JPS5889027A - 方向比較搬送保護継電装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は信頼性の向上上図った方向比較搬送保護継続装
置に関する。

〔従来技術の背景〕

一般に、電力系統を事故から保護する搬送気膜継電方式
として被気膜区間の両端に夫々故障検出継電器、内部故
障継電器お↓び外部故障継電器を設置し、各端相互間に
おいて搬送波信号全伝送し合って電力系統を保護するよ
うにし友方向比較搬送保護継電方式が採用されている。

つまり、この方式は搬送波信号を引外し阻止信号として
用い、（以後の説明では、搬送洩出とはトリップ阻止信
号を送出しているものとする。）外部故障継電器が動作
すると搬送波端局装置の送信回路を開放し、引外し阻止
信号を送出して相手端の引外し回路ｔロックする。また
、内部故障継電器が動作すると送信回路を短絡して該信
号の送信を停止する。結局、引外し指令回路は内部方向
継続器の動作時、外部方向継電器の不動作時お↓び引外
し阻止信号の受信なしの条件が成立し九時に動作するも
のである。

一方、かかる継電方式は搬送、波信号の伝送方式から、
（ａ）故障時送出方式と、（ｂ）常時送出方式の２つに
大別される。前者（ａ）は常時および外部故障なしの時
には搬送波信号送出を停止し、例えば電圧低下あるいは
零相電流あり等に基づく故障検出にエリ搬送波信号を送
出する方式である０ま友後者（ｂ）は常時お↓び外部故
障時は搬送波信号を送出し、内部故障検出に↓り搬送波
信号の送出を停止する方式である。そして、前者（＆）
においてその引外し回路は、故障検出有、相手端からの
搬送波受信なしお↓び外部故障検出なしのアンド条件に
エリ形成される。一方、後者（ｂ）においては内部故障
検出ありと相手端からの搬送波受信なしとのアンド条件
にエリ形成される。１次これらの方式には、各端子の周
波数として同一周波を用いる同一周波方式と、各端子の
周波数として異なる周波を用いる異周波方式とがある。

ここでは、前述した伝送方式のうちの故障時送出方式に
ついて詳細に説明することにする。

ところで、−・般に送電系統においては一端は故障発生
時確実に故障電流を供給°ｆることができる電源端とな
るが、他端は故障電流を供給することかできない非電源
端となることｔ考慮しなければならない場合がある。こ
の場合、非電源端では系統故障に↓る故障検出条件にエ
リ、非電源対策回路を設けている。この非電源対策回路
とは、非電源端においては外部故障検出は行ない得るか
、内部故障時には故障電流が流ねないが非常に少ない友
め、故障検出を行なえない事に対する対策回路であるＯ
そして、通常これは不足電圧リレー、あるいは方向性の
ない高感度の零相電流検出リレー等から成る故障検出リ
レーの動作と外部故障検出リレーの不動作に１って、内
部故障検出と等測的に扱うことで構成される。

次に、この↓うな方式による従来の方向比較搬送保護継
電装置について、送受信信号の周波数が同一周波数の場
合について夫々述べる。　゛第１図（＆）は、同一周波
方式の場合の構成を示すもので、図において１は電源端
、２は非電源端であり、この両端子１，２間全送電線３
に工り夫々の端子側のしゃ断器４に、４Ｂｆ介して連系
している。なお、以後の説明では電源１ｆｔＡ端子、ｔ
た非電源端ＪｉＢ端子と夫々称する。５に、５Ｂは各端
子Ａ　、　Ｂ＠の電流を検出する電流変成器、６１．６
Ｂは同じくその電圧を検出する電圧変成器である。また
、７Ａ。

ＩＢは各変成器５Ａ、ｌ！ｔＡ、５Ｂ、６Ｂの出力信号
を入力とし、内部故障を検出する内部故障検出リレー、
８１．８Ｂは同様にその外部故障を検出する外部故障検
出リレー、９１．９Ｂは電流変成器５ム、５Ｂの出力信
号【入力とし、地絡故障発生による零相電流等に基づく
故障を検出する故障検出リレーである。１０に、ＪＯＢ
は、端子ＳＰＡ、、８ＮＡ、８ＦＢ、５ＮＢｔ−有し搬
送波信号を送出する搬送装置受信部で、その両端子の開
放時には搬送波信号を送出、また短絡時には搬送波信号
の送出會停止するものである。

