JPH04299019A - Ｐｃｍ電流差動継電装置の再閉路回路 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は送電線を保護する保護継
電装置の再閉路回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、送電線を保護する保護継電装置
には再閉路回路が付加されており、送電線に系統事故が
発生した場合は、送電線の両端に設けた保護継電装置が
動作して送電線両端のしゃ断器をトリップさせ、所定の
線路無電圧時間経過後に、再閉路指令をしゃ断器へ与え
てしゃ断器を再閉路させるのが通例である。

【０００３】送電線の保護装置として近年の主流は、デ
ィジタルコンピュータを用いたＰＣＭ電流差動継電装置
であり、これは送電線の電流をＣＴを介して取込み、こ
のＣＴの２次電流をディジタル量に変換して電流データ
を得た後に、送電線の両端の装置間で伝送手段を介して
相互に伝送し、電流差動保護を実現する。また、しゃ断
器の開閉状態等も同時に装置内に取込み制御データとし
、先の電流情報と合わせて相互に伝送していることは周
知である。

【０００４】また、再閉路の方式としては、系統の安定
度維持を目的として１秒程度以下で再閉路を実施する高
速度再閉路，高速度再閉路が実施できない場合に１０〜
２０秒程度で系統復旧することを目的とした中速度再閉
路，高速度再閉路を失敗した時に１分程度でしゃ断器を
再投入させることを目的とした低速度再閉路が組合せて
用いられることが多い。ここで、高速度再閉路において
は、送電線の事故相のしゃ断器のみをしゃ断した後に再
閉路させる単相再閉路あるいは多相再閉路と、事故相と
同時に健全相を含む送電線の３相をしゃ断器でしゃ断し
た後に再閉路させる３相再閉路がある。一方、電力系統
において、発電機の動揺を軽減する目的で、発電機側の
端子の高速度再閉路を相手端より遅らせて、送電線の永
久事故により相手端の再閉路が失敗した場合は、発電機
側の端子を再閉路させないようにすることがしばしばあ
る。

【０００５】これについて図７，図８を用いて説明する
。図７は電力系統の図でＡ端とＢ端はしゃ断器２Ａ，２
Ｂ及びＣＴ１０１Ａ，１０１Ｂを介して接続される。Ａ
端子，Ｂ端子の電流はＣＴ１０１Ａ，ＣＴ１０１Ｂを介
してＰＣＭ電流差動継電装置１００Ａ，１００Ｂに導入
され、前記１００Ａ，１００Ｂ間は伝送手段により相互
にデータの送受信が行なわれる。各端の線路側にはＰＴ
１０４Ａ，１０４Ｂが設けられ線路電圧を装置１００Ａ
，１００Ｂに導入し、線路電圧の有無を電圧継電器によ
り検出できる。なお、Ｂ端の背後に発電機１０３Ｂがあ
り、Ｂ端高速度再閉路をＡ端より遅らせるようにした場
合である。

【０００６】ここで図７（ａ）　に示すように送電線に
事故Ｆが発生すると、両端のしゃ断器２Ａ，２Ｂがしゃ
断し、所定の線路無電圧時間経過後に図７（ｂ）　に示
すように装置１００Ａの高速度再閉路指令によりしゃ断
器２Ａが再閉路し、図７（ｃ）　に示すように永久事故
で事故Ｆが継続すれば装置１００Ａが動作し、しゃ断器
２Ａを再しゃ断させる。図７でＢ端はＰＴ１０４Ｂを介
して線路電圧が確立したことを確認して高速度再閉路を
実施するよう構成（図２で詳述）するので、図７（ｂ）
　で事故Ｆが永久事故である時は、Ｂ端の高速度再閉路
は実施されず、事故Ｆが消滅している時は高速度再閉路
が実施される。以上の応動によりＢ端の発電機１０３Ｂ
への動揺を軽減させている。ここで、高速度再閉路の方
式が事故のみをしゃ断する単相再閉路又は多相再閉路の
場合は、線路側のＰＴ１０４Ｂは３相分設ける必要があ
る。

【０００７】次に図８により再閉路回路の例について説
明する。高速度再閉路使用条件回路１の出力とＣＢ入条
件２はＡＮＤ回路２１を介してオンディレイタイマ４１
に接続され、タイマ４１とトリップ指令条件３はＡＮＤ
回路２２を介して高速度再閉路起動回路４に入力を与え
る。高速度再閉路起動回路４の出力はオンディレイタイ
マ４２，４３を駆動する。線路電圧有検出回路１５の出
力はオンディレイタイマ４９を介しＯＲ回路３５へ入力
され、ＯＲ回路３５の別の入力へは再閉路の先行端条件
１６を接続し、ＯＲ回路３５の出力，高速度再閉路連系
条件回路５の出力及びタイマ４２の出力はＡＮＤ回路２
３を介して高速度再閉路指令回路６へ入力される。ＡＮ
Ｄ回路２３の出力とタイマ４３の出力はＯＲ回路３１を
介して再閉路起動回路４のリセット入力へ接続される。

