JPH1070834A - ディジタル形電流差動継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】伝送路に不良または保守・点検する場合、残り
の健全な伝送路の保護機能が継続維持できるディジタル
形電流差動継電器を提供すること。 【解決手段】送電線の各端子間を互いに接続した伝送路
を介して、系統の事故を検出するディジタル形リレーに
おいて、伝送路の状態を監視する伝送路監視手段と、各
端子の系統電気量より差動演算を実施してトリップ出力
を行う差動判定手段と、伝送路を介して他の端子の差動
判定手段の出力を入力して他端子継電器のトリップ出力
を出力する転送出力判定手段と、伝送路監視手段の監視
結果に応じ差動判定手段からの出力と転送出力判定手段
からの出力とを切換えるトリップ出力切換手段とを備え
ているので、伝送路に不良が発生し、残りの伝送路にて
各端子の情報を送受信できる場合に、少なくとも１つの
リレーのトリップ出力を使うことで保護機能の維持が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送路を介して互
いに電気量を伝送し送電線を保護するためのディジタル
形電流差動継電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】送電線を保護するためにディジタル形電
流差動継電器を用いた例を図１１に示す３端子送電線に
ついて説明する。同図において、１はＡ端子のディジタ
ル形電流差動継電器（リレーＡ），２はＢ端子のディジ
タル形電流差動継電器（リレーＢ），３はＣ端子のディ
ジタル形電流差動継電器（リレーＣ）である。３１はリ
レーＡとリレーＢ間の伝送路、３２はリレーＢとリレー
Ｃ間の伝送路、３３はリレーＣとリレーＡ間の伝送路で
ある。また、１１はＡ端子に設置された変流器、１２は
Ｂ端子に設置された変流器、１３はＣ端子に設置された
変流器である。

【０００３】各リレーＡ，Ｂ，Ｃは、それぞれの変流器
１１，１２，１３から入力した電流値をディジタル量に
変換し、各伝送路３１，３２，３３を介して互いに送受
信することで、相手端子の電流値を入手することができ
る。例えば、リレーＡは自端子の電流値は変流器１１か
ら入手でき、また伝送路３１，３２を介してリレーＢ，
リレーＣの電流値を入手することができる。この結果、
全端子Ａ，Ｂ，Ｃの電流を入手することができ、その電
流値から差動判定処理することで送電線２１の内部事故
判定を可能としている。

【０００４】このディジタル形電流差動継電器の原理は
公知技術であり、その詳細な説明は本発明を理解する上
で、必要としないので、ここではその明は省略すること
とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、伝送路を介
して各端子の電流値を入手することは、万一伝送路に不
良が発生した場合には相手端子の正しい電流値を入手す
ることができないことになるため、差動演算の結果、誤
判定に至る可能性が十分考えられる。

【０００６】そこで、伝送路の不良を常時監視して、万
一不良が発生した場合に誤出力を防止する手段を内蔵し
て対応している。このため、伝送路のある１区間にのみ
不良が発生した場合でも、全ての端子にて誤出力を防止
することとなり、システム全体が停止状態に至ることが
あった。また、伝送路のある１区間を保守・点検する場
合も、全ての端子において誤出力防止手段をとっている
ため、システム全体を停止状態にする必要があった。

