JPS5893422A - 高圧送電線路用保護装置 - 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】 この発明は高圧送電線路の保穫装雪、更に具体的に云え
ば、保護装置の相選択継電器及び距離測定継電器に対す
る改良された偏極（ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ）及び作動信
号に関する。

高圧送電線路の保護装置は、送電線路の保護区域内の故
障状叢を検出する為に、相選択継電器及び距離測定継電
器を使う場合がある。送電線路の特定の相Ａ、Ｂ又はＣ
に対する相選択器を送電線路の対地２次側相電圧に接続
することが出来も各々の特定の相選択器は、この時定Ｃ
相に関連した故障だけを検出すべきである。例えば％人
相の相選択継電器は人相地絡故障、Ａ−Ｂ相関故障又は
Ｃ−Ａ相間故障だけを検出すべきである。更に、人相に
対する相選択器はＢ相地絡故障、Ｃａｔ絡故障又はＢ−
Ｃ相間故障によって影曽を受けてはならない。１相に関
係する故障によって３相遁断器を作動することがない様
に、１相を弁別して検出する動作が望まれる。

更に、送電線路の保接作用が故障を起してな′い状態で
は確実又は安定であることが望ましい。

例えば、故障を起した相（１つ又は複数）が送電線路か
ら切離されるＷＡ極時間又社期間の間、相選択継電器及
び距離測定継電器が、送電線路の故障してない相に発生
し得る故障を検出して、それに応答することが望ましい
。

更に、相選択器が最大線路負荷状態で動作しないことが
望まれるし、相選択器が送電線路の選ばれた区間の故障
のみ、ＫＭして動作することが好ましい。

相選択器のパラメータは所望の到達範囲（ｒ・ａｃｈ　
）のパラメータに対応する様に選ぶのが普通である。例
えば順方向到達範囲の相選択器パラメータは保護する線
路の順方向距離に対応させることが出来る。相選択継電
器について上に述べた様に、保護する線路内の故障を検
出して、弁別検出動作をするのが好ましいことは、保護
装置に使われる距離測定継電器にも云えることである。

故障検出の為に選ばれ九パラメータが、と夕わけ相選択
継電器及び距離測定継電器の動作特性を決定する。更に
動作特性は、送電線路内に存在する正常又は異常状態に
応答する１作動信号及び偏極信号の間の位相の一致を検
出する位相比較器の様な比較器によっても決定される。

位相比較回路の例が、米国特許第４．０５４．２６９号
及び同第４１６１．０１１号に記載されている。

相選択継電器及び距離測定継電器の各々の精度社位相比
較検出器の精度に直接的に依存し、そ□、れがまた、送
電線路の所望の区間内の正常又は異常状態の存在を検出
する作動信号及び偏極信号の精度に関係する。

従って、この発明の目的は、送電線、路の所望の区間（
１つ又は複数）に存在する正常並びに異常状態を正確に
判定する距離測定継電器用の作動及び偏極信号を発生す
ると共に、異常状轢に直接的な関係を持つ相（１つ又は
複数）を正確に決定する相選択継電器用の作動及び偏極
信号を発生することである。

この発明の別の目的は、高圧送電線路に結合される様に
なっていて、高圧送電線路の１相に関係する故障が多数
の相の引けすしを招かない様な形で動作すする相選択継
電器及び距１１１ＩｌｌｌＩ定継電器を提供することで
ある。

この発明の別の目的は、故障が起っていない状態で安定
にと’ｘする送電線路の保護作用を提供することである
。

この発明の別の目的社、相選択継電器及び距離測定継電
器で構成されて−て、距離一定線電器が相選択継電器の
により制御されて動作する様な保護装置を提供すること
である。この装置の効果は、各々の継電器の性能を改善
しながら、相選択継電器並びに距離測定継電器の両方を
実楊するのに必要な全体としての電気装置を減らすこと
である。

この発明の上記並びにその他の目的は、以下この発明に
ついて説明する所から、当業者に明らか罠なろう。

この発明は相選択継電器及び距離測定継電器の両方に対
する改良され九偏極及び作動信号を対象とする。

この発明の好ましい１実施例では、保護装置が、いずれ
も高圧交流送電線路の１つ又は更に多くの区間の１相又
は更に多くの相を保護する為の相選択継電器及び距離測
定継電器によって構成される。相選択継電器が、送電線
路の各相に対し。

各相に存在する電流状筒及び電圧状態を夫々表わす第１
の作動信号ＶＯＰ１　　及び＠１の偏極信号ＶＰＯＬ１
を発生する。距離測定継電器が、送ＩＩＬ縁路の各相に
対し、各相に存在する電流状筒及び電圧状態を夫々表わ
す第２の作動信号ＶＯＰ２　　及び第２の偏極信号ＶＰ
ＯＬ２を発生する。保護装置は頁に、夫々相互接続され
た第１及び第２のアンド回路子・段及び第１及び第２の
タイマ手段で構成された第１及び第２の位相角比較器を
有する。第１のアンド回路手段は第１の作動信号（Ｖｏ
ｐ、）　　及び第１の偏極信号（ＶＰＯＩＩＩ　）の間
の位相の一致に応答して第１の出力信号を発生し、この
出力信号が第１のタイマ手段に送られて、該タイマ手段
を作動する。第１のタイマ手段が、第１の予定の持続時
間が切れた時、第１の制御信号を発生する。第２のアン
ド回路手段が第１の制御信号と、第２の作動信号（ＶＯ
Ｐ２）及び第２の偏極信号ｆｆｐｏｂ２）の間の位相の
一致に応答して、第２の出力信号を発生し、この出力信
号が第２のタイマ手段に送られ、該タイマ手段を作動す
る。第２のタイマ手段は第２の予定の持続時間が切れた
時、第２の制御＼信号を発生する。第１及び第２の制御
信号の各々が、回路遮断手段を制御して、送電線路の１
つ又は更に多くの部分の１相又は更に多くの□・相を送
電線路の他の部分から・１： 切離す様になっている。更に保護装置は、下記の式で表
わされる信号ＶＯＰ１　＊ＶＰＯＬ１　ｔＶＯＰ２　＊
ＶＰＯＬ２を発生する手段を有する。

イ）　Ｖｏｐ＊＝Ｌ（（１＋Ｋｓ）〔（Ｉｐ−Ｉｓ）Ｚ
ａ１＋犀ｅＺａｏ−Ｖｐｍ）＋ＫｓＶｐｔｕ）こ＼でＫ
ＩｔＫ４及び４は相選択継電器の定数であム−はｚＬｏ
を零相線路インピーダンス、ＺＬｌを正相線路インピー
ダンスとして、量ＺＬＯ／　ＺＬｌの振幅に略等しい零
相線路インピーダンス補償係数である。

−は５相送電線路内に流れる零相電流である。

ｚＲｌは送電線路のレプリカ正相インピーダンスである
。

ｚＲ＠は送電線路の零相インピーダンスの位相角を持つ
、送電線路のレプリカ正相インピーダンスである。

ＩＰは信号ＶＯＰ１の特定の相に関係した送電線路に流
れる電流である。

ＶＰＩＭは信号ＶＯＰ、の特定の相に関係した故障前送
電線路電圧の正相成分である。

ＶＰｉｌは信号ＶＯＰ、の特定の相に関係した送電線路
の対中性点相電圧である。

口）　　Ｖｒｏｂｔ”ＫｘＶｐｌｖ と＼で４は相選択継電器の定数であり、ＶＰＩＭ　は信
号ＶＰＯＬ４の特定の相に関係した故障前送電線路電圧
の正相分である。

ハ）　　Ｖｏｐ２−Ｋｓ［：（Ｉｐ−Ｉ＠）Ｚａｔ＋Ｋ
ｏＩ＠ＺＲｏ−ＶｐＮ１ζ＼でｚＢ。は送電線路のレプ
リカ零相インピーダンスである。

−は距離測定継電器の定数である。

ち＊　ＩＰ　ｔ　Ｉ＠　Ｉ　ＺＲＩ及びｚＲｏは最初の
式について述べた通りの本のである。

二）　　Ｖｐｏｔ＋２−１ｋＩｐ２Ｘａ−ＫｔＶｐｔこ
＼で−９に１は距離測定継電器の定数である。

ｘＲは送電線路のレプリカ逆相リアクタンスである。

ＩＰｊＪは信号ｖｐｏｔｖの特定の相に＠連して送電線
路に流れる電流の逆相分である。

ｖｐｔは信号ＶＰＯＩ＋２の特定の相に関係して送電線
路に存在する電圧の逆相分である。

この発明の新規と考えられる１％徴は、特許請求の範囲
に具体的に記載しであるが、この発明の構成並びに作用
、及びその他の目的並びに利点け、以下図面について説
明する所から、更によく理解されよう。