一方、１１Ａ、ＩＩＢは各端子１，２の両搬送信号を受
信する受信リレー１２に、１２Ｂｆ備えた搬送装置受信
部である０ま几、この送信部１０Ａ１受信部１１に’（
結合コンデンサ１３Ａビ介し、また送信部１０Ｂ、受信
部１１Ｂｆ結合コンデンサ１３Ｂｆ介して、送電線３に
夫々接続している。さらに、Ａ端子１＠の送信部１０に
の各端子ＳＰＡ　、ＳＮＡ間には、内部故障検出リレー
ＩＡの常開接点７Ａ１１が並列に接続され友、外部故障
検出リレー８Ａの常閉接点ＪＩＡｂと故障検出リレー９
人の常閉接点９Ａｂとの直列回路會接影している〇一方
、Ｂ端子２側の送信部１０Ｂの各端子ＳＦＢ　、”ＳＮ
Ｂ間には、外部故障検出リレー８Ｂの常閉接点８Ｂ’ｂ
。

との直列回路に、内部故障検出リレー７Ｂの常開接点７
Ｂｉｉ並列に設けて接続している０つぎに第１図（ｂ）
はＡ端子１側のトリップ回路の構成を示すものである０
図において、ＦＡは制御電源母線で、内部故障検出リレ
ー７Ａの常開接点７Ａａ２と、受信リレー１２にの常閉
接点１２Ａｂとを直列接続してトリップ指令を出力°ｆ
る工うにしている。

ま几、第１図（ｃ）は同じくＢ端子２側のトリップ回路
の構成を示すものである。図において、ＦＢ、ＮＢは制
御電源母線であり、この両母線ＦＢ、ＮＢ間には故障検
出リレー９Ｂの常開接点９Ｂ、お１び補助リレ−１４Ｂ
ｆ直列接続し７て設けている。そしてさらに、補助リレ
ー１４Ｂの常開接点１４Ｂ＆、受信リレー１２Ｂの常閉
接点Ｊ？Ｂｂお１び外部故障検出リレ−８ＢＤ常閉接点
ＪｉＢｂ、の直列回路を一方の制御電源母線ＦＢに接続
して、トリップ指令【出力する工うにして非電源トリッ
プ回路、ヲ構成し°ＣいるＣ′かかる構成の継電装置に
おいて、まず常時はＡ端子１側では接点＃Ａｂ　、９Ａ
ｂが閉成しているので、５Ｐ−８Ｎ間が短縮され送信部
１ｉ）Ａからの搬送波信号の送出が停止されているので
、Ｂ端子２’ｆ４の受信部ＪＪＢは搬送波信号上受信せ
ず、受信リレー１２Ｂが不動作でその常閉接点１２Ｂｂ
は閉路している。まｆｃ、Ｂ端子２側もＡ端子同様Ｓ　
Ｐ　−８Ｎ間が短縮されているので、送信部１０−Ｂか
らも搬送波信号の送出が停止されており、Ａ端子１嶺の
受信部１１Ａは受信せず、受信リレー１２ｋが不動作で
その常閉接点１２Ａｂは閉路している０以上の様に各端
子の受信リレーの常用接点が閉路しているが、内部検出
リレー７Ａまたは故障検出リレー９Ｂが不動作であるた
めトリップ指令は出力されない。

次に内部故障Ｆ１発生時には、Ａ端子１においては内部
故障検出リレー７Ａが動作し、その常開接点７Ａａ＋　
ｋ閉路して搬送波信号の送出が停止され続ける。一方、
Ｂ端子２においては内部故障検出リレー２Ｂは動作しな
いが、故障検出リレー９Ｂが動作しその常開接点９Ｂ＆
が閉路して補助リレー１４Ｂが付勢される０そして、こ
の補助リレーＪ４Ｂの動作にエリその常開接点Ｊ４Ｂａ
が閉路するので、この接点１４Ｂａ　。

