JPS59162711A

JPS59162711A - 保護継電装置

Info

Publication number: JPS59162711A
Application number: JP58035525A
Authority: JP
Inventors: 順一稲垣; 安藤　文郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-04
Publication date: 1984-09-13
Also published as: JPH0241252B2; EP0119042B1; US4561120A; DE3472507D1; EP0119042A1

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、保護継電装置、特に電気所で取り込んだ端子
情報を光伝送手段によシ伝送し合い、この端子情報量を
もとにして電力系統故障獲する保護継電装置に関するも
のである。

〔発明の技術的背景〕

近年、通信伝送路として光ファイバーによる光通信回線
を用いる技術が、保護制量の分野においても広く普及し
てきている。この光伝送による信号の伝送は、外界の影
響、特に電磁障害を受けないと云う極めて浸れた特長を
有する。このため情報伝送に高悄゛頼度が要求さｉする
保護継電装置への適用が計画されつつある。この光伝送
を適用した計画中の技術を第１図の単線結線図によって
説明する。なお、第１図は電気所Ａに注目して描かれて
おり、電気所Ｂについても同様に構成されているものと
する。

第１図において、ＳＡ、ＳＢは電気所Ａ、Ｂの夫夫の背
後電源である。送電線１に連らなる電気所Ａ、Ｂの系統
電流ｉＡ、ｉＢは変流器２Ａによって夫夫後段の保護回
路で処理するのに適する信号ｓ。

に変換される。変流器２Ａの出力信号Ｓ、はリレー３ム
に入力される。このリレー販は被保獲対象である送電線
１（厳密には変流器設置点よりも図示内部側の送電線に
事故が生じた場合に動作する事故区間検出リレーであシ
、例えば電流差動リレー、位相比較リレー、パイロット
ワイヤーリレーである。ここではリレー３の一例として
電流差動リレーを説明する。そして、このリレー兆にお
いては信号Ｓｏ　ｆ動作判定に用いると共に、光伝送路
４を介して相手端に伝送する。この光伝送を行なうため
、リレー３Ａは信号ｓ、　ｆｆｉ　ＰＣＭ光端局装置（
以下光端局と云う）５Ａの入力仕様に合致した信号Ｓ１
に変換して光端局５Ａに出力する。そして光端局５Ａ／
ｌｉ、前記信号Ｓ１と他の入力信号とを多重化し、電気
信号を光信号に変換した信号Ｓ２を得て、これを光伝送
路４へ出力する。更に光端局５Ａは、光伝送路４ｔｌ−
介して入力したＢ電気所からの光信号Ｓ３を電気信号に
変換すると共に、多重化されている信号を分離し、この
分離した信号８４　ｔ’）レーへに出力する。又、信号
Ｓ４は後述するエラー検出回路６Ａにも入力する。リレ
ー３Ａでは相手端電気所から受信した信号Ｓ４をリレー
内の信号レベルに変換して得た信号と、自電気所信号Ｓ
。

とから電流の瞬時値に関する動作判定を行なう。

この判定結果が送電線１の故障であるとリレー出力５６
ｔ−出力する。

一方、エラー検出回路６Ａは信号Ｓｓ　を入力し、該信
号の異常、即ち、光伝送路の異常を監視し、異常を検出
するとリレー出力を無効にするリレーロック信号Ｓ６を
出力する。論理回路７Ａは前記したリレー出力Ｓｌｌと
リレーロック信号Ｓ６とを入力し、リレー出力ＳＩ＋が
入力されリレーロック信号Ｓ６が入力されないとき、ト
リップ出力Ｓｙｔ”出力してしゃ断器８Ａ′ｔｈ）リッ
プする。又、エラー検出回路６Ａにおいて信号Ｓ４の異
常が検出されると、リレーロック信号Ｓ６が論理回路７
ＡＫ入力されてトリ、デが阻止される。

なお以上説明した保護継電システムは以下の如く公知例
がある。

■　「昭和５６年電気学会全国大会講演論文集、Ａ　１
０８１　、光伝送によるＦＭキャリア電流差動リレー」
にて開示されている技術である。

本文献の技術はリレー３の入出力信号５ｌｔｓ４が搬送
波を系統電流信号で周波数変調（ＦＭ）（。

たＦＭ波であり、光端局５のインターフェイスとしてＰ
ＣＭ　２４端局装置を用いる、いわゆるＦＭキャリア電
流差動リレーである。そしてリレー３における動作判定
はアナログ信号が使用されて′ｊ；？シ、エラー検出回
路６では帯域外周波数の検出や、隣りあったＦＭ波の周
期比較等によｐＦＭ波の異常を監視することで伝送系の
異常を検出するものである。

