JPS59106822A - 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〕 本発明は位相比較継電器を用いて電力系統を保護する搬
送保護継電装置の改良に関する。

〔発明の技術的背気〕

従来から、電力系統を事故から保にφするものとして、
電力系統から得られる信号を伝送路を用いて互いに相手
端側に伝送し、その伝送された信号に基づいて電力系統
を保護する搬送保護継電装置が採用されてきている。そ
して近年では、この種の搬送保護継電装置は電力系統の
事故に対して、系統安定度の向上と電力供給の信頼度を
高める目的で、系統事故除去後一定時間経過後にしゃ断
器を祠投入して再閉路を行なう再閉路回路を備えている
。

〔背景技術の問題点〕

ところで、このような従来の搬送保膿継電装置において
は、電力系統における相手端側しゃ断器に不動作が生じ
た場合でも、自端側のしゃ断器が正常に動作していれば
再閉路を実施することになる。然乍ら、かかる相手端側
しゃ断器が不動作の場合には系統事故が除去されておら
ず、不必要に再閉路を実施すると電力系統に動揺を与え
たり、系統機器に大きな衝撃を与えるというような問題
が生じる。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題を解決するもので、その目的は不必要
な再閉路を未然に防止して電力系統の安定度向上に寄与
することが可能な搬送保護継電装置を提供するにある。

〔発明の概袂〕

上記目的を達成するために本発明では、電力系統の夫々
の端に位相比較継電器を設け、自端側を流れる電流の位
相と伝送路を介して相手端側より伝送される電流信号の
位相とを比較して電力系統を保賎し、且つ系統事故除去
後一定時間経過後にし７や断器を再投入して再閉路を行
なう再閉路回路を備えて成る搬送保穫継電１装置におい
て、前記電力系統の保鰻区間内事故時に、自端側しゃ断
器が開で且つ前記相手端側より伝送路を介して伝送され
る電流信号としてトリップ許容側、トリップロック側の
繰返し信号であることが所定時間以上継続したことを条
件に相手端側しゃ断器不動作を検出する手段を備え、該
しゃ断器不動作検出時に再閉路をロックするようにした
ことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を同曲に示す一実施例について説明する。

まず、本発明を適用する系統構成、および本発明で対象
とする位相比較継電器の動作原理について詳述する。

第１図は、本発明を適用した片端可変電源扱いの２端子
系統の一般的な構成を示すものである。図において、Ａ
、Ｂは夫々電源７Ａ、７Ｂを背後電源とする固定型ｄネ
端、可変電源端、２に、２Ｂは各端の母巌、３　Ａ　、
　３１３は各端の電流を夫々検出する変流器、４Ａ、４
Ｂは各端のし中断器、５に、５Ｂは各端に設置された位
相比較継電器および再閉路回路を備えて成る保護継電装
置、６は各端を連系する送電線、７は各端相互間の信号
伝送を行なう伝送路を示すものである。なお、図におい
て両端の電流は、内部事故時における矢印で示す方向を
基準方向とする。また、ｆ、は内部事故点を示すもので
ある。

第２図（ａ）　、　（ｂ）は、上記片端可変電源板いの
位相比較方式の位相比較継電器の動作原理の一例を示す
ものである。（以下、ここでいう位相比較継電器とは、
このような片端可７＆電源扱いの位相比較方式の位相比
較継電器を指すものとする。）第２図において（ａ）は
、固定電源端用継電器の動作原理を示すもので、固定電
源端ではＨなるレベルが基準レベルとなる。１に示すよ
うに、電流の瞬時値がＨ以上でトリ、プ側、Ｈ以下でロ
ック側の如く対応させる。２はｌの電流波形を矩形波に
変換したものであり、自端での位相比較信号として用い
ると共に、この信号を伝送路を経由して相手側に送信す
る。通常、自端の信号として用いる時は論理値“”ｏ”
　（以下、論理値゛０″を単に“′０″と称する）論理
値°°１′″（以下、論理値ＩＩ　ｉ　ＩＩを単に°“
１″と称する）でレベルを表わし、伝送路ではＦＩ　　
＋　Ｆ　２で表わされることが多く、その対応は２に示
す如くである。ここで、“′０′″又はＦ１″′（以下
、Ｆｌで代表する）がトリップロック側　＋１１１１又
は°“Ｆ２”（以下、Ｆ２で代表する）がトリップ許容
側である。第２図（ｂ）は可変電源端用継電器の動作原
理を示すもので、可変電源端ではＬなるレベルが基準レ
ベルと々る。１′に示すように、Ｌレベルでのスライス
はＨレベルでのスライスと逆極性となり、その大きさを
Ｉ（）Ｌとする。電流の瞬時値がＬ以上（１′に示すよ
うにＬより上側の部分）ではトリップ許容側、Ｌ以下で
はトリップロック側の如く対応させる。２′は１′の電
流波形を矩形波に変換したものであり、自端での位相比
較信号として用いると共に、この信号を伝送路を経由し
て相手端に送信する。信号名称パ０”、”１”　、Ｆ、
、Ｆ２の意味は前述と全く同様である。なお、以後の記
載では図示のようなＦ、、Ｆ２の繰返し信号をＦ、信号
と称する。

