JPH0837730A - 母線保護継電装置 - Google Patents
母線保護継電装置Info
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- JPH0837730A JPH0837730A JP17143894A JP17143894A JPH0837730A JP H0837730 A JPH0837730 A JP H0837730A JP 17143894 A JP17143894 A JP 17143894A JP 17143894 A JP17143894 A JP 17143894A JP H0837730 A JPH0837730 A JP H0837730A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 母線区分断路器の開閉状態に合わせて母線保
護を誤動作なく行う。 【構成】 全母線事故を一括検出する一括ディジタルリ
レー１１は、複数の母線に接続された全回路のＣＴ二次
電流に比例した電流データより差動量、抑制量を導出し
て比率差動演算し、各母線単位の事故を検出する分割デ
ィジタルリレー12-1、12-2は、各母線単位の各回線変流
器二次電流に比例した電流データより各母線毎の分割差
動量と抑制量を導出して比率差動演算し、また、分割デ
ィジタルリレー12-1,12-2内の方向リレーは、各母線に
接続されたＰＴ二次電圧に比例した母線電圧データを基
準量とし、各母線単位の分割差動量を比較量として方向
判別し比較量が母線より流出方向に発生した時動作し、
当該母線および母線区分断路器で接続された隣接母線の
遮断器トリップ指令出力を阻止する。
護を誤動作なく行う。 【構成】 全母線事故を一括検出する一括ディジタルリ
レー１１は、複数の母線に接続された全回路のＣＴ二次
電流に比例した電流データより差動量、抑制量を導出し
て比率差動演算し、各母線単位の事故を検出する分割デ
ィジタルリレー12-1、12-2は、各母線単位の各回線変流
器二次電流に比例した電流データより各母線毎の分割差
動量と抑制量を導出して比率差動演算し、また、分割デ
ィジタルリレー12-1,12-2内の方向リレーは、各母線に
接続されたＰＴ二次電圧に比例した母線電圧データを基
準量とし、各母線単位の分割差動量を比較量として方向
判別し比較量が母線より流出方向に発生した時動作し、
当該母線および母線区分断路器で接続された隣接母線の
遮断器トリップ指令出力を阻止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力系統の母線を保護す
るディジタル形母線保護継電装置に関するものである。
るディジタル形母線保護継電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の母線保護継電装置として、
例えば、特公昭６３−５０９３５号公報に示されたもの
があり、図１０、図１１は従来の技術を応用したアナロ
グ形母線保護継電装置の実施例である。図１０におい
て、１−１〜１−４は保護対象の母線、２−１、２−２
は母線区分断路器（以下、区分ＤＳと称する）、１０
１、２０１…３０１、４０１…は送電線・変圧器等各回
線の母線選択断路器（以下、ＤＳと称する）、３−１〜
３−ｎ、４−１〜４−ｎ、４−Ａ〜４−Ｄは変流器（以
下、ＣＴと称する）、５−１〜５−ｎ、６−１〜６−
ｎ、６−Ａ〜６−Ｄは前記ＣＴ二次電流に比例した出力
を各々導出する入力変換器である。
例えば、特公昭６３−５０９３５号公報に示されたもの
があり、図１０、図１１は従来の技術を応用したアナロ
グ形母線保護継電装置の実施例である。図１０におい
て、１−１〜１−４は保護対象の母線、２−１、２−２
は母線区分断路器（以下、区分ＤＳと称する）、１０
１、２０１…３０１、４０１…は送電線・変圧器等各回
線の母線選択断路器（以下、ＤＳと称する）、３−１〜
３−ｎ、４−１〜４−ｎ、４−Ａ〜４−Ｄは変流器（以
下、ＣＴと称する）、５−１〜５−ｎ、６−１〜６−
ｎ、６−Ａ〜６−Ｄは前記ＣＴ二次電流に比例した出力
を各々導出する入力変換器である。
【０００３】２−１Ｘ、２−２Ｘは前記区分ＤＳ２−
１、２−２の開閉に各々連動して動作する補助リレー
（以下、区分ＤＳ補助リレーと称する）のａ接点および
ｂ接点、１０１Ｘ、２０１Ｘ…、３０１Ｘ、４０１Ｘ…
は前記ＤＳ１０１、２０１…、３０１、４０１…の開閉
に各々連動して動作する補助リレー（以下、ＤＳ補助リ
レーと称する）のａ接点、７は前記入力変換器５−１〜
５−ｎの出力を受け前記母線１−１〜１−４のいずれの
事故でも検出する一括母線保護リレー（以下、一括リレ
ーと称する）、８−１〜８−４は前記入力変換器６−１
〜６−ｎ、６−Ａ〜６−Ｄの出力を受け各母線毎の事故
を検出する分割母線保護リレー（以下、分割リレーと称
する）である。
１、２−２の開閉に各々連動して動作する補助リレー
（以下、区分ＤＳ補助リレーと称する）のａ接点および
ｂ接点、１０１Ｘ、２０１Ｘ…、３０１Ｘ、４０１Ｘ…
は前記ＤＳ１０１、２０１…、３０１、４０１…の開閉
に各々連動して動作する補助リレー（以下、ＤＳ補助リ
レーと称する）のａ接点、７は前記入力変換器５−１〜
５−ｎの出力を受け前記母線１−１〜１−４のいずれの
事故でも検出する一括母線保護リレー（以下、一括リレ
ーと称する）、８−１〜８−４は前記入力変換器６−１
〜６−ｎ、６−Ａ〜６−Ｄの出力を受け各母線毎の事故
を検出する分割母線保護リレー（以下、分割リレーと称
する）である。
【０００４】図１１は図１０に示された従来装置の直流
制御回路であり、図示していないが母線１−１〜１−４
に接続された送電線等の各回線に設置した遮断器を引き
外すためのトリップ指令回路の基本構成図である。図１
１において、接点８７は前記一括リレー７が動作した時
ＯＮする接点、接点８７Ａ１、８７Ｂ１、８７Ａ２、８
７Ｂ２は前記分割リレー８−１〜８−４が各々動作した
時ＯＮする接点、２−１Ｘ、２−２Ｘは前記区分ＤＳ２
−１、２−２が閉時ＯＮする区分ＤＳ補助リレー接点で
ある。
制御回路であり、図示していないが母線１−１〜１−４
に接続された送電線等の各回線に設置した遮断器を引き
外すためのトリップ指令回路の基本構成図である。図１
１において、接点８７は前記一括リレー７が動作した時
ＯＮする接点、接点８７Ａ１、８７Ｂ１、８７Ａ２、８
７Ｂ２は前記分割リレー８−１〜８−４が各々動作した
時ＯＮする接点、２−１Ｘ、２−２Ｘは前記区分ＤＳ２
−１、２−２が閉時ＯＮする区分ＤＳ補助リレー接点で
ある。
【０００５】次に図１０、図１１に示した従来装置の動
作について説明する。図１０において、一括リレー７は
母線１−１〜１−４のいずれで内部事故が起こっても動
作し母線外部では動作しないように接続される。即ち、
母線１−１〜１−４に接続された母線間連絡のブスタイ
を除く全回線のＣＴ３−１〜３−ｎ二次電流を入力変換
器５−１〜５−ｎで受け、この出力（二次電流に比例）
を差動接続して得られる量（ベルトル合成量）を動作入
力とし、図示は省略しているがＣＴ３−１〜３−ｎ出力
に比例した絶対値を前記入力変換器５−１〜５−ｎで導
出し、この絶対値出力の和（スカラー合成量）または絶
対値出力の最大値を抑制入力として母線１−１〜１−４
の内外部事故を判定する比率差動リレーである。
作について説明する。図１０において、一括リレー７は
母線１−１〜１−４のいずれで内部事故が起こっても動
作し母線外部では動作しないように接続される。即ち、
母線１−１〜１−４に接続された母線間連絡のブスタイ
を除く全回線のＣＴ３−１〜３−ｎ二次電流を入力変換
器５−１〜５−ｎで受け、この出力（二次電流に比例）
を差動接続して得られる量（ベルトル合成量）を動作入
力とし、図示は省略しているがＣＴ３−１〜３−ｎ出力
に比例した絶対値を前記入力変換器５−１〜５−ｎで導
出し、この絶対値出力の和（スカラー合成量）または絶
対値出力の最大値を抑制入力として母線１−１〜１−４
の内外部事故を判定する比率差動リレーである。
【０００６】一方分割リレー８−１〜８−４は、動作原
理は前記一括リレー７と同じであるがどの母線で事故が
起こったかを判別することを目的とし、母線１−１〜１
−４に対応して各１台設ける。従って、ＣＴ入力は該当
母線に接続の回線のみを取り込む必要があり入力変換器
６−１〜６−ｎ出力をＤＳ補助リレー接点１０１Ｘ、２
０１Ｘ、…、３０１Ｘ、４０１Ｘ…で選択している。
理は前記一括リレー７と同じであるがどの母線で事故が
起こったかを判別することを目的とし、母線１−１〜１
−４に対応して各１台設ける。従って、ＣＴ入力は該当
母線に接続の回線のみを取り込む必要があり入力変換器
６−１〜６−ｎ出力をＤＳ補助リレー接点１０１Ｘ、２
０１Ｘ、…、３０１Ｘ、４０１Ｘ…で選択している。
【０００７】なお、区分ＤＳ２−１、２−２には通常Ｃ
Ｔが設置されていないため、区分ＤＳを介して流れる電
流は差動誤差となり分割リレーが正常判定できなくな
る。この対策として区分ＤＳの開閉状態に応じて分割リ
レー検出範囲を変えるようにしており、例えば、区分Ｄ
Ｓ２−１閉、２−２開の状態であれば区分ＤＳ補助リレ
ー２−１Ｘが動作し、このａ接点閉、ｂ接点開となるこ
とにより、甲１母線１−１事故検出用の分割リレー８−
１へ印加されていた入力は甲２母線１−３事故検出用の
分割リレー８−３側へ切り替わる。即ち、甲２母線１−
３は区分ＤＳ２−１閉時は一体となるため分割リレー側
もこれに応じてＣＴ入力を切り替え、分割リレー８−３
で母線１−１、１−３を保護するものである。
Ｔが設置されていないため、区分ＤＳを介して流れる電
流は差動誤差となり分割リレーが正常判定できなくな
る。この対策として区分ＤＳの開閉状態に応じて分割リ
レー検出範囲を変えるようにしており、例えば、区分Ｄ
Ｓ２−１閉、２−２開の状態であれば区分ＤＳ補助リレ
ー２−１Ｘが動作し、このａ接点閉、ｂ接点開となるこ
とにより、甲１母線１−１事故検出用の分割リレー８−
１へ印加されていた入力は甲２母線１−３事故検出用の
分割リレー８−３側へ切り替わる。即ち、甲２母線１−
３は区分ＤＳ２−１閉時は一体となるため分割リレー側
もこれに応じてＣＴ入力を切り替え、分割リレー８−３
で母線１−１、１−３を保護するものである。
【０００８】一方区分ＤＳ２−２は開であるため区分Ｄ
Ｓ補助リレー２−２Ｘは不動作となり、乙１母線１−２
の接続回線に挿入されたＣＴ４−１および４−Ｂの入力
は乙１用分割リレー８−２へ導入され、乙２母線１−４
の接続回線に挿入されたＣＴ４−ｎおよび４−Ｄの入力
は乙２用分割リレー８−４へ導入されることにより母線
１−２、１−４は独立して保護されることになる。
Ｓ補助リレー２−２Ｘは不動作となり、乙１母線１−２
の接続回線に挿入されたＣＴ４−１および４−Ｂの入力
は乙１用分割リレー８−２へ導入され、乙２母線１−４
の接続回線に挿入されたＣＴ４−ｎおよび４−Ｄの入力
は乙２用分割リレー８−４へ導入されることにより母線
１−２、１−４は独立して保護されることになる。
【０００９】以上の構成で母線事故を検出し、遮断器に
トリップ指令を出す条件は図１１によっている。図１１
に示すトリップ指令回路の構成は一括リレー７が動作時
ＯＮする接点８７と分割リレー８−１〜８−４が動作時
ＯＮする接点８７Ａ１、８７Ｂ１、８７Ａ２、８７Ｂ２
を各々ＡＮＤ構成とするいわゆる一括分割二重保護方式
となっており、これに前記の区分ＤＳ閉時の対策として