【０００７】本発明（請求項１乃至請求項８対応）は、
上記状況に鑑みてなされたものであり、その目的は伝送
路に万一不良が発生した場合または伝送路のある１区間
を保守・点検する場合、残りの健全な伝送路がシステム
として保護機能が継続維持できるようにしたディジタル
形電流差動継電器を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１は、送電線の端子の系統電気量を
入力量として一定周期でサンプリングし、取り込んだア
ナログ入力量をディジタル変換したデジタル量を、各端
子間を互いに接続した伝送路を介して各々の端子へ伝送
することにより、系統の事故を検出するディジタル形電
流差動継電器において、前記伝送路の状態を監視する伝
送路監視手段と、前記各端子の系統電気量より差動演算
を実施して、その結果よりトリップ出力を出力する差動
判定手段と、前記伝送路を介して他の端子の前記差動判
定手段の出力を入力して他端子継電器のトリップ出力を
出力する転送出力判定手段と、前記伝送路監視手段の監
視結果に応じて前記差動判定手段からの出力と前記転送
出力判定手段からの出力とを切換える第１トリップ出力
切換手段とを備えたことを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項２は、請求項１記載のディ
ジタル形電流差動継電器において、前記伝送路監視手段
の監視結果を伝送路を介して他の端子へ伝送し、各端子
は受信した結果から監視不良伝送路の箇所を判別する切
換判断手段を備えたことを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項３は、請求項２記載のディ
ジタル形電流差動継電器において、前記第１トリップ出
力切換手段の出力結果あるいは前記切換判断手段の出力
結果の少なくともいずれか一方を表示できる表示手段を
備えたことを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項４は、請求項１記載のディ
ジタル形電流差動継電器において、他端子から伝送され
る他端子継電器の伝走路監視手段の監視結果に応じ前記
差動判定手段からの出力と前記転送出力判定手段からの
出力とを切換える第２トリップ出力切換手段を備えたこ
とを特徴とする。

【００１２】本発明の請求項５は、請求項４記載のディ
ジタル形電流差動継電器において、少なくとも一つの端
子の前記トリップ出力切換手段にて設定された内容を伝
送路を介して残りの端子へ伝送し、各端子は受信した内
容に応じて前記差動判定手段からの出力と前記転送出力
判定手段からの出力とを切換える第３トリップ出力切換
手段を備えたことを特徴とする。

【００１３】本発明の請求項６は、請求項１記載のディ
ジタル形電流差動継電器において、伝送路に接続されて
いる端子にて任意の伝送路を不使用状態に設定可能な第
４トリップ出力切換手段を備えたことを特徴とする。

【００１４】本発明の請求項７は、請求項１記載のディ
ジタル形電流差動継電器において、前記前記差動判定手
段からの出力と前記転送出力判定手段からの出力の論理
和をとり、出力できるように構成した第５トリップ出力
切換手段を備えたことを特徴とする。

【００１５】本発明の請求項８は、請求項７記載のディ
ジタル形電流差動継電器において、前記第１トリップ出
力切換手段と前記第５トリップ出力切換手段を選択でき
る表示設定手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。図１は本発明の第１実施例（請求項
１及び請求項７対応）のディジタル形電流差動継電器の
構成図である。

【００１７】同図に示すように、自端子用電流差動継電
器１は、変流器１１で得た系統の電流値を取り込む電流
入力手段１０１と、各端子を同時に同一タイミングでア
ナログの入力電流値をサンプリングするサンプリング同
期手段１０２と、伝送路とのインタフェース手段１０３
と、伝送路の状態を監視する伝送路監視手段１０４と、
電流入力手段１０１とインタフェース手段１０３とから
それぞれ入力した電流値により差動判定処理して送電線
２１の内部事故か否かを判断し、更にトリップ出力を行
う差動判定手段１０５と、インタフェース手段１０３よ
り相手端子からのトリップ信号を認識してトリップ出力
を行う転送出力判定手段１０６と、差動判定手段１０５
と転送出力判定手段１０６の出力を伝送路監視手段１０
４の結果から切り分け可能なトリップ出力切換手段１０
７とから構成されている。