【０００８】中速度・低速度再閉路使用条件回路７の出
力とＣＢ入条件２は、ＡＮＤ回路２４を介してオンディ
レイタイマ４４に接続され、タイマ４４とトリップ指令
条件３はＡＮＤ回路２５を介して低速度再閉路起動回路
８及び中速度再閉路起動回路９に入力を与える。低速度
再閉路起動回路８の出力はオンディレイタイマ４５を介
して、中速度再閉路起動回路９の出力は、オンディレイ
タイマ２６を介してＯＲ回路３２へ接続され、ＯＲ回路
３２の出力はＡＮＤ回路２６及びインヒビット回路６１
の許可入力側へ接続される。ＡＮＤ回路２６の残りの入
力及びインヒビット回路６１の禁止入力側には、中速度
・低速度再閉路連系条件回路１０の出力が接続され、Ａ
ＮＤ回路２６の出力は、中速度・低速度再閉路指令回路
１１へ入力されると同時にＯＲ回路３４へも入力される
。ＯＲ回路３４の残りの入力はインヒビット回路６１の
出力がオンディレいタイマ４７を介して接続され、ＯＲ
回路３４の出力は低速度再閉路起動回路８のリセット入
力へ接続される。高速度再閉路指令回路の出力とＯＲ回
路３４の出力は、ＯＲ回路３３を介して中速度再閉路起
動回路９のリセット入力へ接続される。

【０００９】次に、図８の回路の高速度再閉路の応動に
ついて説明する。通常、高速度再閉路使用条件は成立し
ＣＢ入条件２も成立しているため、ＡＮＤ回路２１が成
立し、タイマ４１も出力を発生している。ここで、送電
線に事故が発生するとこれを検出してトリップ指令３が
発生し、ＡＮＤ回路２２を介して高速度再閉路起動回路
４が動作する。高速度再閉路が起動されるとタイマ４２
で線路無電圧時間をカウントし、高速度再閉路連系条件
回路５の出力が成立し、高速度再閉路の先行端において
は先行端条件１６が成立しているため、ＯＲ回路３５を
経由しＡＮＤ回路２３が成立して高速度再閉路指令回路
６が動作し、高速度再閉路指令をしゃ断器に与えて再閉
路を実施する。

【００１０】一方、高速度再閉路の後続端においては、
先行端条件１６が成立していないため、先行端で再閉路
が実施され線路電圧有検出回路１５により送電線に電圧
が印加されたことをタイマ４９で一定時間確認した後、
ＯＲ回路３５を経由してＡＮＤ回路２３が成立し、高速
度再閉路指令回路６が動作して、高速度再閉路指令をし
ゃ断器に与えて再閉路を実施する。先行端，後続端とも
、高速度再閉路指令へ動作入力を与えるとＯＲ回路３１
を経由し、高速度再閉路起動回路４をリセットする。タ
イマ４３は高速度再閉路連系条件５が不成立の場合に、
一定時間後にＯＲ回路３１を経由して高速度再閉路起動
回路４をリセットする作用がある。

【００１１】以上、高速度再閉路の先行するケースにつ
いて説明したが、高速度再閉路を失敗するケースについ
て以下に説明する。先行端において、高速度再閉路を実
施するまでは前記の高速度再閉路が先行するケースと同
じである。先行端の高速度再閉路が失敗する場合はしゃ
断器が投入された直後に、装置は事故を検出しトリップ
指令３を再び発生する。高速度再閉路起動中にＣＢ入条
件は成立していないため、ＡＮＤ回路２１は成立せずタ
イマ４１も復帰したいるため、高速度再閉路の直後に再
しゃ断する時にはタイマ４１が出力を出しておらずＡＮ
Ｄ回路２２が阻止されており、同様にＡＮＤ回路２５も
阻止されている。

