JPS60134723A - 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〕 本発明は保護継電装置、特に送電線の一部が絶縁ケーブ
ルで構成されている電力系統において、ケーブル区間に
系統故障が発生した場合にその再閉路をロックするよう
にした保護継電装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

一般に、電力系統の送電線は地上に鉄塔を設置し、その
間を裸の導体で連系するいわゆる架空線による方法と、
絶縁を施したケーブルを地中に埋設し、このケーブルに
よシ連系するいわゆるケーブル系統に大別される。以後
の説明では、単に前者を架空線、後者をケーブルと称す
る。

先ず、送電線が架空線で構成されている場合の送電線の
系統故障は、例えば落雷のような故障が最も多く、この
場合は保護継電装置により故障を検出したら送電線両端
のしゃ断器を開放し電力系統から切離すと、一定時間ア
ークが継続するが、その後は自然に消滅するのが普通で
ある。従って、この場合には故障消滅後に送電線両端の
し中断器を自動的に投入、即ち自動再閉路すれば故障は
すでに消滅しているために、そのまま健全に運用するこ
とが可能である。このように電力系統においては、系統
故障が発生しても一旦送電線の両端のしゃ断器を開放し
て故障消滅後ただちに再閉路して再送電するようにする
ことが系統安定度上非常に有利であシ、殆んどの架空線
用保護継電装置には、このような自動再閉路機能が実装
されている。

一方、送電線がケーブルで構成されているケーブル系、
胱の系統故障は、ケーブル自体の腐食または絶縁破壊等
による永久故障が多く、この場合は送電線両端のしゃ断
器を開放して、一定時間後に再送電しても再び故障に至
るため、再閉路を行なわないようにしているのが一般的
である。このように普通は架空系の保護を行なう保護継
電装置は自動再閉路回路を具備し、又ケーブル系の保護
を行なう保護継電装置は自動再閉路を具備していない。

ところが最近の電力系統における変電所、発電所等の電
気所は、用地難等の問題から設置面積が縮小化される傾
向にあシ、その対策のひとつとしてしゃ断器、断路器、
変流器、計器用変成器、母線ならびに送電線の一部を一
体化して、いわゆるミニクラッド構成とする手段がとら
れている。

この場合、送電線は電気所の入口迄は架空線構成となっ
ていても、そこからしゃ断器等の機器への接続はケーブ
ル構成となる。即ち、第１図に示すように送電線の大部
分が架空線で、その一部だけがケーブルというような構
成となる。

第１図において、Ａ、Ｂ及びＣＢ　−ＡＩ　、ＣＢ−Ｂ
ｌは夫々各電気所Ａ、Ｂの母線及びしゃ断器、Ｌは架空
送電線、ＬＣはケーブルである。

この様な構成を有する送電線の系統故障に対しては、 （１）どの部分つ１．）架空線及びケーブルＬＣのいず
れの部分の故障でも再閉路を行なう。

（２）架空線り及びケーブルＬＣのいずれの部分の故障
でも再閉路を行なわない。

（３）架空線りの故障に対しては再閉略を行ない、ケー
ブルＬＣの故障に対しては再閉路を行なわない。

という３つの方法が考えられるが、電力系統の安定度の
面からは（３）の方法が有利であることは言うまでもり
く、最近の保護継電装置は殆んどがこの方法によシ構成
されている。

ところで、このような（３）の方法を採用する場合には
、送電線の保護継電装置の他にケーブルＬＣ区間の故障
を検出する故障検出装置が必要となるが、その一手段と
して、例えば第２図に示すような方法がとられている。

第２図において、ＣＴ−ＡＸＣＴ−ＢはケーブルＬＣ区
間の両端に夫々設けられた変流器、１はケーブルＬＣ区
間の故障を検出して動作するケーブル区間故障検出リレ
ーであり、ここでは前記２つＯＣＴ　と差動接続し、差
動点に過電流リレーを設置した電流差動リレーとしてい
るか、ケーブル区間の故障が検出可能であればいかなる
検出リレーであってもかまわない。なお、第１図と同一
部分には同一符号を付してその説明を省略する。図中２
は、電気所Ａ、Ｂ間を保護区間とする送電線保護装置で
あり、この装置が動作した場合はしゃ断器に引外し指令
を与えると同時に、再閉路回路を起動するようにしてい
る。ここで、架空線りの故障時は再閉路を実施し、また
ケーブルＬＣ区間の婚１−音ｌ虫Ｉ汁■凹呟ル料りもｈ
−八も片φ太１晶亡　〉シは第３図に示すような構成手
段による。

上記構成において、架空線りの故障時においては送電線
保護装置２が動作し、しゃ断器引外し回路４を駆動して
しゃ断器引外しが行なわれる。この時ケーブル区間故障
検出リレー１は動作しないので、インヒピット回路３の
出力が「１」となシ再閉路回路５が起動される。

一方、ケーブルＬＣ区間の故障時においては、送電線保
護装置２及びケーブル区間故障検出リレー１が共に動作
するので、インヒビット回路３の出力はｒＯＪのままで
あシ、再閉路回路５は起動しない。

このように、ケーブル区間故障検出リレー１を送電線保
護装置２とは別に設け、これを組み合わせることによυ
ケーブル区間区間の故障時は再閉路を阻止することが可
能となる。

〔背景技術の問題点〕

一般に送電線の保護装置においては、系統機器保護及び
系統安定度維持の観点から故障継続時間をできる限シ短
かくすることが大きな課題となっている。そのため商用
周波数の１サイクルの間にもしゃ断器の引外し指令を送
出しうる１サイクル動作リレー等の高速度故障検出機能
を有する装置が送電線の保護に広く用いられている。一
方、ケーブル区間の故障検出装置はというと、その使用
目的、重要性及び経済的な制約等により、必ずしも高速
度の検出リレーを使用されないことが多い。

このような場合、ケーブル区間の故障時に送電線保護袋
ｗ２とケーブル区間故障検出リレー１との動作時間に当
然橙からずれが生じる。一方、第３図に示すように送電
線保護装置２によシしゃ断器引外し回路４は起動される
ので、ケーブル区間故障検出リレー１の動作にかかわら
ず、しゃ断器引外しは進行し、電気所Ａ、Ｂ間の連系は
しゃ断される。そしてしゃ断完了までにケーブル区間故
障検出リレー１が動作できなければケーブル区間の故障
に対して不要な再閉路、再しゃ断を行なうことになる。

本現象を回避するためには、ケーブル区間故障検出リレ
ー１の動作時間を送電線保護装置２と同等、又は高速に
すればよいが、これは両者に同じ、又は同等のリレーを
使用することになり、前述の如く特に経済性の見地よシ
得策でないため、やむをえず動作時間のおそいケーブル
区間故障検出リレーを使わざるを得ないケースが多い。

従って、送電線保護装置２の動作時間を、ケーブル区間
故障検出リレー１と協調のとれた比較的動作の遅いもの
を使わざるを得なくなυ、結果的に保護区間内の故障除
去が遅れてしまうという問題があった。

〔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、架空綜の故障に対してはしゃ断器引外し
指令を高速に送出でき、ケーブル区間の故障に対して不
要な再閉路、再しゃ断をしない保護継電装置を提供する
ことを目的としているＯ 〔発明の概要〕 本発明では、ケーブル区間で発生する故障がほとんど永
久故障であシ、シかも１綜地絡故障に限定しても全くさ
しつかえないことに着目し、従って多相故障時は瞬時ト
リップさせ、１線故障時は送電線保護リレーとケーブル
区間故障検出リレーとの間で時間協調をとシつ＼限時ト
リッゾを行なおうとするものである。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して実施例を説明する。第４図は本発明
による保護継電装置のトリップ及び再閉路装置の一実施
例ブロック構成図である。第４図において、１，３ない
し５は第３図と同様であり説明を省略する。６は送電線
保護装置の１相のみ動作時の出力（１φ）を遅延させる
オンディレィ回路、７はオア回路を示している。ここで
送電線保護袋は２は、各相形リレーであり、１線故障と
２線以上の故障の判別が可能なものとする。かかる構成
において、２線以上の故障が発生すると、送電線保護装
置Ｖｊ、２の２相以上動作時の出力（２φ、３φ）が「
１」となり、オア回路７を介してしゃ断器引外し回路４
が瞬時に起動される。この時ケーブル区間故障検出リレ
ー１の出力は「０」であるから、インヒビット回路３の
出力は「１」となりておシ、再閉路の起動も同時に行な
われる。１線故障か発生すると、送電線保護装置２の（
１φ）出力が「１」となシ、オンディレィ回路６を駆動
する。このオンディレィ回路６は、予じめ送電線保護装
置２とケーブル区間故障検出リレー１の動作時間を考慮
して両者の協調がとれた時限Ｔ秒を持っており、Ｔ秒後
にオア回路７を介してしゃ断器引外し回路４か起動され
る。１線故障は、架窒線、ケーブル区間のいずれにも発
生しうる故障であるから、この場合ケーブル区間故障検
出リレー１は、故障発生１固所によ多動作、不動作いず
れのモードも考えられる。架空綜の故障ならば、ケーブ
ル区間故障検出リレー１の出力は「０」だからインヒビ
ット回路３の出力が故障発生後Ｔ秒後に「１」とな夛、
再閉路回路５が起動される。一方、ケーブル区間の故障
ならば、ケーブル区間故障検出リレー１の出力が「１」
と々るので、故障発生後Ｔ秒を経過してもインヒビット
回路３の出力は「０」のままであシ、再閉路回路５は起
動されない。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、架空線の故障か、
ケーブル区間の故障がか瞬時に判別できないｌｌＡ故障
の場合をのぞいて、２線以上の故障発生時にしゃ断器の
引外し指令を瞬時に送出できることになシ、故障継続時
間の長大を回避し、系統機器保護の蜆点から見て非常に
有利な保護継電装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は架空線とケーブルとから成る送電線を示す系統
図、第２図はケーブル区間の故障を検出する碩要図、第
３図は従来のトリップ及び再閉路装置を示す構成ブロッ
ク図、第４図は本発明による保護継電装置のトリップ及
び再閉路装置の一実施例ブロック構成図である。 Ｌ・・・架空υ　ＬＣ・・・ケーブル区間ＣＢ−ＡＩ　
、Ｂｌ・・・し中断器　１・・・ケーブル区間故障検出
リレー２・・・送′Ｆｊｉ線保護装置　３・・・インヒ
ビット回路４・・・しゃ断器引外し回路　５・・・再閉
路回路６・・・オンディレィ回路　７・・・オア回路第
１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 架空線とケーブル系とからなる保護区間に対し、架空線
   の故障時は再閉路を起動し、ケーブル系の故障時は再閉
   路を阻止するように構成された保護継電装置において、
   故障発時に１線故障と多相故障とを弁別して検出し得る
   ように区分けされた送電線保護リレーと、ケーブル系の
   みの故障を検出するためのケーブル区間故障検出リレー
   とを夫々そなえ、多相故障発生時は送電線保護リレーに
   よシ瞬時トリップを行なわせると共に、１線故障発生時
   は限時トリップを行なわせることを特徴とする保護継電
   装置。