■　特公昭５７−９２９２号にて開示されている技術で
ある。本文献の技術はリレー３の入出力信号Ｓ１＋８４
がディジタル符号化された信号であシ、両電気所におい
てサンプリングが同期して行なわれて、ディジタル符号
化された電流情報が互に伝送される。又、エラー検出回
路６における誤シ検出法としては、周知のレベル低下検
出、パリティ検出、巡回符号検出及び２連層合などが併
用されている。なお本開示技術においては、光伝送を用
いることは明示されていないが、光伝送が適用可能であ
ることは容易に推測できる。

■　「昭和５６年度電気学会全国大会Ａ１０８３゜光Ｐ
ＣＭ伝送を用いた電流差動保護リレー装置」等で開示さ
れているものがある。この文献例では子局の電流情報が
ディジタル化され光電送によって親局に送られる。一方
、親局では受信されたディジタル信号をアナログ信号に
変換し、このアナログ信号を用いて電流差動保護方式に
よる動作判定を行ない、判定結果を子局側に光伝送を用
いて送るものである。又、エラー検出回路６では信号）
やターン検定や信号喪失検出により光伝送不良を検出し
ている。

〔背景技術の問題点〕

上記した各従来保護ジ−ステムのいずれの方式において
も、光伝送における伝送不良が発生すると、トリップ回
路の出力を口、りすることによ勺、リレー人力情報不良
によシリレーが誤動作してもミストリップに至らぬよう
に対処している。この処置によシ一時的表伝送不良に対
しては問題解決となるが、継続的な伝送系故障、例えば
光ケーブルの破損や焼損に対しては次のような問題があ
る。

即ち、第１図で説明したように伝送系不良が継続すると
トリ、ブロックが継続することになシ、このトリップ口
、りの間に系統故障が発生すゐと、その故障除去は後備
保護に頼らざるを得ない。しかし後備保護に依存するし
ゃ断器トリップによる故障除去は、主保護によるしゃ断
器トリップに比して限時トリップであるため遅れを生じ
てしまう。

この故障除去の遅れは故障状況によっては系統が危険な
状態に陥る可能性がある。なお後備保護用リレーのうち
、第１段の距離リレーは瞬時トリップを行なう場合もあ
るが、第１段の距離リレーでは相手母線までの送電線全
長の８０チ程度を保護対象としているために、残り２０
チの区間（相手母線近傍）の系統故障では動作できない
。又、次のような問題もある。

更に、光伝送のための光ファイバーの布設を送電線の架
空地線に内蔵する方式が国内外で実用化されつつある。

この光フアイバー複合架空地線の使用は光フアイバー専
用のルートを用意する必要がないので極めて経済的であ
る。しがしこのような系統構成において、例えば鉄塔倒
壊、火災による燃損及び地震等による破壊などの如き事
態が発生すると、系統故障と同時に光伝送が停止する。

そのため系統故障の発生にもかかわらずリレーはロック
されてしまい、系統故障の除去は後備保護用リレーに依
存せざるを得ない。又、光ファイバ−が送電線に併設さ
れる場合、例えば地中送電線管路内での併設の場合でも
全く同じ問題がある。

なお、光伝送においては、一般に光ファイバー及び光端
局予備を設け、伝送系不良時に切換えて用いる２重化を
行なっているが、この構成であっても上記鉄塔倒壊の事
態に対しては何ら対策になってはいない。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解決することを目的としてなされ
たものであシ、光伝送を用いて情報伝送を行なう保護装
置において、系統故障と同時に光伝送路の不良や断線が
生じても速やかに系統故障を除去し得る保護継電装置を
提供することを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明では電力系統の被保護区間両端の電気所で光伝送
手段を介して電気所情報を送受し合い、この電気所情報
によシ保護動作を行なう保護継電装置において、相手端
からの電気量と自端の電気量とに応動する第１の継電装
置と、自端の電気量のみに応動する第２の保護装置とを
夫々もうけ、これらの各保護装置を光伝送路からのエラ
ー検出回路と信号断検出回路とによって制呻することに
よシ、光伝送路の故障及び光伝送路と送電線の故障とを
弁別して速やかに故障除去するものである。

〔発明の実施例〕

以下図面全参照して実施例を説明する。第２図は本発明
による保護継電装置の一実施例構成図である。第２図に
おいても、電気所Ａに注目して図を描いているが、電気
所Ｂも同様に構成されていることはいうまでもない。第
２図において第１図と同一符号は同一機能を有している
。リレー９ムは例えば距離リレーであって変流器２人と
計器用変圧器１０＾とから夫々系統電流及び系統電圧を
入力し、故障点が動作範囲内にあるか否かを判定する。