【００１８】次に、本実施例の動作について説明する。
まず、変流器１１より送電線２１に流れる電流値を自端
子用電流差動継電器１へ取り込む。このとき、電流入力
手段１０１は、サンプリング同期手段１０２にて同期化
されたタイミング信号に従ってアナログ値をディジタル
値に変換する。このディジタル値は差動判定手段１０５
へ出力すると同時にインタフェース手段１０３にて相手
端子へ送信される。相手端子の電流のディジタル値はイ
ンタフェース手段１０３を介して差動判定手段１０５へ
入力される。差動判定手段１０５は自端子の電流値と相
手端子の電流値とから差動判定処理を行い、送電線２１
の内部事故有無を判定して内部事故時にトリップ出力す
る。同時にインタフェース手段１０３へ出力して相手端
子へトリップ出力を全ての相手端子へ送信する。

【００１９】また、相手端子にて内部事故と判定された
トリップ出力はインタフェース手段１０３を介して転送
出力判定手段１０６にて認識される。万一、伝送路に不
良があると、相手端子の電流値が不良となるため、差動
判定手段１０５にて行われる判定処理が不確実なものと
なる。このため、伝送路の状態を常時監視している伝送
路監視手段１０４が伝送不良を検出すると、トリップ出
力切換手段１０７に対して差動判定手段１０５の判定出
力から転送出力判定手段１０６のトリップ出力へ切換え
るよう切換指令を出力する。勿論、転送出力判定手段１
０６は健全な伝送路から相手端子のトリップ信号を識別
する。

【００２０】次に、トリップ出力切換手段の具体例とし
て３端子の送電線を示す図２〜図４を用いて説明する。
なお、図では説明の便宜上送電線を省いて表現してい
る。図２は３端子の送電線であり、電流差動継電器（リ
レー）１と電流差動継電器（リレー）２と電流差動継電
器（リレー）３はそれぞれ伝送路３１と伝送路３２と伝
送路３３にて互いに接続されている。伝送路３１に不良
があった場合、リレー１とリレー２の伝送路監視手段１
０４にて伝送路３１の不良を検出することができる。

【００２１】図３はトリップ出力切換手段１０７の切換
状態を示す図で、同図（ａ）は伝送路が正常である常時
の場合、すなわち差動判定主段１０５の出力を用いてト
リップ出力する場合であり、同図（ｂ）は伝送路の不良
の場合、すなわち転送出力判定手段１０６の出力を用い
てトリップ出力する場合である。

【００２２】図４は伝送路の不良箇所に対して各電流差
動継電器のトリップ出力切換手段１０７の切換状態を示
したものである。すなわち、この図から伝送路の不良箇
所に応じて各リレー内のトリップ出力切換手段１０７に
て切換えることが可能であることが分かる。

【００２３】本実施例によれば、伝送路に不良が発生
し、残りの伝送路にて各端子の情報を送受信できる場合
に、少なくとも１つの電流差動継電器（リレー）のトリ
ップ出力を使うことで保護機能の維持が可能となる。

【００２４】更に、トリップ出力切換手段１０７を、差
動判定手段１０５の出力と転送出力判定手段１０６の出
力の論理和をとるような回路にて構成すると、特に伝送
路の状態を意識することなく、いずれのトリップ出力を
使用することができる。なお、この場合は、伝送路の不
良による誤判定を差動判定手段１０５もしくは転送出力
手段１０６にて実施しておくことが可能であるが、本実
施例とは直接関係ないので、その説明は省略する。

【００２５】図５は本発明の第２実施例（請求項２対
応）の構成図である。本実施例が既に説明した図１の第
１実施例と異なる点は、第１実施例の伝送路監視手段１
０４と転送出力判定手段１０６の代りに、伝送路の監視
結果をインタフェース手段１０３へも出力可能な伝送路
監視手段１０８と、その監視結果と相手端子にて検出し
た伝送路の不良内容をインタフェース１０３から読み出
してトリップ出力切換手段１０７へ切換指令を出力する
切換判断手段１０９を設けた点であり、その他の点は同
一であるので、第１実施例と同一部分には同一符号を付
して説明する。