区分ＤＳ補助リレー接点２−１Ｘ、２−２Ｘを付加し区
分ＤＳ閉時は当該母線を連繋遮断できるようにしてい
る。
トリップ指令を出す条件は図１１によっている。図１１
に示すトリップ指令回路の構成は一括リレー７が動作時
ＯＮする接点８７と分割リレー８−１〜８−４が動作時
ＯＮする接点８７Ａ１、８７Ｂ１、８７Ａ２、８７Ｂ２
を各々ＡＮＤ構成とするいわゆる一括分割二重保護方式
となっており、これに前記の区分ＤＳ閉時の対策として
区分ＤＳ補助リレー接点２−１Ｘ、２−２Ｘを付加し区
分ＤＳ閉時は当該母線を連繋遮断できるようにしてい
る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】母線区分に断路器が設
置されており（ＣＴは設置されていない）この区分ＤＳ
が任意に開閉される複母線構成において、区分ＤＳの開
閉状態に応じて保護範囲を適切に変えられる母線保護継
電装置は、以上に説明したようなアナログ形が従来より
採用されているが、これをディジタル形に置換しようと
した場合次のような問題点が生じる。
置されており（ＣＴは設置されていない）この区分ＤＳ
が任意に開閉される複母線構成において、区分ＤＳの開
閉状態に応じて保護範囲を適切に変えられる母線保護継
電装置は、以上に説明したようなアナログ形が従来より
採用されているが、これをディジタル形に置換しようと
した場合次のような問題点が生じる。
【００１１】（１）ＣＰＵ演算処理時間上の問題 図１０に示すような母線保護継電装置をディジタル形に
置換しようとすれば入力変換器以降をディジタル化する
ことになるが、信頼度の上から従来通りの一括ユニット
と分割ユニットを別ハードウエアーとする二重方式を採
用する場合、一括ディジタルリレー（従来の一括リレー
７相当）用に１台、分割ディジタルリレー（従来の分割
リレー８−１〜８−４相当）用に１台の構成とすること
が考えられる。
置換しようとすれば入力変換器以降をディジタル化する
ことになるが、信頼度の上から従来通りの一括ユニット
と分割ユニットを別ハードウエアーとする二重方式を採
用する場合、一括ディジタルリレー（従来の一括リレー
７相当）用に１台、分割ディジタルリレー（従来の分割
リレー８−１〜８−４相当）用に１台の構成とすること
が考えられる。
【００１２】このような構成にした場合、分割用ディジ
タルリレーとしては、分割リレー４台分のリレー演算
と、入力変換器二次出力切り替え処理（図１０の接点１
０１Ｘ、２０１Ｘ…、３０１Ｘ、４０１Ｘ…、２−１
Ｘ、２−２Ｘによる出力切り替え相当）および差動量、
抑制量導出等のデータ処理を必要とするが、ＣＰＵ処理
時間上の能力から対応できる母線構成に限界がある。な
お、図１０の例では４分割母線であるが実際には区分Ｄ
Ｓが更に多く６分割、８分割の母線構成もあり、また、
母線に接続される回線数も多くなるが、これらに柔軟な
対応ができるものが必要となる。
タルリレーとしては、分割リレー４台分のリレー演算
と、入力変換器二次出力切り替え処理（図１０の接点１
０１Ｘ、２０１Ｘ…、３０１Ｘ、４０１Ｘ…、２−１
Ｘ、２−２Ｘによる出力切り替え相当）および差動量、
抑制量導出等のデータ処理を必要とするが、ＣＰＵ処理
時間上の能力から対応できる母線構成に限界がある。な
お、図１０の例では４分割母線であるが実際には区分Ｄ
Ｓが更に多く６分割、８分割の母線構成もあり、また、
母線に接続される回線数も多くなるが、これらに柔軟な
対応ができるものが必要となる。
【００１３】（２）分割用ディジタルの複数台化が困難 上記（１）項の対応策としては、母線規模に応じて分割
用ディジタルリレー台数を増やすか、ディジタルリレー
をマルチＣＰＵタイプにし分散処理することが考えられ
るが、母線保護リレーの性能低下またはコストアップに
つながるため対応は容易でない。
用ディジタルリレー台数を増やすか、ディジタルリレー
をマルチＣＰＵタイプにし分散処理することが考えられ
るが、母線保護リレーの性能低下またはコストアップに
つながるため対応は容易でない。
【００１４】例えば、図１０の分割リレー８−１、８−
２を１台のディジタルリレー（またはＣＰＵ）とし、分
割リレー８−３、８−４をもう１台ディジタル（または
ＣＰＵ）で処理するように分割するならば、区分ＤＳ２
−１、２−２閉時は前記の通り差動誤差対策として分割
リレー８−１、８−２用ＣＴ入力データを分割リレー８
−３、８−４用ディジタルリレーへ転送しなければなら
ないことになる。このデータ転送は母線保護リレーの重
要性能と言えるＣＴ飽和対策上（電流波形がゼロクロス
して飽和を開始する迄の不飽和時間内に動作判定し、飽
和区間内は判定結果を記憶しておく、これを半サイクル
毎に繰り返す。）、極めて短時間内（サンプリング周
期、例えば電気角３０゜以内）に処理を完了させる必要
があるが、２台のディジタルリレー間で大量の電流デー
タを、転送あるいは差動量抑制量導出等を前処理してか
ら転送していたのでは、時間がかかり過ぎて前記性能を
達成することは困難となる。また、大量データの高速転
送用として特別なハードウエアーが準備できたとして
も、大幅なコストアップにつながることになり上記対応
とはなり難いものである。
２を１台のディジタルリレー（またはＣＰＵ）とし、分
割リレー８−３、８−４をもう１台ディジタル（または
ＣＰＵ）で処理するように分割するならば、区分ＤＳ２
−１、２−２閉時は前記の通り差動誤差対策として分割
リレー８−１、８−２用ＣＴ入力データを分割リレー８
−３、８−４用ディジタルリレーへ転送しなければなら
ないことになる。このデータ転送は母線保護リレーの重
要性能と言えるＣＴ飽和対策上（電流波形がゼロクロス
して飽和を開始する迄の不飽和時間内に動作判定し、飽
和区間内は判定結果を記憶しておく、これを半サイクル
毎に繰り返す。）、極めて短時間内（サンプリング周
期、例えば電気角３０゜以内）に処理を完了させる必要
があるが、２台のディジタルリレー間で大量の電流デー
タを、転送あるいは差動量抑制量導出等を前処理してか
ら転送していたのでは、時間がかかり過ぎて前記性能を
達成することは困難となる。また、大量データの高速転
送用として特別なハードウエアーが準備できたとして
も、大幅なコストアップにつながることになり上記対応
とはなり難いものである。
【００１５】この発明は上記のような問題点を簡単に解
決するためになされたもので、分割用ディジタルリレー
を任意の母線単位で設置でき、また、分割ディジタルリ
レー間の電流データ転送を不要とすることにより分割リ
レーのＣＴ飽和対策性能低下を防止し、データ転送に必
要なコストアップを防ぐ新たな分割保護方式を有したデ
ィジタル形母線保護継電装置を得ることを目的とする。
決するためになされたもので、分割用ディジタルリレー
を任意の母線単位で設置でき、また、分割ディジタルリ
レー間の電流データ転送を不要とすることにより分割リ
レーのＣＴ飽和対策性能低下を防止し、データ転送に必
要なコストアップを防ぐ新たな分割保護方式を有したデ
ィジタル形母線保護継電装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る母線保護
継電装置は、母線区分断路器を有する複数の母線と、発
電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続され構成
された回路に対し、この回路の電流または電流・電圧を
導出してディジタル量に変換し、所定のプログラムで演
算処理し、その処理結果に応じて前記母線を保護する母
線保護継電装置にあって、前記複数の母線事故を一括検
出する一括母線保護リレー、前記各母線毎の事故を各々
検出する分割母線保護リレー、前記各母線毎の電流方向
を各々判定する方向リレー、前記一括母線保護リレー出
力と各母線単位の分割母線保護リレー出力の論理積出力
を各母線単位のトリップ指令出力として出力する手段
と、前記母線区分断路器閉時は、この母線区分断路器を
挟む両母線に対応する前記方向リレーの内、いずれか一
方の動作に応じて前記両母線に対応するトリップ指令出
力を阻止する手段とを有するトリップ指令回路を備えた
ものである。
継電装置は、母線区分断路器を有する複数の母線と、発
電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続され構成
された回路に対し、この回路の電流または電流・電圧を
導出してディジタル量に変換し、所定のプログラムで演
算処理し、その処理結果に応じて前記母線を保護する母
線保護継電装置にあって、前記複数の母線事故を一括検
出する一括母線保護リレー、前記各母線毎の事故を各々
検出する分割母線保護リレー、前記各母線毎の電流方向
を各々判定する方向リレー、前記一括母線保護リレー出
力と各母線単位の分割母線保護リレー出力の論理積出力
を各母線単位のトリップ指令出力として出力する手段
と、前記母線区分断路器閉時は、この母線区分断路器を
挟む両母線に対応する前記方向リレーの内、いずれか一
方の動作に応じて前記両母線に対応するトリップ指令出
力を阻止する手段とを有するトリップ指令回路を備えた
ものである。
【００１７】また、各母線単位で設けた方向リレーは、
短絡方向リレー、地絡方向リレーおよび方向距離リレー
の内、少なくともいずれか一つのリレーを用いたもので
ある。
短絡方向リレー、地絡方向リレーおよび方向距離リレー
の内、少なくともいずれか一つのリレーを用いたもので
ある。
【００１８】また、方向リレーは事故前と事故時の各母
線の電流変化に応じて動作するリレーとしたものであ
る。
線の電流変化に応じて動作するリレーとしたものであ
る。
【００１９】また、母線区分断路器を有する複数の母線
と、発電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続さ
れ構成された回路に対し、この回路の電流・電圧を導出
してディジタル量の電流データ・電圧データに変換し、
所定のプログラムで演算処理し、その処理結果に応じて
前記母線を保護する母線保護継電装置にあって、前記複
数母線に対応する電流データ瞬時値和を動作量とし、こ
の電流データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最
大値を抑制量として比率差動演算する一括母線保護リレ
ー、前記各母線単位の電流データ瞬時値和を動作量と
し、この電流データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対
値の最大値を抑制量として比率差動演算する各母線単位
の分割母線保護リレー、各母線単位の母線電圧データ瞬
時値を基準量とし、各母線単位の電流データ瞬時値和を
比較量として方向判別演算し、この比較量が各母線から
の流出方向に応じて動作する各母線単位の短絡方向リレ
ー、前記一括母線保護リレー出力と各母線単位の分割母
線保護リレー出力の論理積出力を各母線単位のトリップ
指令出力として出力する手段と、前記母線区分断路器閉
時は、この母線区分断路器を挟む両母線に対応する前記
方向リレーの内、いずれか一方の動作に応じて前記両母
線に対応するトリップ指令出力を阻止する手段とを有す
るトリップ指令回路を備えたものである。
と、発電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続さ
れ構成された回路に対し、この回路の電流・電圧を導出
してディジタル量の電流データ・電圧データに変換し、