この動作範囲としては少なくとも送電線１の全て（電気
所Ａ−Ｂ間の送電線）がカバーされるように設定される
。そしてリレー９Ａが動作と判定するとリレー９Ａは動
作出力ｓ８を出力する。信号断検出回路１１Ａは光端局
５Ａからの出力信号５４ｔ−人力し、前記信号Ｓ４の信
号断を検出したとき許可信号Ｓ９を出力する。ＡＮＤ回
路１２Ａはリレー龍からの動作出力Ｓｓと信号断検出回
路１１Ａからの許可信号Ｓ９とを入力し、前記動作出力
ｓ８と許可信号Ｓ９とが共に入力されたとき、トリップ
出力８１Ｇを出力する。ＯＲ回路１３Ａはトリップ出力
Ｓ、とトリップ出力８１（１’とを入力し、どちらか一
方が入力されたとき、しゃ断器８人をトリップする信号
Ｓｏ　ｋ出力する。その他の構成は第１図と同じである
ため説明は省略する。

なお、リレー龍の応動原理は従来周知の距離リレーの原
理を用いることができ、例えばＩＺ／２１ｌ−１ｖ−Ｚ
／２　Ｉｆ　　Ｋｏ＞０　　−（１）の判定式によるモ
ー特性とすることができる。

但し、Ｑ：電圧入力、ｉ：電流入力（信号５ｏ）２：系
統インビー゛ダンスに対応した整定値Ｋｏ：定数又、信号断検出回路１１ムは周知の伝送系信号断検出方
法を用いることができるが、以下にその例を示す。

即ち、リレー３ＡがＦＭキャリア電流差動リレーの場合
には、ＦＭ波の信号断を検出することになるが、例えば
特公昭５６−４２２１６号にて開示されている゛ＦＭ波
形の波高値検出方法を用いることができる。この方法は
ＦＭ波が予定値より小さくなることで信号断を検出する
。そしてリレー３Ａの入出力信号Ｓ１＃８４が／４ルス
信号であるときは、必らず「１」の信号を含む同期パタ
ーンを用いたシ、所定ビット毎「１」の信号を挿入する
方法等が一般に用いられて／ｆルス信号が連続「０」に
なることが表いよすな信号伝送フォーマットが採用され
ている。そのため所定期間以上「０」信号が連続したと
き信号断と判定することができる。

ここで述べた信号断検出方法は、ごく一般に使用され公
知であるので詳細な回路構成の説明は省略する。

次に動作を各場合毎に説明する。

先ず、光伝送路４と光端局５Ａとからなる光伝送系が正
常な場合、この場合は光伝送系がすべて正常であるため、エラー検
出回路６Ａからはりレーロック信号Ｓ６は出力され々い
のでトリップ出力回路７からはリレー３の出力Ｓｓが出
力可能となる。又、信号断検出回路１１Ａからは許可信
号Ｓ９は出力されないので、ＡＮＤ回路１２Ａはリレー
龍の出力Ｓ８の出力を阻止する。したがって光伝送系が
正常である場合は、従来構成と同じく、リレー３Ａによ
る故障検出が行なわれ、出力Ｓｓがトリップ出力８１１
となる。

次にノイズ等による伝送信号のエラー発生（データ誤シ
）の場合、伝送信号にエラーが発生すると、エラー検出回路６Ａに
よシネ良が検出され、リレーロック信号Ｓ６が出力され
て論理回路７Ａの゛出力が阻止されることは従来と同様
である。一方、信号機検出回路１１Ａは伝送信号のエラ
ーを信号断とは判定せず、したがって許可信号Ｓ会を出
力しない。そのためＡＮＤ回路１２ムからのトリップ出
力は阻止される。

したがって伝送信号のエラー発生時は従来同様、その発
生期間のみリレー３Ａの出力が阻止されてデータ誤まり
による誤動作はない。

第３図は故障発生時の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。そして第３図（ａ）は送電線の故障のみが
発生した場合、第３図（ｂ）は伝送信号断のみが発生し
た場合、第３図（ｃ）は送電線の故障と伝送信号断とが
同時に発生した場合を示す。なお、ここでは信号Ｓ４は
ＰＣＭ信号の例で示している。

第３図（ａ）は時刻ｔｏにおいて送電線１に故障が発生
“し、変流器２Ａの出力信号Ｓ、に電流が流れ、リレー
３Ａへの信号Ｓ４が正常な場合である。したがってエラ
ー検出回路６Ａ及び信号断検出回路１１Ａは共に応動す
ることなく、リレー龍は応動に要する時間（動作時間）
ΔＴ１だけ遅れた時刻ｔ！にリレー出力Ｓｓｔ”出力す
る。この場合信号Ｓ４が正常であるため、エラー検出回
路輸のリレーロック信号Ｓ６は「０」のままであシ、し
たがってトリップ出力Ｓ７及び信号Ｓｌｌはリレー出力
Ｓ、と同時に「１」となる。