【００２６】同図に示すように、本実施例によれば、伝
送路の送信側にて不良が発生すると送信した端子の伝送
路検出手段１０８は伝送路の不良を検出できないが、伝
送路の相手端子の伝送路監視手段１０８が伝送路の不良
を検出し、伝送路を介して送信の不良を送り返すことが
可能である。

【００２７】したがって、切換判断手段１０９にてトリ
ップ出力切換手段１０７へ指令を出力することが可能と
なり、伝送路の送信側の不良に対しても確実にトリップ
出力切換手段１０７にてトリップ出力を切換えることが
できる。

【００２８】図６は本発明の第３実施例（請求項３対
応）の構成図である。本実施例が既に説明した図１の第
１実施例と異なる点は、伝送路監視手段１０４とトリッ
プ出力切換手段１０７の状態を表示できる表示手段１１
０を設け、伝送路監視手段１０４が伝送路の不良を検出
し、トリップ出力切換手段１０７が切換実施している状
態を操作者が確認できるようにした点であり、その他の
点は同一であるので、第１実施例と同一の部分には同一
の符号を付して説明する。

【００２９】同図に示すように、本実施例によれば、表
示手段１１０を見ることによりトリップ出力の切換が確
実に行われているか否かの判別を確認できることから、
伝送不良が発生している場合に正しく切換が実施されな
かった場合を発見することが可能となる。

【００３０】更に、トリップ出力切換手段１０７を差動
判定手段１０５の出力と転送出力判定手段１０６の出力
の論理和をとるような手段にて構成すると、表示手段１
１０にてトリップ出力切換手段１０７が出力した場合、
いずれの手段の出力なのかを確認することができる。従
って操作者はトリップ出力があった場合に自端子のトリ
ップ出力か相手端子のトリップ出力かを確認できる。こ
の場合、第１の実施例の場合と同様に伝送路の不良によ
る誤判定を差動判定手段１０５もしくは転送出力手段１
０６にて実施しておくことが必要であるが、本発明とは
直接結び付くものではないので、ここではその説明は省
略する。

【００３１】図７は本発明の第４実施例（請求項４及び
請求項８対応）の構成図である。本実施例が既に説明し
た図１の第１実施例と異なる点は、伝送路監視手段１０
４とトリップ出力切換手段１０７の状態を表示でき、且
つ操作者の確認設定が可能な表示設定手段１１１を設
け、伝送路監視手段１０４が伝送路の不良を検出し、ト
リップ出力切換手段１０７へ切換指令を出すことを操作
者が表示設定手段１１１にて設定し、その後に切換が実
施できるようにした点であり、その他の点は同一である
ので、第１実施例と同一の部分には同一の符号を付して
説明する。同図に示すように、本実施例によれば、トリ
ップ出力の切換を操作者が確認した後に実施することか
ら、確実な切換制御が可能となる。

【００３２】更に、トリップ出力切換手段１０７を、上
記各実施例の差動判定手段１０５の出力と転送出力判定
手段１０６の出力を切換える手段と、差動判定手段１０
５の出力と転送出力判定手段１０６の出力の論理和をと
る手段の双方にて構成することにより、表示設定手段１
１１にて操作者がいずれの手段を使用するかを設定可能
となる。これにより操作者はシステムの運用に適した方
式を選択することができる。

【００３３】図８は本発明の第５実施例（請求項５対
応）の構成図である。本実施例が既に説明した図６の第
３実施例と異なる点は、伝送路の状態とトリップ出力の
状態の表示が可能と同時に操作者がトリップ出力の切換
をどの端子にて実施するかを選択できるように構成した
点であり、その他の点は同一であるので、第３実施例と
同一の部分には同一の符号を付して説明する。

【００３４】同図に示すように、本実施例は、伝送路監
視手段１０４とトリップ出力切換手段１０７の状態を表
示でき、且つ操作者の確認設定が可能な表示設定手段１
１１を設け、伝送路監視手段１０４が伝送路の不良を検
出し、トリップ出力切換手段１０７へ切換指令を出すこ
とを操作者が表示設定手段１１２にて設定し、同時に設
定された内容を伝送路を介して他の端子へ送信する。ま
た、受信した内容から切換判断手段１０９にて切換有無
を判断することができる。このように、本実施例によれ
ば、少なくとも１カ所の端末で操作者が操作可能とな
り、操作が容易になるばかりか誤操作を防止することも
可能となる。

【００３５】図９は本発明の第６実施例（請求項６対
応）の構成図である。本実施例が既に説明した図１の第
１実施例と異なる点は、トリップ出力を選択できる選択
手段１１３を設け、選択手段１１３にて操作者は伝送路
を不使用にするための選択を実施できるようにし、この
操作により、トリップ出力切換手段１０７はトリップ出
力を転送出力判定手段１０６の出力へ切換えられるよう
に構成した点であり、その他の点は同一であるので、第
１実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明す
る。本実施例によれば、上記した各実施例と異なり、伝
送路を一時的に不使用とすることができ、伝送路の保守
が可能となる。

【００３６】図１０は本発明の第７実施例（請求項６対
応）の構成図である。本実施例が既に説明した図１の第
１実施例と異なる点は、トリップ出力を選択でき且つイ
ンタフェース手段と入出力可能な選択手段１１４を設
け、選択手段１１４にて操作者は伝送路を不使用にする
ための選択を実施すると同時にインタフェース手段１０
３へ出力し、伝送路を介して相手端子へ送信する。また
インタフェース手段１０３にて受信した内容から選択手
段１１４が伝送路を不使用とする内容を確認すると、ト
リップ出力切換手段１０７へ指令を渡し、トリップ出力
切換手段１０７はトリップ出力を転送出力判別手段１０
６の出力へ切換えるように構成した点であり、その他の
点は同一であるので、第１実施例と同一の部分には同一
の符号を付して説明する。

【００３７】本実施例によれば、上記した第１乃至第５
実施例と異なり、伝送路の保守などで伝送路を一時的に
不使用にすることができ、更にトリップの切換を伝送路
に接続されるいずれかの端子にてのみ設定することで可
能となるものである。すなわち、伝送路を一時的に不使
用とする場合に、不使用とする端子のいずれか一方の端
子にて設定が可能で、伝送路の保守が可能とする。

【００３８】更に、本発明の第６実施例の他の例として
上記図１０の構成図を用いて説明する。本実施例では、
選択手段１１４にて任意の伝送路の不使用を設定する
と、伝送路を介して任意の端子へその内容を送信するこ
とができ、受信した端子は該当する場合に限りトリップ
出力を切換えることができる。即ち、任意の端子にて任
意の伝送路を不使用とすることができる。

【００３９】このように、本実施例によれば、作業者は
代表の端子にて伝送路の不使用を設定することができ、
特定の設定端子へ出向く必要がなくなる。これにより作
業の効率を向上させることができる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明（請求項１
乃至請求項８対応）によれば、伝送路に不良がある場
合、もしくは伝送路を不使用とする場合に、残りの健全
な伝送路にて保護機能が継続可能と判断されると、電流
差動判定が可能な端子の判定結果を用いて保護可能なシ
ステムとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成図。

【図２】図１のディジタル形電流差動継電器が適用され
る３端子の伝送路の接続図。

【図３】図１のトリップ出力切換手段の切換状態を示す
図で、同図（ａ）は伝送路が正常な場合の回路図、同図
（ｂ）は伝送路が不良の場合の回路図。

【図４】図１の各電流差動継電器のトリップ出力切換手
段の切換状態を示した図。

【図５】本発明の第２実施例の構成図。

【図６】本発明の第３実施例の構成図。

【図７】本発明の第４実施例の構成図。

【図８】本発明の第５実施例の構成図。

【図９】本発明の第６実施例の構成図。

【図１０】本発明の第７及び第８実施例の構成図。

【図１１】本発明のディジタル形電流差動継電器が適用
される３端子送電線の系統図。

【符号の説明】

１…自端電流差動継電器、２，３…相手電流差動継電
器、１１，１２，１３…変流器（ＣＴ）、２１…送電
線、３１，３２，３３…伝送路、１０１…電流入力手
段、１０２…サンプリング同期手段、１０３…インタフ
ェース手段、１０４，１０８…伝送路監視手段、１０５
…差動判定手段、１０６…転送出力判別手段、１０７…
トリップ出力切換手段、１０９…切換判断手段、１１０
…表示手段、１１１，１１２…表示設定手段、１１３，
１１４…選択手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 義之 東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東 芝システムテクノロジー株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送電線の端子の系統電気量を入力量とし
   て一定周期でサンプリングし、取り込んだアナログ入力
   量をディジタル変換したデジタル量を、各端子間を互い
   に接続した伝送路を介して各々の端子へ伝送することに
   より、系統の事故を検出するディジタル形電流差動継電
   器において、前記伝送路の状態を監視する伝送路監視手
   段と、前記各端子の系統電気量より差動演算を実施し
   て、その結果よりトリップ出力を出力する差動判定手段
   と、前記伝送路を介して他の端子の前記差動判定手段の
   出力を入力して他端子継電器のトリップ出力を出力する
   転送出力判定手段と、前記伝送路監視手段の監視結果に
   応じ前記差動判定手段からの出力と前記転送出力判定手
   段からの出力とを切換える第１トリップ出力切換手段と
   を備えたことを特徴とするディジタル形電流差動継電
   器。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディジタル形電流差動継
   電器において、前記伝送路監視手段の監視結果を伝送路
   を介して他の端子へ伝送し、各端子は受信した結果から
   監視不良伝送路の箇所を判別する切換判断手段を備えた
   ことを特徴とするディジタル形電流差動継電器。
3. 【請求項３】 請求項２記載のディジタル形電流差動継
   電器において、前記第１トリップ出力切換手段の出力結
   果あるいは前記切換判断手段の出力結果の少なくともい
   ずれか一方を表示できる表示手段を備えたことを特徴と
   するディジタル形電流差動継電器。
4. 【請求項４】 請求項１記載のディジタル形電流差動継
   電器において、他端子から伝送される他端子継電器の伝
   走路監視手段の監視結果に応じ前記差動判定手段からの
   出力と前記転送出力判定手段からの出力とを切換える第
   ２トリップ出力切換手段を備えたことを特徴とするディ
   ジタル形電流差動継電器。
5. 【請求項５】 請求項４記載のディジタル形電流差動継
   電器において、少なくとも一つの端子の前記トリップ出
   力切換手段にて設定された内容を伝送路を介して残りの
   端子へ伝送し、各端子は受信した内容に応じ前記差動判
   定手段からの出力と前記転送出力判定手段からの出力と
   を切換える第３トリップ出力切換手段を備えたことを特
   徴とするディジタル形電流差動継電器。
6. 【請求項６】 請求項１記載のディジタル形電流差動継
   電器において、伝送路に接続されている端子にて任意の
   伝送路を不使用状態に設定可能な第４トリップ出力切換
   手段を備えたことを特徴とするディジタル形電流差動継
   電器。
7. 【請求項７】 請求項１記載のディジタル形電流差動継
   電器において、前記前記差動判定手段からの出力と前記
   転送出力判定手段からの出力の論理和をとり、出力でき
   るように構成した第５トリップ出力切換手段を備えたこ
   とを特徴とするディジタル形電流差動継電器。
8. 【請求項８】 請求項７記載のディジタル形電流差動継
   電器において、前記第１トリップ出力切換手段と前記第
   ５トリップ出力切換手段を選択できる表示設定手段を備
   えたことを特徴とするディジタル形電流差動継電器。