第１図は４つの変電所Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを相互接続したも
のきして示した３相送電線路１２を１本の線で表わして
いる。更に＠１図は、この発明によって保護しようとす
る送電線路１２０４つの区間１，２，３．４を示す。区
間１は送電線路１２の内、変電新人及びＢの間にある部
分として示しである。区間２は送電線路１２の内、変電
新人から変電所Ｂ、Ｃの中間までの部分として示しであ
る。区間３は送電線路の内、変電所Ａと、変電所Ｂ、Ｃ
及びＤの間にある部分として示しである。

区間４は、全ての変電所Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを相互接続する
完全表送電線路１２の部分として示しである。後で説明
するが、仁の発明の相選択継電器のパラメータ並びに動
作特性により、所望の区間４内の故障が検出され且つそ
れに応答すると共に、この発明の距離測定継電器のパラ
メータ並びに動　　４１ 作特性により、所望の区間１，２及び３内の故障が選択
的に検出され、それに対して応答する。この発明の相選
択継電器及び距離測定継電器は変電所Ａにあり、後で説
明する様に、装置１１・・・・・・２４を介して送電線
路１２に結合されている。この発明の継電器は＠２図に
示す様な回路構成１゜を有する。

第２図に示す回路１０は、主に３相送電線路１２内の電
流状態及び電圧状聾を夫々表わすＩＡ。

ＩＢ　＊　Ｉ（！　ｅ　３Ｉｏ　　ｔ　ｖＡＮ　ｅ　ｖ
Ｍ及びｖｃＨで構成された複数個の源信゛号を受取る様
に結合されることが示されている。第２図の回路がこれ
ら複数個のＷ信号に応答してフェーサ（位相ベクトル）
を持つ量を発生し、これらの量が送電線路１２内に存在
する正常状態及び異常状整を表わす。

王妃の表１は第１図に示す受取った源信号並びにフエー
ザ量を列記すると共に、列配した各々の信号並びに量に
対する全体的な定義を示す。

、、、１ 表　　１ 表　１（続き） 表　　１　（続き　） 第２図は、表１には一般的に説明されていないが％この
発明に対する関係を後で説明するフエーザ量をも示して
いる。

第２図に示す回路装置１０は複数個の素子で構成されて
いる。表２はその参照番号と共にこれらの素子を列記し
ており、これらの素子が普通のものであるか、又は該当
する場合は、その素子の回路性能を説明した米国特許又
は米国特許出願番号を挙げである。引用された全ての米
国特許及び米国特許出願は出願人に鎮護されたものであ
る。

該当する素子の詳細については、引用し先金ての米国特
許及び米１国特許出願（表２中）を参照されたい。

表　２（続き） 後で説明するが、タイ−ｖ６３，６７．７０はいずれも
予定の定数を持っていて、その各々が回路装４１１０の
全体的な予定の応答に寄与する。更に、必要な場合、！
！１′に挙げた素子の特定の作゛用とこの発明の特定の
使ｉ方の関係を説明する。

第２図社、送電線路１２のＡ、Ｂ及びＣ相に夫々結合さ
れた変流＠１３　、１５　、１７及び２４を示す。更に
第２図は各々の変流器１３，１５゜１７の１端がトラン
スアクタ（ｔｒａｎｓａｃｔｏｒ　）　１１の１次巻線
の１端に結合され、変流器１３　、１５゜１７の他端が
夫々トランスアクタ１４，１６．１８の１次巻−の１端
に結合されることを示していム変流器１５，１５．１７
が夫々トランスアクタ１４゜１６．１８に対し、送電線
路１２のＡ、Ｂ及びＣ相内に流れる電流を夫々表わす信
号ＩＡ、　Ｉ、　、　ＴＯを夫々結合する。各々のトラ
ンスアクタ１４，１６１１ｇの１次４）１１の夫々の他
端が、トランスアクタ１１の他端に接続され、信号３Ｉ
、を発生する。

第２図に示す様に、トランスアクタ１１　、１４゜１４
．１８の各々の２次巻線の片側が送電線路１２の中性点
（Ｎ）　Ｋ結合されている。トランスアクタ１４　、１
６’、　１８の巻線比は、信号ＸＡｔｌＢｓＩＣが量Ｚ
ｔ＋１に略等しい係数だけ乗ぜられて、トランスアクタ
１４，１４．１８から、夫々９１　ＩＡＺＲＩ　＋　”
ＢＺＢｌ　、ｌ０ＺＲ１を表わす出力信号を発生する様
に遺ば監視制御装置４６を介して、加算増４＠器５０に
も送られる。

トランスアクタ１１の巻数比は、信号３ムに２、。に略
等しい係数が乗ぜられて、量３Ｉ＠Ｚ恥を表わす出力信
号を発生する様に選択される。・量３Ｉ・ｚＩＩ・が倍
率器３４（倍率−７３）に送られる。

更に第２図に示す様に、計器用変圧器２０゜２２．２４
の各々の１次巻線の片側が送電線路１２の中性点（Ｎ）
に結合される。計器用変圧器２０゜２２．２４は夫々貴
ｖＬＭ　ｅＶＢＮ　ｓＶＯＭを発生し、これらが正相回
路３０に送られると共に、逆相回路３２にも送られる。

正相回路３０、逆相回路３２及び前述の逆相回路２８に
は夫々基準信号−１が供給される。

変流器１５，１５．１７とトランスアクタ１１゜１４．
１４．１８と計器用変圧器２０，２２．２４が、この発
明の相選択継電器及び距離測定継電器に対して結合され
る所望の源信号を供給する。第２図の回路装置１０は、
相選択継電器並びに距離測定継電器用の所望の素子を有
する。希望によっては、第２図の回路装置を分割して、
相選択継電器、距離測定継電器、並びに相選択継電器、
を距離測定継電器に接続する制御手段とじて別々に示す
ことも出来る。相選択継電器、距離測定継電器及び相互
接続用制御手段に夫々関連する素子を下記に示されてお
り、これらは前に表２について述べた形式のものである
。

相選択継電器は、素子３０，４０，４１．４２，４４，
４５゜４８．５２，６０，６１．６３，８０．８２及び
８６で構成される。

距離測定継電器は、素子２８．５２，５４，５６．３８
．４Ｂ。

５２．５４，５８，６５，４７，８０．８２及び８６で
構成される。

相互接続用制御手段線、素子４６，６６．６８及び７０
　　で構成される。

更に＠２図について説明すると、回路装置１０は、送電
線路の人相に関連した信号ＶＯＰ１５ＶＰＯＬ１　ｔＶ
ＯＰ２及びＶＰＯＩｉ２　　を発生する為のブロック図
を示している。以下の説明は、送電線路ＯＡ相に関係す
る信号を発生する場合であるが、送電線路ＯＢ及びＣ相
に対しても同様な信号が発生される。以下の説明は、Ａ
相に関連する添字Ａを添字Ｂ又はＣＫ変えれば、そのｔ
−Ｂ及びＣ相の量にも云えることである。　　　。

〜 回路装置１０によって発生された源信号５工・ｚｉｉａ
　ｔ　ＩＡＺｉｌｌ　ｅ　ＩＢＺＲｌｓ　ｌ０Ｚｉｌｌ
　ｔｖＡＮ　ｅＶＢＭ及びＶＣＭにより、下記の式（１
）乃至（４）によって夫々表わされ？）　”ＯＦ　１　
＊ＶＰＯＬ１　ｅＶＯＰ！　ｅｖＰＯＬ２　　として、
第２図に示すフエーザ量が発生される。

Ｖｏｐｔ＝Ｌ（（１＋ＫｉＸ（Ｉｉ−Ｉｓ）Ｚｕ１＋に
＊ＩｅＺｈ（１−ＶＡＩＩｌ＋Ｋａ％１ｍｌ　　　（１
）Ｖｐｏｔ、ｔ　ＫｓＶ＊ｔ　Ｍ　　　　　　　　　　
　　　　　１２）Ｖｏｒｔ＝ＫｓＣ（Ｉｎ−Ｉｓ）Ｚｕ
ｔ＋に＠Ｉ＊Ｚｉｉｏ−ＶＡｍ）　　　　　　（３）ｖ
ＰＯＬ２”Ｋｓ工ＡｊｘＲ−ｘ？ｖＡ！　　　　　　　
　　　　（４）式（１）で表わされる信号ＶＯＰＩ　　
は抱の倍率を持つ倍率器４５の出力信号である。倍率器
４５０入力は加算増幅器６０の出力であり、これは下記
の式で表わされた置である。

（１＋ＩＣ５）［（ＩＡ−Ｉｓ）Ｚｎｔ”ＫｅＩｅＺｎ
ｏ−Ｖ＊ａ〕＋ＫｓＶ＊、ｖ　　　（５）式（１）及び
（５）を比較すれば、倍率器４５が量−で表わされる倍
率作用をすることが判る。為、′Ｋａ及びムの全体的な
定義は前に表１に記した。