第３図（ａ）　、　（ｂ）は位相比較継筒１器の動作例
を示すものである。１，２は固定電源端用継電器の信号
、１′、２′は可変電源端用継電器の信号を夫夫示すも
のである。（ａ）図は常時の負荷電流の状態を示すもの
であり、この時両端を流れる電流位相は第１図の矢印の
如き方向を基準方向にとると、１，１′に示すように逆
位相となる。固定電源端においては、１の電流波形を２
の如く変換して自端の位相比較信号として用いると共に
、相手端に送信する。可変電源端においては、１′の電
流波形を２′の如く変換して自端の位相比較信号として
用いると共に、相手端に送信する。

夫々の端子においては、自端の矩形波信号と相手端から
の矩形波信号の重なりの時ｍ１が、一定値を超えるかど
うかの判定を行なう。す々わち、固定電源端においては
、自端の２の信号と相手端から伝送された２′の信号の
アンドをとって、否かを判定する。従って、図（ａ）の
ケースにおいては自端の２の信号と相手端からの２′の
信号のアンド出力は、３に示すように連続的に・ＩＦ、
　ＩＩである為、位相比較継電器は動作し寿い。この場
合、相手端からの信号の伝送遅れに対しては自端信号を
この伝送遅れ時間だけ補償してやればよく、その内容は
伝送遅れのない信号２と２′を比較したものと同等にな
る。可変電源端継電器についても全く同様であり、自端
の２′の信号と相手端から伝送される２の信号を３の如
く比較する。結局、３は両端の継電器の動作状態を示す
ことになる。図（ｂ）は内部事故で両端から十分大きな
電流が流れこんだケースで、１と１′が両極性になり、
２′はＬレベルでスライスされて矩形波信号となる。従
って、この場合には前述同様に信号２，２′を両端子間
で送受し合えばそのアンド出力としては３の余１線部の
ように、べ定時間（例えば重なり角が６０度）以上継続
し、位相比較継電器が動作する。

次に、第４図は本発明による相手端しゃ断器不動作検出
回路の構成例をブロック的に示したものである。なお、
本検出回路はＡ、Ｂの各端に設置されるが、その構成は
全く同様であるので、ここではＡ端側に設置される回路
のみを代表して述べる。

図において、８は位相比較信号として相手端側より伝送
される電流信号ＩＢを入力とする第１のオフディレータ
イマー、９は同じくノット回路１０を介して得られる上
記位相比較信号ＩＢを入力とする第２のオフディレータ
イマー、１１は各オフディレータイマー８．９の出力を
入力とする第１のアンド回路、１２はこの第１のアンド
回路１１の出力と自端側しゃ断器４Ａが開であることの
条件信号４ＡＱ　とを入力とする第２のアンド回路、１
３はこの第２のアンド回路１２の出力を入力とするオン
ディレータイマーで、その動作により相手端側しゃ断器
４Ｂ不動作を検出し、その動作出力により前記再閉路回
路による再閉路をロックするように構成している。

ここで、第１．第２のオフディレータイマー８．９の各
タイマ一時限Ｔ、、Ｔ２は、前記Ｆｓ信号中のＦ、、Ｆ
２信号よりも夫々長い時間に設定する。まだ、オンディ
レータイマー１３のタイマ一時限Ｔ３は、各端しゃ断器
４Ａ。

４Ｂの動作バラツキ時間、各端保護継電装置５に、５Ｂ
の動作バラツキ時間、各端間の伝送路７による伝送時間
等により、相手端側しゃ断器４Ｂが正常動作した時に自
端側で誤検出することを防止するだめに、これらの合計
時間よりも長く且つ前記再閉路回路の再閉路無電圧時間
よりも短かい時間となるように設定する。