１２Ｂｂお工びＪｉＢｂ２のトリップ回路が形成され、
トリップ指令を送出して保護動作が行なわれる。

また、Ａ端子１のドリップ回路もＢ端子からの搬送波信
号の送出が停止されているので、受信リレー１２にの常
閉接点１．？Ａｂと内部故障検出リレー７Ａの常開接点
７Ａａｆｆｉが閉路しているので、トリップ回路が形成
されトリップ指令を送出して保護動作が行なわれる。

次に、Ｂ端子２の外部故障Ｆ！発生時には、Ａ端子１側
においては内部故障検出リレー７Ａが動作して、前述同
様に搬送波信号の送出が停止する。しかし、他方のＢ端
子ｚ側においては外部故障検出すＶ　−８Ｂが動作（内
部故障検出リレーＩＢは勿論不動作）して、その常閉接
点ｌＢｂ、が閉路することに↓す、Ｂ端子２の送信部１
ｏＢかう搬送波信号が送信される０この搬送波信号は各
端子１．２の受信部１１に、ＪＩＢに１って夫々受信さ
れ、これに１り受信リレー１２に、ＪＩＢはその動作音
継続するため、その常閉接点１：ｌＡｂ、１２Ｂｂが開
路する０このため、Ａ端子１においては接点ｒＡａ、が
、またＢ端子２においては接点１４Ｂ＆、が夫々閉路し
てもトリップ回路は形成されず、外部故障にＬｉ〕誤し
ゃ断することはない。

尚、以上の説明は同一周波数の信号を各端子間で送受信
するものであるが、各端子毎に周波数信号を割り当てて
送受信する異周波方式にも適用できることは勿論である
。

以上説明し次方向比較搬送保護継電装置は２端子系統用
のものであるが、３端子系統用としても基本的な考え方
は同様である。

〔従来技術の問題点〕

しかし乍ら、故障時送出方式の３端子系統の方向比較搬
送継電装置においては以下の１うな問題点がある。いま
、３端子送電線系統の内部に一線地絡故障が発生し次場
合には、各端子に設けられた気膜継電装置に↓り当該故
障相をしゃ断し、単相再閉路を行なうために無電圧時間
ｉカウントする。この無電圧時間カウント中は、当該送
電線は一線断線状態となる。そして、この様な状態のと
き系統条件により第Ｘ図に示す様に零相電流■。が電源
端の故障検出リレー（前述のトリップ阻止信号送出用リ
レーの整定値以下で、かつ別の零相電流Ｉｏ′が端子２
゜３０に流れ、これにより非電源端子３ｏの零相［ｆｉ
　ｔｌ＋Ｉ。′が非電源トリップ用故障検出リレーの整
定値以上になると、端子３ｏのトリップ回路は電源端子
１カ・らのトリップ阻止信号を受信していないことに↓
って成立し、誤しゃ断して最終しゃ断となる。この場合
、本来単相再閉路すべき系統故障の無電圧時間中に最終
しゃ断になるということは、系１に与える１餐が大きく
系統安定上非常に問題である。（なお、第３図の４Ｃｊ
ＪＣ，９ＣはｄＢ、ＩＢ、９Ｂに対応するので、その説
明は省略する。）ｔた、上記において零相電流１．１の
値が端子２の非電源トリップ用故障検出リレーの整定値
以りの場合は、端子３０と同様に誤しゃ断して最終しゃ
断となりやはり系統安定度上問題である。