一方、故障発生によシリレー９Ａはこれを検出し、動作
時間ΔＴ２後の時刻を意にリレー出力Ｓｓを発生するが
、信号Ｓ４が正常であるため信号断検出回路１１＾は許
可信号５ｅｔ−発生せず「０」のままである。したがっ
てトリップ出力８１Ｇは「０」のままとなる。故にしゃ
断器８Ａはトリ、デ出力Ｓ。

によってトリップされる。

第３図（ｂ）は信号Ｓ４の信号断が時刻ｔ３〜１゜の間
発生した場合である。この信号断の発生によシリレー３
Ａは時刻ｔ３から動作時間ΔＴ、遅れてリレー出力５ｓ
ｔｌ”発生し、時刻ｔ、から復帰時間ΔＴ３連れてリレ
ー出力Ｓｓを復帰する。一方、エラー検出回路６Ａは信
号Ｓ４の断によシ時刻ｔ４にリレーロック信号Ｓｅｔ”
出力し、時刻１．に復帰する。

又、信号断検出回路１１Ａは許可信号Ｓｅ　ｔ一時刻ｔ
ｓに出力し時刻ｔｔｏに復帰する。このリレーロック信
号Ｓ６の出力及び許可信号Ｓ９の出力はリレー出力８ｇ
の出力より速やく出力され、これらはｔ４〈ｔＩｌ＜ｔ
６の関係を有している。

又、信号断の復帰時にはりレーロック信号Ｓ６及び許可
信号Ｓ９の復帰・はリレー出力Ｓｓの復帰時刻ｔａ　よ
り遅れるよう構成され、一般に、’ｔｓ＜　ｔ　９　＜
　ｔ４ｏの関係にある。故に、時刻ｔ６〜ｔｓの間のリ
レー出力ＳＩ＋の誤動作に対してリレーロック信号Ｓ６
が「１」となるためトリップ出力Ｓ、は出力されない。

又、信号Ｓ４の信号断が発生してもリレー９ムの入力は
正常であシ、シたがってリレー９Ａは誤動作しない。そ
のため許可信号Ｓ９は時刻ｔ８””ｔｌＯの間「１」と
なるが、トリップ出力８１０は出力されない。以上のよ
うにトリップ出力Ｓ、及びトリップ出力８１０ともに出
力されないために信号８１１は「０」のままである。

第３図（ｃ）は時刻ｔｔｘにおいて、送電線１の故障と
信号Ｓ４の断とが同時に発生した場合である。

先ず信号Ｓ４の断によりエラー検出回路６Ａからのりレ
ーロック信号Ｓ６は時刻ｔ１２で「１」となシ、又、信
号断検出回路１１Ａからの許可信号Ｓ９は時刻ｔ１３で
「１」となる。一方、リレー３Ａは故障発生時刻ｔｌｌ
よシ動作時間ΔＴ１だけ遅れた時刻ｔ１４にリレー出力
Ｓｓｔ”出力するが、リレーロック信号Ｓ６が「１」で
あるためトリップ出力Ｓ、は「０」のままである。しか
しリレー９Ａは１この故障に対して故障発生時刻ｔｌｌ
よ多動作時間ΔＴ２だけ遅れた時刻ｔｔｓにリレー出力
Ｓｓ全出力する。

したがって時亥１ｔＩＩ＋においてトリップ出力ＳｔＯ
は「１」とな９、出力８１１が「１」となってし中断器
８Ａはトリップされる。故に、この信号断が鉄塔倒壊等
による送電線ｌの故障と同時に発生したとすれば、リレ
ー９Ａにより故障が検出されて、しゃ断器８Ａがトリッ
プされることを意味している。なお、この信号断が送電
線１の故１１ｔＺとは無関係の場合はリレー販は動作し
ない。したがって信号断検出による警報出力（図示しな
い）後、手動にてリレー９Ａをロックする措置をとるこ
とによシ誤動作することはない。

第４図は本発明による保護継電装置の他の実施例構成図
である。本実施例では信号断検出回路１１Ａによる信号
断検出後の二定時間１Ｍ間のみ、リレー龍の動作出力Ｓ
ｓ　ｋ出力するようにし、伝送信号と系統故障が同時に
生ずる場酋、即ち、光フアイバー複合架空地線を有する
鉄塔倒壊時のような場合に瞬時に故障除去しようとする
ものである。

図中の符号工ないし１３Ａは第２図に対応している。し
たがって信号断検出回路１１ＡとＡＮＤ回路１２人との
間にワンショット回路１４Ａを挿入し、ワンショット回
路１４Ａは信号断検出回路１１Ａからの許可信号Ｓ’ｅ
ｆｆｉ入力後、−入力量（ワンショット回路）のみ出力
するよう構成している。