式（５）によって表わされる信号が加算増幅器６０によ
って発生される。加算増幅器′６０は、その第２の入力
量に８ＶＡ　Ｉ　Ｍ　　をその第１の入力量（１＋Ｋｉ
）［（ＩＡ−Ｉｓ）Ｚｌｌｌ　”ＫｅＩｏＺｎｏ−Ｖ＊
ｍ〕に加算することにより、式（５）によって表わされ
る量を発生する。信号Ｋｓｖム１Ｍは、ちの倍率を持つ
倍率器４０によって発生される出力信号である。倍率器
４００Å力は信号ＶＡ＋Ｖ゛であり、これはカスケード
接続の正相回路５０及び記憶回路４４によって発生され
る。加算増幅器６０に対する＠１０入力量は（１＋に４
）の倍率を持つ倍率器４１の出力である。

倍率器４１に対する入力は差動増幅器５２の出力である
。差動増幅器５２は、その第１の入力量（Ｉｉ−Ｉｓ）
Ｚｉ、”Ｋ＠Ｉ＊Ｚａｏから第２の入力量ＶＡＩＩを差
し引くことにより、出力信号を発生する。差動増幅器５
２の第１の入力量は加算増幅器４８によって発生される
。この加算増幅器が３つの入力量、即ち（１）　！１４
Ｉ＠ＺｉｉＯ＊　＋２）−ＩｓＺＲ１及び１３）　ＩＡ
ＺＲＩを加算すム第１の入力量Ｋｅ　Ｉｏ　Ｚｖｉ　ｏ
　　は、ム／３の倍率を持つと共に３Ｉ＠Ｚ、、の入力
信号を持つ倍率器３４によって発生される入力信号であ
る。第２の入力量ＩＡＺＲ１ａ前に述べたトランスアク
タ１４の出力信号でるも第３の入力量−ＩｓｚＲ１はイ
ンバータ８６の出力である。

インバータ８６に対する入力量は量Ｉ＠　Ｚ　Ｅｌ　１
　　であり、これは倍率＆を持つと共に３　ｂＺ　ａ、
ｓを人力量とする倍率器８０によって発生される。量３
工・ＺＲＩは加算増幅器８２によって発生される。この
増幅器は、その３つの入力量、即ち、（１）　”０２Ｒ
１１１２）ＩＢｚｌＩ、　ｅ及びｆ３）　ＩＡＺｌｌ、
を加算する。これらの入力量は、前述のトランスアクタ
１８，１６．１４によって夫々発生されるものである。

式１２）によって表わされる信号ＶＰＯＩ、ｔは、信号
７人１Ｍ　　をその１つの成分とする。信号ＶＡ１Ｍ　
　が、拘の倍率を持つ倍率器４２に送られ、こうして出
力信号に＊ＶＡ、Ｍを発生する。これはＶＦＯＬｌであ
る。

式（３）によって表わされる信号ＶＯＰ２　　は増幅器
５８の出力信号である。増幅器５８に対する入力は、差
動増幅器５２の出力であり、これは次の量である。

（ＩＯ−Ｉｓ）ＺＲｔ＋ｋＩｅＺｕｏ−’ＶＡｓ　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（６）式（３
）及び（６）を比較すれば、増幅器５８は５表１に示す
様な典型的な値を持つｔＫａで表わされる増幅作用を行
うことが判る。

式（６）によって表わされる信号は差動増幅器５２によ
って発生される。この増幅器は加算増ｌ１ｌ）４ｓの出
力をその正の入力とする。この正の入力から、差動増幅
器５２の負の入力又は第２の入力に来る量ｖＡＭを差し
引く。加算増幅器４８の出力が緻（ＩＯ−Ｉｏ）ＺＲ１
＋ＫｏｌｏＺａｏである。量−ＩＯＺ　［＜　０　　は
萌に述べた倍率器３４の出力信号である。

式（４）に示す信号ＶｐＯＬ２は差動増幅器５４の出力
である。差動増幅器５４はｌ　Ｋ１１１Ａ２ＸＨを正の
入力とし、量に？ＶＡ２を負の入力とする。ｔ　ＫａＴ
Ａ２Ｘｈは倍率器３６の出力であり、この倍率器は信号
ＩＡ２ＺＢ１を入力信号とし、Ｗｋ工Ａ２Ｚａ＋　　を
所望のｆＫ４ＩＡ２ＸＲに変換する様に選ばれた倍率を
有する４、信号ＩＡ２ＺＲ１が逆相回路２８によって発
生される。

信号ＫｙＶＡ２は倍率器３８の出力であり、これは信号
Ｖ’Ａ　２を入力とし、定数に７として選んだ倍率を有
する。信号ｖＡ！が逆相回路３２によって発生される。

回路装［１０が式（１）乃至（４）によって表わされ哨
・・ る信号ＶＯＰＩ　ｅｖＰＯＬイ””＋　ＶＯＰ　２及び
ＶＰＯＬ２を発生することが理解されよう。信号ＶＯＰ
＋及びｖｐｏｔ、＋　　は、この発明の相選択継電器に
対する作動信号及び偏極信号であり、信号ＶＯＰ２及び
ＶＰＯＬ、２　　は、この発明の距１１１１１１足継電
器に対する作動信号及び偏極信号である。（１号ＶＯＰ
Ｉ　＊ＶＰＯＬ１　ｅｖＯＰ２及びＶＦＯＬｌは従来に
較べて改良されている。この改良が十分理解される様Ｋ
、最初に第３図及び第４図に示す様な典型的な動作特性
を持つ従来の相選択装置を説明する。

第３図は、送電線路１２０人相の様な特定の相及び中性
点（Ｎ）の間に結合されたインピーダンス形相選択継電
器の動作特性を示す。＠５図のインピーダンス形相選択
器は２つの特性的な動作様式を持つ。即ち、（１）定常
状態の特性、即ち送電線路１２内に故障状態が発生して
いないか又は存在しない時の特性、及び１２）可変特性
、即ち送電線路１２内に故障状態が存在することによっ
て始まる動作特性である。定常状態の特性が第３図の中
心の円によって表わされてお夛、可変特性は、中心の円
よりも比較的大きな半径を持つ外側の円によって表わさ
れる。中心の円も外側の円も、原点は第３図０Ｒ−Ｘ軸
上の中心にある。第５ｖは、定常状態及び可変特性の円
の内、「順方向到達範囲」と配したインピーダンスＸの
上伸又は正の領域にある部分と、逆に定常状態及び可変
の特性の円の内、「逆方向到達範囲」と紀したインピー
ダンスＸの下側又は負の範囲にある部分とを示す。更に
第３図は線ｚＬ　　を示しているが、これは送電線路１
２のインピーダンスが、第３図のＸ及びＲ座樟によって
表わされる次看に増加する並びに減少する値を持つこと
を表わす。送電線路１２の源インピーダンスを表わすｔ
Ｚｓが＠　ｚ、、　Ｋ浴っ九所にあり、第５図の継電器
の定常状態の動作特性を表わす中心の円によって囲まれ
ていることに注意されたい。

更に、第３図に斜線を施して示す様に、故障抵抗Ｒｆ　
　を持つ５種類の故障が示されている。この内の３つは
対中性点人相の相違択一％器によって検出しようとする
ものであり、２つは対中性点人相の相選択継電器によっ
て検出するのが望ましくないものである。故障抵抗Ｒｆ
　は、第１図に示した送電線路１２０区間４内の何処で
でも起夛傅る。検出するのが望ましい第３図に示した３
つのＲｆ　故障は、（１）人相地絡故障を表わすＡ−Ｇ
故障１２）　Ａ　−Ｂ相間故障を表わすＡ−Ｂ故障、及
び（３）Ｃ−人相間故障を表わすＣ−Ａ故障である。逆
に％検出するのが望ましくない２つのＲｆ　故障は、（
１）Ｃ相地絡故障を表わすＣ−ａ故障、及び１２）Ｂ相
地絡故障を表わすＢ−Ｇ故障である。

＠３図から、Ｃ−Ｇ及びＢ−Ｇ故障はＡ相の相選択継電
器の逆方向到達範囲を表わす領域の一部分ＫＴｏること
に注意されたい。第３図ＯＡ相の相選択継電器の逆方向
到達範囲が減少するか又呟なくなれば、第３図の人相の
相選択継電器の望ましくない故障（Ｃ−Ｇ及びＢ−Ｇ）
の検出に対する応動け、それに対応して改善され又はな
くなる。

然し、第３図で、　Ｒｆ（Ａ−Ｂ）故障の所望の検出も
、一部分は人相の相選択継電器の逆方向到達範囲を表わ
す領域の一部分の中にあり、逆方向到達範囲を減少する
と、それに対応して、　Ａ−Ｂ故障に対して人相の相選
択継電器が正確に応動する能力も低下する惧れがあるこ
とに注意されたい。到達範囲の制約がある別の一形式の
相選択継電器が第４図に示されている。