〔発明の目的〕

本発明は上記の↓うな事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は故障時搬送波送出方式の方向比較搬送保護継電
装置において、単相再閉路無電圧時間中における零相電
流の変化による誤動作を防止して確実に電力系統を保護
することができる方向比較搬送保護継電装置を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成する次めに本発明では、故障時搬送波送
出方式の方向比較搬送保護継電装置において、系統故障
検出を条件に搬送波送信信号制御回路をある一定時間、
つまり単相再閉路の無電圧時間エリも長い時間トリップ
阻止側に強制的に制御して相手端子へトリップ阻止信号
を送出し、常時搬送波送出方式とすることを特徴とする
ものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例について説？ 明する。第４図（４１）　、　（ｂ）は、本発明による
方向比相してその説明ｉ省略し、ここでは異なる部分り についてのみ述べる。第１図（ｂ）において、９１は地
絡故障発生による零相電流等に基づく故障を検出する故
障検出リレー９Ａの常開接点９Ａａにエリ付勢される補
助リレーで、その常閉接点り ９１ｂｔ−第を図（１）に示す搬送波送信信号制御回路
における故障検出リレー９Ａの常閉接点９Ａｂと直列に
接続する０また、この補助リレー９１り は第を図（ｂ）に示す様にその常開接点９１＊ＫＬり自
己保持可能に構成しており、この自己保持ｔＩｉＬ陣検
出リレーＧＡが復帰してその常閉接点９ムｂが１閉”し
てからある一定時間Ｔ限時継電器９２に↓リカクントし
た後その常閉接点電？Ｉｔｔ−検出して接点９Ａａが閉
路し、かつ零相電流がなくなって接点ｇＡａが閉路して
も、限時継電１ｌＩ９２の常開接点！９．ｔｂｌｃ↓り
一定時間Ｔｌｌ絖して補助リレー９１の動作が保持され
、接点９１ｂの一路にふり信号が送出されるため、第１
図にて説明した単相再閉路の無電圧時間中の零相電流の
変化による非電源端子での誤動作（ミストリップ）が防
止される。なお、限時継電器９２の整定時間Ｔとしては
、（単相再閉路の無電圧時間中しゃ断器の投入時間）以
上となる！−ラに設定する。またｌ／ｃｔ図（ａ）の搬
送波送信信号制御回路の制御ｔ１接点９Ａｂと直列に補
助リレー９ノの常閉接点９１ｂ’ｉｌ：設けて行なう↓
うＫしているため、接点ｓｉｂの開路に工りトリップ阻
止号を相手端子へ送信中に内部故障が発生しても、内部
故障検出リレーＩＡの常開接点ｒＡａが閉路して確実に
制御できる、つまりトリップ許容信号が相手端子に送出
され為ので、自端子お工び相手端子とも内部故障と判定
してしゃ断する′ことが可能である。

このように、常時お１び外部故障無し時にはトリップ阻
止信号としての搬送波信号の送出を停止し、故障検出時
に上記搬送波信号音送出し、故障検出有りと相手端から
の搬送技信号受信無しおよび外部故障検出無しの条件が
成立したことにより、系統のしゃ断器４１．４Ｂ、４Ｃ
ｋ引外して送電線系統ｓ２保護する故障時搬送波送出方
式の方向比較搬送保護継電装置において系統故障を検出
したことｔ条件に電源端１例の搬送波信号の送信制御回
路をある一定時間（単相再閉路の無電圧時間）Ｔ）’Ｊ
ツブ阻止例に制御して相手端子である非電源端２，３０
へ搬送波信号（トリップ阻止信号）を送出して、常時搬
送波送出方式とする工うに構成し次ものであるＯ 従って、系統故障除去後の単相再閉路の無電圧時間中に
おける零相電流の変化による非電源端子２．Ｓ＃での誤
動作（ミストリップ）ｔ−防止し、確実に送電線系統３
ｔ−保護して系統の安定ａｔ大幅に向王させることが可
能となり、極めて信頼性の高いものを得ることができる
ものである０ すもＯである。つまり、本回路は第１図（ｂ）にお叶る
補助リレー９１の付勢ｔ１隣回線の故障（零相）検出リ
レー９八′の常開接点９　Ａ　’ａを自回線の故障（零
相）検出リレー９Ａの常開接点９Ａａと並列に接続して
構成し、ま次限時継電器９２の動作条件ｔ１隣回線の零
相検出リレー９Ａ’の常閉接点９　Ａ’ｂ　′ｆｔ自回
線の零相検出リレー９人の常閉接点９Ａｂと直列に接続
して構成したものである０ かかる構成においては、平行２回線送電線の隣回線−線
地絡故障発生による単相再閉路無電圧時間中の自回線送
電線の零相電流の流れ込みにＬる零相電流の分布が、前
述し７’ｊ　−回線時と同様の状態となった場合、すな
わち電源端の故障検出リレーが動作できずかつ他端子の
非電源トリップ検出用故障検出リレーが動作し得る状態
となっても、確実に電源端子へトリップ阻止信号を送出
することかできるため、非電源トリップが阻止され誤し
ゃ断することはない。