所定のプログラムで演算処理し、その処理結果に応じて
前記母線を保護する母線保護継電装置にあって、前記複
数母線に対応する電流データ瞬時値和を動作量とし、こ
の電流データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最
大値を抑制量として比率差動演算する一括母線保護リレ
ー、前記各母線単位の電流データ瞬時値和を動作量と
し、この電流データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対
値の最大値を抑制量として比率差動演算する各母線単位
の分割母線保護リレー、各母線単位の母線電圧データ瞬
時値を基準量とし、各母線単位の電流データ瞬時値和を
比較量として方向判別演算し、この比較量が各母線から
の流出方向に応じて動作する各母線単位の短絡方向リレ
ー、前記一括母線保護リレー出力と各母線単位の分割母
線保護リレー出力の論理積出力を各母線単位のトリップ
指令出力として出力する手段と、前記母線区分断路器閉
時は、この母線区分断路器を挟む両母線に対応する前記
方向リレーの内、いずれか一方の動作に応じて前記両母
線に対応するトリップ指令出力を阻止する手段とを有す
るトリップ指令回路を備えたものである。
【００２０】また、短絡方向リレーを地絡方向リレーと
し、この地絡方向リレーは、各母線単位の零相電圧デー
タ瞬時値を導出して基準値とし、各母線単位の零相電流
データ瞬時値和の有効分を導出して比較量とする地絡方
向リレーとしたものである。
し、この地絡方向リレーは、各母線単位の零相電圧デー
タ瞬時値を導出して基準値とし、各母線単位の零相電流
データ瞬時値和の有効分を導出して比較量とする地絡方
向リレーとしたものである。
【００２１】また、母線区分断路器を有する複数の母線
と、発電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続さ
れ構成された回路に対し、この回路の電流を導出してデ
ィジタル量の電流データに変換し、所定のプログラムで
演算処理し、その処理結果に応じて前記母線を保護する
母線保護継電装置にあって、前記複数母線に対応する電
流データ瞬時値和を動作量とし、この電流データの瞬時
値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑制量として
比率差動演算する一括母線保護リレー、前記各母線単位
の電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流データの
瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑制量と
して比率差動演算する各母線単位の分割母線保護リレ
ー、前記複数母線に対応する電流データをベクトル合成
して導出した一括差動量を基準量とし、各母線単位の電
流データ瞬時値和を比較量として方向判別演算し、この
比較量が各母線より流出方向に応じて動作する各母線単
位の短絡方向リレー、前記一括母線保護リレー出力と各
母線単位の分割母線保護リレー出力の論理積出力を各母
線単位のトリップ指令出力として出力する手段と、前記
母線区分断路器閉時は、この母線区分断路器を挟む両母
線に対応する前記方向リレーの内、いずれか一方の動作
に応じて前記両母線に対応するトリップ指令出力を阻止
する手段とを有するトリップ指令回路を備えたものであ
る。
と、発電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続さ
れ構成された回路に対し、この回路の電流を導出してデ
ィジタル量の電流データに変換し、所定のプログラムで
演算処理し、その処理結果に応じて前記母線を保護する
母線保護継電装置にあって、前記複数母線に対応する電
流データ瞬時値和を動作量とし、この電流データの瞬時
値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑制量として
比率差動演算する一括母線保護リレー、前記各母線単位
の電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流データの
瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑制量と
して比率差動演算する各母線単位の分割母線保護リレ
ー、前記複数母線に対応する電流データをベクトル合成
して導出した一括差動量を基準量とし、各母線単位の電
流データ瞬時値和を比較量として方向判別演算し、この
比較量が各母線より流出方向に応じて動作する各母線単
位の短絡方向リレー、前記一括母線保護リレー出力と各
母線単位の分割母線保護リレー出力の論理積出力を各母
線単位のトリップ指令出力として出力する手段と、前記
母線区分断路器閉時は、この母線区分断路器を挟む両母
線に対応する前記方向リレーの内、いずれか一方の動作
に応じて前記両母線に対応するトリップ指令出力を阻止
する手段とを有するトリップ指令回路を備えたものであ
る。
【００２２】また、短絡方向リレーを地絡方向リレーと
し、地絡方向リレーは、基準量を一括零相差動量とし、
比較量を請求項５の各母線単位の各回線零相電流データ
瞬時値和とするリレーとしたものである。
し、地絡方向リレーは、基準量を一括零相差動量とし、
比較量を請求項５の各母線単位の各回線零相電流データ
瞬時値和とするリレーとしたものである。
【００２３】また、一括母線保護リレーは、複数母線に
対応する電流データを並列合成して導出した一括差動電
圧量とし、この一括差動電圧量レベルを検出する電圧差
動方式の一括母線保護リレーとすると共に、短絡方向リ
レーまたは地絡方向リレーは、前記一括差動電圧量の瞬
時値を基準値とするリレーとしたものである。
対応する電流データを並列合成して導出した一括差動電
圧量とし、この一括差動電圧量レベルを検出する電圧差
動方式の一括母線保護リレーとすると共に、短絡方向リ
レーまたは地絡方向リレーは、前記一括差動電圧量の瞬
時値を基準値とするリレーとしたものである。
【００２４】また、短絡方向リレーまたは地絡方向リレ
ーは、その基準量（Ｖ）と、比較量（ＩD）から ｜Ｖ｜・｜ＺS・ＩD∠φ｜＞０ （但し、ＺS，φは定数、ＩD∠φはＩDを∠φ移相）の
判別に応じて動作する方向距離リレーとしたものであ
る。
ーは、その基準量（Ｖ）と、比較量（ＩD）から ｜Ｖ｜・｜ＺS・ＩD∠φ｜＞０ （但し、ＺS，φは定数、ＩD∠φはＩDを∠φ移相）の
判別に応じて動作する方向距離リレーとしたものであ
る。
【００２５】また、短絡あるいは地絡方向リレーまたは
方向距離リレーは、事故発生前と事故発生時との各母線
単位の電流データ瞬時値和の変化に対応した量を比較量
とするリレーとしたものである。
方向距離リレーは、事故発生前と事故発生時との各母線
単位の電流データ瞬時値和の変化に対応した量を比較量
とするリレーとしたものである。
【００２６】
【作用】この発明における母線保護継電装置は、一括母
線保護リレーで複数の母線事故を一括検出し、分割母線
保護リレーで各母線毎の事故を各々検出し、方向リレー
で各母線毎の電流方向を各々判定する。また、トリップ
指令回路で、一括母線保護リレー出力と各母線単位の分
割母線保護リレー出力の論理積出力を各母線単位のトリ
ップ指令出力として出力すると共に、母線区分断路器閉
時は、この母線区分断路器を挟む両母線に対応する方向
リレーの内、いずれか一方の動作に応じて両母線に対応
するトリップ指令出力を阻止する。
線保護リレーで複数の母線事故を一括検出し、分割母線
保護リレーで各母線毎の事故を各々検出し、方向リレー
で各母線毎の電流方向を各々判定する。また、トリップ
指令回路で、一括母線保護リレー出力と各母線単位の分
割母線保護リレー出力の論理積出力を各母線単位のトリ
ップ指令出力として出力すると共に、母線区分断路器閉
時は、この母線区分断路器を挟む両母線に対応する方向
リレーの内、いずれか一方の動作に応じて両母線に対応
するトリップ指令出力を阻止する。
【００２７】また、各母線単位で設けた方向リレーは、
短絡方向リレー、地絡方向リレーおよび方向距離リレー
の内、少なくともいずれか一つのリレーを用いる。
短絡方向リレー、地絡方向リレーおよび方向距離リレー
の内、少なくともいずれか一つのリレーを用いる。
【００２８】また、方向リレーは事故前と事故時の各母
線の電流変化に応じて動作する。
線の電流変化に応じて動作する。
【００２９】また、一括母線保護リレーは、複数母線に
対応する電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流デ
ータの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑
制量として比率差動演算し、分割母線保護リレーは、各
母線単位の電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流
データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を
抑制量として比率差動演算し、各母線単位の短絡方向リ
レーは、各母線単位の母線電圧データ瞬時値を基準量と
し、各母線単位の電流データ瞬時値和を比較量として方
向判別演算し、この比較量が各母線からの流出方向に応
じて動作する。また、トリップ指令回路は、一括母線保
護リレー出力と各母線単位の分割母線保護リレー出力の
論理積出力を各母線単位のトリップ指令出力として出力
すると共に、母線区分断路器閉時は、この母線区分断路
器を挟む両母線に対応する方向リレーの内、いずれか一
方の動作に応じて前記両母線に対応するトリップ指令出
力を阻止する。
対応する電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流デ
ータの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑
制量として比率差動演算し、分割母線保護リレーは、各
母線単位の電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流
データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を
抑制量として比率差動演算し、各母線単位の短絡方向リ
レーは、各母線単位の母線電圧データ瞬時値を基準量と
し、各母線単位の電流データ瞬時値和を比較量として方
向判別演算し、この比較量が各母線からの流出方向に応
じて動作する。また、トリップ指令回路は、一括母線保
護リレー出力と各母線単位の分割母線保護リレー出力の
論理積出力を各母線単位のトリップ指令出力として出力
すると共に、母線区分断路器閉時は、この母線区分断路
器を挟む両母線に対応する方向リレーの内、いずれか一
方の動作に応じて前記両母線に対応するトリップ指令出
力を阻止する。
【００３０】また、短絡方向リレーを地絡方向リレーと
し、この地絡方向リレーは、各母線単位の零相電圧デー
タ瞬時値を導出して基準値とし、各母線単位の零相電流
データ瞬時値和の有効分を導出して比較量とする。
し、この地絡方向リレーは、各母線単位の零相電圧デー
タ瞬時値を導出して基準値とし、各母線単位の零相電流
データ瞬時値和の有効分を導出して比較量とする。
【００３１】また、一括母線保護リレーは、複数母線に