即ち、前記した一定時間ＴＭ以後、リレーへの出力が禁
止されるので、次区間との保護協調を考える必要がない
ためである。

なんと々れば、リレー龍の動作範囲は送電線１の全区間
をカバーするため、動作限界の誤差を考慮して次区間の
一部を含む必要がある。そのためリレー９Ａは次区間の
故障に対しても瞬時に動作することとなる。しかし、こ
の場合におけるリレー９Ａの動作は誤動作であシ、これ
は避けなければならない。この対策として本来表らは、
次区間の故障に対しては、次区間のリレーによるトリッ
プ出力時間よりリレー９Ａのトリップ出力時間を遅くす
る保護協調を考慮する必要がある。しかしながら本実施
例によれば、リレー八が故障全検出し、トリップするこ
とのできる時間は、信号断検出後のＴＭ待時間みであシ
、この時間内に次区間動作領域内で故障が発生する確率
は無視することができると云う考えにもとづくものであ
る。

第５図は動作説明のためのタイムチャートであシ、時刻
ｔｌｌにおいて送電線１の故障と信号ｓ４の断とが同時
に発生した場合である。

第５図のタイムチャートで第３図（ｃ）と異なるところ
はワンショット回路１４Ａの出力８１２が追加されたこ
とと、これに伴ないトリップ出力８１０及び８１１が変
らたことのみである。

即ち、出力ＳｔＺは信号断検出回路１１Ａからの許可信
号Ｓ９の出力時間ｔ１３がらワンショット時間ＴＭ遅れ
た時刻ｔｌｅｌまで「１」と々る。ここでリレー　９Ａ
は時刻ｔＨＪとｔｔａの間の時刻ｔ１５にて動作する。

したがってトリ、グ出が８１０はＡＮＤ回路１２Ａによ
るため時刻ｔｔｓ　ｚ　ｔｔｓの間、出力ｓｔｔは「１
」となる。

なお、出力Ｓｔｔが「１」である時間（ｔｒｓ−ｔ＋ｓ
　）はしゃ断器８ＡｖＩ−トリップするのに必要な出力
Ｓｔｔの保持時間を必要とする。しかしＴＭとして　　
・は、例えば鉄塔倒壊時、爪紗断による信号断から送電
線が地絡を生ずる件での所要時間以上としているため充
分な保持時間が確保できる。

上記説明ではワンショット回路全挿入するとして説明し
たが、これに限定されるものではなく、入力信号の入力
時点から一定期間のみ出力する機能を有するものであれ
ば、いがなるものでも良いことは明らかである。

第６図は光端局５Ａと信号断検出回路１１Ａとの接続関
係の一実施例構成図である。第６図において、光端局５
Ａは第１の多重回路１５１　＋　１５２〜１５ｎｓ第２
の多重回路１６、光−電気変換回路（０／Ｅ　）１７及
び電気−光変換回路１８から構成されている。第１の多
重回路１５１〜１５ｎはリレー八がらの出力信号８ｔｔ
＝入力し、他の入力と共に時分割多重して信号８１！Ｉ
ｆ　”””　８１３Ｈに変換すると共に、第２の多重回
路１６からの信号８１４１〜５１４ｎがら信号８ａｆ分
離する。第２の多重回路１６は信号ｓ！３１〜Ｓ＊ｓｎ
　ｔ”入力し時分割多重して信号８１５に変換すると共
に、信号Ｓｓ６に信号５１４１−８１４１１に分離する
。

そして光−眠気変換回路１７は光伝導路４からの相手端
信号Ｓｓを電気信号ＳＩ６に変換して出力する。又、こ
の信号８１１１は信号断検出回路ｌＩＸに入力する。一
方、電気−光変換回路１８は電気信号である信号８１ｇ
　’に光信号Ｓ２に変換して出力する。

以上の構成からなる光端局装置としては、例えば第１の
多重回路１９１〜１９ｎがＰＣＭ−２４端局であシ、信
号Ｓ　１！１〜Ｓ　１３１１及び８１４１−８１４ｎが
ＰＣＭ　１次群（１，５Ｍｂ／ｓ）、信号８１！　＋　
８１８がＰＣＭ　２次群（６，３Ｍｂ／ｓ）であって、
第２の多重回路１６がＰＣＭ−６Ｍ多重変換装置の公知
のものが夫々存在する。このとき信号８１　　ｒ　８４
は音声チャンネルを使用することになる。この場合、信
号断検出回路１１Ａ’は信号Ｓ１６に直接入力する構成
であるため第２図の信号断検出回路１１Ａに比較して、
より伝送速度の速い信号、即ち、変化の速い信号を判定
することになる。更に、信号断検出回路１１八′の検出
範囲に、第１、第２の多重回路１５１〜１５　ｎ　＋　
１６が含まれないため、系統故障と同時故障の可能性の
高い構成部分での信号断が信号断検出回路１１　Ｘによ
り検出されるととから、信号断検出回路１１′の不要応
動を減少できる。

