JPS6062815A - パイロット継電装置 - 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］ 本発明は電力系統を保’ａする保護継電装置、特に再開
路機能を有するパイロット継電装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、重要電力系統に対する送電線の保護継電装置にお
いては、大部分の送電線事故に対しで再閉路により電力
を継続送電する再閉路方式が行われている。

この再閉路方式としては、多相、単相及び３相再閉路方
式が多く採用されている。ここで単相再開路方式は周知
のように１相地絡事故にその事故相を引外して再閉路さ
せる方式であり、３相再閉路方式はあらゆる事故に３相
引外しを行って再閉路させる方式である。また最近では
上記単相再開路方式と３相再閉路方式を組合せて１相地
絡事故に対してのみ単相再開路を行い、２相以上の事故
に対しては３相再閉路を行うようにした単相・３相再閉
路方式が用いられている。

ところで、このような再開路機能を有する保護継電装置
としては、送電線事故時にその事故を確実に検出し、し
かも送電線の各端子とも高速度かつ同時にしゃ断器を引
外して事故を除去し得るパイロット継電装置が多く用い
られている。そしてこのパイロット継電装置はその信号
伝送手段、継電方式により種々の粗合眩があるが、この
内搬送波を用いた方向比較継電装置は従来より多く用い
られている。

この方向比較搬送保護継電装置は内外部の方向比較継電
器を有している。そして内部方向継電器の動作にて自端
の引外し企図を行うとともに、相手端へ引外し許容信号
を送出する。一方、外部方向継電器が動作すると自端の
引外しを阻止するとともに、相手端へ引外し阻止信号を
送出する。自端の引外しは自端の内部方向継電器の動作
と相手端から伝送される引外し許容信号受信とのアンド
条件にて行われる。

送電線の保護区間内の内部事故時は、各端の内部方向継
電器が動作して引外し許容信号を送出するので、各端子
とも自端の引外し企図と相手端からの引外し許容信号受
信のアンド条件が成立して同時にしゃ断器の引外しが行
われる。また、保護区間外の外部事故時には、流出する
端子は内部方向継電器が不動作、外部方向継電器が動作
するので、自端の引外し企図が行われずまた相手端子へ
引外し阻止信号を送出するので各端子とも自端例外し企
図と相手端からの引外し許容信号とのアンド条件が成立
せず、しゃ断器の引外しは行われない。

上述は全端とも電源扱いの場合における方向比較搬送保
護継電装置の場合であるが、片端が非電源扱いの場合は
非電源端に事故検出継電器を設け、この事故検出継電器
が動作かつ外部方向継電器の条件で非電源端の引外し企
図を行わせて対処している。即ち片端非電源扱いにおけ
る保護区間内部事故の場合、非電源端は事故検出継電器
が動作、外部方向継電器が不動作なので自端の引外し企
図が行われる。一方電源端は内部方向継電器が動作して
自端の引外し企図を行うとともに非電源端へ引外し許容
信号を送出するので、まず非電源端がしゃ断器の引外し
を行い、この非電源端の引外し指令にて小時限電源端へ
引外し許容信号を送出して電源端の引外しを行わせてい
る。尚、非電源端の背後事故時は外部方向継電器が動作
して引外しを一阻止している。また電源端の背後事故時
は内部方向継電器が不動作なので引外しは行われない。

以上述べた単相再開路方式と３相再閉路方式を組合せた
単相・３相再閉路方式を有した方向比較搬送保護継電装
置を非電源扱いの系統に適用しているが、特に高抵抗接
地系の場合、１相地絡事故に対し単相再開路ができない
不具合が生じる。以下従来の単相・３相再閉路方式の不
具合を図により説明する。

第１図はＡ端が背後電源を有する接地端、Ｂ端が負荷端
でかつ非接地端の高抵抗接地系を保護する系統図である
。

Ａ　、８両端とも変流器ＣＴ、計器用変圧器ＰＴの２次
電流、２次電圧が搬送保護継電装置ＲＶＡ５、ＲｙＢに
導入され継電器入力となる。搬送保護継電装置Ｒｙ　Ａ
、Ｒｙ　Ｂで制御された制御信号により、搬送端局装置
ＴＬ−Ａ　、ＴＬ−Ｂから搬送波がｆａ、　ｆｂとして
送出される。本説明では電力線搬送方式としているので
、引外し許容信号は搬送波の送出を停止、引外し阻止信
号は搬送波送出どなる。更に常時送出方式としているの
で、平常時は引外し阻止信号即ち搬送波を送出させる常
時送出方式としている。次にＡ、８両端の搬送保護継電
装置の引外しシーケンスを第２図で示す。