対応する電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流デ
ータの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑
制量として比率差動演算し、分割母線保護リレーは、各
母線単位の電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流
データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を
抑制量として比率差動演算し、各母線単位の短絡方向リ
レーは、複数母線に対応する電流データをベクトル合成
して導出した一括差動量を基準量とし、各母線単位の電
流データ瞬時値和を比較量として方向判別演算し、この
比較量が各母線より流出方向に応じて動作する。また、
トリップ指令回路は、一括母線保護リレー出力と各母線
単位の分割母線保護リレー出力の論理積出力を各母線単
位のトリップ指令出力として出力すると共に、母線区分
断路器閉時は、この母線区分断路器を挟む両母線に対応
する前記方向リレーの内、いずれか一方の動作に応じて
前記両母線に対応するトリップ指令出力を阻止する。
対応する電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流デ
ータの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑
制量として比率差動演算し、分割母線保護リレーは、各
母線単位の電流データ瞬時値和を動作量とし、この電流
データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を
抑制量として比率差動演算し、各母線単位の短絡方向リ
レーは、複数母線に対応する電流データをベクトル合成
して導出した一括差動量を基準量とし、各母線単位の電
流データ瞬時値和を比較量として方向判別演算し、この
比較量が各母線より流出方向に応じて動作する。また、
トリップ指令回路は、一括母線保護リレー出力と各母線
単位の分割母線保護リレー出力の論理積出力を各母線単
位のトリップ指令出力として出力すると共に、母線区分
断路器閉時は、この母線区分断路器を挟む両母線に対応
する前記方向リレーの内、いずれか一方の動作に応じて
前記両母線に対応するトリップ指令出力を阻止する。
【００３２】また、短絡方向リレーを地絡方向リレーと
し、地絡方向リレーは、基準量を一括零相差動量とし、
比較量を請求項５の各母線単位の各回線零相電流データ
瞬時値和とする。
し、地絡方向リレーは、基準量を一括零相差動量とし、
比較量を請求項５の各母線単位の各回線零相電流データ
瞬時値和とする。
【００３３】また、一括母線保護リレーは、複数母線に
対応する電流データを並列合成して導出した一括差動電
圧量とし、この一括差動電圧量レベルを検出すると共
に、短絡方向リレーまたは地絡方向リレーは、前記一括
差動電圧量の瞬時値を基準値とする。
対応する電流データを並列合成して導出した一括差動電
圧量とし、この一括差動電圧量レベルを検出すると共
に、短絡方向リレーまたは地絡方向リレーは、前記一括
差動電圧量の瞬時値を基準値とする。
【００３４】また、短絡方向リレーまたは地絡方向リレ
ーは、その基準量（Ｖ）と、比較量（ＩD）から ｜Ｖ｜・｜ＺS・ＩD∠φ｜＞０ （但し、ＺS，φは定数、ＩD∠φはＩDを∠φ移相）の
判別に応じて動作する方向距離リレーとする。
ーは、その基準量（Ｖ）と、比較量（ＩD）から ｜Ｖ｜・｜ＺS・ＩD∠φ｜＞０ （但し、ＺS，φは定数、ＩD∠φはＩDを∠φ移相）の
判別に応じて動作する方向距離リレーとする。
【００３５】また、短絡あるいは地絡方向リレーまたは
方向距離リレーは、事故発生前と事故発生時との各母線
単位の電流データ瞬時値和の変化に対応した量を比較量
とする。
方向距離リレーは、事故発生前と事故発生時との各母線
単位の電流データ瞬時値和の変化に対応した量を比較量
とする。
【００３６】
実施例１．この発明の一実施例を図１について説明す
る。なお、図中１０図と同一または相当部分は同一符号
をもって図示している。図１において、９−１〜９−４
は母線１−１〜１−４に各々接続された計器用変圧器
（以下、ＰＴと称する）、１０−１〜１０−４はＰＴ９
−１〜９−４の二次電圧に比例した電圧を導出する入力
変換器、１１は入力変換器５−１〜５−ｎの出力を受け
て動作する従来の一括リレー（８７）７に相当する一括
ディジタルリレーである。
る。なお、図中１０図と同一または相当部分は同一符号
をもって図示している。図１において、９−１〜９−４
は母線１−１〜１−４に各々接続された計器用変圧器
（以下、ＰＴと称する）、１０−１〜１０−４はＰＴ９
−１〜９−４の二次電圧に比例した電圧を導出する入力
変換器、１１は入力変換器５−１〜５−ｎの出力を受け
て動作する従来の一括リレー（８７）７に相当する一括
ディジタルリレーである。
【００３７】１２−１は入力変換器６−１…、６−Ａ、
６−Ｂの出力を受けて動作する従来の分割リレー（８７
Ａ１、８７Ｂ１）８−１、８−２相当の部分と、入力変
換器１０−１、１０−２および６−１…、６−Ａ、６−
Ｂの出力を受けて動作する方向リレー６７Ａ１、６７Ｂ
１を演算する分割ディジタルリレーである。１２−２は
入力変換器６−ｎ…、６−Ｃ、６−Ｄの出力を受けて動
作する従来の分割リレー８−３、８−４相当の部分と、
入力変換器１０−３、１０−４および６−ｎ…、６−
Ｃ、６−Ｄの出力を受けて動作する方向リレー６７Ａ
２、６７Ｂ２を演算する分割ディジタルリレーである。
６−Ｂの出力を受けて動作する従来の分割リレー（８７
Ａ１、８７Ｂ１）８−１、８−２相当の部分と、入力変
換器１０−１、１０−２および６−１…、６−Ａ、６−
Ｂの出力を受けて動作する方向リレー６７Ａ１、６７Ｂ
１を演算する分割ディジタルリレーである。１２−２は
入力変換器６−ｎ…、６−Ｃ、６−Ｄの出力を受けて動
作する従来の分割リレー８−３、８−４相当の部分と、
入力変換器１０−３、１０−４および６−ｎ…、６−
Ｃ、６−Ｄの出力を受けて動作する方向リレー６７Ａ
２、６７Ｂ２を演算する分割ディジタルリレーである。
【００３８】８７Ｘ、８７Ａ１Ｘ〜８７Ｂ２Ｘ、６７Ａ
１Ｘ〜６７Ｂ２Ｘは各々出力リレーであり、接点２−１
Ｘは区分ＤＳ２−１が閉時ＯＮ、接点２−２Ｘは２−２
が閉時ＯＮとなると、６７Ａ１Ｘと６７Ａ２Ｘまたは６
７Ｂ１Ｘと６７Ｂ２Ｘがそれぞれ連繋動作するように構
成している。
１Ｘ〜６７Ｂ２Ｘは各々出力リレーであり、接点２−１
Ｘは区分ＤＳ２−１が閉時ＯＮ、接点２−２Ｘは２−２
が閉時ＯＮとなると、６７Ａ１Ｘと６７Ａ２Ｘまたは６
７Ｂ１Ｘと６７Ｂ２Ｘがそれぞれ連繋動作するように構
成している。
【００３９】一括ディジタルリレー１１および分割ディ
ジタルリレー１２−１、１２−２の内部構成はほぼ同じ
であり、その一般的な基本構成例を図２に示す。図にお
いて、１３−１〜１３−ｎはフィルタであり入力変換器
を介してＣＴ、ＰＴ入力を受け、サンプルホールド器１
４−１〜１４−ｎ、マルチプレクサ１５、Ａ／Ｄ変換器
１６を介して同一時刻、同一間隔でサンプリングされる
瞬時値ディジタル量を得る。１７は接点入力を取り込む
ディジタル入力部（ＤＩ）、１８はメモリ、１９はＣＰ
Ｕ、２０はディジタル出力部（ＤＯ）である。
ジタルリレー１２−１、１２−２の内部構成はほぼ同じ
であり、その一般的な基本構成例を図２に示す。図にお
いて、１３−１〜１３−ｎはフィルタであり入力変換器
を介してＣＴ、ＰＴ入力を受け、サンプルホールド器１
４−１〜１４−ｎ、マルチプレクサ１５、Ａ／Ｄ変換器
１６を介して同一時刻、同一間隔でサンプリングされる
瞬時値ディジタル量を得る。１７は接点入力を取り込む
ディジタル入力部（ＤＩ）、１８はメモリ、１９はＣＰ
Ｕ、２０はディジタル出力部（ＤＯ）である。
【００４０】以下動作原理について説明する。なお、一
括ディジタルリレー１１の動作原理は従来の一括リレー
７と同じであり、また分割ディジタルリレー１２−１と
１２−２は同等のため以下詳細説明では分割ディジタル
リレー１２−１で代表する。図３は分割ディジタルリレ
ー１２−１のＣＰＵで処理するリレー演算処理概念図で
ある。図において、電流データＩ1〜Ｉｎ、ＩA1、
ＩB1、電圧データＶA1、ＶB1は母線１−１、１−２に接
続された各々の入力変換器６−１…、６−Ａ、６−Ｂ、
１０−１、１０−２出力に比例した瞬時値ディジタルデ
ータ、接点入力データ１０１Ｘ〜１ｎＸ、２０１Ｘ〜２
ｎＸは各々母線１−１、１−２に接続されたＤＳ１０
１、２０１…の補助リレー接点のＯＮ−ＯＦＦデータで
あり、これらのデータを使用して以下のリレー演算を実
施する。
括ディジタルリレー１１の動作原理は従来の一括リレー
７と同じであり、また分割ディジタルリレー１２−１と
１２−２は同等のため以下詳細説明では分割ディジタル
リレー１２−１で代表する。図３は分割ディジタルリレ
ー１２−１のＣＰＵで処理するリレー演算処理概念図で
ある。図において、電流データＩ1〜Ｉｎ、ＩA1、
ＩB1、電圧データＶA1、ＶB1は母線１−１、１−２に接
続された各々の入力変換器６−１…、６−Ａ、６−Ｂ、
１０−１、１０−２出力に比例した瞬時値ディジタルデ
ータ、接点入力データ１０１Ｘ〜１ｎＸ、２０１Ｘ〜２
ｎＸは各々母線１−１、１−２に接続されたＤＳ１０
１、２０１…の補助リレー接点のＯＮ−ＯＦＦデータで
あり、これらのデータを使用して以下のリレー演算を実
施する。
【００４１】選択処理１１１は各回線電流データＩ1〜
Ｉｎを接点入力データ１０１Ｘ〜１ｎＸ、２０１Ｘ〜２
ｎＸのＯＮ−ＯＦＦ条件に合わせて甲１群または乙１群
に選択するもので、例えば、図１のＣＴ４−１の回線が
甲１母線１−１に接続されている場合、ＤＳ１０１閉、
ＤＳ２０１開であるためＤＳ補助リレー接点１０１Ｘは
ＯＮ、２０１ＸはＯＦＦとなり、ＣＴ４−１電流データ
Ｉ1は甲１群へ選択されることになる。
Ｉｎを接点入力データ１０１Ｘ〜１ｎＸ、２０１Ｘ〜２
ｎＸのＯＮ−ＯＦＦ条件に合わせて甲１群または乙１群
に選択するもので、例えば、図１のＣＴ４−１の回線が
甲１母線１−１に接続されている場合、ＤＳ１０１閉、
ＤＳ２０１開であるためＤＳ補助リレー接点１０１Ｘは
ＯＮ、２０１ＸはＯＦＦとなり、ＣＴ４−１電流データ
Ｉ1は甲１群へ選択されることになる。
【００４２】次に１１２、１１３は甲１群および乙１群
の電流データ処理であり、選択処理１１１で選択された
電流データを使用して差動量、抑制量を導出する。即
ち、甲１群電流データ処理１１２では、甲１母線に接続
された回線の電流瞬時値データを全て加算して甲１差動
量ＩDA1を得、また、各電流瞬時値データの絶対値を求
め、これの全加算値または最大値を導出して甲１抑制量
｜ＩRA1｜を求める処理を実施し、同様に乙１群電流デ
ータ処理１１３では乙１母線用処理を実施する。
の電流データ処理であり、選択処理１１１で選択された
電流データを使用して差動量、抑制量を導出する。即
ち、甲１群電流データ処理１１２では、甲１母線に接続
された回線の電流瞬時値データを全て加算して甲１差動
量ＩDA1を得、また、各電流瞬時値データの絶対値を求
め、これの全加算値または最大値を導出して甲１抑制量
｜ＩRA1｜を求める処理を実施し、同様に乙１群電流デ
ータ処理１１３では乙１母線用処理を実施する。
【００４３】１１４は甲１分割リレー（８７Ａ１）、１
１５は乙１分割リレー（８７Ｂ１）のリレー演算処理で