々お上記′実施例では、光−電気変換回路１７からの出
力８１６によって信号断検出を行なったが、第２の多重
回路１６の出力８１４１　”　５Ｉ４１のうちの一つに
よって行なっても良いことは明らかである。

又、光端局５内における多重変換回路、即ち、第１、第
２の多重回路は、各回路毎に信号断検出機能を有し、ア
ラームを出力するのが普通である。

したがって、このアラーム出力を許可信号Ｓ９として用
いることも可能である。

第７図は本発明による保護継電装置の更に他の実施例で
ある。

そして本実施例では光端局及び光伝送路を２重化してシ
ステムの信頼性を向上させようとするものである。

図中の符号工ないし１３Ａは第４図に対応している。光
端局５ＡＩ　ｅ　ｓＡ、は光端局５Ａ’ｔ　２分割した
ものである。そのうちテコ９１１，１局５Ａ１は常時使
用する装［２であって、信号Ｓ１’を入力し多］亀化さ
れた光信号５２ＡＩ　ｋ光伝送路４１に出力すると共に
、光信号５３ＡＩ　ｋ入力して分離した信号５４ＡＩ　
ｋ出力する。

光端局５Ａ２は予備用の装置であって、前記光端局５Ａ
ｌと同様に、信号Ｓｓｔ”入力し多重化された光信号５
ｚｈｔ’を出力すると共に、光信号５３Ａ２゜を入力し
て信号５ａｈｘ　ｋ出力する。ここで光伝送路４１ｕ４
芯のファイバーケーブルを収納し、信号５２Ａ１　＋５
２Ａ２　＋　５３Ａｌ及びＳ　３Ａ２の伝送に使用する
。切換回路１９Ａは前記した信号Ｓ　４Ａ１及びＳ４Ａ
ｇ　Ｉｔ：夫々入力し、常時は信号５４Ａ１　ｋ信号Ｓ
４として出力し、後述する切換信号Ｓ１５を入力したと
き、信号５４Ａ２を信号Ｓ４として切換えて出力する。

信号断検出回路１１Ａは信号Ｓ４の信号断を検出する第
１の許可信号Ｓ１１を切換指令回路２０ＡとＡＮＤ回路
２１Ａに夫々出力する。そして切換指令回路２０Ａは前
記した第１の許可信号８９ｔ−人力すると切換信号８１
５を切換回路１９ＡとＡＮＤ回路２１Ａに出力する。こ
こでＡＮＤ回路２１Ａは前記第１の許可信号Ｓ９と前記
切換信号８１５　（！：を入とし、共に入力「有」の時
、第２の許可信号ｓｔｓ　’ｅ　ＡＮＤ回路１２Ａに出
力する。

々お、前記切換指令回路２０Ａは、例えばセット／リセ
ット回路を用い、セット入力に第１の許可信号Ｓ９を入
力する構成とすれば容易に実現できる。

次に動作である。が、常時は光端局５Ａ１によシ信号の
送受信が行なわれ、この送受信信号は夫々５２Ａ１及び
Ｓ　３Ａ１である。この状態でリレー人力と々る信号５
４ＡＩに信号断が発生すると、信号断検出回路１１Ａに
よシ信号断が検出されて第１の許可信号Ｓ、が出力され
る。一方、切換指令回路２０Ａは、この許可信号Ｓｓ　
ｋ入力すると切換信号８１ｓ　ｆ切換回路１９Ａに出力
し、光端局５ＡＩの使用を予備側５Ａ２に切換えて信号
８４Ａ２ｔ−信号Ｓ４に接続する。

今、信号断の原因が信号５ｓＡｔのみにあり、信号８３
Ａ２が正常である時は、光端局を切換えたことにより信
号Ｓ４が正常となシ、信号断検出回路１１Ａの出力であ
る第１の許可信号Ｓ１１は復帰する。したがって、この
場合は、ＡＮＤ回路２１Ａの入力は切換信号ＳｔＳのみ
となってＡＮＤ条件が成立せず、第２の許可信号ＳｔＳ
は出力されない。

一方、光伝送路４１が切断されたような場合には、光端
局の切換え後も第１の許可信号５ｅＦｉ、出力されたま
まとなる。したがってＡＮＤ回路２１Ａの２つの入力で
ある第１の許可信号Ｓ９と切換信号８１Ｂとが共に「有
」の条件となって第２の許可信号５ｉｌｌが出力される
。以下前記した各場合の動作をする。

要するに、光端局及び光フアイバーケーブルを２重化し
たシステムにおいて、２つの信号路が共に信号断の時、
伝送系を信号断と判定することができ、不要々リレ一応
動を極力抑えることができる。更に本実施例は３重化の
如き多重化したシステム構成であっても、それらが全て
不良であると判定する方法を同様に採るごとに適用でき
る。