第２図ａはＡ端（電源端）の搬送保護継電装置ＲＶＡ、
同図すはＢ端（非電源端）の搬送保護継電装置ＲｙＢの
引外しシーケンスをブロック図で示している。第２図に
おいて、８１およびＳＯはそれぞれ短絡内部方向継電器
および短絡外部方向継電器、ＧＩおよびＧｏはそれぞれ
地格内部方向継電器および地格外部方向継電器そしてＵ
Ｖ−Φは相電圧を入力とした不足電圧継電器で地絡事故
相検出用である。Ｂ端のＵＶ−５は線間電圧を入力とし
た短絡事故検出用の不足電圧継電器、ＯＶＧは零相電圧
を入力とした地絡過電圧継電器でいずれも事故検出用で
ある。ＡＮＤはアンド論理。

ＯＲはオア論理、ＩＮＨはインヒビット論理、ＮＯＴは
ノット論理を示す。平常時はノット論理Ｎ０Ｔ１　、Ｎ
０Ｔ１１の出力が“１″で両端とも搬送波ｆａ、ｆｂを
送出している。

先ず内、外部事故に対する応動について説明する。

■内部事故時： 今、第１図のＦ点で短絡事故が生じると、Ａ端の短絡内
部方向継電器Ｓｔが動作して自端用外し企図を行うとと
もにノット論理Ｎ０Ｔ１が０″となり搬送波を停止する
。Ｂ端は短絡事故検出用の不足電圧継電器ＵＶ−５が動
作かつ短絡外部方向継電器ＳＯが不動作による自端用外
し企図とＡ端からの搬送波ｆａの受信無し″でアンド条
件が成立し、しゃ断器ＣＢを３相とも引外す。この引外
し指令によりノット論理Ｎ０ＴＩＩの出力を小時限゛０
′°にしてＡ端への搬送波［ｂの送出を停止するので、
Ａ端も自端用外し企図と搬送波受信無し″のアンド条件
が成立し、はぼ同時にしゃ断器３相とも引外す。

１相地絡事故時はＡ端の地絡内部方向継電器Ｇ１が動作
し、自端用外し企図を行うとともに８端への搬送波ｆａ
送出を停止する。Ｂ端は地絡過電圧継電器ＯＶＧが動作
かつ地格外部方向継電器Ｇ。

不動作による自端用外し企図とＡ端からの搬送波ｆａ受
信゛無し″のアンド条件が成立し、事故相検出の不足電
圧継電器Ｕ■−のにより事故相のみし中断器を引外す。

この引外し指令によりＡ端への搬送波ｆｂの送出を停止
してＡ端も自端用外し企図と搬送波受信パ無し″のアン
ド条件が成立し、Ｂ端と同様不足電圧継電器ＵＶ−Φに
より事故相を選択してしゃ断器を引外す。

■外部事故時 Ａ端の背後事故時はＡ端の内部方向継電器Ｓ１、Ｇｌが
不動作で自端用外し企図およびＢ端への搬送波ｆａを停
止しないので両端ともしゃ断器の引外しはなされない。

Ｂ端の背後事故時、Ａ端は内部方向継電器Ｓ１．ＧＩが
動作して自端の引外し企図及びＢ端への搬送波ｆａ送出
を停止するが、Ｂ端は外部方向継電器Ｓｏ、Ｇｏが動作
して引外しを阻止し、引外し指令によるＡ端への搬送波
ｒｂ送出の停止も行わないので両端ともしゃ断器の引外
しはなされない。

尚、地絡を含む２相以上の事故は地絡用外しを阻止して
短絡用外しによる短絡優先としている。

以上は事故時における応動であるが、次にＢ＠が負荷端
でかつ非接地の場合について生じる不具合を以下述べる
。

保護区間内部Ｒ相地絡事故が発生すると、前述■の如く
Ｒ相しゃ断器が引外される。Ｒ相しゃ断器が引外される
と、Ａ端は健全電圧に回復するが、Ｂ端は１相欠相状態
の様相の電圧を呈する。このことを系統のベクトル図を
用いて説明する。

第３図ａは健全時の電圧ベクトル、同図すはＲ相１相地
絡事故時の電圧ベクトル、同図ＣはＲ相１相欠相時の電
圧ベクトルを示す。つまり前述のＲ相引外し後における
Ｂ端の電圧は第３図Ｃに示すような電圧ベクトルになり
短絡事故用の線間電圧を入力とする不足電圧継電器ＵＶ
−５の内Ｒ８、ＴＲ製素は線間電圧のほぼ半分となり動
作する。

このＢ端の不足電圧継電器ＵＶ−５動作とＡ端の引外し
指令によるＢ端への搬送波「ａ停止の時間協調によりＢ
端は自端用外し企図とＡ端からの搬送波ｆａ受信無しと
が重なって３相引外しが生じる。

即ち単相用外し回路を備えていても、１相地絡事故に対
し、正相非電源かつ非接地の端子が３相引外しとなるた
め、実質上単相再閉路が不可能になる不具合が生じる。

その対策として知￥８車故検出用の不足電圧継電器ＵＶ
−５を１相欠相時に動作させない程度の低い整定値にす
る方法が考えられる。しかしながらこのような方法は実
際の短絡事故時において、その検出感度低下を招くこと
になり芳しくない。