（２）ｔた他の実施例として、内部故障検出を他の継電
装置、例えば位相比較継電装置ｉ几はＦＭ電流差動継電
装置、あるいはしゃ断器か１相か２相しゃ断し次ことに
１って検出し、その検出条件【方向比較継電装置の搬送
波送信信号回路に入力し、トリップ阻止信号の送出制御
に使用しても工いものである。

以上いずれの実施例も、系統故障検出を条件に搬送波送
信信号回路會トリップ阻止例に制御し、一定時間故障時
搬送波送出方式の装置構成【常時搬送波送出方式に制御
するようにしたものでああ。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に１れば、故障時搬送波送出
方式の方向比較装置において、系統故障検出を条件に搬
送波送信信号回路回路會ある一定時間トリップ阻止偶に
制御して相手端子にトリップ阻止信号を送出する工うに
したので、単相再閉路無電圧時間中における零相電流の
変化（あらゆる分布状態）による誤動作を防止して確゛
実に電力系統を保護することができる極めて信頼性の高
い方向比較搬送保護継電装（が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）は従来の同一周波方式による方向
比較搬送保護継電装置の構成ヶ示すブロック図、３１２
図は３端子系統における単相再閉路無電圧時間中の零相
電流の分布状態の一例を示す図、第３図（ａ）　、　（
ｂ）および第４図は本発明の方向比較搬送保護継電装置
の一実施例および他の実施例を示す回路図であゐ。 １・・・電源端、２．３０・・・非電源端、Ｊ・・・送
電線、ＪＡ、４Ｂ、４Ｃ・・しゃ断器、ＩＡ、ｌｊＢ。 ５Ｃ・・・電流変成器、＃Ａ、＃Ｂ・・・電圧変成器、
ＦＡ、７Ｂ・・・内部故障検出リレー、１ム、ＪＢ・・
・外部故障検出リレー、＃Ａ、＃Ｂ、ＩＣ・・・故障検
出リレー、ＪｇｌＡ、Ｊ４）Ｂ・・・送信部、１１に、
ＪＩＢ・・・受信部、１２に、１２Ｂ。 １５１．１５Ｂ・・・受信リレー、１３１．１３Ｂ・・
・ｌ１ｉｌコンデンチ、１４Ｂ、ＩＩ・・・補助リレー
、９２・・・限時動作リレー、ＦＡ、ＦＢ、ＮＡ。 ＮＢ・・・１ｌｌｉｌｌ−電源母線。 出願人代理人　弁理士　　鈴　江　蔵　彦第　１− （ａ） 第２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　故障時搬送波送出方式の方向比較搬送保線継
   電装置において、内部系統故障を検出した端子へ搬送波
   信号（トリップ阻止信号）を送出する↓うにしたことｔ
   特徴とする方向比較搬送保護継電装置０ （２、特許請求の範囲第（１）項記載のものにおいて、
   平行多回線系統に適用される場合、自回線お１びその一
   他の回線の故障検出条件に↓り搬送波送信制御回路を制
   御するようにした方向比較搬送保護継続装置０ （３）　　特許請求の範囲第（１）項記載のものにおい
   て、しゃ断器が１゛相ｔｘは２相しゃ断したことに工り
   搬送波送信制御回路を制御するようにした方向比較搬送
   保護継電装置。