あり、例えば、甲１分割リレー（８７Ａ１）の演算処理
１１４では、前記甲１差動量ＩDA1および甲１抑制量｜
ＩRA1｜から比率差動リレー演算式｜ＩDA1｜−η｜Ｉ
RA1｜＞Ｋ（但しη、Ｋは定数）を基本原理とした動作
判定を行う。
１５は乙１分割リレー（８７Ｂ１）のリレー演算処理で
あり、例えば、甲１分割リレー（８７Ａ１）の演算処理
１１４では、前記甲１差動量ＩDA1および甲１抑制量｜
ＩRA1｜から比率差動リレー演算式｜ＩDA1｜−η｜Ｉ
RA1｜＞Ｋ（但しη、Ｋは定数）を基本原理とした動作
判定を行う。
【００４４】１１６、１１７は甲１および乙１の短絡方
向リレー演算であり、例えば、甲１短絡方向リレー演算
１１６では、前記甲１母線１−１の電圧データＶA1を基
準量、前記甲１差動量ＩDA1を比較量として方向判別を
行うものである。なお、判定原理としては一般的なもの
で良く、例えば時間Ｔ１におけるＶA1、ＩDA1データを
ＶA1T1、ＩDA1T1、時間Ｔ１より電気角９０゜前の
ＶA1、ＩDA1データをＶA1T2、ＩDA1T2とすれば ＶA1T1・ＩDA1T1＋ＶA1T2・ＩDA1T2 ＝ＶA1ｓｉｎωｔ・ＩDA1ｓｉｎ（ωｔ−θ）＋ＶA1ｃ
ｏｓωｔ・ＩDA1ｃｏｓ（ωｔ−θ） ＝｜ＶA1｜・｜ＩDA1｜ｃｏｓθ （但しθはＶA1とＩDA1の位相角） であるため、 ＶA1T1・ＩDA1T1＋ＶA1T2・ＩDA1T2＞０ を判定すれば、ＶA1に対するＩDA1の位相角θが±９０
゜以内かどうかを検出できるのでこれで方向判別するこ
とができる。
向リレー演算であり、例えば、甲１短絡方向リレー演算
１１６では、前記甲１母線１−１の電圧データＶA1を基
準量、前記甲１差動量ＩDA1を比較量として方向判別を
行うものである。なお、判定原理としては一般的なもの
で良く、例えば時間Ｔ１におけるＶA1、ＩDA1データを
ＶA1T1、ＩDA1T1、時間Ｔ１より電気角９０゜前の
ＶA1、ＩDA1データをＶA1T2、ＩDA1T2とすれば ＶA1T1・ＩDA1T1＋ＶA1T2・ＩDA1T2 ＝ＶA1ｓｉｎωｔ・ＩDA1ｓｉｎ（ωｔ−θ）＋ＶA1ｃ
ｏｓωｔ・ＩDA1ｃｏｓ（ωｔ−θ） ＝｜ＶA1｜・｜ＩDA1｜ｃｏｓθ （但しθはＶA1とＩDA1の位相角） であるため、 ＶA1T1・ＩDA1T1＋ＶA1T2・ＩDA1T2＞０ を判定すれば、ＶA1に対するＩDA1の位相角θが±９０
゜以内かどうかを検出できるのでこれで方向判別するこ
とができる。
【００４５】次にＣＰＵで演算した上記リレー出力の組
み合わせで構成されるトリップ指令回路を図４で説明す
る。図３に示すＣＰＵ演算結果である各リレー判定結果
は、図２のディジタル出力部（ＤＯ）２０を介して、図
１に示す出力リレー８７Ａ１Ｘ、８７Ｂ１Ｘ、６７Ａ１
Ｘ、６７Ｂ１Ｘを駆動する。
み合わせで構成されるトリップ指令回路を図４で説明す
る。図３に示すＣＰＵ演算結果である各リレー判定結果
は、図２のディジタル出力部（ＤＯ）２０を介して、図
１に示す出力リレー８７Ａ１Ｘ、８７Ｂ１Ｘ、６７Ａ１
Ｘ、６７Ｂ１Ｘを駆動する。
【００４６】一方、分割ディジタルリレー１２−２およ
び一括ディジタルリレー１１も、同様にして出力リレー
が駆動され、これらの出力リレー接点を図４に示すよう
に組み合わせて、各母線単位の遮断器トリップ指令２１
−１〜２１−４を出力する。図４は従来の図１１に相当
するものであるが、短絡方向リレー６７Ａ１〜６７Ｂ２
動作時に解放するｂ接点６７Ａ１Ｘ〜６７Ｂ２Ｘが挿入
されている点が異なる。これは前記で説明したように、
区分ＤＳ２−１または２−２が閉時は、分割リレー８７
Ａ１、８７Ａ２又は８７Ｂ１、８７Ｂ２が外部事故で誤
動作し、健全母線迄をトリップするのを防止するもの
で、図１に示す区分ＤＳ補助接点２−１Ｘまたは２−２
Ｘ条件と組み合わせることにより、区分ＤＳ閉時は区分
ＤＳを挟む両母線の方向リレーのいずれかが動作すれ
ば、両母線共遮断ロックするようにしたものである。
び一括ディジタルリレー１１も、同様にして出力リレー
が駆動され、これらの出力リレー接点を図４に示すよう
に組み合わせて、各母線単位の遮断器トリップ指令２１
−１〜２１−４を出力する。図４は従来の図１１に相当
するものであるが、短絡方向リレー６７Ａ１〜６７Ｂ２
動作時に解放するｂ接点６７Ａ１Ｘ〜６７Ｂ２Ｘが挿入
されている点が異なる。これは前記で説明したように、
区分ＤＳ２−１または２−２が閉時は、分割リレー８７
Ａ１、８７Ａ２又は８７Ｂ１、８７Ｂ２が外部事故で誤
動作し、健全母線迄をトリップするのを防止するもの
で、図１に示す区分ＤＳ補助接点２−１Ｘまたは２−２
Ｘ条件と組み合わせることにより、区分ＤＳ閉時は区分
ＤＳを挟む両母線の方向リレーのいずれかが動作すれ
ば、両母線共遮断ロックするようにしたものである。
【００４７】上記の動作原理を図５でもう少し詳しく説
明する。図５は区分ＤＳ２−１および２−２が閉状態
で、甲２母線１−３のＦ１点に内部事故が発生した場合
と、外部Ｆ２点に事故が発生した場合の電流分布例を示
している。まず、Ｆ１点事故の場合では、事故電流は電
源端から事故点Ｆ１に向かってＩ1、Ｉ2、Ｉ6、Ｉ7が流
れ、一括差動量ＩDはＩ1＋Ｉ2＋Ｉ6＋Ｉ7となり母線に
対して流入方向、甲１母線１−１の分割差動量ＩDA1は
Ｉ1＋Ｉ3となり流入方向、乙１母線１−２の分割差動量
ＩDB1はＩ2−Ｉ3なるがＩ2＞Ｉ3のため流入方向、甲２
母線１−３の分割差動量ＩDA2はＩ6＋Ｉ8で流入方向、
乙２母線１−４のＩDB2はＩ7−Ｉ8となりＩ8＞Ｉ7のた
め流出方向となる。
明する。図５は区分ＤＳ２−１および２−２が閉状態
で、甲２母線１−３のＦ１点に内部事故が発生した場合
と、外部Ｆ２点に事故が発生した場合の電流分布例を示
している。まず、Ｆ１点事故の場合では、事故電流は電
源端から事故点Ｆ１に向かってＩ1、Ｉ2、Ｉ6、Ｉ7が流
れ、一括差動量ＩDはＩ1＋Ｉ2＋Ｉ6＋Ｉ7となり母線に
対して流入方向、甲１母線１−１の分割差動量ＩDA1は
Ｉ1＋Ｉ3となり流入方向、乙１母線１−２の分割差動量
ＩDB1はＩ2−Ｉ3なるがＩ2＞Ｉ3のため流入方向、甲２
母線１−３の分割差動量ＩDA2はＩ6＋Ｉ8で流入方向、
乙２母線１−４のＩDB2はＩ7−Ｉ8となりＩ8＞Ｉ7のた
め流出方向となる。
【００４８】従って、一括リレーおよび分割リレーは全
て差動量が発生しているので動作状態になっているが、
乙２母線１−４の分割差動ＩDB2が流出方向のため乙２
短絡方向リレー６７Ｂ２が動作し、前記の通り６７Ｂ２
Ｘおよび６７Ｂ１Ｘ動作により、図４の接点６７Ｂ１
Ｘ、６７Ｂ２Ｘは開となり、乙１母線および乙２母線へ
の遮断器トリップ指令は阻止され、事故側の甲１母線お
よび甲２母線のみが遮断される。
て差動量が発生しているので動作状態になっているが、
乙２母線１−４の分割差動ＩDB2が流出方向のため乙２
短絡方向リレー６７Ｂ２が動作し、前記の通り６７Ｂ２
Ｘおよび６７Ｂ１Ｘ動作により、図４の接点６７Ｂ１
Ｘ、６７Ｂ２Ｘは開となり、乙１母線および乙２母線へ
の遮断器トリップ指令は阻止され、事故側の甲１母線お
よび甲２母線のみが遮断される。
【００４９】次にＦ２点の外部事故時は、一括差動量Ｉ
DはＩ1＋Ｉ2＋Ｉ6＋Ｉ7−Ｉ9＝０となり一括リレーは動
作しないが、分割差動量ＩDA1、ＩDA2、ＩDB1、ＩDB2は
区分ＤＳ２−１、２−２へ流れる電流Ｉ4、Ｉ5相当が誤
差として発生し分割リレーは全て動作する。一方、方向
リレーの入力である分割差動量ＩDA1、ＩDA2、ＩDB1、
ＩDB2の方向はＩDA1とＩDB1、ＩDB2については前記Ｆ１
事故時と同じで、ＩDA2はＩ6＋Ｉ8−Ｉ9でＩ9＞Ｉ6＋Ｉ
8のため流出方向となるため前記の乙２短絡方向リレー
６７Ｂ２と甲２短絡方向リレー６７Ａ２が動作すること
になり、結局全母線に対して短絡方向リレーによるトリ
ップ阻止が作用するものである。なお、上記短絡方向リ
レーの基準量に使用している母線電圧は母線事故時に零
となり方向判定できなくなるため、この対策としては事
故発生より何サイクルか前の電圧をメモリしておき、こ
のメモリされた電圧を使用して判定し、動作判定後は所
定時間これを保持するようにすればよい。
DはＩ1＋Ｉ2＋Ｉ6＋Ｉ7−Ｉ9＝０となり一括リレーは動
作しないが、分割差動量ＩDA1、ＩDA2、ＩDB1、ＩDB2は
区分ＤＳ２−１、２−２へ流れる電流Ｉ4、Ｉ5相当が誤
差として発生し分割リレーは全て動作する。一方、方向
リレーの入力である分割差動量ＩDA1、ＩDA2、ＩDB1、
ＩDB2の方向はＩDA1とＩDB1、ＩDB2については前記Ｆ１
事故時と同じで、ＩDA2はＩ6＋Ｉ8−Ｉ9でＩ9＞Ｉ6＋Ｉ
8のため流出方向となるため前記の乙２短絡方向リレー
６７Ｂ２と甲２短絡方向リレー６７Ａ２が動作すること
になり、結局全母線に対して短絡方向リレーによるトリ
ップ阻止が作用するものである。なお、上記短絡方向リ
レーの基準量に使用している母線電圧は母線事故時に零
となり方向判定できなくなるため、この対策としては事
故発生より何サイクルか前の電圧をメモリしておき、こ
のメモリされた電圧を使用して判定し、動作判定後は所
定時間これを保持するようにすればよい。
【００５０】以上のように、方向リレーは、母線区分Ｄ
Ｓ閉時にここへ流れる電流が差動誤差（動作量）とな
り、分割リレーが誤動作することにより健全母線迄をト
リップさせるのを防止する作用がある。即ち、方向リレ
ーは、基準量として母線電圧、比較量として各母線毎の
分割差動量を使用するようにしているが、区分ＤＳを挟
む両側母線において各々の分割差動量の極性を比較して
みれば外部事故時は母線に対して必ず一方が流入方向で
他方が流出方向になっており、内部事故時は両方共流入
方向であることからこの差異を判別し、片方でも流出電
流が所定値以上あれば外部事故と判定し、両方の母線を
トリップロックすることができる。
Ｓ閉時にここへ流れる電流が差動誤差（動作量）とな
り、分割リレーが誤動作することにより健全母線迄をト
リップさせるのを防止する作用がある。即ち、方向リレ
ーは、基準量として母線電圧、比較量として各母線毎の
分割差動量を使用するようにしているが、区分ＤＳを挟
む両側母線において各々の分割差動量の極性を比較して
みれば外部事故時は母線に対して必ず一方が流入方向で
他方が流出方向になっており、内部事故時は両方共流入
方向であることからこの差異を判別し、片方でも流出電
流が所定値以上あれば外部事故と判定し、両方の母線を
トリップロックすることができる。
【００５１】従って、分割ディジタルリレーは区分ＤＳ
で区切られた甲、乙母線１組単位で分割設置することが
でき、６分割母線あるいは８分割母線等の大形母線にな
っても対応が容易にできる。
で区切られた甲、乙母線１組単位で分割設置することが
でき、６分割母線あるいは８分割母線等の大形母線にな
っても対応が容易にできる。
【００５２】また、方向リレーの入力を各母線単位で得
られるようにしたので、分割ディジタルリレー間での電
流データ転送が不要になり、特別な高速データ転送用ハ
ードウエアーを必要とせず装置が安価になる。
られるようにしたので、分割ディジタルリレー間での電
流データ転送が不要になり、特別な高速データ転送用ハ
ードウエアーを必要とせず装置が安価になる。
【００５３】また、区分ＤＳ閉時は一括リレーと方向リ
レーに頼ることになるが、区分ＤＳ開時は分割リレーに
データ転送等余分の処理が入っていないため、処理時間
が高速となりＣＴ飽和対策性能等の低下もなく高信頼度
な分割保護が維持される。