【００１２】中速度・低速度再閉路については、最初の
トリップ指令で中速度再閉路起動回路９が一旦動作する
が、高速度再閉路指令により中速度再閉路実施以前にリ
セットされ、低速度再閉路起動回路８も最初のトリップ
指令で起動されているので、タイマ４５で線路無電圧時
間を経過した後にＯＲ回路３２を経由し中速度・低速度
再閉路連系条件１０の成立をＡＮＤ回路２６で確認し、
低速度再閉路指令回路１１より低速度再閉路指令を出力
し再閉路を実施する。インヒビット回路６１及びタイマ
４７は中速度・低速度再閉路連系条件が成立していない
時の再閉路のリセット条件で、ＯＲ回路３４を経由し再
閉路をリセットする。

【００１３】一方、中速度・低速度再閉路連系条件回路
１０には図示していないが、通常、線路電圧の有無の確
認回路が設けられており、中速度・低速度再閉路は３相
再閉路であるため、線路電圧のうちの任意の１相を使用
し、先行端は線路電圧なしを条件に、後続端は少なくと
も線路電圧ありを条件に出力を生ずる。また、先行端は
高速度再閉路を失敗しているため、中速度再閉路起動回
路９をリセットし低速度再閉路を実施するが、後続端に
おいては、ＡＮＤ回路２３が阻止されているためタイマ
４３がタイムアップし、高速度再閉路をあきらめＯＲ回
路３１を経由して高速度再閉路起動回路４をリセットす
る。

【００１４】この場合、高速度再閉路指令６より出力を
生じていないのでＯＲ回路３３を経由して中速度再閉路
起動回路９のリセットが行なわれず、中速度再閉路を実
施することになる。しかし、中速度・低速度再閉路連系
条件１０は、先に述べたように先行端が再閉路して線路
電圧ありになってから、その出力を生じるため、ＡＮＤ
回路２６が阻止され、インヒビット回路６１が成立しタ
イマ４７の時間経過後にＯＲ回路３４を経由して再閉路
をリセットし、後続端の再閉路指令が出力させず、低速
度再閉路の不成功に至る。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上の説明から明らか
なように、従来の技術によると発電機側の相手端での再
閉路を先行して実施させ、これが失敗した場合には発電
機側の端子の再閉路を実施させないようにするには、線
路側にＰＴを３相分設置し、この入力を３相とも電圧あ
り，なしを検出する必要がある。また、線路側にＰＴは
１相だけ設備している電気所が殆んどであるため、前記
の再閉路を実施するためには残りの２相分のＰＴを設置
することが必要になり、ＰＴの運用，工事費用が増大し
かなり高価になる。また、先行端が高速度再閉路を失敗
した場合においては、先行端が低速度再閉路を実施する
ものの、後続端は中速度・低速度再閉路をあきらめて再
閉路回路をリセットするので再閉路不成功になる。本発
明は上記問題点を解決するためになされたものであり、
再閉路失敗時の発電機への動揺を軽減するために発電機
端の相手端を再閉路の先行端とすると共に、発電機端を
再閉路の後続端とし、線路側のＰＴが３相分なくても、
１相分だけあれば可能とする再閉路回路を与え、先行端
が高速度再閉路を失敗し低速度再閉路を実施する場合に
おいて、後続端も低速度再閉路を可能とする送電線を保
護するＰＣＭ電流差動継電装置の再閉路回路を提供する
ことを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は送電線の両端に
設置され、各端の電流をディジタル量である電流データ
に変換した後に伝送路を介して各端の電流データと同時
に、しゃ断器の状態を含む制御データを相互に伝送する
ＰＣＭ電流差動継電装置において、再閉路の先行端子に
は再閉路指令によりしゃ断器が投入されたことを検出す
る第１の手段と、再閉路指令によりしゃ断器が投入され
再しゃ断したことを検出する第２の手段とを設け、これ
ら第１の手段と第２の手段により得られた信号を前記制
御データに含めて伝送し、再閉路の後続端子には前記制
御データを受信して先行端からの再閉路指令によりしゃ
断器が投入されたことを条件に、後続端の高速度再閉路
の再閉路指令を許可する手段と、先行端からの再閉路指
令によりしゃ断器が投入され再しゃ断したことを条件に
、後続端の中速度再閉路の再閉路を中止する手段を設け
るよう構成した。

【００１７】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明によるＰＣＭ電流差動継電装置の再閉路回路の
一実施例の構成図であり、先行端用である。図１におい
て、図８と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。以下では相違部分についてのみ説明する。高
速度再閉路指令回路６の出力である高速度再閉路指令は
オフディレイタイマ５１を介して、ＣＢ入条件２の出力
であるＣＢ入と共にＡＮＤ回路２７に接続し、その出力
を再閉路先行信号１２として相手端へ制御データとして
送信すること、及び前記高速度再閉路指令とトリップ指
令３の出力であるトリップ指令をＡＮＤ回路２８に接続
し、その出力を再閉路失敗信号１３として相手端へ制御
データとして送信することに特徴がある。