な訃、本実施例によると、光端局５Ａ１の出力５４Ａ１
の信号断を検出した時、切換信号８１５が出力されてか
ら切換回路１９Ａが切換わるまでの僅かな時間、第１の
許可信号Ｓ、と切換信号８１１１とが共に「有」のとき
があることになるが、このラップ時間が問題になる場合
には、例えばＡＮＤ回路２１Ａに限時動作機能をもたせ
ればよい。

第８図は本発明による保獲継亀装置の更に他の実施例構
成図であり、前記同様光端局及び光伝送路を２重化した
場合である。

本実施例では信号断検出回路を２組もうけて光端局を含
めた光伝送路を監視し、信号５４Ａ１　ｒ　５４Ａ２が
共に信号断と判定された場合に第２の許可信号８１ｓ　
ｔ’出力しようとするものである。

図中の符号工ないし２１Ａは第７図に対応する。

２２Ａは切換判定回路であって信号Ｓ４を入力し、信号
Ｓａｔ監視することによって、常時使用の光端局５ムｌ
の出力８４Ａ１と切換回路１９Ａとを含めた不良監視を
し、常時使用の光端局５＾１が使用不可と判定した時、
切換信号Ｓ■を出力して光端局を予備用光端局５Ａ２に
切換える。又、信号断検出回路はｌｌＡｌ及び１１Ａ２
と２組もうけ、夫々光端局５Ａ１゜５Ａりの出力８４Ａ
１　＋　８４ム２を入力し、許可信号８１Ａ１１Ｓ・Ａ
ｓ　ｔ”　ＡＮＤ回路２１Ａに出力する。ＡＮＤ回路２
１ムは許可信号５９Ａ１とＳ９Ａ！とを入力し、共に信
号「有」、即ち、信号５９Ａ１　＊　５９Ａ２が共に信
号断と判定された時、第２の許可信号８１６を出力する
。

なお、切換判定回路２２Ａは一般に使用されている回路
であシ、例えばエラー検出回路６Ａと同一種のエラーを
検出し、この検出が頻発したこと、又は継続したことを
判定して切換信号ｓｎを出力する。更に切換判定回路２
２Ａは、信号Ｓｉ’に入力するよう構成されているが、
信号５４Ａ１を入力してもよい。そして切換判定回路２
２にのエラー検出方法は前記した如く、エラー検出回路
６Ａと同一にすることが可能であるため、切換判定回路
２２Ａの入力をエラー検出回路６Ａの出力Ｓ６とし、切
換判定回路２２Ａではエラー頻度及び継続時間のみ検出
するようにしてもよい。

上記した本実施例の構成によれば、信号断の検出を各光
端局毎に実施するため、切換待ちの時間が不要セあシ、
光伝送路４１の断に対して速やかに第２の許可信号を出
力することができる。

又、第７図及び第８図において説明した実施例では光伝
送用ケーブルが２組用いられているが、光伝送用ケーブ
ルを１組とし、光端局のみ２重化構成としてもよいこと
は明らかであり、更に２端子構成であった系統構成を多
端子構成としても同様に適用可能である。

更に、リレー３Ａは電流差動リレーとして説明したが、
これを位相比較リレーとしてもよい。即ち、両端子の電
気量に応動するリレーであればよいからであり、同様に
リレー９Ａは過電流リレーであっても差し支えない。要
は系統故障を検出できればよいからである。