第４図は、健全相（５ｏｕｎｄ　ｐｈａｓｅ　）又は交
さ偏極（ｃｒｏｓｓ−ｐｏｌａｒｉｚａｔｌｏｎ　）　
　形補慣を利用した相−大地間接続の従゛来めモー形相
選択継′亀器の動作特性を示す。第４図は、相Ｂ−Ｃ間
から得られた電圧によって交さ分極した送電線路１２の
Ａ相−中性点間に結合されたモー形継電器の典型的な動
作特性を示す。第４図に示した順方向刺違範囲及び逆方
向到達範囲は、いずれも第３図に示すもの七同様である
。

第４図から４つの点が判る。（１）モー形継電器はＡ−
Ｇ故障の全領域を検出する。」２）モー形継電器の逆方
向到達範囲は第３図に較べて著しく小さくなっている。

（３）逆方向到達範囲が小さくなった結果、第４図の外
側の円で表わされる可変特性から明らかな様に、継電器
がＲｆ　故障（Ｂ−Ｇ）及５′；１ び（（！−Ｇ）に対しヤ応動じない為、相選択が改善さ
れる。（４）逆方向到達範囲が小さくなったことによっ
て、第４図の人相の相選択継電器が、第４図の円（中心
及び外側）の外側にあるＲｆ　故障（Ｃ−Ａ）及び（Ａ
−Ｂ）の部分で示す様に、Ａ−Ｂ相間及びＣ−Ａ相間故
障を検出する能力も低下する。

人相と中性点の間に結合された相選択継電器に対して第
３図及び第４図に示し先具型的な特性を持つ相選択継電
器を用いた装置の全体的な特性は、いずれもＡ−Ｂ相間
及びＣ−Ａ相間に結合された２つの相選択継電器を追加
することによって改善することが出来る。この追加の相
関継電器（余分のコストがか＼る他Ｋ、相聞結合の相選
択継電器は、これらの継電器が近接の相地絡故障に対し
て誤って動作をする傾向があると云う点で、大きな欠点
がある。例えば、変１電所ＡＫある継電器の場所にごく
近接した所でのＣ相地絡故障が、Ａ−Ｂ相関に結合され
た継電器又はＣ−Ａ相・間の相選択継電器のいずれかに
よって、娯って検出されることがある。この様な誤った
解釈の結果として、１相の故障にも拘らず３相の故障を
表わす応答が起り得る。この様な相関結合の相選択継電
器の誤つた解釈は、第５図について説明すれば一番判り
易い。

第５図は相関接続のモー形継電器、卯ち、Ｃ−人相間に
接続された継電器から見たインピーダンスを示す。第４
図の円で表わされる第５図の継電器の特性は、Ｒｆ（Ｃ
−Ａ）故障には正しく応答するが、Ｒｆ（Ｃ−Ｇ）故障
が発生するこ２によって現われるインピーダンスにも接
触し、典型的にはこのインピーダンスに誤って応答する
ことがある。

第３図及び第４図のインピーダンス形又は交さ偏極モー
形継電器を相選択継電器として使った時の別の欠点は、
こういう継電器に「残留電流（Ｉ＠）１補償が出来ない
ことである。残留電流（工０）とは、３相送電線路１２
中に典型的に流れる電流である。

第３図及び第４図の継電器に残流電流工・補償をすれば
、２つ又は更に多くの相選択継電器が、１相地絡故障に
応答して付勢し、又はピックアップすることがある。こ
の誤った応動け、主に補償に使われる残留電流ムが、典
型的には、継電器の作動信号ＶＯＰ１　　を偏極信号Ｖ
ＰＯＬ、に対して９　Ｇｌ”の動作範囲内の内側にシフ
トさせる様な大きさであることが原因である。９０°の
動作範囲、信号ＶＰＯＬ、及びＶＯＰｌ　　はこの発明
について後で説明する。

この発明は、その１面として、従来の相選択１２）特定
の各相と大地の間に結合された相選択継電器が、他の相
に関係した相地絡故障の発生に対して応答しえり、又は
その影響を受けない％（３）特定の各相と大地の間に結
合された継電器が、他の相゛に関係する対地相故障に応
答したり、又はその影響を受けない。第１図の区間４丙
で起り得るＲｆ故障に関係するこの発明の相選択継電器
の動作特性が９６図に示されている。

第６図では、前に説明した第３図、第４図及び第５図に
較、べて１次の３つの点に注意されたい。

（１）継電器の定常状書の動作特性を表わす第６図の内
側の円が、典型的なＲｆ（Ａ−（１）故障によって表わ
−される様なインピーダンスを囲んでいるが、Ｒｆ（Ａ
−Ｂ）　　及びＲｆ（Ｃ−Ａ）故障で表わされる様４イ
ンピーダンスは含まず、それらと接触もしない。＋２１
継電器の可変インピーダンス特性を表わす第６図の外側
の円が、Ｒｆ（Ａ−Ｂ）及びＲｆ（Ｃ−Ａ）故障によっ
て表わされる様なインピーダンスを囲んでいる。（３）
前に第３図について説明した、その検出が望ましくない
Ｒｆ　故障（Ｃ−Ｇ）及び（Ｂ−Ｇ）が、定常状帷及び
可変動作特性の領斌外に示されている。この発明の相選
択継電器の所望の可変動作特性は、主に継電器の宇数４
−−の選択によって得られる。この発明の人相と中性点
の間に結合された相選択継電器で、Ｒｆ　故障Ｃ−Ｇ及
びＢ−Ｇに対する応答がなくなることは、主にこの発明
の相選択継電器を偏極させる故障前正相電圧を供給する
ことによって実現される。

この発明の相選択継電器は、第６図に見られる様に、他
の相の地絡故障、即ちＲｆ（Ｂ−（ｊ）及び（Ｃ−Ｏ）
　　故障に対しそ動作しないと云う、交差偏極モー形継
電器の利点□を保有する。相関故障の検出に関する交差
偏極モー形継電器の順方向到達範囲の制約は、作動信号
”ＯＰ、に−成分ＫｓＶＡ１−・を追加することによっ
て克服し、この結果、やはり第６図に示す様に、可変モ
ー特性の順方向到達範囲を増加する。第６図に示すＲｆ
　故障に正しく応答するこの発明の相選択継電器の動作
特性が第７図に一番よく示されている。ｉａｌ！７図は
、（１）ｔ７１！Ｊ４図の定常状態特性（中心の円）及
び可変動作特性（外―の円）が第７図に示されているこ
と、並びＩｃ　ｔ２）第２図について説明したＶＯＰＩ
及びＶＰＯＬＩ　　の成分も第７図に示されている点で
、第６図及び第２図と相互関係を持つ。

この発明の相選択継電器の全体的な所望の動作特性が、
送電線路１２０区間４に存在する正常な状態に応答して
正確な位相はずれ関係を持つと共に、送電線路１２０区
間４に存在する異常状態に応答して正確な同相関係を持
つ改良された作動信号（ＶＯＰｌ　）　　及び偏極信号
＜Ｖｐｏｒ、、）によって主に表わされる。これらの正
確な同相関係、並びに位相はずれ関係に対する相選択継
電器の応答は第２図、特に＠２図のアンド回路６１及び
タイマ６ｓについて説明するのが最もよい。

アンド回路６１は信号ｖｏｐ＋　　及びＶＰＯＬｚをそ
の入力とする。アンド回路６１が出力信号を発生し、入
力信号ＶＯＰｔ　　及びＶＰＯＬｔの両方が存在する時
又は位相が一致している時、この出力信号がターイマ６
３を作動して始動させる。アンド回路６１からの出力信
号が、典型的にけ４．１６　ミＩＪ秒の予定の持続時間
の間存在すると、タイマ６３が時間切れになり、これに
よってタイマ６３が出力関数７２（引外しＡＩ）を発生
する。関数７２（引外しｋ）が単相速断器（図に示して
ない）に送られて、それを作動する。単相速断器が作動
されることにより、１相、この例では人相が、送電線路
１２の他の部分から切離される。

タイマ６３に対する４、　１１ｓ　ミリ秒の典型的な持
続時間は、送電線路１２に結合される交流電力系統の周
波数に対して遇はれている。例えば、６０ヘルツの周波
数を持つ交流電力系統でけ、その周波数の３６０°が発
生する持続時−間は１／（４ｏ　Ｈ２）であり、これは
大体１４６　ミＩＪ秒に等しい。゛従って、選ばれた４
、１６ミリ秒の持続時間は、１　＆　６　ミＩＪ秒の１
／４．即ち６０　Ｈｚ　　の交流電力系統に対する信号
ｖｏＰ、とｖＰＯＬｌの間の９０°の位相関係を表わす
。この９０°の位相関係が、典型的には相選択継電器の
前述の９０°の動作区域と呼ばれる。

