Mとしては、
例えば鉄塔倒壊時、電線断による信号断から送電
線が地絡を生ずるまでの所要時間以上としていた
める充分な保持時間が確保できる。

上記説明ではワンシヨツト回路を挿入するとし
て説明したが、これに限定されるものではなく、
入力信号の入力時点から一定期間のみ出力する機
能を有するものであれば、いかなるものでも良い
ことは明らかである。

第６図は光端局５_Aと信号断検出回路１１_Aとの
接続関係の一実施例構成図である。第６図におい
て、光端局５_Aは第１の多重回路１５₁，１５₂〜
１５ｎ、第２の多重回路１６、光−電気変換回路
（Ｏ／Ｅ）１７及び電気−光変換回路１８から構
成されている。第１の多重回路１５₁〜１５ｎは
リレー３_Aからの出力信号S₁を入力し、他の入力
と共に時分割多重して信号S₁₃₁〜S₁₃nに変換する
と共に、第２の多重回路１６からの信号S₁₄₁〜
S₁₄nから信号S₄を分離する。第２の多重回路１６
は信号S₁₃₁〜S₁₃nを入力し時分割多重して信号
S₁₅に変換すると共に、信号S₁₆を信号₁₄₁〜S₁₄nに
分離する。そして光−電気変換回路１７は光伝導
路４からの相手端信号S₃を電気信号S₁₆に変換し
て出力する。又、この信号S₁₆は信号断検出回路
１１_A′に入力する。一方、電気−光変換回路１８
は電気信号である信号S₁₅を光信号S₂に変換して
出力する。

以上の構成からなる光端局装置としては、例え
ば第１の多重回路１５₁〜１５ｎがPCM−₂₄端局
であり、信号S₁₃₁〜S₁₃n及びS₁₄₁〜S₁₄nがPCM1
次群（1.5Mb／ｓ）、信号S₁₅，S₁₆がPCM2次群
（6.3Mb／ｓ）であつて、第２の多重回路１６が
PCM−6M多重変換装置の公知のものが夫々存在
する。このとき信号S₁，S₄は音声チヤンネルを使
用することになる。この場合、信号断検出回路１
１_A′は信号S₁₆を直接入力する構成であるため第
２図の信号断検出回路１１_Aに比較して、より伝
送速度の速い信号、即ち、変化の速い信号を判定
することになる。更に、信号断検出回路１１_A′の
検出範囲に、第１、第２の多重回路１５₁〜１５
ｎ，１６が含まれないため、系統故障と同時故障
の可能性の高い構成部分での信号断が信号断検出
回路１１_A′により検出されることから、信号断検
出回路１１′の不要応動を減少できる。

なお上記実施例では、光−電気変換回路１７か
らの出力S₁₆によつて信号断検出を行なつたが、
第２の多重回路１６の出力S₁₄₁〜S₁₄nのうちの一
つによつて行なつても良いことは明らかである。
又、光端局５内における多重変換回路、即ち、第
１、第２の多重回路は、各回路毎に信号断検出機
能を有し、アラームを出力するのが普通である。
したがつて、このアラーム出力を許可信号S₉とし
て用いることも可能である。

