JPS60106321A - 母線保護継電装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は、しゃ断器の近傍に母線保護リレーを分散配
置する母線保護継電装置に関する。

〔発明の背景〕

第１図は、二重母線４ブスタイの母線構成をもつ超高圧
変電所の単線結線図の一例を示す。

この変電所の母線Ｂのうち、Ｂ１１に関連する母線保護
継電装置は、従来、所定の分割単位に従つて図中に示す
４つのユニツ）室ＵＲＩ〜Ｕ’ｆＬ４のうち、当該のユ
ニット室であるＵＲＩへ収容設置されてきた。

この母線保護継電装置と、それら系統情報（電圧変成器
ＦＤ、変流器ＣＴの２次出力）を導入するためのケーブ
ル類の接続だけに限ってみても第２図に示す如く、非常
に膨大な数に昇っている。

このほかにも、図示は省略しているが、この母線保護継
電装置からトリップ指令を当該のしや断器ＣＢへ導くた
めのケーブル群や各送電線りを甲。

乙母線のうちいずれに接続しているかを示すラインスイ
ッチＤの囲閉状態を表わすためのケーブル群、ならびに
該装置の動作情報をユニット室Ｕの監視盤等へ導くだめ
のケーブル群などが多数設置されるため、ユニット室Ｕ
へ保護継電装置を設置する上述の現行方式を踏襲してい
く場合には、次のような問題点がある。

（１）ケーブル配線数及び亘長が共に増加するため、配
線に要する費用が増大の一途をたどり保守の困−さも増
大する。

（２）ユニット室の限定された空間では、多数の保護継
電装置が列盤配置の如く隣接設置され、かつ上述の各種
ケーブルの配線ダクトの共用が多いため、本来、装置間
で必要な独立性をおびやかす装置間の混触や、信号の廻
り込みの発生する危険度が増大する。

（３）また、系統拡大に伴う保護継電装置増設時の設置
スペースを確保することが次第に困鮨になっている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点を解決しうる新しい形の母線保
護継電システムを提案するものである。

〔発明の概要〕

その主たる特徴は次の２点にある。

（１）母線保護継電装置を、従来のように１つの母線に
１装置という風にまとめて置かず、しゃ断すべきしゃ断
器ＣＢ単位にその近傍に分散して配置する。

（２）　これら分散して設置する母線保護継電装置は、
入力情報として、母線につながれる各送電線に関連する
系統情報及びその甲、乙のいずれへ接続されているかの
ラインスイッチＤ情報とを共通の情報バスから受信し、
逆に自端の系統情報。

Ｄ情報は親側からの同期信号に同期して共通情報バスの
当該スロット位置へ挿入するよう構成し、かつ自端情報
と受信情報から当該母線の事故を検出シ浦端のしゃ断器
にのみトリップ指令を発する。

本発明がこのような構成上の特徴を有する新しい形の母
線保護継電システムを提案する主な理由は、 （１）近年長足の進歩を遂げ、現状でも改善の続けられ
ているディジタル技術（ハード・ソフト処理の両面）、
光素子・ＬＳＩ・諸材料を含むデバイス技術、直列伝送
技術などを保護継電システムの分野に採り入れ、前述し
たことの分野の問題点を克服すること （２）永年の技術改良の積み上げと運用実績を反映し現
行の保護継電システムに貫かれている高信頼化設計思想
、即ち複数同種設備を並列的に運転してしる系統構成と
協調し、保護単位ごとの独立性を保つという基本思想を
踏襲しつつ前述した問題点を解決すること にある。

本発明は、システ二構成を次のような骨子とすることに
よって実現できる。

（１）母線保護継電装置設！点の系統情報を入力するた
め当該ＣＴ、ＰＤの２次出方端子及び制御指令出力を与
える当該しゃ断器のトリップコイルと、保護継電装置の
当該入出力端子とは、前記変電所現場・ヤードで可能な
極カ短いルートを選んで接続する。

伐）当該保護範囲の他の関連ＣＴ、ＦＤ情報は、共通に
設けられた時分割多重伝送の共通情報バスから、そのフ
レーム情報中に旬月された同期ワードを識別後に、所要
情報ワードを受信し、これを入力して利用する。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の代表的実施例を第３図〜第５図を用いて
説明するが、これらの実施例では、前記の時分割多重伝
送の手段として、次のａ　−Ｈに示すように構成した場
合の例について述べる。

ａ、直列伝送路は、１つのループ状をなし、一方端が本
能側、親装置の送信部と結ばれ、他方端が同じく親装置
の受信部と結ばれる。

ｂ、該光フアイバ伝送路と各保護リレー装置との接続は
、夫々のリレー装置ことに設けられた光分岐器及び光挿
入器を介して行う。

Ｃ０親装置の送信部は、同期ワードに始まり、夫夫の子
局に対し、後述するリレー要素の応動等の送信用ワード
スロット群から成る信号フレームを編成し、常時、時分
割サイクリック方式でこの信号フレームを送出している
。

ｄ、各母線保護継電装置の受信部は、この信号フレーム
の同期ワードを受信した後、この時刻を起点にサンプリ
ングし、ＡＤ変換した自端の系統情報及び自端送電線の
母線接続状況を示すＤ情報を、定められた当該の送信用
ステーションスロット部へ挿入するよう構成する。

ｅ、また、このとき該ＡＤ変換データ及び該り開開情報
を自端リレ一部へ入力する。

ｆ、更に、各母線保護継電装置の受信部は、他の各装置
で該当ステーションスロットへ挿入された系統情報ワー
ドならびにＤ情報を受信するように構成する。

ｇ、各子局のリレ一部は上記ｄ−ｆ−ｉもとに、当該母
線の事故の有無を例えば電流差動原理の演算によ妙検出
するよう構成する。

ＦＢＩは、各母線保護継電装置と、第３図では図示して
いない本能側の伝送装置の送、受信部との間を結ぶ光フ
アイバ伝送路、２１１−１，２２１−１．２３１−１，
２４１−１，２０２−１゜２０４−１，２５１−１，２
６１−１，２７１−１．２８１−１は光分岐器、２１２
−１，２２２−１．２３２−１，２４２−１，２０３−
１゜２０５−１，２５２−１，２６２−１，２７２−１
．２８２−１は光挿入器を示している。

図示の例では、各母線保護リレー装置２１゜２２．２３
，２４，２０１，２（１２，２５，２６゜２７．２８は
、夫々自己のトリップ対象である系統の当該しゃ断器、
及び系統情報センサであるＣＴ、ＰＤ近傍の現場ヤード
内に設置している。

ＰＤＬＩＩ〜ＰＤＬ１４は電圧変成器を示す。

また、図中に示されたこの他の記号は、本発明によるシ
ステムに備えた各装量を意味し、２１は母線保護リレー
のうちトリップ指令をしゃ断器ＣＢＩＩへのみ与えるた
め、その近傍に設置する母線保護リレーを示す。

２２．２３．２４，２５．２６は同様に、夫々送電線Ｌ
１２．Ｌｉ２．Ｌｉ２．ＬＳＩ、Ｌ５２の当該しゃ断器
ＣＢ１２．ＣＢ１３．ＣＢ１４゜ＣＢ２１．ＣＢ２２へ
トリップ指令を与えるためにこれら夫々のしゃ断器の近
傍に設置される母線保護継電装置である。

この第３図に於る２１〜２８を、例えばマイクロコンピ
ュータを用いたディジタル保護リレー構成する場合には
、当該リレー機能に応じ該マイクロコンピュータ内メモ
リ回路のプログラムを適宜用意することで共通の標準）
・−ド構成とすることができる。その具体例を第４図に
示しである。

この図では図面の繁雑さを避けるため、保護リレー装置
は２１及び２８のみを明示してあり、図中の記号２１１
〜２８，２１１−１，２８１゜２１２−１、及び２８９
は、それぞれ前掲第３図の同一記号と同一のものを示す
。１だ、この他の記号は、次の通りのものである。

即ち、１１は、本能１に設置された伝送装置のうち送信
部を示す。この送信部１１は、第５図に示す伝送信号フ
ォーマツ、トのう゛ち同期信号ワードＳＹＣと系統情報
ワード及びＤ情報のワードスロットを光フアイバ伝送路
ＦＢＩに送出する機能を果す。このようにして送信部１
１より送られた伝送信号フォーマツ＋は、光フ゛γイバ
伝送路ＦＢＩを通り、各保護リレー装置２１〜２８に向
けて伝送されるが、光フアイバ伝送路ＦＩ３１の各リレ
ー装置の所には、光分岐器２１１−１〜２８１が具備さ
れているため、その受信部２１３〜２８３にこれが導か
れる。この受信部２１３〜２１８は、導かれた光信号を
電気信号に復元するだめの例えばＰＩＮ形ホトダイオー
ドＤ１と電気信号のレベベル整形を行うレベル変換器Ｌ
ＣＩ及び同期信号ワード検出部ＳＹＣ及び直並列変換回
路ＳＰから構成する。

保護リレー装置２１内のリレーユニット２１５には、上
記直並列変換回路ＳＰの情報の入力線及び、当該ＯＣＴ
より電流情報を取込む信号線２１６゜ＰＤより電圧情報
を取込む信号線２１７が備えられ、これらの情報により
、当該母線に事故があったことを検出したとき当該のし
や断器へは信号線２１８によってトリップ指令が発せら
れる。

リレーユニット２１５から、送信部２１４に対しては、
目端の電流、電圧をサンプリングしたＡＤ変換情報及び
関連り情報が信号線２１９を介して与えられている。こ
の送信部２１４は、前記受信部２１３の同期信号ワード
検出部ＳＹＣが親装置１の送信部１１よ抄込られる伝送
信号フォーマットの同期信号ワードを検出したとき信号
線ＳＹＤを介してこの旨を報知されるので、この時刻を
タイムベースとして、自己の内部に備えた並直変換部−
ＰＳで、伝送信号フレーム中（第５図）の自己に与えら
れたワードスロットの対応ビット位置へ挿入して送出す
るように構成する（図示の実施例では、リレー装置は最
大１１個のリレー装量から成る場合の例を示１２、例え
ば母線保護リレー装置２１のところの系統情報及び関連
するＬ８情報等はステーション番号Ｓ÷１の対応ワード
位置Ｗす１〜Ｗす７に図中の如（ｔ、、ｉ、、ｔ、。

ＶＢ　、Ｗｂ　、ＶＢ　％及びＬ８ワードが適宜挿入さ
れ、そのＷす８には、このＷす１〜ｗ４Ｐ７の情報内容
によって定まる誤り制御用の冗長ビットでおる例えばＣ
ＲＣ検定ワード′（Ｉｌ−挿入する）。

この送信部２１４の並直変換部ＰＳの出力は送信用レベ
ル整形回路ＬＣ２を経た後、電光変換用の例えば光ダイ
オードＤ２によって光信号に変換された後、ライトガイ
ドＦＢ２１２’に通り光挿入器２１２−１’ｅ介して光
フアイバ伝送路ＦＢＩへ送出され、各ステーションを介
し他の母線保護リレー装置で、受信できるように構成す
る。

このようにして、突発的に母線系統事故が発生した場合
でも、本発明による現場分散設置形の母線保賎継電シス
テムの当該母線保護リレー装置は、予め定められている
所定のしゃ断器にトリップ指令を発し、当初の目的を達
成することができる。

〔発明の効果〕 以上の実施例で述べたように、本発明による母線保ｆｉ
　ＩＪレージステムによれば、保護単位の独立性を維持
しつつ、当初ねらいとした目的を達成し、次のような実
用上の効果が得られる。

（１）母線に事故が発生したとき、しゃ断すべき全ての
しゃ断器の１つ１つに母線保護リレー装置を設けた分散
形の母線保護リレーシステムを可能にし、各母線保護リ
レー装置は自己の当該しゃ断器にトリップ指令を与えれ
ばよい。

（２）保護継電装置の信頼性を損うことなく、配線数を
減らすことができる。

（３）各母線保護リレー装置は、標準化可能（４）ユニ
ット室が不要となる。

（５）以上を通じ、システムの大幅なコスト低減。

システム管理及び保守の簡便性が向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二重母線変電所の全体の概略単線結線図、第２
図は同変電所の１つのユニット室への入力及び出力′信
号を示す図、第３図は信号伝送装置と保護リレー装置と
の関係を示す図、第４図は保護リレー装置の詳細を示す
図であり第５図は信号伝送のフレーム構成を示す図であ
る。 ２１〜２８・・・保護リレー装置、ＣＢ・・・しゃ断器
、ＣＴ・・・変流器、ＰＤ・・・電圧変成器、Ｌ・・・
送電線。 代理人　弁理士　高橋明夫 ＄１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、保膜対象の内部に発生し九与故をしゃ断するために
   設けられた全てのしゃ断器の個々に対し、事故判別を行
   なう継電装置が当該しゃ断器等の近傍の変電所現地ヤー
   ドに設置され、かつ各継電装置は共通のデータ母線から
   供給される他の変流器情報と、自己のしゃ断器に対応す
   る当該変流器等の情報とを入力し事故を検出することを
   特徴とした母線保護継電装置。