又、上記した実施例では各構成要素を夫々独立した回路
で説明したが、伺らこれに限定されるものではなく、マ
イクロコンピュータ等を用いた保饅継電器、即ち、デジ
タルリレーと称されるものを用いれば、周知のようにリ
レー３Ａ−！ｊフレーＡ及び周辺回路は同一回路にてソ
フト処理により実現できることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば電力系統の被保護区
間両端の電気所で光伝送手段を介して電気所情報を送受
し合い、この電気所情報により保護動作を行なう保護継
電装置において、相手端からの電気量と自端の電気量と
によって応動する第１の保護装置１１と、自端の電気量
のみに応動する第２の保護装置とを夫々もうけ、光伝送
路≠１らのエラー検出回路と信号断検出回路とによって
各保護装置を制仰するよう構成したので、光伝送路の不
良や断線が生じた場合、特に光伝送路と系統故障が同時
に発生する場合に系統故障を速やかに除去することので
きる保護継電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は光電送路音用いた保護継電装置の従来構成の単
線結線図、第２図は本発明による保護継電装置の一実施
例構成図、第３図は故障発生時の動作を説明するための
タイムチャートであり、第３図（ａ）は送電線の故障の
みが発生し７た場合、第３図（ｂ）は伝送信号断のみが
発生した場合、第３図（ｃ）は送電線の故障と伝送信号
断とが同時に発生した場合である。第４図は本発明によ
る保護継電装置の他の実施例構成図、第５図ｔ／′ｉ動
作説明のためのタイムチャート、第６図は光端局と信号
断検出回路との接続関係の一実施例構成１ヌ１、第７図
は本発明による保護継電装置の更に他の実施例構成図１
図、第８図は本発明による保護継電装置１０更に他の実
施例構成図である。１・・・送電線　　　　　　２人・・・変流器３Ａ・・
・直流差動リレー　　４，４１・・・光伝送路５Ａ　＋
　５ＡＩ　＋　５Ａ２・・・光端局装置６人・・・エラ
ー検出回路　　７Ａ・・・論理回路８人・・・しゃ断器
　　　　　９Ａ・・・距ＰＪｔｉ　Ｉｊシレー０Ａ・・
・電圧変成器１１Ａ　ｒ　ｌｌＡｌ　ｒ　ｌｌＡｓ・・・信号断検出
回路１２Ａ　、　２１Ａ−−−ＡＮＤ回路　　１３Ａ−
ＯＲ回路１４Ａ・・・ワンショット回路１５１〜１５ｎ・・・多重回路　１６・・・多重回路１
７・・・光−電気変換回路１８・・・電気−光変換回路１９Ａ・・・切換回路　　　　２０Ａ・・・切換指令回
路２２ム・・・切換判定回路。第３図（α）児３図（ｂ）、５ｏ　　□ 第６図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電力系統の被保護区間両端の電気所で光伝送手段
を介して電気所情報を送受し合い、この電気所情報によ
シ保護動作を行なう保護継電装置において、光伝送手段
を介して相手端の少なくとも一つから伝送されてくる電
気量と自端電気量とによって電力系統故障を検出する第
１の保護装置と、自端のみの電気量によって電力系統故
障を検出する第２の保護装置と、光伝送手段からの異常
信号を検出するエラー検出回路と、前記光伝送手段から
の信号断を検出する信号断検出回路と、電力系統故障時
は前記エラー検出回路と信号断検出回路との各出力が存
在しないこと？条件にして第１の保護装置によ、？）リ
ップ出力を導出する手段と、信号断を伴なった電力系統
故障時は前記信号断検出回路からの第２の保護装置によ
るトリップ出力を導出する手段とを有することを特徴と
する保護継電装置。
（２）　　電力系統の被保護区間両端の電気所で光伝送
手段を介して電気所情報を送受し合い、この電気所情報
によシ保護動作を行なう保護継電装置において、少なく
とも２重化構成を有する光伝送手段を介して相手端電気
所の少なくとも一つから伝送されてくる電気量と自端電
気量とによって電力系統故障を検出する第１の保護装置
と、自端のみの電気量によって電力系統故障を検出する
第２の保護装置と、２重化構成を有する光伝送手段から
の異常信号を切換回路を介して個々に検出するエラー検
出回路と、前記２重化構成された光伝送手段からの信号
断故障を切換回路を介して検出する信号断検出回路と、
前記信号断検出回路からの信号が入力されて前記切換回
路に切換指令を出力する切換指令回路と、電力系統故障
時は前記エラー検出回路と信号断検出回路の各出力が存
在しないことを条件に第１の保護装置により）すｙ７″
出力゛を゛導出する手段と、信号断を伴なった故障時は
切換指令回路からの出力によって前記切換回路を切換え
て後、第２の保護装置によるトリップ出力を導出する手
段とを有することを特徴とする保護継電装置。
（３）電力系統の被保護区間両端の電気所で光伝送手段
を介して電気所情報を送受し合い、この電気所情報によ
シ保護動作を行なう保護継電装置において、少なくとも
２重化構成を有する光伝送手段を介して相手端電気所の
少なくとも一つから伝送されてくる電気量と目端電気量
とによって電力系統故障を検出する第１の保護装置と、
自端のみの電気量によって電力系統故障を検出する第２
の保護装置と、２重化構成を有する光伝送手段からの異
常信号を切換回路を介して個々に検出するエラー検出回
路及び切換判定回路と、前記２重化構成された光伝送手
段からの信号断故障を独立して個々に検出する第１及び
第２゛の信号断検出回路と、電力系統故障時は前記エラ
ー検出回路と第１及び第２の信号断検出回路からの各出
力が存在しないことを条件にして第１の保護装置により
トリップ出力を導出する手段と、信号断を併なった故障
時は切換判定回路からの出力によって前記切換回路を切
換えて後、前記第１及び第２の信号断検出回路の出力が
共に存在することを条件に第２の保護装置によるトリッ
プ出力を導出する手段とを有することを特徴とする保護
継電装置・
（４）第２の保護装置の動作期間は信号断検出回路の出
力後の所定期間であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項又は第３項記載の保護継電装置。