次に、かかる如く構成した搬送保護継電装置の作用につ
いて第５図（、）〜（ｃ）を用いて述べる。

々お、図においてＳノは相手端からの位相比較信号、Ｓ
２．Ｓ４は第１．第２のオフディしノータイマー８，９
の出力、Ｓ３はノット回路、Ｓ５は第２のアンド回路１
２の出力を示すものである。また、同図（ａ）　、　（
ｂ）　、　（ｃ、ｌは相手端からの位相比較信号が、連
続Ｆ２＋連続ＦＩ　　ｒ　Ｆｇ倍信号場合を夫々示すも
のである。

今、第１図に示す系統におけるｆ、黒白部事故時に、い
ずれかの端のしゃ断器が不動作となった場合について述
べる。

（ａ）　　Ａ端側しゃ断器４Ａが不動作の場合この場合
には、自端側しゃ断器４Ｂは正常動作するため、自端側
の事故電流ＩＢは零となる。

そして、自端側の位相比較継電器はＬレベルでスライス
するため、位相比較信号１．は連続Ｆ２信号となる。一
方、Ａ端側しゃ断器４Ａは不動作であるため、その事故
電流■Ａは引続いてＨレベル以上の大きさの電流が流れ
、その位相比較信号ＩＡはＦｓ倍信号なる。

従って、Ａ端側においては自端側しゃ断器４Ａか閉であ
ることと、第２のオフディレータイマー９の出力Ｓ４が
１１０８による第１のアンド回路１１の出力が°°０″
であることとにより、第２のアンド回路１２の出力ｓ５
は°′０″′となる。

一方、自端側においては自端側しゃ断器４Ｂが開である
ことと、第１．第２のオフディレータイマー８１９Ｌ７
）出力Ｓ２．Ｓ４が共に１＃にょる第１のアンド回路１
１の出力が°゛１″であることにより、第２のアンド回
路１２の出力ｓ５は”ｉ”となる。そして、との出力ｓ
５がオンガイレータイマー１３に入力され、そのタイマ
一時限Ｔ３経過後に動作して該動作出力により、自端側
のしゃ断器４Ｂの再投入による再開路がロックされるこ
とになる。

（ｂ）　　自端側しゃ断器４Ｂが不動作の場合この場合
には、Ａ端側しゃ断器４Ａは正常動作するため、Ａ端側
の事故電流ＩＡは零となる。

そして、Ａ端側の位相比較継電器はＨレベルでスライス
するため、位相比較信号Ｉ、は連続Ｆ１信号となる。一
方、自端側しゃ断器４Ｂは不動作であるため、その事故
電流ＩＢは引続いてＬレベル以上の大きさの電流が流れ
、その位相比較信号よりはＦｓ倍信号なる。

従って、自端側においては自端側し中断器４Ｂが閉であ
ることと、第１のオフディレータイマー８の出力Ｓ２が
°“０”による第１のアンド回路１１の出力が０”であ
ることとにより、第２のアンド回路１２の出力Ｓ５は０
”となる。

一方、Ａ端側においては自端側しゃ断器４Ａが開である
ことと、第１．第２のオフディレータイマー８　、９（
Ｄ出力Ｓ　２　、　Ｓ　４カ共Ｋ”１”Ｋｊる第１のア
ンド回路１１の出力がパ１′″であることにより、第２
のアンド回路１２の出力Ｓ５は１＃となる。そして、こ
の出力Ｓ５がオンディレータイマー１３に入力され、そ
のタイマ一時限Ｔ３経過稜に動作して該動作出力により
、Ａ端側のしゃ断器４Ｂの再投入による再閉路がロック
されることになる。

なお、上記において各端Ａ、Ｈのしゃ断器４Ａ、４Ｂが
共に正常に動作した場合には、事故除去後から再閉路無
電圧時間経過後に、図示しない再閉路回路により各端Ａ
、Ｂ側しゃ断器４Ａ、４Ｂを再投入して再閉路が実施さ
れる。

このように、一方が固定電源端Ａ、他方が可変電源端Ｂ
から成る２端子電力系統の夫々の端Ａ、Ｂに位相比較継
電器を設け、自端側Ａ、Ｂを流れる電流ＩＡ、　ＩＢの
位相と伝送路７を介して相手端側Ｂ、Ａより伝送される
電流信号ＩＢ　＋ＩＡの位相とを比較して電力系統送電
線６を保護し、且つ系統事故除去後一定時間経過後にし
ゃ断器４Ａ、４Ｂを再投入して再閉路を行なう再閉路回
路を備えて成る搬送保護継電装置において、前記電力系
統送電線６の保睦区間内事故ｆ１時に、自端側しゃ断器
４Ａ、４Ｂが開で且つ前記相手端側Ｂ、Ａより伝送路７
を介して伝送される電流信号ＩＢ　、　ＩＡとしてトリ
ッ；％；ｔ’［客側Ｆ２、トリノブロック側Ｆ１の繰返
し信号Ｆｓであることがオンディレータイマー１３にて
設定された所定時間以上継続したことを条件に相手端側
しゃ断器４Ｂ　、４Ａの不動作を検出する手段として相
手端しゃ断器不動作検出回路を備え、これによるしゃ断
器不動作検出時に再開路をロックするように構成したも
のである。