従って、この発明は、送電線路１２の保護区間４内の正
常状態及び異常状ＷｌＫ正しく応答する作動信号ＶＯＰ
Ｉ　　及び儂極信号ＶＰＯＬ、を持つ相選択継電器を提
供したことが理解されよう。　〜前に述べた様に、この
発明は別の実施例、即ち距離測定継電器をも含む。距離
測定継電器が第１図に示し、＠８図に更に詳しく示した
区間１゜２及び３の様な所望の区間内で正しく動作する
ことが望ましい。第８図は、送電線路に関係する区間１
．２及び３が、２つの源電圧り及び４を相互接続するこ
とを示している。原電圧電は位相角Ｘを持ち、源電圧に
は位相ＭＹを持つ。原電圧電に関係する電流を工！とし
て示し、源電圧４に関係する電流を１．とじて示しであ
る。前に述べた様に、距離測定継電器は変電所ＡＫある
。故障抵抗Ｒｆが、区間１の端末部分に隣接する位置Ｉ
Ｓ持つ区間２の初めの部分に示されている。故障抵抗Ｒ
ｆに関係する電流がＸで　　として示されており、これ
は電流１．及びＸ＝の成分で構成される。位＃Ｅで相地
絡故障が発生し九場合の、変電所Ａに設けられた距離継
電器から見た故障抵抗Ｒｆ　　の典型的な特性が第９図
に示されている。

第９図は第８図の変電所Ａを原点とする略直線的な量と
しての線路インビニダンスＺし　を示している。第９図
は区間１，２．５及び４に対する量２．　　を示してい
る。量２Ｌ　は区間１に於ける小さい値から、区間４の
）１．＠部分に於ける高い値まで略直線的に増加する。

区間１，２．３及び４が第９図では原点Ａ及び水平＠Ｆ
　、　Ｇ　、　Ｈ、Ｄに対して示されている。区間１，
２．５及び４は、夫々Ａ−ｉＦ、Ｆ−Ｇ、Ｇ−Ｉ（及び
Ａ−Ｄの間に延在するものとして示されている。区間４
の上限を定める水平線りは、変電所Ａ°にある距離継電
器から１”。

見た変電所りのインピーダンスｚＬ　　をも表わす。

同様に、変電所Ａ、にある距離継電器から見た変電所Ｂ
及びＣのインピーダンスＺＬ、　　４、第、９図のＺＬ
の線上で夫々点Ｂ及びＣで示しである。区間１の所望の
上限を定める水平線Ｆは、変電所Ｂのインピーダンスｚ
Ｌ　　の値の（１８の典型的な値を持つ。

このａＳの値より大きなｚＬ　　の値を検出して、区間
２の詮として応答することが望ましい。このム第９図で
は＠Ｆ（区間１）及びＢ（変電所Ｂ）の間にあるものと
して示した壁量１１８　（Ｄ　Ｒｆ　　故障が、区間２
の量として検出されることが望ましい。然し、第９図は
、位置ＥのＲｆ　故障がインピーダンス９０を持つこと
を示しており、このインピーダンスは、インピーダンス
２λ　を持ってＥを通抜ける円として表わされている。

２λ　は点Ａに於ける工Ａ ある。更に第９図は、このＲｆ　　故障９０が区間１及
び２の領域内にあることを示している。故障抵抗Ｒｆ　
　を表わす円弧９０は、故障電流Ｉｆ　　を構成する電
流工１及び１意の位相角の間の不整合によって起る。電
流工！及び１鵞の位相角の間の不整合は、主に源電圧ｉ
ｔ及びＥ！の位相角Ｘ及びＹＯ間の不整合によって起る
。

第９図では、Ｒｆ　　円弧９０が、区間２内にある点Ｅ
で始まり、その後減衰して区間１に入ることが示されて
いる。区間２の故障として検出しようとするＲｆ　故障
が区間１の故障として検出された場合、これは検出の誤
りとなり、距離測定継電器に影響する誤った応答を招く
。第１０図に示す動作特性を持つこの発明の距離測定継
電器は、この様な誤った応答を弁別する手段になる。

第１０図でも、骸轟する場合は、第９図と同じ符号を用
ｉている。第１０図は、前に第９図について説明した様
に、点Ｆ、ｇ、Ｄ、Ｇ、Ｃ及びＨに対するインピーダン
ス関数ｚＬ　　と円弧９０を示している。更に第１０図
は、この発明の距離測定継電器の特性曲線である第２の
円弧９２を示している。円弧９２の形は、Ｒｆ　　円弧
？０と↓＜琳ている。円弧９２がＲｆ９０とよく似た形
ｆ′ｂることにより、距離測定継電器は、位ｍｕのＲｆ
　　故障に対して正しく応答することが出来る。特性曲
線９２の所望の形は、主に信号ＶＰＯＬ２の逆相分ＩＡ
！によって得られる。Ｒｆ　　円弧９ｏＫＢっ九点９４
Ｋｔ４ｆるＷＪ示ｔＤｙｚ−ザ量ＶＯＰ２　＊ＶＦｅｖ
ＡｗＶＰＱＬ２及び（Ｉム−Ｉｓ）Ｚｕ、”ＫｅＩ＠Ｚ
ｕａを使うことにより、正しい応答が９１０図に示され
ている。

第１０図から、位置Ｅの故障に対し、距離測定継電器は
、ＶＯＰ２及びｖｐｏＬ２　　の間の角度が９０”よシ
大きい為に、動作しない午とに注意されたべ然し１区間
１の継電器の到達範囲にある点Ｆの故障に対しては、量
Ｖ？がｖｏｐｔに等しく、従ってｖｏｇ及びｖＰＯＬ２
　　は、継電器動作の平衡点を定める故障インピーダン
スの大きさに関係なく、略９（ｆ’である。この為、点
Ｆより近い所でのどんな故障に対しても、ＶＰＯＬ！及
びｖｏｐ２　　の間の角度は９０゜より小さく、距離測
定継電器が動作することになる。逆相電流Ｉｈ２はこの
発明の距離測定継電器４ｍｌ及び島の間の角度に関係な
く、到達範囲内の点に於ける故障に対し、故障電圧Ｒｆ
Ｉｆ　に対して及び作動信号ＶＯＰ２　　に対して略９
０°位相がずれた偏極信号ＶＰＯＬ２を供給する。

この発明の更に別の実施例は、相遇、択継電器及び距離
測定継電器の両方を利用する装置であるが、距離測定継
電器が相選択継電器の制御の下に作動され、る。相選択
継電器及び距離測定継電器を相互接続する動作制御素子
が１ｇ２図に示されている。具体的に云うと、第２図に
示す素子４６，６６゜６８及び７０である。

第２図の素子６８はオア回路であり、その第１の入力は
、タイマ６３の出力、即゛ち関数７２（引外し入）、第
２の入力は引外しＢ、第５の入力は引外しＣである。信
号引外しＢ及び引外しＣは、これらの信号が送電線路１
２０Ｂ相及びＣ相に夫々関連していることを別にすれば
、前に関数７２（引外しｋ）について述べたのと同様に
して発生される。これらの３つの入力の内のいずれかが
発生すると、オア回路６８が出力信号Ｖ、　　を発生す
る。

出力信号ｖＭ　　がアンド回路６６及びタイマ７０に送
らゎ、。信号Ｖｕｄｌ、イ’−ｒ７０ＫＥｐアヶ。６と
、内部タイマが始動し、時間切れの後、タイマ７０が出
力信号を発生する。この出力信号が、出力信号ｖＭ　　
を第１の入力に受取るアンド回路６６の第２の入力に送
られる。

アンド回路６６に対する両方の入力信号が存在すると、
アンド回路６６は出カ信号Ｖ、テを発生スル。信号ＶＭ
？が監視制御装置ｉ４６に送られて、その付勢コイルを
動作させ、これによって第２図に示される様な５つの常
開接点が閉じ、このためこの発明の距離測定継電器が作
動される。

相選択継電器及び距離測定継電器の間を相互接続する制
御論理回路に監視制御装置４６を使って、距離測定継電
器を作動することを説明したカ（出力信号Ｖ−テをアン
ド回路６５に直接的に送り。

信号ＶＭ？によってアンド回路６５を条件づけるこ七に
よっても、距離測定継電器を作動し得ることは云うまで
もない。

距離測定継電器は、その作動信号ＶＱＰ２　　及び偏極
信号ＶＰＯＬ２の間位相の一致を測定して、相選択継電
器の位相比較回路について前に説明し九の七同様に動作
する位相比較回路を持っている。詳しく云うと、距離測
定継電器のアンド回Ｐ６５及びタイマ６７は、相選択継
電器のアンド回路６１及びタイマ６３について述べたの
と同様に動作する。アンド回路６５及びタイマ６７が信
号ＶＯＰ２及ヒＶＰＯＬ２の間の位相の一致に応答する
が、アンド回路６１及びタイマ６３は信号ＶＯＰ＋及び
ＶＰＯＬ＋の間の位相の一致に応答する。タイマ６７は
、信号ＶＯＰ２及びＶＰＯＬ２　　の間の位相の一致が
前に述べた４、１６ミリ秒（ＶＯＰ２及びＶＰＯＬ２　
　の間の９０°の位相の一致を表わす）の典型的な値に
等しいか又はそれより大きい時、出力信号７４（引外し
Ａｔ　）を発生する。４．１６　ミＩＪ秒の典型的な値
は、６０Ｈｚ　　系統では９０°に対応する。５０　Ｈ
ｚ　　系統では、タイマの対応する値は５．０ミリ秒に
なる。