【００１８】図２は本発明による後続端側の一実施例の
構成図であり、前記同様に相違部分についてのみ説明す
る。本実施例では図８に示される線路電圧有検出回路１
５、タイマ４９及びＯＲ回路３５を削除し、代わりに再
閉路の先行端から受信する再閉路成功信号受信１４をＡ
ＮＤ回路２３に接続したこと、及び再閉路の先行端から
受信する再閉路失敗信号受信１５をＯＲ回路３３に追加
して入力することに特徴がある。

【００１９】上記回路の応動について、図３で高速度再
閉路の成功ケースを、図４で高速度再閉路失敗のケース
を夫々タイムチャートを用いて説明する。図３において
、送電線の事故により成功端，後続端ともほぼ同時にト
リップ指令３を出力しＣＢが“０”になる、即ち、ＣＢ
がしゃ断する。成功端においては、高速度再閉路起動回
路４が動作し、高速度再閉路指令回路６よりＣＢへ再閉
路指令を与え、ＣＢが投入されてＣＢ入が“１”になる
。この時に、高速度再閉路指令はタイマ５１で引延しさ
れており、ＡＮＤ回路２７から一定時間だけ再閉路成功
信号１２を送信する。後続端においては、高速度再閉路
起動回路４が動作し、線路無電圧時間をカウントするタ
イマ４２が出力を生ずる。ここで、先行端から受信され
る再閉路成功信号受信１４は、タイマ４２の出力より以
前に条件成立しており、ＡＮＤ回路２３成立して高速度
再閉路指令回路６が出力を生じ、ＣＢへ再閉路指令を与
えＣＢが投入されて高速度再閉路が成功する。

【００２０】図４において、先行端，後続端とも送電線
の事故によりトリップ指令３を出力してＣＢがしゃ断し
、同時に高速度再閉路起動回路４が動作する。この時、
中速度再閉路起動回路９，低速度再閉路起動回路８とも
動作する。先行端においては、高速度再閉路指令回路６
の出力により中速度再閉路起動回路がリセットされるの
と同時に、ＣＢへ再閉路指令を与えてＣＢが投入される
が、送電線の事故が継続していると、この直後にトリッ
プ指令３を出力しＣＢが再しゃ断しＣＢ入が“０”とな
る。このため、ＡＮＤ回路２７の出力は短時間だけ出力
されることになる。また、高速度再閉路指令と同時にト
リップ指令が出るのでＡＮＤ回路２８が成立する。従っ
て、再閉路成功信号１２、再閉路失敗信号とも短時間だ
け送信される。

【００２１】後続端においては、線路無電圧時間をカウ
ントするタイマ４２が出力を発生した時点で、先行端か
ら受信した再閉路成功信号受信１４は“０”になってお
り、ＡＮＤ回路２３が成立しないため、高速度再閉路指
令回路６は出力を発生せず、タイマ４３の時間経過後に
高速度再閉路起動回路４がリセットされる。また、先行
端から受信した再閉路失敗信号１５によりＯＲ回路３３
を経由して中速度再閉路起動回路９がリセットされる。 従って、タイマ４６の時間経過後にＡＮＤ回路２６が成
立し、中速度・低速度再閉路指令回路１１より再閉路指
令を出力し、ＣＢが投入され低速度再閉路が成功する。

【００２２】以上の説明から明らかなように、本発明に
よれば再閉路失敗時の発電機への動揺を軽減するために
、先行端が再閉路を失敗した場合において後続端の再閉
路は実施されない方式を提供でき、この場合においても
、高速度再閉路において線路電圧有検出を必要としない
ので線路側のＰＴは３相分設置する必要がなく、中速度
・低速度再閉路に使用する１相分だけあればよい。また
、先行端が再閉路失敗し低速度再閉路を実施する場合に
おいても、後続端の中速度再閉路がリセットされるので
低速度再閉路を可能とするＰＣＭ電流差動継電装置の再
閉路回路を提供できる。

【００２３】上記実施例では高速度再閉路指令とＣＢ入
条件を組合せた信号、及び高速度再閉路指令とトリップ
指令を組合せた信号を再閉路の先行端から後続端へ送信
しているが、前記の組合せをする以前の条件を夫々送信
し、後続端において同様の論理シーケンスを構成しても
その効果は何ら変わることはない。また、上記実施例で
は２端子の送電線系統について説明したが、３端子以上
の送電線系統に適用することも可能である。また、上記
実施例で高速度再閉路指令をオフディレイタイマ５１で
引延しているが、高速度再閉路指令が十分長ければタイ
マ５１は省略することも可能である。