レーに頼ることになるが、区分ＤＳ開時は分割リレーに
データ転送等余分の処理が入っていないため、処理時間
が高速となりＣＴ飽和対策性能等の低下もなく高信頼度
な分割保護が維持される。
【００５４】実施例２．上記実施例では短絡母線保護用
として短絡方向リレーを使用しているが、これを地絡母
線保護用として地絡方向リレーにすることができる。即
ち、図示は省略しているが、各母線のＰＴ９−１〜９−
４に三次回路を設け、この三次回路より入力変換器１０
−１〜１０−４を介して各分割ディジタルリレー１２−
１、１２−２に導入し、ディジタル量に変換して得られ
る各母線単位の零相電圧データを基準量とし、または、
前記各母線単位二次電圧データをＣＰＵで３相ベクトル
合成演算して得られる零相電圧データを基準量として使
用し、分割保護用ＣＴ４−１〜４−ｎ、４−Ａ〜４−Ｄ
の二次残留回路より入力変換器６−１〜６−ｎ、６−Ａ
〜６−Ｄを介して各分割ディジタルリレー１２−１、１
２−２に導入し、ディジタル量に変換して得られる零相
電流データを、各母線毎に各回線分瞬時値和した零相分
割差動電流の有効分を比較量として使用するようにした
地絡方向リレーを適用するものである。
として短絡方向リレーを使用しているが、これを地絡母
線保護用として地絡方向リレーにすることができる。即
ち、図示は省略しているが、各母線のＰＴ９−１〜９−
４に三次回路を設け、この三次回路より入力変換器１０
−１〜１０−４を介して各分割ディジタルリレー１２−
１、１２−２に導入し、ディジタル量に変換して得られ
る各母線単位の零相電圧データを基準量とし、または、
前記各母線単位二次電圧データをＣＰＵで３相ベクトル
合成演算して得られる零相電圧データを基準量として使
用し、分割保護用ＣＴ４−１〜４−ｎ、４−Ａ〜４−Ｄ
の二次残留回路より入力変換器６−１〜６−ｎ、６−Ａ
〜６−Ｄを介して各分割ディジタルリレー１２−１、１
２−２に導入し、ディジタル量に変換して得られる零相
電流データを、各母線毎に各回線分瞬時値和した零相分
割差動電流の有効分を比較量として使用するようにした
地絡方向リレーを適用するものである。
【００５５】高抵抗接地ケーブル系の一線地絡事故時
は、ケーブル充電電流、ＮＧＬ電流（変圧器中性点と対
地間に設置のリアクトルで、ケーブルの静電容量を介し
て流れる充電電流を補償する電流）が流れるため、零相
電流をそのまま使用すれば零相電圧と零相分割差動電流
の位相差が大きくなった場合、方向判別を誤る恐れがあ
るが、これをＮＧＲ電流のみに比例した零相有効分差動
電流とすれば、必ず零相電圧に対して同相または逆位相
であるため誤判定することはない。
は、ケーブル充電電流、ＮＧＬ電流（変圧器中性点と対
地間に設置のリアクトルで、ケーブルの静電容量を介し
て流れる充電電流を補償する電流）が流れるため、零相
電流をそのまま使用すれば零相電圧と零相分割差動電流
の位相差が大きくなった場合、方向判別を誤る恐れがあ
るが、これをＮＧＲ電流のみに比例した零相有効分差動
電流とすれば、必ず零相電圧に対して同相または逆位相
であるため誤判定することはない。
【００５６】以下、この零相有効分差動電流を使用した
方向判別方法について説明する。前記零相電圧データＶ
Oおよび零相分割差動電流データＩDOの時間Ｔ１におけ
るデータをＶOT1、ＩDOT1とし時間Ｔ１より電気角９０
゜前データをＶOT2、ＩDOT2となれば ＶOT1・ＩDOT1＋ＶOT2・ＩDOT2 ＝ＶOｓｉｎωｔ・ＩDOｓｉｎ（ωｔ−θ）＋ＶOｃｏｓ
ωｔ・ＩDOｃｏｓ（ωｔ−θ） ＝｜ＶO｜・｜ＩDO｜ｃｏｓθ （但しθはＶOとＩDOの位相角） であるためＶOT1・ＩDOT1＋ＶOT2・ＩDOT2＞０を判定す
れば、ＶOに対するＩDOの位相角θが±９０゜以内かど
うかを方向判別していることになり、また、｜ＩDO｜ｃ
ｏｓθは零相差動電流ＩDの有効分電流であるため、 ＶOT1・ＩDOT1＋ＶOT2・ＩDOT2＞Ｋ（但しＫは定数） とすれば、零相電圧と同相方向の零相有効分差動電圧が
レベルＫ以上あることを判定することとなる。以上説明
の通り本実施例によれば、前記短絡方向リレーの方式と
同様構成で地絡保護を行うことができ、また、高抵抗接
地ケーブル系特有の無効分電流対策ができる効果があ
る。
方向判別方法について説明する。前記零相電圧データＶ
Oおよび零相分割差動電流データＩDOの時間Ｔ１におけ
るデータをＶOT1、ＩDOT1とし時間Ｔ１より電気角９０
゜前データをＶOT2、ＩDOT2となれば ＶOT1・ＩDOT1＋ＶOT2・ＩDOT2 ＝ＶOｓｉｎωｔ・ＩDOｓｉｎ（ωｔ−θ）＋ＶOｃｏｓ
ωｔ・ＩDOｃｏｓ（ωｔ−θ） ＝｜ＶO｜・｜ＩDO｜ｃｏｓθ （但しθはＶOとＩDOの位相角） であるためＶOT1・ＩDOT1＋ＶOT2・ＩDOT2＞０を判定す
れば、ＶOに対するＩDOの位相角θが±９０゜以内かど
うかを方向判別していることになり、また、｜ＩDO｜ｃ
ｏｓθは零相差動電流ＩDの有効分電流であるため、 ＶOT1・ＩDOT1＋ＶOT2・ＩDOT2＞Ｋ（但しＫは定数） とすれば、零相電圧と同相方向の零相有効分差動電圧が
レベルＫ以上あることを判定することとなる。以上説明
の通り本実施例によれば、前記短絡方向リレーの方式と
同様構成で地絡保護を行うことができ、また、高抵抗接
地ケーブル系特有の無効分電流対策ができる効果があ
る。
【００５７】実施例３．上記実施例１では方向リレーの
基準量に母線電圧を使用したが、これを一括差動電流に
比例した量としても良く図６にその実施例を示す。図６
において、前記実施例図１と異なる点は、一括用入力変
換器５−１〜５−ｎのトランス２２に三次コイル２３を
設け、この出力端子を全て直列接続して得られる一括ア
ナログ差動量を、分割ディジタルリレー１２−１、１２
−２に入力し、ディジタル量に変換するように構成した
ことである。
基準量に母線電圧を使用したが、これを一括差動電流に
比例した量としても良く図６にその実施例を示す。図６
において、前記実施例図１と異なる点は、一括用入力変
換器５−１〜５−ｎのトランス２２に三次コイル２３を
設け、この出力端子を全て直列接続して得られる一括ア
ナログ差動量を、分割ディジタルリレー１２−１、１２
−２に入力し、ディジタル量に変換するように構成した
ことである。
【００５８】ＣＴ回路用入力変換器は、もともと一次電
流に比例した二次電圧を導出するように構成されている
ので、トランス三次コイルを追加すれば容易に一次電流
に比例した別電圧を取り出すことができ、この電圧を全
回線分直列接続して得られる量は一括差動電流に比例し
ている。また、この量は前記図５のＦ１点事故時の一括
差動量ＩDとして説明したように、発生時は必ず母線に
対し流入方向にあるため、方向リレー用基準量として使
用することができ、母線電圧と違って事故時に発生する
ので、前記のような基準量消滅対策が不要となるメリッ
トがある。
流に比例した二次電圧を導出するように構成されている
ので、トランス三次コイルを追加すれば容易に一次電流
に比例した別電圧を取り出すことができ、この電圧を全
回線分直列接続して得られる量は一括差動電流に比例し
ている。また、この量は前記図５のＦ１点事故時の一括
差動量ＩDとして説明したように、発生時は必ず母線に
対し流入方向にあるため、方向リレー用基準量として使
用することができ、母線電圧と違って事故時に発生する
ので、前記のような基準量消滅対策が不要となるメリッ
トがある。
【００５９】また、区分ＤＳ２−１、２−２閉であれば
ここを通過する常時の負荷電流が誤差分割差動量として
発生するので、基準量に母線電圧を使用すると常時状態
で短絡方向リレーが動作し、この状態から母線内部事故
が発生した場合、短絡方向リレーが復帰するまでの間遮
断時間が遅れる欠点が生じるが、一括差動量は常時状態
では発生していないため、これを基準量として使用すれ
ば常時動作することはなく上記欠点が無くなる効果があ
る。なお、母線外部事故時は一括差動量がないため方向
判別できないが、この場合は一括リレー８７が必ず不動
作であるため、特にこの方向リレーに頼らなくても誤遮
断することはない。
ここを通過する常時の負荷電流が誤差分割差動量として
発生するので、基準量に母線電圧を使用すると常時状態
で短絡方向リレーが動作し、この状態から母線内部事故
が発生した場合、短絡方向リレーが復帰するまでの間遮
断時間が遅れる欠点が生じるが、一括差動量は常時状態
では発生していないため、これを基準量として使用すれ
ば常時動作することはなく上記欠点が無くなる効果があ
る。なお、母線外部事故時は一括差動量がないため方向
判別できないが、この場合は一括リレー８７が必ず不動
作であるため、特にこの方向リレーに頼らなくても誤遮
断することはない。
【００６０】この実施例を実施例２に適用する場合は、
地絡方向リレーは、その基準量として、実施例２の前記
各母線単位の零相電圧データ瞬時値の代わりに、この実
施例３の前記一括差動量導出と同様方法で、ＣＴ３−１
〜３−ｎの残留回路より導出する零相一括差動量の瞬時
値を用い、その比較量として、実施例１の各母線単位の
各回線電流データ瞬時値和の代わりに実施例２の各母線
単位の各回線零相電流データ瞬時値和の有効分を用いれ
ばよい。
地絡方向リレーは、その基準量として、実施例２の前記
各母線単位の零相電圧データ瞬時値の代わりに、この実
施例３の前記一括差動量導出と同様方法で、ＣＴ３−１
〜３−ｎの残留回路より導出する零相一括差動量の瞬時
値を用い、その比較量として、実施例１の各母線単位の
各回線電流データ瞬時値和の代わりに実施例２の各母線
単位の各回線零相電流データ瞬時値和の有効分を用いれ
ばよい。
【００６１】実施例４．この実施例は実施例１の電流差
動方式の一括リレーを電圧差動方式に変更し、その差動
電圧を前記方向リレーの基準量としするもので、図７に
その実施例を示す。図７において、前記実施例図６と異
なる点は、各回線毎に設けていた一括リレー用入力変換
器５−１〜５−ｎを省略し、一括保護用ＣＴ３−１〜Ｃ
Ｔ３−ｎの二次回路を直接並列接続し、この回路へ入力
インピーダンスの大きい入力変換器２５と、ＣＴ二次電
圧を所定値以下に抑制する可飽和リアクター、非直線性
抵抗素子等からなる異常電圧抑制回路２４とを設け、入
力変換器２５の出力電圧を一括ディジタルリレー１１お
よび分割ディジタルリレー１２−１、１２−２へ入力す
るように構成したことである。
動方式の一括リレーを電圧差動方式に変更し、その差動
電圧を前記方向リレーの基準量としするもので、図７に
その実施例を示す。図７において、前記実施例図６と異
なる点は、各回線毎に設けていた一括リレー用入力変換
器５−１〜５−ｎを省略し、一括保護用ＣＴ３−１〜Ｃ
Ｔ３−ｎの二次回路を直接並列接続し、この回路へ入力
インピーダンスの大きい入力変換器２５と、ＣＴ二次電
圧を所定値以下に抑制する可飽和リアクター、非直線性
抵抗素子等からなる異常電圧抑制回路２４とを設け、入
力変換器２５の出力電圧を一括ディジタルリレー１１お
よび分割ディジタルリレー１２−１、１２−２へ入力す
るように構成したことである。
【００６２】電圧差動方式は周知の原理であるため説明
は省略するが、前記実施例３と同様に、この差動電圧を
前記方向リレーの基準量とする。この基準量を得るため
の入力変換器を各回線に設ける必要がないので、装置を
安価にできる効果がある。
は省略するが、前記実施例３と同様に、この差動電圧を
前記方向リレーの基準量とする。この基準量を得るため