この発明の相選択継電器及び距離測定継電器の両方に対
するこれまでの説明は、夫々の作動信号及び偏極信号の
間の位相の一致の差に基づいて動作する位相比較器形の
回路によるこれらの継電器の応答であるが、これらの継
電器に他の形式の比較器を用いるこ七が出来ることを承
知されたべ例えば、振幅比較器形の回路を用いて、相Ｓ
ａ継電器及び距離測定継電器の所望の動作特性を得るこ
とが出来る。

振幅形比較器に関係する信号は１位相形比較器に使われ
るものと同じではない。振幅形比較器に対する信号はＶ
ＡＭ、及びＶＡＭ２と呼ぶことが出来る。信号ｖＡＭ＋
　　は振幅比較器の作動信号と呼ぶことが出来、信号Ｖ
ＡＭ２　　は振幅比較器の抑制（ｒｅｓｔｒａｉｎｔ　
）信号と呼ぶことが出来る。信号ＶＡＭ１　　は、下記
の式により、前に述べた作動信号のいずれか（ｖｏＰ、
又はＶｏｐ、）と前に述べた偏極信号のいずれか（ＶＰ
ＯＩ、？又はＶｐｏｂ２）に関係づけることが出来る。

Ｖ＊ｖ＋　−、（ＶｐｏＬ＋ｖｏｐ）　　　　　　　　
　　（７）同様に、信号ＶＡＭ２　　は下記の式により
、前に述べた作動信号のいずれか（ｖｏＰ、又はｖｏＰ
２　）と前に述べ九偏極信号のいずれか（ＶＰＯＬＩ又
はＶｐｏＬｚ）に関係づけることが出来る。

Ｖ＊ｍｚ＝、、（ＶｐｏＬ’１０Ｆ）　　　　　　　　
　　１８）更に振幅比較器の作動信号”ＡＭＩ　　及び
抑制信号”１Ｍ２　　をこれまで伸べた所と関係づけれ
ば、この発明の相選択継電器に対する信号ＶＡ＆Ｎ及び
ＶＡＭ２は夫々次の様に表わすことが出来る。

作動信号ＶＡＭ１−、、　（ＶＰＯＬＩ　”Ｖｏｐｌ）
　　　　　ｆ９）抑制信号ＶＡｕ、−，，（Ｖｐｏｔ、
ｔ　ＶＯＰｌ　）　　　　　（１（１同様に、この発明
の距離測定継電器に対する信号”ＡＭＩ及び”１Ｍ２は
夫々次の様に表わすことが出来る。

作動信嶋ＶＡＭＳ　−、（ＶＰＯＬ２　＋ＶＯＰ２　）
　　　　　（Ｉυ抑制信号ＹＡＭ４−、（ＶｐｏＬｔ　
ｖｏＰ２）　　　　　（１３更に、振幅比較器を前に述
べた説明と関係付けるため第２図を参照して説明する。

相選択継電器に対する振幅比較器では、アンド回路６１
は、差動増幅器５２と同様な差動増幅器に置き換えるこ
とが出来る。倍率器４５の出力信号、即ちｖＯＰ１＋及
び倍率器４２の出力信号、即ちＶＰＯＬｌは、この持前
に説明した様に組合せ、倍率を掛は且つ減算して、式（
９）及び翰で表わされる２つの信号を発生することが出
来る。この時、式（９）及びｉｌｌに従って発生された
２つの信号は、蚤幅比較器用に置換された差動増幅器の
２つの入力に送ることが出来る。

この時、置換された差動増幅器は、相選択継電器の作動
信号及び抑制信号の間の差に比例する出力信号をタイマ
６３に対して発生する。相選択継電器の動作の他の部分
は、前に説明した通りである。

距離測定継電器に対する振幅比較器では、アンド回路６
５、増幅器５８の出力ｖｏＰ２．及び差動増幅器５４の
出力ＶＰＯＬ２は、相選択継電器の振幅比較器について
述べた様に置き換え且つ変更することが出来る。所望の
置換及び変更が行われ、′＞ば、距離測定継電器の他の
動作は、、前に説明した通りである。　　・ 以上この発明の特定の実施例を図示し且つ説明したが、
当業者であれば、この発明、の範囲内で種々の変更が可
能であることは明らかであろう。