従って、系統内部事故ｆ１時に相手端側Ｂ。

Ａのしゃ断器４Ｂ、４Ａが正常動作すれは相手端側Ｂ、
Ａからの位相比較信号ＩＢ、　ＩＡは連続Ｆ２　”＆た
は連続Ｆ】信号となり、しゃ断器４Ｂ。

４Ａが不動作の場合は相手端側Ｂ、Ａからの位相比較信
号Ｉ、　、　ＩＡがＦ８信号となることから、よって相
手端位相比較信号ＩＢ　、　ＩＡがＦｓ倍信号あること
を検出したことと目端側しゃ断器４に、４Ｂが開である
こととの条件により、相手端側しゃ断器４Ｂ、４Ａの不
動作を目端側のみで検出することが可能となる。その結
果、系統内部事故時のしゃ断器不動作時における不必要
な再閉路動作を未然に防止して、電力系統の安定度向上
に大いに寄与することができる。

尚、本発明による相手端しゃ断器不動作検出回路の構成
は第４図のものに限定されず、次のように構成しても実
施することができる。

（１）詑６図に示す如く、オンディレータイマー１３を
第１のアンド回路１１の次段に設けてもよい。

（２）　　自端側しゃ断器が開であることの検出をより
確実なものとする目的で、第７図の如く自端側しゃ断器
間条件４Ａｏ　に、自端側しゃ断器用外し指令条件若し
くはその他のフェイルセーフ条件ＰＡを付加し、そのア
ンド１４条件をとる構成としてもよい。

（３）上記における自端側しゃ断器間条件４ＡＱとして
は、その補助接点若しくは自端側の過電流継電器の復帰
条件を使用して構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、系統の保鹸区間内
事故時に目端側しゃ断器が開で且つ相手端側からの位相
比較信号がＦ８侶号であることが所定時間以上継続した
ことを条件に相手端側しゃ断器不動作を検出してしゃ断
器再投入をロックするようにしだので、不必要な再閉路
を未然に防止［７て電力系統の安定度向上に寄与するこ
とが可能な極めて信頼性の高い搬送保護継電装置が提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２端子電力系統の保護構成を示す概要図、第２
図（、）　（ｂ）および＃３図（ａ）　（ｂ）は本発明
で対象とする位相比較継電器の動作原理を説明するだめ
の図、第４図は本発明の一実施例を示すブロック図、第
５図（８）〜（Ｃ）は本発明の詳細な説明するだめの波
形図、第６図および第７図は本発明の他の実施例を示す
ブロック図である。 ＩＡ、ＩＢ・・・背後電源、２１．２Ｂ・・・母線、３
Ａ、３Ｂ・・・変流器、４Ａ、４Ｂ・・・しゃ断器、５
１．５Ｂ・・・保護継電装置、６・・・送電線、？・・
・伝送路、８，９・・・オフディレータイマー、１０・
・・ノット回路、１１，１２．１４・・・アンド回路、
１３・・・オンディレータイマー。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１０ １１図 Ｗ３図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ） 第４図 第５図 （ａ）　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　（ｃ）
ｗＳ６図 Ｍ７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電力系統の夫々の端に位相比較継電器を設け、自
   端側を流れる電流の位相と伝送路を介して相手端側より
   伝送される電流信号の位相とを比較して電力系統を保護
   し、且つ系統事故除去後一定時間経過後にしゃ断器を再
   投入して再閉路を行なう再閉路回路を備えて成る搬送保
   護継電装置において、前記電力系統の保護区間内事故時
   に、自端側しゃ断器が開で且つ前記相手端側より伝送路
   を介して伝送される電流信号としてトリップ許容側、ト
   リップロック側の繰返し信号であることが所定時間以上
   継続したことを条件に相手端側しゃ断器不動作を検出す
   る手段を備え、該しゃ断器不動作検出時に再閉路をロッ
   クするようにしたことを特徴とする搬送保護継電装置。
2. （２）　　自端側しゃ断器間の条件として、自端側しゃ
   断器の補助接点若しくは自端側の過電流継電器の復帰条
   件を使用するようにした特許請求の範囲第（１）項記載
   の搬送保護継電装置。