の入力変換器を各回線に設ける必要がないので、装置を
安価にできる効果がある。
【００６３】この実施例を実施例２に適用する場合は、
一括ディジタルリレーは、この実施例３の電圧差動方式
の一括ディジタルリレーを用いる。地絡方向リレーは、
その基準量として、実施例２の前記各母線単位の零相電
圧データ瞬時値の代わりにこの実施例４の前記一括差動
電圧量の瞬時値を用い、その比較量として、実施例１の
各母線単位の各回線電流データ瞬時値和の代わりに実施
例２の各母線単位の各回線零相電流データ瞬時値和の有
効分を用いればよい。
一括ディジタルリレーは、この実施例３の電圧差動方式
の一括ディジタルリレーを用いる。地絡方向リレーは、
その基準量として、実施例２の前記各母線単位の零相電
圧データ瞬時値の代わりにこの実施例４の前記一括差動
電圧量の瞬時値を用い、その比較量として、実施例１の
各母線単位の各回線電流データ瞬時値和の代わりに実施
例２の各母線単位の各回線零相電流データ瞬時値和の有
効分を用いればよい。
【００６４】実施例５．この実施例は実施例１および実
施例２の方向リレーを方向距離リレーとしたもので、図
８にその実施例を示す。図８は周知のモー形距離リレー
の原理を適用した場合の特性例であり、ベクトルＶは前
記方向リレーの基準量に相当する電圧で、例えば図３の
母線電圧ＶA1であり、ベクトルＩDは前記方向リレーの
比較量に相当する電流で、例えば図３のＩDA1である。
ベクトルＶ1＝ＺS・ＩD∠θは、ベクトルＩDに整定定数
ＺSを乗じて位相角θ（図の例では９０゜）移相したも
のであり、ベクトルＶ2＝Ｖ1−ＶとベクトルＶの成す角
θが９０゜以内であれば動作することを示している。
施例２の方向リレーを方向距離リレーとしたもので、図
８にその実施例を示す。図８は周知のモー形距離リレー
の原理を適用した場合の特性例であり、ベクトルＶは前
記方向リレーの基準量に相当する電圧で、例えば図３の
母線電圧ＶA1であり、ベクトルＩDは前記方向リレーの
比較量に相当する電流で、例えば図３のＩDA1である。
ベクトルＶ1＝ＺS・ＩD∠θは、ベクトルＩDに整定定数
ＺSを乗じて位相角θ（図の例では９０゜）移相したも
のであり、ベクトルＶ2＝Ｖ1−ＶとベクトルＶの成す角
θが９０゜以内であれば動作することを示している。
【００６５】演算方法は種々あるが例えば次のようなも
のがある。時間Ｔ１におけるＶ、Ｖ2データをＶT1、Ｖ
2T1、時間Ｔ１より電気角９０゜前のＶ、Ｖ2データをＶ
T2、Ｖ2T2とすれば ＶT1・Ｖ2T1＋ＶT2・Ｖ2T2 ＝Ｖｓｉｎωｔ・Ｖ2ｓｉｎ（ωｔ−θ）＋Ｖｃｏｓω
ｔ・Ｖ2ｃｏｓ（ωｔ−θ） ＝｜Ｖ｜・｜Ｖ2｜ｃｏｓθ （但しθはＶとＶ2の位相角） であるため、ＶT1・Ｖ2T1＋ＶT2・Ｖ2T2＞０を判定すれ
ば、Ｖに対すＶ2位相角θが±９０゜以内かどうかを検
出することになり、図８に示すようなモー形距離リレー
特性１０８を得ることができる。
のがある。時間Ｔ１におけるＶ、Ｖ2データをＶT1、Ｖ
2T1、時間Ｔ１より電気角９０゜前のＶ、Ｖ2データをＶ
T2、Ｖ2T2とすれば ＶT1・Ｖ2T1＋ＶT2・Ｖ2T2 ＝Ｖｓｉｎωｔ・Ｖ2ｓｉｎ（ωｔ−θ）＋Ｖｃｏｓω
ｔ・Ｖ2ｃｏｓ（ωｔ−θ） ＝｜Ｖ｜・｜Ｖ2｜ｃｏｓθ （但しθはＶとＶ2の位相角） であるため、ＶT1・Ｖ2T1＋ＶT2・Ｖ2T2＞０を判定すれ
ば、Ｖに対すＶ2位相角θが±９０゜以内かどうかを検
出することになり、図８に示すようなモー形距離リレー
特性１０８を得ることができる。
【００６６】このような特性にすれば、常時の負荷電流
で動作させなくすることができ、前記説明の内部事故時
遮断時間遅れがなくなる効果が得られる。即ち、特性１
０８の検出領域は円の大きさを設定する定数ＺSと、最
大感度角を設定する定数∠θで変えることができるの
で、区分ＤＳ閉時に、ここを通過する負荷電流に比例し
た差動電流ＩDの存在範囲を避けるように設定すること
で、簡単に対応できる効果がある。なお、母線事故時は
電圧Ｖが零となり動作判定できなくなるので、この対策
として事故発生より何サイクルか前の電圧をメモリー電
圧として付加し、判定動作後は所定時間これを保持する
ようにすればよい。
で動作させなくすることができ、前記説明の内部事故時
遮断時間遅れがなくなる効果が得られる。即ち、特性１
０８の検出領域は円の大きさを設定する定数ＺSと、最
大感度角を設定する定数∠θで変えることができるの
で、区分ＤＳ閉時に、ここを通過する負荷電流に比例し
た差動電流ＩDの存在範囲を避けるように設定すること
で、簡単に対応できる効果がある。なお、母線事故時は
電圧Ｖが零となり動作判定できなくなるので、この対策
として事故発生より何サイクルか前の電圧をメモリー電
圧として付加し、判定動作後は所定時間これを保持する
ようにすればよい。
【００６７】実施例６．この実施例は、上記実施例の方
向リレーまたは方向距離リレーの比較量として、各母線
毎の分割差動量を使用しているが、これを分割差動量の
変化値としたもので、その実施例を図９に示す。
向リレーまたは方向距離リレーの比較量として、各母線
毎の分割差動量を使用しているが、これを分割差動量の
変化値としたもので、その実施例を図９に示す。
【００６８】区分ＤＳ閉時は、常時でもここへ流れる負
荷電流分が分割差動量として発生しているため、短絡方
向リレーまたは短絡方向距離リレーの基準量に母線電圧
を使用する方式とすれば常時外部方向判定し動作状態に
なっている場合がある。この状態で母線内部事故が発生
すれば、方向リレーまたは方向距離リレーが内部事故判
定に転じて復帰するまで遮断器トリップはロックされる
ので、遮断時間が遅延することになる。本実施例はこの
欠点を解消するために、動作判定に使用する分割差動量
を事故発生前後の変化値とするようにしたものであり、
図９で詳しく説明する。
荷電流分が分割差動量として発生しているため、短絡方
向リレーまたは短絡方向距離リレーの基準量に母線電圧
を使用する方式とすれば常時外部方向判定し動作状態に
なっている場合がある。この状態で母線内部事故が発生
すれば、方向リレーまたは方向距離リレーが内部事故判
定に転じて復帰するまで遮断器トリップはロックされる
ので、遮断時間が遅延することになる。本実施例はこの
欠点を解消するために、動作判定に使用する分割差動量
を事故発生前後の変化値とするようにしたものであり、
図９で詳しく説明する。
【００６９】図において、１１８は甲１群または乙１群
電流データ処理１１２、１１３で導出した分割差動量Ｉ
DA1、ＩDB1から変化分を導出する変化分導出処理を示し
ており、その方法は、例えば時間Ｔ１時データ（事故
時）ＩDA1T1と、時間Ｔ１より例えば１サイクル前デー
タ（常時）ＩDA1T2とを使用してＩDA1T1−ＩDA1T2の演
算をする。この変化分を使用して１サイクル以内に方向
判別すれば事故発生前後の変化値、すなわち、事故電流
分に比例した量で演算することになるので、常時は不動
作で事故発生直後１サイクル間だけ動作する方向リレー
が得られることになる。なお、判定後は所定時間結果を
保持するようにすれば事故継続時間が長くなっても対応
することができる。
電流データ処理１１２、１１３で導出した分割差動量Ｉ
DA1、ＩDB1から変化分を導出する変化分導出処理を示し
ており、その方法は、例えば時間Ｔ１時データ（事故
時）ＩDA1T1と、時間Ｔ１より例えば１サイクル前デー
タ（常時）ＩDA1T2とを使用してＩDA1T1−ＩDA1T2の演
算をする。この変化分を使用して１サイクル以内に方向
判別すれば事故発生前後の変化値、すなわち、事故電流
分に比例した量で演算することになるので、常時は不動
作で事故発生直後１サイクル間だけ動作する方向リレー
が得られることになる。なお、判定後は所定時間結果を
保持するようにすれば事故継続時間が長くなっても対応
することができる。
【００７０】また、上記例では方向リレー、方向距離リ
レーの比較量を分割差動量変化値にして方向判別するよ
うにしているが、この代わりに分割差動量変化値の変化
レベルを検出して、この判定結果をＡＮＤ条件（例え
ば、図９の６７Ａ１出力と変化分導出処理１１８の判定
結果のＡＮＤ条件）で挿入するようにしても良く、いず
れも内部事故発生時の遮断時間遅延対策として効果が得
られる。
レーの比較量を分割差動量変化値にして方向判別するよ
うにしているが、この代わりに分割差動量変化値の変化
レベルを検出して、この判定結果をＡＮＤ条件（例え
ば、図９の６７Ａ１出力と変化分導出処理１１８の判定
結果のＡＮＤ条件）で挿入するようにしても良く、いず
れも内部事故発生時の遮断時間遅延対策として効果が得
られる。
【００７１】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、母線単
位の方向リレーまたは方向距離リレーを新たに追加し誤
遮断を阻止するように構成したので、分割母線リレー間
のデータ転送が不要となり、即応性のあるディジタル形
の母線保護継電装置を提供することができる。
位の方向リレーまたは方向距離リレーを新たに追加し誤
遮断を阻止するように構成したので、分割母線リレー間
のデータ転送が不要となり、即応性のあるディジタル形
の母線保護継電装置を提供することができる。
【図１】 この発明の実施例１によるディジタル形母線
保護継電装置の構成図である。
保護継電装置の構成図である。
【図２】 この発明の実施例１のディジタルリレーの内
部の構成図である。
部の構成図である。
【図３】 この発明の実施例１の分割ディジタルリレー
の演算処理を示す図である。
の演算処理を示す図である。
【図４】 この発明の実施例１のトリップ指令回路の構
成図である。
成図である。
【図５】 この発明の実施例１の方向リレーの動作を説
明するための電流分布図である。
明するための電流分布図である。
【図６】 この発明の実施例３によるディジタル形母線
保護継電装置の構成図である。
保護継電装置の構成図である。
【図７】 この発明の実施例４によるディジタル形母線
保護継電装置の構成図である。
保護継電装置の構成図である。
【図８】 この発明の実施例５による特性図である。
【図９】 この発明の実施例６による演算処理を示す図
である。
である。
【図１０】 従来のアナログ形母線保護継電装置の構成
図である。
図である。
【図１１】 図１０の遮断器トリップ指令回路の構成図
である。
である。
１−１〜１−４ 被保護母線、２−１、２−２ 母線区
分断路器（区分ＤＳ）、２−１Ｘ、２−２Ｘ 区分断路
器補助リレー接点（区分ＤＳ補助リレー接点）、３−１
〜３−ｎ、４−１〜４−ｎ、４−Ａ〜４−Ｄ 変流器
（ＣＴ）、５−１〜５−ｎ、６−１〜６−ｎ、６−Ａ〜
６−Ｄ、１０−１〜１０−４ 入力変換器、１１ 一括
ディジタルリレー（一括母線保護リレー）、１２−１、
１２−２ 分割ディジタルリレー（分割母線保護リレ
ー）、２２ 入力変換器内トランス、２３ トランス三
次コイル、２４ 異常電圧抑制回路、２５ 高入力イン
ピーダンス入力変換器、１０１、２０１、３０１、４０
１ 母線選択断路器（ＤＳ） １０８ モー形距離リレー特性、１１１ 選択処理部、
１１２ 甲１群電流データ処理、１１３ 乙１群の電流
データ処理、１１４ 甲１分割リレー演算処理、１１５
乙１分割リレー演算処理、１１６ 甲１短絡方向リレ
ー演算処理、１１７ 乙１短絡方向リレー演算処理、１
１８ 変化分導出処理。
分断路器（区分ＤＳ）、２−１Ｘ、２−２Ｘ 区分断路