従って、この発明は特許請求の範囲の記載に包括される
全ての変更を含む奄のと承知され丸い。

【図面の簡単な説明】

第１図は保繰しようとする送電線路の区間に対する本発
明の継電器の位置を示す、５相交流電力系統の送電線路
を１本の線で表わした略図、第２図はこの発明の１実施
例のブロック図、第３図は従来のインピーダンス形相選
択継電器の特性図、第４図は従来の１相と大地との間に
接続されたモー形継電器の特性図、第５図は相間接続の
モー形継電器の特性図、第６図は本発明の相選択継電器
の特性図、第７図は本発明の相選択継電器の特性図であ
って、信号ＶＯＰ１及びＶＰＯＬ＋　　の種々の成分を
示す。第８図は送電線路の区間１及び２の境界近くに起
った故障を示す、１本の線で表わした略図、第９図はｆ
４Ｂ図の故障に好する従来の典型的な特性を示す特性図
、第１０図は第８図及び第９図の故障に対する本発明の
距離測定継電器の特性を示す特性図である。 主な符号の説明 １２：送電線路 １１．１４．１４．１８　：　）ランスアクタ１３．１
５．１７：変流器 ２０．２２，２４：計器用変圧器 ２８：逆相回路 ３０：正相回路 ３２：逆相回路 ５４，５６．５Ｂ、４０，４１，４２．４５．４８　：
倍率器４４：配憶回路 ４６：監視制御装置 ４８．４０．８２　　二加算増幅器 ５２．５４　：差動増幅器 ＋６１．４５．６４　　：アンド回路 ４３．４７．７０　　：タイマ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高圧交流送電線路の１つ又は更に多くの区間の１相
   又社更に多くの相を保燥するための相選択継電器及び距
   離測定継電器で構成されている保護装置であって、前記
   相選択継電器は送電線路の各相に対し、いずれも各相に
   存在する電流状態及び電圧状態を表わす第１の作動信号
   ＶＯＰｔ　　及び第１の偏極信号ＶＰＯＬ１を発生し、
   前記距離測定継電器は送電線路の各相に対し、いずれも
   各相に存在する電流状態及び電圧状態を表わす第２の作
   動信号ＶＯＰ２　　及び第２の偏極信号ｖｐｏｒ、２を
   発生し、更に、第１及びｔａ２０位相角比較器を有し、
   該比較器は相互接続された第１及び第２のアンド回路手
   段及び第１及び第２のタイマ手段で構成され、前記第１
   のアンド回路手段は前記第１の作動信号（Ｖｏｐｌ）及
   び前記第１０偏極信号（Ｖｐｏｂ、）の間の位相の一致
   に応答して第１の出力値４を一生し、該第１の信号が前
   記第１のタイマ手段に送られて、該タイマ手段を作動し
   、前記＃Ｊ１のタイマ手段は第１の予定の持続時間が切
   れた時、第１の制御信号を発生し、前記第２のアンド回
   路手段は前記第１の制御信号と前記第２の作動信号（Ｖ
   ｏｐ２　）及び前記第２の偏極信号（ＶＰＯＬ２　）の
   間の位相の一致とに応答して第２の出力信号を発生し、
   該第２の出力信号が前記第２のタイマ手段に送られて、
   該タイマ手段を作動し、前記第２のタイマ手段は第２の
   予定の持続時間が切れた時、第２の制御信号を発生し、
   前記第１及び第２の制御信号の各々は回路遮断手段を制
   御して、前配送電線路の１つ又は更に多くの区間の前記
   １相又は更に多くの相を送電線路の他の部分から切離し
   、更に、下記の式４式％ こ＼で電流ＣＩ）及び電圧（ｖ）に対して付した添字Ｐ
   は信号ＶＯＰＩ　　の特定の相に関係する送電線路の特
   定の相を表わすＡ、Ｂ又はＣであり、Ｋｌ、に４及び−
   は相選択継電器の離数であシ、鴎は、ｚＬｏを零相線路
   インピーダンス、ｚＬ、を正相＃蕗インビ−ダンスとし
   て量ＺＬＯ／　ＺＬＩの振幅に略等しい零相線路インビ
   ーダンス補償係数、工。は３相送電線路内に流れる零相
   電流、ｚｌｌｍは送電線路のレプリカ正相インピーダン
   スＳ　ＺＵ。は送電線路の零相インピーダンスの位相角
   を持つ、送電線路のレプリカ正相インピーダンス、ＩＰ
   は信号ＶＯＰｔの特定の相に関係する送電纏路吟流れる
   電流、ＶＰＩＭ　は信号ｖｏＰ、の特定の相に関係する
   故障前送電線路電圧の正相分、ＶＰＩは信号ＶＯＰＩ　
   　の特定の相に関係する送電線路の対中性点相電圧であ
   り、口）　　ＶＰＯ１４，＊　　−＆Ｖｐ１ｍと＼でち
   は相選択継電器の定数、ＶＰＩＭ　は信号ＶＰＯＩ、ｔ
   の特定の相に関係する故障前送電線路電圧の正相分で６
   ９、 ハ）　　’Ｖｏｐｔ−Ｋｓ［（Ｉｔ　Ｉｓ）２ｍ１＋Ｋ
   ｅＩｅＺｎｏ−Ｖｐｍ）こ−でちは距離測定継電器の定
   数、Ｋｓ　ｅ　ＩＦ　ｔ　Ｉｓ　ｔＶＰＩ　＊　Ｚ！ｉ
   ｔ及びｚＲ６は前の式について述べた通りであり、 二）　　ＶｐｏＬ＊　−ＫｓＩｐｔＸａ−ＫｔＶｐ２こ
   ＼で４及び４は距離測定継電器の定数！、）（Ｉｌ　は
   送電線路のレプリカ逆相リアクタンス、ＩＦ２は信号ｖ
   ｐｏｂｔの特定の相に関連して送電送路に流れる電流の
   逆相分、Ｖｐ、は信号ＶＰＯＬ２の特定の相に関連して
   送電線路に存在する電圧の逆相分を表わす。 によって表わされる前記信号ｖＯＰ１　ｍ　ＶＰＯＬＩ
   　ｔ　ＶＯＰ２及び’ＶＰＯＩ４を発生する手段を有す
   る保護装置。 ２）高圧交流送電線路の１つ又は更に多くの区間の１相
   又は更に多くの相を保護する為に、送電線路の各相に対
   し、各相に存在する電流状態及び電圧状態を夫々表わす
   作動信号ＶＯＰＩ　　及び偏極信号ＶＰＯＬ、を発生す
   る相選択継電器に於て、アンド回路手段及びタイマ手段
   で構成された位相角比較器を有し、前記プント回路手段
   は信号ＶＱＰ１　　及びＶＰＯＬＩの間の位相の一致に
   応答して出力信号を発生し、該出力信号が前記タイマ手
   段に送られて該タイマ手段を作動し、前記タイマ手段は
   予定の持続時間が切れた時、制御信号を発生し、該制御
   信号が回路遮断手段を制御して、送電線路の１つ又は更
   に多くの区間の内の１相又は更に多くの相を送電線路の
   他の部分から切離す様に作用し、更に電流（Ｉ）及び電
   圧（Ｖ）に付した添字Ｐは信号ＶＯＰ。 の特定の相に関連する送電線路の特定の相を示すＡ、Ｂ
   又はＣのいずれかであり、Ｋ１．　Ｋ４．−は相選択継
   電器の定数、−はｚＢ。を零相線路インピーダンス並び
   にｚｌｌ、を正相線路インピーダンスに等しいとして、
   量ＺＬＯ／　ＺＨＩの振幅に略等しい零相線路インピー
   ダンス補償係数、工・は送電線路の３相丙ｃ流れる零相
   電流、ｚＲｌは送電線路のレプリカ正相インピーダンス
   、ＺＲＯは送電線路の零相インピーダンスの位相角を持
   つ、送電線路のレプリカ正相インピーダンス、■、は信
   号ＶＯＰ、の特定の相に関連して送電線路に流れる電流
   、下記の１番目の式中のＶＰＩＭは信号ＶＯＰ、の特定
   の相に関連する故障前送電線路電圧の正相分、　ＶＰＮ
   は信号ｖｏｐ１　　の特定の相に関連する送電線路の対
   中性点相電圧、ｋを相選択継電器の定数、下記の２番目
   の式中のＶＰＩＭ　　は信号ＶＰＯＬＩの特定の相に関
   連する故障前送電線路電圧の正相分として、下記の式％
   式％） で表わされる前記信号ＶＯＰＩ及びｖｐｏｔ、＋　　を
   発生する手段を有する相選択継電器。 ３）高圧交流送電線路の１つ又は更に多くの区間の１相
   又は更に多くの相を保鰻する為に、送電線路の各相に対
   し、各相に存在する電流状態及び電圧状態を夫々表わす
   作動信号ＶＯＰ２　　及び偏極信号ＶＰＯＬ２を発生す
   る距離測定継電器に於て、アンド回路手段及びタイマ手
   段で構成された位相角比較器を有し、前記アンド回路手
   段は信号ＶＯＰ２　　及。 びｖｐｏｒ、２の間の位相の一致に応答して出力信号を
   発生し２咳出力信号が前記タイマ手段に送られて該タイ
   マ手段を作動し、咳タイマ手段は予定の持続時間が切れ
   た時、制御信号を発生し、該制御信号が回路嬉断手段を
   制御して、送電線路の１つ又は更に多くの区間の１相又
   は更に多くの相を送電線路の他の部分から切離す様に作
   用し、更に、−は距離測定継電器の定数、−は、ＺＬＯ
   を零相線路インピーダンス並びにＺＬＩを正相線路イン
   ピーダンスに等しいとして、量Ｚｌ、０　／　ＺＬｌの
   振幅に略等しい零相線路インピーダンス補償係数２工・
   は３相送電線路内に流れる零相電流、ＺＩｉｌを送電線
   路のレプリカ正相インピーダンスｈ　ｚＲｏを送電線路
   の零相インピーダンスの位相角を持つ、送電線路のレプ
   リカ正相インピーダンス、■、は信号ＶＯＰ２の特定の
   相に関係して、送電線路に流れる電流、ＶＰＩは信号ｖ
   ｏｐｔ　　の特定の相に関係する送電線路の対中性点相
   電圧、−及びＫｙ　ｒｉ距離測定継電器の定数％ｘＲは
   送電線路のレプリカ・リアクタンス、ＩＰ、は信号ＶＰ
   ＯＬｔの特定の相に関連して送電線路に流れる電流の逆
   相分、　ｖＰ２は信号ＶＩ’ＯＬｔの特定の相に関連し
   て送電線路に存在する電圧の逆相分として、下記の式 ％式％） で表わされる前記信号ＶＯＰ２　　及びＶＰＯＴ、２を
   発生する手段を有する距離測定継電器。 ４）高圧送電線路の１つ又は更に多くの区画の１相又は
   更に多くの相を保睡するムの相選択継電器及び距離測定
   継電器を有し、前記相選択継電器は、送電線路の各相に
   対し、各相に存在する電流状態及び電圧状態を夫々表わ
   す第１の作動信号”ＡＭｌ　　及び第１の抑制信号ＶＡ
   Ｍ２　　を発生し、前記距離測定継電器は、送電線路の
   各相に対し、各相に存在する電流状態及び電圧状物ヲ夫
   々表わす第２の作動信号ＶＡＭ３　　及び第２の抑制信
   号ＶＡＭ４　　を発生し、更に夫々相互接続された第１
   及び第２の差手段及び第１及び第２のタイマ手段で構成
   される第１及び第２の振幅比較器を有し、前記第１の差
   手段は前記第１の作動信号ＶＡ＆１１　　及び前記第１
   の抑制信号ＶＡＭ２　０間の差に応答して第１の出力信
   号を発生し、該第１の出力信号が前記第１のタイマ手段
   に送られて該タイマ手段を作動し、前記第１のタイマ手
   段は予定の持続時間が切れた時、第１の制御信号を発生
   し、前記第２の差手段は前記第１の制御信号、並びに前
   記第２の作動信号ＶＡＭ８　　及び前記第２の抑制信号
   ＶＡＭ４　　の間の差に応答して第２の出力信、号を発
   生し、該第２の出力信号が前記第２のタイマ手段に送ら
   れて該タイマ手段を作動し、前記第２のタイマ手段は第
   ２の予定の持続時間が切れ走時に第２の制御信号を発生
   し、前記第１及び第２の制御信号の各々は回路遮断手段
   を制御して、送電線路の１つ又は更に多くの区間の前記
   １相又は更に多くの相を送電線路の他の部分から切離す
   様に作用し、更に、下記の式４式％） ）） と＼で電流（Ｉ）並びに電圧（Ｖ）に付した添字Ｐは信
   号ＶＡＭＩ　　の特定の相に関連する送電線路の特定の
   相を示すＡ、Ｂ又はＣのいずれかでＴｏシ、４゜Ｋｌ、
   Ｋｌは相選択継電器の定数％〜は、Ｚｌｌを零相線路イ
   ンピーダンス、ｚＩ、、を正相線路インピーダンスとし
   た時の量ｚｂｏ　／　ｚ、、、の振幅に略等しい零相線
   路インピーダンス補償係数、ＩＩは５相送電線路内に流
   れる零相電流、ＺＩｉｌは送電線路のレプリカ正相イン
   ピーダンス、ｚＲｏけ送電線路の零相インピーダンスの
   位相角を持つ、送電線路のレプリカ正相インピーダンス
   、Ｉｐ　は信号ＶＡＭＩ　　の特定の相に関連して送電
   線路に流れる電流、ＶＰＩＭ　は信号ＶＡＭ１　　の特
   定の相に関連した故障前送電線路電圧の正相分、ｖＰｌ
   ｉは信号ＶＡＭＩ　　の特定の相に関連する送電線路の
   対中性点相電圧であり、口）　　ＶＡｖｚ＝　　（ＫＩ
   ＶＰＩＭ　ｌ’ｎ（（１＋Ｋｉ）［（Ｉｐ−Ｉｓ）Ｚｓ
   ｏ”ＫｏＩｅＺｕｏ　ＶＰＮ’）＋ＫＩＶｐ１Ｍ）） こ＼で添字Ｐ並びに量”ｓ　ｅ　Ｋｓｍ　Ｋａ　＋　Ｋ
   ｓ　ｒ　Ｋｍ　ｈ　ＩＩ　＋ＺＲ１＊　ＺＲＯｗ　Ｉｐ
   　ｔ”ＰＩＭ　　及びＶＰＮ　ハ、ｅ字ｐが＋ｇ号”Ａ
   ｌ４１　　の特定の相に関係することを別にすれば、前
   掲の式イ）について説明した通りであり、”）　　　ｖ
   Ａｖｉ−２（（ＫｓＩｐ２Ｘｎ−ＫｙＶｐｚ）＋Ｋｓ［
   （Ｉｐ−Ｉｏ）Ｚａ１＋ＫａｌｏＺＨｏ−ＶＰＮＩ） こ＼で−ｗＫｆｔＫＩは距離測定継電器の定数、ｘＲは
   送電線路のレプリカ逆相リアクタンス、電流（１）及び
   電圧（Ｖ）に付した添字ｐは信号ｖＡ＆４ｓ　　の特定
   の相に関連した送電線路の特定の相を示すＡ。 Ｂ又はＣ％ＩＰ２は信号ＶＡＭＢ　　の特定の相に関連
   して送電線路に流れる電流Ｏ逆相分、Ｖｐ２は信号ＶＡ
   ＭＢ　　の特定の相に関連して送電線路に存在する電圧
   の逆相分、Ｋｌｔ　ＩＦ　ｓ　ＩＩｗ　ＶＰＮ　ｅ　Ｚ
   ＨＨ及びＺＥＩＯは最初の式イ）に対して説明した通り
   であり、＝）　　　ＶＡＭａ−Ｔ（（ＩＱＩｐｚＸＲ−
   ＫｙＶｐｚ）−Ｋｓ（（Ｉｐ−Ｉｓ）Ｚｎ１＋ＫｏＩ＊
   Ｚｈ。 −Ｖｐ＊］） こ−で添字Ｐ並びに量−ｅ　Ｋｆ　ｐ　Ｋ４　ｔ　Ｘ’
   Ｓ　ｅ　工１２＃ＶＰ２　ｔ　Ｋａ　＊　ＩＦ　＋　工
   、　ｖ　ｖＰＨｖ　ｚａ＋及びＺｎ０は、添字Ｐが信号
   ＶＡＭ４　　の特定の相に関連することを別として、５
   番目の式ハ）について説明した通シである、 Ｋよって表わされる前記信号ｖＡＭ１　ｅ　ｖＡＭ２　
   ＊　”ＡＭｉ及びＶＡｔ４　　を発生する手段を有する
   保膜装置。 ５）高圧送電線路の１つ又は更に多くの区間の１相又は
   更に多ぐの相を保唖する為に、送電線路の各相に対し、
   各相に存在する電流状態及び電圧状叢を夫々表わす作動
   信号ＶＡＭＩ　　及び抑制信号ＶＡＭ２　　を発生する
   相選択継電器に於て、差手段及びタイマ手段で構成され
   た振幅比較器を有し、前記差手段は前記作動信号ＶＡＭ
   Ｉ　　及び前記抑制信号ＶＡＭ宜　　の間の差に応答し
   て第１の出力信号を発生し、該第１の出力信号が前記タ
   イマ手段に送られて該タイマ手段を作動し、前記タイマ
   手段は第１の予定の持続時間が切れた時に第１の制御信
   号を°発生し、該＠１０制御制御上回路遮断手段を制御
   して送電線路の１つ又は更に多くの区間、の前記１相又
   は更に多くの相を送電線路の他の部分から切離す様に作
   用し、更に、電流ＣＩ）及び電、圧（Ｖ）に付した添字
   Ｐは下記の１番目の式では信号ｖＡ＆１い２番目の式で
   は信号ＶＡＭ２　　の特定の相に関連する送電線路の特
   定の相を示すＡ、Ｂ又はＣ，Ｋｚ、Ｋｍ。 Ｋａ、に＠は相選択継電器の定数、為はｚＬｏを零相線
   路インピーダンス並びにｚＬ、を正相線路インピーダン
   スとして、ｔ　Ｚｔ、ｏ　／　ＺＬ＋の振幅に略等しい
   零相線路インピーダンス補償係数、工。は３相送電線路
   内に流れる零相電流、ｚＲ，は送電線路のレプリカ正相
   インピーダンス、Ｚａ。は送電線路の零相インピーダン
   スの位相角を持つ、送電線路のレプリカ正相インピーダ
   ンス、ＩＰ　　は下記の第１番目の式では信号ＶＡＭＩ
   　　の特定の相、下記の第２番目の式では信号ＶＡＭ２
   　　の特定の相に関連して送電線路に流れる電流、Ｖｐ
   、−は下記の第１４目の式では。 信号ＶＡＭＩ　　及び下記の第２番目の式では信号ＶＡ
   Ｍ２の特定の相に関連する故障前送電線路電圧の正相分
   ％ＶＰＩｉは下記の第１番目の式では信号ＶＡＭＩ　　
   及びｔｓ２番目の式では信号ｖＡＭ２　　の特定の相に
   関連する送電線路の対中性点相電圧として、下記の式％
   式％ ）） ） ）） で表わされる前記信号ＶＡＭＩ及びＶＡＭ２を発生する
   手段を有する相選択継電器。 ６）高圧送電線路の１つ又は更に多くの区間の１相又は
   更に多くの相を保唖する為に、送電線路の各相（対し、
   各相に存在する電流状態及び電圧状籟を夫々表わす作動
   信号ＶＡＭＳ　　及び抑制信号Ｖム−４を発生する距離
   測定継電器に於て、差手段及びタイマ手段で構成された
   後幅比較器を有し、前記差手段は前記作動信号”ＡＭＳ
   　　及び抑制信号ＶＡＭ４　　の間の差に応答して第１
   の出力信号を発生し、該第１の出力信号が前記タイマ手
   段に送られて該タイマ手段を作動し、前記タイマ手段は
   第１の予定の持続時間が切れた時に第１の制御信号を発
   生し、咳＠１０制御信号は回路遮断手段を制御して送電
   線路の１つ又は更に多くの区間の前記１相又は更に多く
   の相を送電線路の他の部分から切離す様に作用し、更に
   、Ｋｇ、　Ｋｙ、　Ｋａは距離測定継電器の定数％　ｘ
   ｉｉ　は送電線路のレプリカ逆相リアクタンス、電流（
   １）及び電圧（Ｖ）に付した添字Ｐは、下記の１番目の
   式の場合は信号ｖＡＭい２番目の式の場合は信号ＶＡＭ
   ４　　の特定の相に関連する送電線路の特定の相を示す
   Ａ、Ｂ又はＣ，ＩＦ２は１番目の式では信号ＶＡＭ５　
   　及び２番目の式では信号ＶＡＭ４　　の特定の相に関
   連して送電線路に流込む電流の逆相分、Ｖｐ、は１番目
   の式では信号ＶＡＭ５　　及び２番目の式では信号ｖＡ
   ４４４　　の特定の相に関連して送電線路に存在する電
   圧の逆相分、−は、ＺＬ。 を零相線路インピーダンス並びにＺＩ、１を正相線路イ
   ンピーダンスとして量２Ｌ０／　２Ｌ、の振幅に略等し
   い零相線路インピーダンス補償係数、工・は５相送電線
   路内に流れる零相電流、ＺＲｌは送電線路のレプリカ正
   相インピーダンス、ＺＥＩＧは送電線路の零相インピー
   ダンスの位相角を持つ、送電線路のレプリカ正相インピ
   ーダンスｓ　　ＩＦ　　は１ａ目の式では信号ＶＡＭＳ
   　　及び２番目の式では信号ＶＡＭ４　　の特定の相に
   関連して送電線路に流れる電流、ＶＰＩＩは１番目の式
   では信号ＶＡＭＢ　　及び２番目の式では信号ｖＡ工、
   の特定の相に関連する送電線路の対中性点相電圧として
   、下記の式 ％式％］） ）） で表わされる前記信号ＶＡＭＡ及びＶＡＭ４を発生する
   手段を有する距離測定継電器。