第７図は本発明による保護継電装置の更に他の
実施例である。

そして本実施例では光端局及び光伝送路を２重
化してシステムの信頼性を向上させようとするも
のである。

図中の符号１ないし１３_Aは第４図に対応して
いる。光端局５_A1，５_A2は光端局５_Aを２分割し
たものである。そのうち光端局５_A1は常時使用す
る装置であつて、信号S₁を入力し多重化された光
信号S_2A1を光伝送路４₁に出力すると共に、光信
号S_3A1を入力して分離した信号S_4A1を出力する。
光端局５_A2は予備用の装置であつて、前記光端局
５_A1と同様に、信号S₁を入力し多重化された光信
号S_2A2を出力すると共に、光信号S_3A2を入力して
信号S_4A2を出力する。ここで光伝送路４₁は４芯
のフアイバーケーブルを収納し、信号S_2A1，
S_2A2，S_3A1及びS_3A2の伝送に使用する。切換回路
１９_Aは前記した信号S_4A1及びS_4A2を夫々入力し、
常時は信号S_4A1を信号S₄として出力し、後述する
切換信号S₁₅を入力したとき、信号S_4A2を信号S₄
として切換えて出力する。信号断検出回路１１_A
は信号S₄の信号断を検出する第１の許可信号S₉を
切換指令回路２０_AとAND回路２１_Aに夫々出力
する。そして切換指令回路２０_Aは前記した第１
の許可信号S₉を入力すると切換信号S₁₅を切換回
路１９_AとAND回路２１_Aに出力する。ここで
AND回路２１_Aは前記第１の許可信号S₉と前記切
換信号S₁₅とを入とし、共に入力「有」の時、第
２の許可信号S₁₆をAND回路１２_Aに出力する。

なお、前記切換指令回路２０_Aは、例えばセツ
ト／リセツト回路を用い、セツト入力に第１の許
可信号S₉を入力する構成とすれば容易に実現でき
る。

次に動作であるが、常時は光端局５_A1により信
号の送受信が行なわれ、この送受信信号は夫々
S_2A1及びS_3A1である。この状態でリレー入力とな
る信号S_4A1に信号断が発生すると、信号断検出回
路１１_Aにより信号断が検出されて第１の許可信
号S₉が出力される。一方、切換指令回路２０_Aは、
この許可信号S₉を入力すると切信号S₁₅を切換回
路１９_Aに出力し、光端局５_A1の使用を予備側５_A
_２に切換えて信号S_4A2を信号S₄に接続する。

今、信号断の原因が信号S_3A1のみにあり、信号
S_3A2が正常である時は、光端局を切換えたことに
より信号S₄が正常となり、信号断検出回路１１_A
の出力である第１の許可信号S₉は復帰する。した
がつて、この場合は、AND回路２１_Aの入力は切
換信号S₁₅のみとなつてAND条件が成立せず、第
２の許可信号S₁₆は出力されない。

一方、光伝送路４₁が切断されたような場合に
は、光端局の切換え後も第１の許可信号S₉は出力
されたままとなる。したがつてAND回路２１_Aの
２つの入力である第１の許可信号S₉と切換信号
S₁₅とが共に「有」の条件となつて第２の許可信
号S₁₆が出力される。以下前記した各場合の動作
をする。

要するに、光端局及び光フアイバーケーブルを
２重化したシステムにおいて、２つの信号路が共
に信号断の時、伝送系を信号断と判定することが
でき、不要なリレー応動を極力抑えることができ
る。更に本実施例は３重化の如き多重化したシス
テム構成であつても、それらが全て不良であると
判定する方法を同様に採ることに適用できる。

なお、本実施例によると、光端局５_A1の出力
S_4A1の信号断を検出した時、切換信号S₁₅が出力
されてから切換回路１９_Aが切換わるまでの僅か
な時間、第１の許可信号S₉と切換信号S₁₅とが共
に「有」のときがあることになるが、このラツプ
時間が問題になる場合には、例えばAND回路２
１_Aに限時動作機能をもたせればよい。

第８図は本発明による保護継電装置の更に他の
実施例構成図であり、前記同様光端局及び光伝送
路を２重化した場合である。

本実施例では信号断検出回路を２組もうけて光
端局を含めた光伝送路を監視し、信号S_4A1，S_4A2
が共に信号断と判定された場合に第２の許可信号
S₁₆を出力しようとするものである。

図中の符号ないし２１_Aは第７図に対応する。
２２_Aは切換判定回路であつて信号S₄を入力し、
信号S₄を監視することによつて、常時使用の光端
局５_A1の出力S_4A1と切換回路１９_Aとを含めた不
良監視をし、常時使用の光端局５_A1が使用不可と
判定した時、切換信号S₁₅を出力して光端局を予
備用光端局５_A2に切換える。又、信号断検出回路
は１１_A1及び１１_A2と２組もうけ、夫々光端局５
_Ａ１，５_A2の出力S_4A1，S_4A2を入力し、許可信号
S_9A1，S_9A2をAND回路２１_Aに出力する。AND回
路２１_Aは許可信号S_9A1とS_9A2とを入力し、共に
信号「有」、即ち、信号S_9A1，S_9A2が共に信号断
と判定された時、第２の許可信号S₁₆を出力する。