器補助リレー接点（区分ＤＳ補助リレー接点）、３−１
〜３−ｎ、４−１〜４−ｎ、４−Ａ〜４−Ｄ 変流器
（ＣＴ）、５−１〜５−ｎ、６−１〜６−ｎ、６−Ａ〜
６−Ｄ、１０−１〜１０−４ 入力変換器、１１ 一括
ディジタルリレー（一括母線保護リレー）、１２−１、
１２−２ 分割ディジタルリレー（分割母線保護リレ
ー）、２２ 入力変換器内トランス、２３ トランス三
次コイル、２４ 異常電圧抑制回路、２５ 高入力イン
ピーダンス入力変換器、１０１、２０１、３０１、４０
１ 母線選択断路器（ＤＳ） １０８ モー形距離リレー特性、１１１ 選択処理部、
１１２ 甲１群電流データ処理、１１３ 乙１群の電流
データ処理、１１４ 甲１分割リレー演算処理、１１５
乙１分割リレー演算処理、１１６ 甲１短絡方向リレ
ー演算処理、１１７ 乙１短絡方向リレー演算処理、１
１８ 変化分導出処理。
Claims (10)
- 【請求項１】 母線区分断路器を有する複数の母線と、
発電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続され構
成された回路に対し、この回路の電流または電流・電圧
を導出してディジタル量に変換し、所定のプログラムで
演算処理し、その処理結果に応じて前記母線を保護する
母線保護継電装置にあって、前記複数の母線事故を一括
検出する一括母線保護リレー、前記各母線毎の事故を各
々検出する分割母線保護リレー、前記各母線毎の電流方
向を各々判定する方向リレー、前記一括母線保護リレー
出力と各母線単位の分割母線保護リレー出力の論理積出
力を各母線単位のトリップ指令出力として出力する手段
と、前記母線区分断路器閉時は、この母線区分断路器を
挟む両母線に対応する前記方向リレーの内、いずれか一
方の動作に応じて前記両母線に対応するトリップ指令出
力を阻止する手段とを有するトリップ指令回路を備えた
ことを特徴とする母線保護継電装置。 - 【請求項２】 請求項１において、各母線単位で設けた
方向リレーは、短絡方向リレー、地絡方向リレーおよび
方向距離リレーの内、少なくともいずれか一つのリレー
を用いたことを特徴とする母線保護継電装置。 - 【請求項３】 請求項１または２において、方向リレー
は事故前と事故時の各母線の電流変化に応じて動作する
リレーとしたことを特徴とする母線保護継電装置。 - 【請求項４】 母線区分断路器を有する複数の母線と、
発電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続され構
成された回路に対し、この回路の電流・電圧を導出して
ディジタル量の電流データ・電圧データに変換し、所定
のプログラムで演算処理し、その処理結果に応じて前記
母線を保護する母線保護継電装置にあって、前記複数母
線に対応する電流データ瞬時値和を動作量とし、この電
流データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値
を抑制量として比率差動演算する一括母線保護リレー、
前記各母線単位の電流データ瞬時値和を動作量とし、こ
の電流データの瞬時値絶対値和または瞬時値絶対値の最
大値を抑制量として比率差動演算する各母線単位の分割
母線保護リレー、各母線単位の母線電圧データ瞬時値を
基準量とし、各母線単位の電流データ瞬時値和を比較量
として方向判別演算し、この比較量が各母線からの流出
方向に応じて動作する各母線単位の短絡方向リレー、前
記一括母線保護リレー出力と各母線単位の分割母線保護
リレー出力の論理積出力を各母線単位のトリップ指令出
力として出力する手段と、前記母線区分断路器閉時は、
この母線区分断路器を挟む両母線に対応する前記方向リ
レーの内、いずれか一方の動作に応じて前記両母線に対
応するトリップ指令出力を阻止する手段とを有するトリ
ップ指令回路を備えたことを特徴とする母線保護継電装
置。 - 【請求項５】 請求項４において、短絡方向リレーを地
絡方向リレーとし、この地絡方向リレーは、各母線単位
の零相電圧データ瞬時値を導出して基準値とし、各母線
単位の零相電流データ瞬時値和の有効分を導出して比較
量とする地絡方向リレーとしたことを特徴とする母線保
護継電装置。 - 【請求項６】 母線区分断路器を有する複数の母線と、
発電機・負荷等につながる回線が前記母線に接続され構
成された回路に対し、この回路の電流を導出してディジ
タル量の電流データに変換し、所定のプログラムで演算
処理し、その処理結果に応じて前記母線を保護する母線
保護継電装置にあって、前記複数母線に対応する電流デ
ータ瞬時値和を動作量とし、この電流データの瞬時値絶
対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑制量として比率
差動演算する一括母線保護リレー、前記各母線単位の電
流データ瞬時値和を動作量とし、この電流データの瞬時
値絶対値和または瞬時値絶対値の最大値を抑制量として
比率差動演算する各母線単位の分割母線保護リレー、前
記複数母線に対応する電流データをベクトル合成して導
出した一括差動量を基準量とし、各母線単位の電流デー
タ瞬時値和を比較量として方向判別演算し、この比較量
が各母線より流出方向に応じて動作する各母線単位の短
絡方向リレー、前記一括母線保護リレー出力と各母線単
位の分割母線保護リレー出力の論理積出力を各母線単位
のトリップ指令出力として出力する手段と、前記母線区
分断路器閉時は、この母線区分断路器を挟む両母線に対
応する前記方向リレーの内、いずれか一方の動作に応じ
て前記両母線に対応するトリップ指令出力を阻止する手
段とを有するトリップ指令回路を備えたことを特徴とす
る母線保護継電装置。 - 【請求項７】 請求項６において、短絡方向リレーを地
絡方向リレーとし、地絡方向リレーは、基準量を一括零
相差動量とし、比較量を請求項５の各母線単位の各回線
零相電流データ瞬時値和とするリレーとしたことを特徴
とする母線保護継電装置。 - 【請求項８】 請求項４〜７のいずれか１項において、
一括母線保護リレーは、複数母線に対応する電流データ
を並列合成して導出した一括差動電圧量とし、この一括
差動電圧量レベルを検出する電圧差動方式の一括母線保
護リレーとすると共に、短絡方向リレーまたは地絡方向
リレーは、前記一括差動電圧量の瞬時値を基準値とする
リレーとしたことを特徴とする母線保護継電装置。 - 【請求項９】 請求項４または５において、短絡方向リ
レーまたは地絡方向リレーは、その基準量（Ｖ）と、比
較量（ＩD）から ｜Ｖ｜・｜ＺS・ＩD∠φ｜＞０ （但し、ＺS，φは定数、ＩD∠φはＩDを∠φ移相）の
判別に応じて動作する方向距離リレーとしたことを特徴
とする母線保護継電装置。 - 【請求項１０】 請求項４〜９のいずれか１項におい
て、短絡あるいは地絡方向リレーまたは方向距離リレー
は、事故発生前と事故発生時との各母線単位の電流デー
タ瞬時値和の変化に対応した量を比較量とするリレーと
したことを特徴とする母線保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17143894A JP2971329B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 母線保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17143894A JP2971329B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 母線保護継電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0837730A true JPH0837730A (ja) | 1996-02-06 |
| JP2971329B2 JP2971329B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=15923130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17143894A Expired - Fee Related JP2971329B2 (ja) | 1994-07-22 | 1994-07-22 | 母線保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2971329B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008071899A1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-06-19 | Areva T & D Uk Limited | A method and an apparatus for protecting a bus in a three-phase electrical power system |
| CN103354353A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-16 | 国家电网公司 | 一种智能配电网全线速动主保护判别系统及方法 |
| CN104078944A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-10-01 | 国家电网公司 | 一种用于继电保护数字化改造的goose报文/开关量转换方法 |
| KR101502252B1 (ko) * | 2010-09-28 | 2015-03-12 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 전동 차량의 무인가 배터리 교환시 대책 장치 |
-
1994
- 1994-07-22 JP JP17143894A patent/JP2971329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008071899A1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-06-19 | Areva T & D Uk Limited | A method and an apparatus for protecting a bus in a three-phase electrical power system |
| KR101502252B1 (ko) * | 2010-09-28 | 2015-03-12 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | 전동 차량의 무인가 배터리 교환시 대책 장치 |
| CN103354353A (zh) * | 2013-06-24 | 2013-10-16 | 国家电网公司 | 一种智能配电网全线速动主保护判别系统及方法 |
| CN104078944A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-10-01 | 国家电网公司 | 一种用于继电保护数字化改造的goose报文/开关量转换方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2971329B2 (ja) | 1999-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |