JPS5828811B2 - 位相比較継電装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は位相比較継電装置に関するものである。

位相比較継電方式は保護する送電線の両端の電流位相を
比較して内部事故の有無を検出するものであるが、内部
事故時、両端から電流が流入するときは上記原理に基い
て容易に内部事故を検出し得えるが、内部事故時一端か
らのみ電流が流入し、他端子は無電流となるような片端
電源系統の保護には伺等かの対策が必要である。

通常の片端電源系統は電源端が固定されているので、比
較的対策が施しやすく、各種発明がなされ、実用化され
ている。

しかし、５００に■系統等に見られるような長距離送電
線では内部事故の故障点の位置によって、両端の故障電
流が大きく変化し、いずれか一方の端子が無電流端とな
るような両端可変電源扱いの必要が生じてきた。

この発明は、このような目的に沿ったもので、内部事故
時、いずれかの端子から電流が流入すれば、他端が無電
流でも必ず故障を検出できる位相比較継電装置を提供す
るものである。

以下この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
、１は２端子被保護送電線、２はしゃ断器、３は端子電
流を適当な電気量に変換する変流器、変成器等から構成
される電流変換回路、４は電気量の瞬時値が正の所定レ
ベルＩｐｓより正確にあるとき１、負側にあるときＯの
第１の信号である→矩形波■１を導出し第１の信号発生
回路を構成する矩形波変換回路、５は電気量の瞬時値が
負の所定レベルＩｎｓより正側にあるとき１、負側にあ
るときＯの第２の信号である矩形波■２を導出し第２の
信号発生回路を構成する矩形波変換回路、６は矩形波■
１と■４を相手端子へ伝送する信号伝送装置の送信部を
示し、例えば、マイクロ回線で信号伝送するときは、矩
形波の１のときｆＨＨｚｌｏのときｆＬＨｚの周波数に
変調して伝送するＦＳ方方式が通常使用される。

なお矩形波ｖ４については後述する。

７は相手端子の送信部６より伝送された信号を受信する
受信部で、その出力には、対応した相手端子の送信部６
の入力矩形波が復調されて導出される。

８は相手端子の送信部６より自端子の受信部７までの信
号伝送路における信号伝送遅延時間を補償するための矩
形波遅延回路である。

９は２個の矩形波人力がともに１であるとき１を発生す
るＡＮＤ回路、１０は２個の矩形波入力のいずれかが１
のとき１を発生するＯＲ回路、１１は入力が１である期
間が所定時間以上のとき、出力■３を発生する判定回路
、１２は■３が発生したとき、これを連続化して■４と
し、しゃ断器２をしゃ断制御するとともに上記ＯＲ回路
１０へ入力を与えるしゃ断制御回路である。

なお図から明らかなように、２端子被保護送電線１の両
端すなわち自端と相手端子には、しゃ断器２〜１２しゃ
断制御回路から構成される装置がそれぞれ設置されてい
る。

なる又図から明らかなように、■３は、自端の■２と、
相手端の■１と■４との論理和とを比較判定するように
構成しである。

第２図乃至第６図は第１図の構成ブロック図の各種系統
故障に対する動作を説明するための波形図で、第２図は
貫通外部事故時を示し、自端すなわちＡ端より、相手端
すなわちＢ端に同じ電流が貫通している。

ただ被保護送電線区間（Ａ端よりＢ端まで）の内側に電
流が流入する場合を基準方向に取っているため、Ａ端で
は基準方向と同方向であるが、Ｂ端では、基準方向と逆
方向である。

そのため第２図における電流ＩＡ、ＩＢの表示の仕方は
ＩＡとＩＢで逆方向にしである。

第１図、第２図において、Ａ端にＩＡなる電流が流れる
と、Ａ端の矩形波変換回路４，５より矩形波■１．■２
が発生する。

この中の矩形波■１は、その信号がＯＲ回路１０を経て
送信部６よりＢ端の受信部７へ伝送される。

他方Ｂ端においても同様にＩＢなる電流が流れると、Ｂ
端の矩形波変換回路４，５より矩形波Ｖ１． Ｖ２が発
生し、この中の矩形波■、は、その信号が０１路１０を
経て送信部６よりＡ端子の受信部７へ伝送させる。

そして受信部７で、再びＢ端の矩形波■１に復調されこ
れが加端のＡＮＤ回路９へ送られる。

この時Ａ端の矩形波変換回路５からの矩形波■２は、矩
形波遅延回路８を経て上記ＡＮＤ回路に送られている。

そしてＡＮＤ回路９でＡ端の矩形波■２とＢ端の矩形波
■１との論理積がとられるが、第２図から判るように、
上記論理積はＯである。

同様にしてＢ端においてもＢ端のＡＮＤ回路９で、Ｂ端
の■２とＡ端の■１との論理積がとられるが、第２図か
ら判るようにこの論理積はＯである。

そのためＡ、８両端ともに、出力■３は発生せず、（出
力■３を連続化した）出力■４も当然発生しないことに
なり、その結果第２図の貫通外部事故時には第１図の位
相比較継電装置はＡ、８両端ともに誤動作しない。

第３図は無電流外部事故時を示しており、この場合にお
いても、Ａ、８両端ともに、出力ｖ３は発生せず、もち
ろん出力■４も発生しないので、第１図の位相比較継電
装置はＡ、８両端とも誤動作しない。

第４図は、両端流入内部事故時を示している。

この場合Ａ端のＡＮＤ回路９では、Ａ端のＶ２とＢ端ｖ
１との論理積が１をなる時期が電源周波数の１サイクル
に１回発生し、これが所定時間以上（例えば電源波形の
ｉ周期に相当する時間以上）継続すると判定回路１１よ
り出力■３が発生する。

この出力■３を第４図のＡ端■３で表わしており、その
中傾斜部分で上記所定時間以上の継続があったことを示
している。

そして出力■３が一旦発生すると、これを連続化する出
力■４がしゃ断制御回路１２より発生し、これによって
Ａ端のしゃ断器２を開放するとともに、出力■４をＯ８
回路１０を経て送信部６よりＢ端の受信部７へ伝送する
。

なおＡ端の出力■４は第４図のＡ端出力■４で表わして
いる。

そして他方Ｂ端においては、Ａ端と同様にしてＢ端のＡ
ＮＤ回路９でＢ端の出力■２とＡ端の出力■１との論理
積が１となる時期が発生し、これが所定時間以上継続す
るので、判定回路１１より出力■３が発生する。

又Ｂ端のＡＮＤ回路９にはＡ端の出力■４到来来してい
るので、Ａ端の出力■４とＢ端の■２との論理積も新刊
される。

そしてこれらの結果である出力■３が第４図のＢ端■３
に表示され、出力■２と出力和（ｖ１＋Ｖ４）との論理
積である■３−■２（Ｖ、 −１ｖ４）が表示されてい
る。

特に出力■３波形の尾部は■２・■４の論理積が１とな
るため表われるものである。

（なおこの事は、Ａ端の出力■３彼形においても全く同
様である。

）モしてＢ端においても出力■３が表われるため、これ
を連続化した出力■４も表われ、これによりＢ端のしゃ
断器２が開放される。

これと同時に、出力■４はＯＲ，回路１０を経て送信部
６よりＡ端の受信部７へ同様に伝送される。

このようにして第４図の両端流入内部事故時には確実に
Ａ、Ａ端とも動作し、しゃ断器２がともに開放する。

第５図はＡ端流穴、Ｂ端無電流の内部事故時を示してい
る。

この場合はＢ端（無電流端）のＭ山回路９で、Ｂ端の矩
形波■２とＡ端の矩形？ｒ９ Ｖ 、との論理積が１と
なる時期があり、これが所定時間継続すると、出力■３
が発生する。

そのためこれを連続化した出力■４が発生し、Ｂ端のし
ゃ断器２が開放される。

とともにこの出力■４はＢ端の送信部よりＡ端の受信部
に伝送される。

他方Ａ端（流入端）のＡＮＤ回路９ではＮＡ端の矩形波
■２とＢ端の■１との論理積が１になる時期がないが、
Ａ端の矩形波■２と伝送されて来たＢ端の出力■４との
論理積が１となるので、これが所定時間以上継続し、出
力■３を発生し、続いて出力■４を発生し、Ａ端のしゃ
断器２を開放することになる。

このようにして第５図のＡ端流穴、Ｂ端無電流の内部事
故時でも、この発明の位相比較継電装置ではＡ、Ｂ端と
も確実に動作し、しゃ断器２がともに開放する。

第５図のような場合には、この発明では無電流端で内部
事故を検出し、その結果を相手端に送信することによっ
て流入端で内部事故と検出し動作するのである。

第６図はＢ端流穴、Ａ端電流の内部事故時を示しており
、この場合においても、第５図でＡ端とＢ端とを入れ替
えたものと同じであるので、同様に動作し、Ａ、 、
８両端のしゃ断器２はともに開放する。

ところで、しゃ断制御回路１２からの出力信号■４を相
手端側に送信するにあたり、出力■４を矩形波■、と同
じ送信部６で送信するように構成しであるので、送信部
６は必要最少限で済むみ、又、しゃ断制御回路１２から
の連続信号を送信部６に、しゃ断制御信号を回路しゃ断
器２に送るにあたり、連続信号としゃ断制御信号とを同
一の出力■４としているので、しゃ断制御回路１２の構
成が簡単となる利点もある。

なお、第１図に示された構成における矩形波変換回路４
の旧の所定レベルＩｐｓ、矩形、伎変換回路５の負の所
定レベルＩｎｓの値は、一例として次のように選定され
る。

事故動作最低電流を１（波高値Ｊ２ Ｉ ）、判定回路
１１の所定（継続）時間を電源波形の１／６周期に相当
する時間とする場合、上述のＩｐｓ、Ｉｎｓとしては、 絶対値においてやへ小さく選定しである。

なお、第１図の送電線の位相比較保護継電装置において
、どちらか一方の端子出力■４が発生すれば、発生した
端子は、もちろんその端子のしゃ断器２を開放するが、
この出力■４を相手端へ伝送し、これによって相手端の
しゃ断器２を開放してもよいものである。

ところで、■１は正極性側、■２は負極性側の所定レベ
ルということで、説明してきたが、要は■１と■２は逆
極性にあるレベルで矩形波をつくればよいことはいうま
でもない。

以中のようにこの発明によれば、両端側にて、それぞれ
導出装置としての電流交換回路からの出力を、圧、負の
両極性について使用し、一方の極性を他端用、他方の極
性を自端用と分離し、しかも判定回路の判定出力に基い
て、しゃ断制御回路がしゃ断器制御信号を回路しゃ断器
に送るとともに連続信号を、相手端に送るべく送信回路
に送出するように構成したので、両端可変電源対策を施
した位相比較継電装置を実現することができ、内部事故
時、両端流入はもちろん、いずれの端子が無電流となっ
ても、確実に故障を検出し動作でき、又いかなる外部事
故であっても誤動作しない性能を持たせることができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示すブロック図、第２図乃至
第６図は第１図の動作を説明するための波形図であり、
図中１は被保護継電線、２はしや断器、３は電流変換回
路、４，５は矩形波変換回路、６は送信器、７は受信器
、８は遅延回路、９はＡＮＤ回路、１０（スＯＲ回路、
１１は判定回路、１２はしゃ新制（財）回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示すもの
とする。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被保護区間の両端側にそれぞれ設けられ系統電流に
   対応した電気量を導出する導出回路；上記各導出装置の
   出力側にそれぞれ対応して設けられ自端側の前記導出装
   置からの電気量を第１の極性の所定値と比較しその比較
   結果に応じて第１の信号を発生する第１の信号発生回路
   ：前記各導出装置の出力側にそれぞれ対応して設けられ
   自端側の前記導出装置からの電気量を前記第１の極性を
   異なる第２の極性の所定値と比較しその比較結果に応じ
   て第２の信号を発生する第２の信号発生回路； 前記各第１の信号発生回路の出力側にそれぞれ対応して
   設けられ自端側の前記第１の信号発生回路からの第１の
   信号に基いて送信信号を相手端側に送信する送信回路； 前記各送信回路にそれぞれ対応して設けられ相手端側の
   前記送信回路からの送信信号を受信し出力信号を送出す
   る受信回路； 両端側にそれぞれ設けられ、自端側の前記第２の信号発
   生回路か、らの第２の信号を自端側の前記受信回路から
   の出力信号との信号型なり期間を予め設定された設定期
   間と比較し、その比較結果に応じた判定力を発生する判
   定回路； 各判定回路の出力側にそれぞれ対応して設けられ自端側
   の前記判定回路からの判定出力に基いて、連続信号を自
   端側の前記送信回路に送出するとともに前記被保護区間
   に設けられた回路しゃ断器にしゃ断制御信号を送出する
   しゃ断制御回路を備えた位相比較継電装置。