なお、切換判定回路２２_Aは一般に使用されて
いる回路であり、例えばエラー検出回路６_Aと同
一種のエラーを検出し、この検出が頻発したこ
と、又は継続したことを判定して切換信号S₁₅を
出力する。更に切換回路２２_Aは、信号S₄を入力
するよう構成されているが、信号S_4A1を入力して
もよい。そして切換判定回路２２_Aのエラー検出
方法は前記した如く、エラー検出回路６_Aと同一
にすることが可能であるため、切換判定回路２２
_Ａの入力をエラー検出回路６_Aの出力S₆とし、切換
判定回路２２_Aではエラー頻度及び継続時間のみ
検出するようにしてもよい。

上記した本実施例の構成によれば、信号断の検
出を各光端局毎に実施するため、切換待ちの時間
が不要であり、光伝送路４₁の断に対して速やか
に第２の許可信号を出力することができる。

又、第７図及び第８図において説明した実施例
では光伝送用ケーブルが２組用いられているが、
光伝送用ケーブルを１組とし、光端局のみ２重化
構成としてもよいことは明らかであり、更に２端
子構成であつた系統構成を多端子構成としても同
様に適用可能である。

更に、リレー３_Aは電流差動リレーとして説明
したが、これを位相比較リレーとしてもよい。即
ち、両端子の電気量に応動するリレーであればよ
いからであり、同様にリレー９_Aは過電流リレー
であつても差し支えない。要は系統故障を検出で
きればよいからである。

又、上記した実施例では各構成要素を夫々独立
した回路で説明したが、何らこれに限定されるも
のではなく、マイクロコンピユータ等を用いた保
護継電器、即ち、デジタルリレーと称されるもの
を用いれば、周知のようにリレー３_A、リレー９_A
及び周辺回路は同一回路にてソフト処理により実
現できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば電力系統の
被保護区間両端の電気所で光伝送手段を介して電
気所情報を送受し合い、この電気所情報により保
護動作を行なう保護継電装置において、相手端か
らの電気量と自端の電気量とによつて応動する第
１の保護装置と、自端の電気量のみに応動する第
２の保護装置とを夫々もうけ、光伝送路からのエ
ラー検出回路と信号断検出回路とによつて各保護
装置を制御するよう構成したので、光伝送路の不
良や断線が生じた場合、特に光伝送路と系統故障
が同時に発生する場合に系統故障を速やかに除去
することのできる保護継電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光電送路を用いた保護継電装置の従来
構成の単線結線図、第２図は本発明による保護継
電装置の一実施例構成図、第３図は故障発生時の
動作を説明するためのタイムチヤートであり、第
３図ａは送電線の故障のみが発生した場合、第３
図ｂは伝送信号断のみが発生した場合、第３図ｃ
は送電線の故障と伝送信号断とが同時に発生した
場合である。第４図は本発明による保護継電装置
の他の実施例構成図、第５図は動作説明のための
タイムチヤート、第６図は光端局と信号断検出回
路との接続関係の一実施例構成図、第７図は本発
明による保護継電装置の更に他の実施例構成図、
第８図は本発明による保護継電装置の更に他の実
施例構成図である。１……送電線、２_A……変流器、３_A……電流差
動リレー、４，４₁……光伝送路、５_A，５_A1，５
_Ａ２……光端局装置、６_A……エラー検出回路、７_A
……論理回路、８_A……しや断器、９_A……距離リ
レー、１０_A……電圧変成器、１１_A，１１_A1，１
１_A2……信号断検出回路、１２_A，２１_A……
AND回路、１３_A……OR回路、１４_A……ワンシ
ヨツト回路、１５₁〜１５ｎ……多重回路、１６
……多重回路、１７……光−電気変換回路、１８
……電気−光変換回路、１９_A……切換回路、２
０_A……切換指令回路、２２_A……切換判定回路。

Claims

【特許請求の範囲】１電力系統の被保護区間両端の電気所で光伝送
手段を介して電気所情報を送受し合い、この電気
所情報により保護動作を行なう保護継電装置にお
いて、光伝送手段を介して相手端の少なくとも一
つから伝送されてくる電気量と自端電気量とによ
つて電力系統故障を検出する第１の保護装置と、
自端のみの電気量によつて電力系統故障を検出す
る第２の保護装置と、光伝送手段からの異常信号
を検出するエラー検出回路と、前記光伝送手段か
らの信号断を検出する信号断検出回路と、前記エ
ラー検出回路からの出力が存在しないことを条件
にして第１の保護装置からの出力を発生する第１
のトリツプ手段と、前記信号断検出回路からの許
可信号が存在することを条件にして第２の保護装
置からの出力を発生する第２のトリツプ手段と、
前記第１、第２の各トリツプ手段のいずれか一方
が存在するとき、しや断器をトリツプさせる手段
とを備えたことを特徴とする保護継電装置。２電力系統の被保護区間両端の電気所で光伝送
手段を介して電気所情報を送受し合い、この電気
所情報により保護動作を行なう保護継電装置にお
いて、少なくとも２重化構成を有する光伝送手段
を介して相手端電気所の少なくとも一つから伝送
されてくる電気量と自端電気量とによつて電力系
統故障を検出する第１の保護装置と、自端のみの
電気量によつて電力系統故障を検出する第２の保
護装置と、２重化構成を有する光伝送手段からの
異常信号を切換回路を介して個々に検出するエラ
ー検出回路と、前記２重化構成された光伝送手段
からの信号断故障を切換回路を介して検出する信
号断検出回路と、前記信号断検出回路からの信号
が入力されて前記切換回路に切換指令を出力する
切換指令回路と、前記エラー検出回路からの出力
が存在しないことを条件にして第１の保護装置か
らの出力を発生する第１のトリツプ手段と、前記
信号断検出回路からの第１の許可信号が発生する
とき前記切換回路を切換えて、２重化構成のうち
の他方の光伝送手段へ切換え、再度信号断検出回
路からの第１の許可信号が存在しないことを条件
にして第２の許可信号を発生し、これに伴ない第
２の保護装置からの出力を発生する第２のトリツ
プ手段と、前記第１、第２の各トリツプ手段のい
ずれか一方が存在するとき、しや断器をトリツプ
させる手段とを備えたことを特徴とする保護継電
装置。３電力系統の被保護区間両端の電気所で光伝送
手段を介して電気所情報を送受し合い、この電気
所情報により保護動作を行なう保護継電装置にお
いて、少なくとも２重化構成を有する光伝送手段
を介して相手端電気所の少なくとも一つから伝送
されてくる電気量と自端電気量とによつて電力系
統故障を検出する第１の保護装置と、自端のみの
電気量によつて電力系統故障を検出する第２の保
護装置と、２重化構成を有する光伝送手段からの
異常信号を切換回路を介して個々に検出するエラ
ー検出回路及び切換判定回路と、前記２重化構成
された光伝送手段からの信号断故障を独立して
個々に検出する第１及び第２の信号断検出回路
と、エラー検出回路からの出力が存在しないこと
を条件として第１の保護装置からの出力を発生す
る第１のトリツプ手段と、前記各信号断検出回路
からの第１の許可信号が共に存在するとき第２の
許可信号を発生し、これに伴ない第２の保護装置
からの出力を発生する第２のトリツプ手段と、前
記第１、第２の各トリツプ手段のいずれか一方が
存在するとき、しや断器をトリツプさせる手段と
を備えたことを特徴とする保護継電装置。４第２の保護装置の動作時間は信号断検出回路
の出力後の所定時間であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項又は第２項又は第３項記載の保
護継電装置。