【００２４】図５は図１の変形例であり、高速度再閉路
指令とＣＢ入条件をＡＮＤ回路２７に接続し、オンディ
レイタイマ４８，オフディレイタイマ５１を介した信号
を再閉路成功信号１２としたものである。高速度再閉路
の失敗時には、高速度再閉路指令とＣＢ入条件のＡＮＤ
回路２７が一旦成立するので、これをタイマ４８でマス
クした後にタイマ５１で引延して送信するもので、再閉
路成功時のみに限り再閉路成功信号を送信ることができ
、この場合でもその効果は図１，図２の実施例と変わら
ない。ここで、高速度再閉路指令が十分長ければタイマ
５１を省略できるのは言うまでもない。また、上記の論
理を受信端のみで構成したり、送信端と受信端で分散し
て構成してもその効果は同じである。

【００２５】図６は図１の変形例であり、図１における
ＡＮＤ回路２７をインヒビット回路６２におきかえ、再
閉路失敗信号１３により再閉路成功信号１２を禁止する
ようにしたものである。この場合においてもあ、その効
果は図１，図２の実施例と基本的に変わることはない上
に、再閉路失敗時に、再閉路成功信号１２の送信をＣＢ
入が“０”になることにより停止するより以前に停止す
ることができるので、再閉路成功信号１２を送信してい
る時間を短くすることができ、この結果、図２における
後続端の線路無電圧時間をカウントするタイマ４２を短
縮できる効果がある。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば発
電機端の相手端を再閉路の先行端とすると共に発電機端
を再閉路の後続端とし、先行端が再閉路を失敗した場合
には後続端の再閉路を実施しない再閉路方式とし、線路
側のＰＴが３相分なくても、１相分だけあれば可能とす
る再閉路回路を与え、先行端が高速度再閉路を失敗し低
速度再閉路を実施する場合において、後続端も低速度再
閉路を可能とするＰＣＭ電流差動継電装置の再閉路回路
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＰＣＭ電流差動継電装置の先行端
の再閉路回路の一実施例の構成図。

【図２】本発明によるＰＣＭ電流差動継電装置の後続端
の再閉路回路の一実施例の構成図。

【図３】図１，図２の実施例の高速度再閉路の成功ケー
スのタイムチャート。

【図４】図１，図２の実施例の高速度再閉路の失敗ケー
スのタイムチャート。

【図５】，

【図６】他の実施例の構成図。

【図７】電力系統の図。

【図８】従来のＰＣＭ電流差動継電装置の再閉路回路の
構成図。

【符号の説明】

１　　高速度再閉路使用条件の回路 ２　　ＣＢ入条件回路 ２Ａ，２Ｂ　　しゃ断器 ３　　トリップ指令回路 ４　　高速度再閉路起動回路 ５　　高速度再閉路連系条件回路 ６　　高速度再閉路指令回路 ７　　中速度・低速度再閉路使用条件回路８　　低速度
再閉路起動回路 ９　　中速度再閉路起動回路 １０　　中速度再閉路連系条件回路 １１　　中速度・低速度再閉路指令回路５１　　オフデ
ィレイタイマ ６１，６２　　インヒビット回路 １００Ａ，１００Ｂ　　ＰＣＭ電流差動継電装置１０１
Ａ，１０１Ｂ　　ＣＴ １０３Ｂ　　発電機 １０４Ａ，１０４Ｂ　　ＰＴ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　送電線の両端に設置され、各端の電流
   をディジタル量である電流データに変換した後に伝送路
   を介して各端の電流データと同時に、しゃ断器の状態を
   含む制御データを相互に伝送するＰＣＭ電流差動継電装
   置において、再閉路の先行端子には再閉路指令によりし
   ゃ断器が投入されたことを検出する第１の手段と、再閉
   路指令によりしゃ断器が投入され再しゃ断したことを検
   出する第２の手段とを設け、これら第１の手段と第２の
   手段により得られた信号を前記制御データに含めて伝送
   し、再閉路の後続端子には前記制御データを受信して先
   行端からの再閉路指令によりしゃ断器が投入されたこと
   を条件に、後続端の高速度再閉路の再閉路指令を許可す
   る手段と、先行端からの再閉路指令によりしゃ断器が投
   入され再しゃ断したことを条件に、後続端の中速度再閉
   路の再閉路を中止する手段を設けたことを特徴とするＰ
   ＣＭ電流差動継電装置の再閉路回路。