し発明の目的］ 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的
は単相再閉路を含む再閉路機能を有するパイロット継電
装置において、片端正相非電源かつ非接地の系統でもそ
の１相地絡事故時、短絡事故検出感度を低下させること
なく、事故相のみを引外して単相再開路を確実に行わせ
ることができるパイロット継電装置を提供することにあ
る。

［発明の概要］ 本発明は上記目的を達成するために単相・３相再閉路を
含む再閉路機能を備えた送電線を保護するパイロット継
電装置において、背後正相非電源かつ非接地の端子は単
相再閉路しゃ断時、その引外し相と他の健全相との間の
線間電圧を入力とした不足電圧継電器の出力を再開路無
電圧時間中トリップ指令記憶によって無効とするように
構成したものである。

［発明の実施例］ 本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第４図はＡ端、Ｂ端間の送電線Ｌ１と８端における電源
フィーダ１２．Ｌ３及び負荷フィーダＬ１１、Ｌｌ２か
ら成る本発明の保護継電装置が適用される系統構成を示
している。ここでＣＢ−ＩＡ、ＣＢ−ＩＢ、ＣＢ−２８
，ＣＢ−１１８，ＣＢ−１２Ｂはしｔ断器、ＬＳ−ＩＢ
、１８−２８．ＬＳ−３８、ＬＳ−１１８、ＬＳ−１２
Ｂは線路用開閉器、ＣＴ−ＩＡ　、ＣＴ−１３は変流器
、ＰＴ−ＩＡ、ＰＴ−ＩＢは計器用変圧器、Ｒｙ−Ａ　
、ＲＶ−ＢはＡ　、Ｂ端の方向比較搬送保護継電装置、
Ｔｌｌ　Ａ、ＴＬ−８は搬送端局装置である。そして本
発明の送電線Ｌ１の保護システムにおいては、Ａ端は第
２図ａの搬送保護継電装置Ｒｙ　Ａと同一の用件しシー
ケンスであり、またＢ端は搬送保護継電装置ＲＶＢの用
件しシーケンスブロック図で、その構成は第５図に示す
とおりであり、第２図すの破線部を改良したものである
。

ＵＶ−５は第２図すと同じく線間電圧を入力とする短絡
事故検出用の不足電圧継電器、Ｒ，Ｓ、Ｔ相用件し指令
記憶は各桁毎にしゃ断器への用件し指令を記憶し、再投
入指令あるいは最終しゃ断まで保持している内容である
。Ａ　Ｎ　Ｄ　１０１〜１０５はアンド論理、０ＲＩＯ
１〜１０１はオア論理、ＴＮＩ−１１０１〜１０７はイ
ンヒビット論理を示す。

尚ＣＢ、ＬＳの記号の内容は第４図と対応している。ま
た、Ｇｏは地格外部方向継電器、ＵＶ−Φは相電圧を入
力した不足電圧継電器、ＯＶＧは零相電圧を入力とした
地絡過電圧継電器であり、既に第２図ｂ　Ｉｎ　Ｂのブ
ロック図で説明したところである。そして保護回路の条
件としてＡ端は背後正相電源有り、かつ図示していない
が主変圧器は接地端、Ｂ端は送電線Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３よ
り受電しているが、送電線Ｌ１１．　Ｌ１２により負荷
を供給し、かつ図示していないが主変圧器は非接地端で
ある。

次に本発明の一実施例の作用について説明する。

第５図において信号ｆａが１″となるのは、送電線Ｌ　
２．　Ｌ　３のしゃ断器ＣＢ−２８，ＣＢ−３Ｂあるい
は線路開閉器ＬＳ−２８，ＬＳ−３Ｂが開放して送電線
Ｌ　２．　Ｌ　３が休止運用の場合である。

送電線１ｉ　、Ｌ２　、Ｌ３の内Ｌ　２．　Ｌ　３はし
ゃ断器又は線路開閉器を開放してＬｌのみ運用の場合即
ち送電線Ｌ１のＢ端は背後の正相電源がなく完全負荷端
でありかつ非接地端であり、信号ｆａは１１１　Ｉ＋で
ある。この運用状態において送電線Ｌ１の保護区間内部
にＲ相１相地絡事故が発生すると既に第２図のブロック
図において詳述した如く両端ともしゃ断器が用件される
。

Ｒ相しゃ断器が用件された途端、Ｂ端の電圧はＲ相１相
欠相により第３図Ｃの電圧ベクトル図を呈し、Ｒ８，Ｔ
Ｒの線間電圧を入力とする短絡事故検出用不足電圧継電
器ｕｖ−ｓ、、ｕｖ−ＳＴえが動作する。すなわち、Ｉ
ＮＨｌｏｌ　、ＩＮＨ１０３の一方の端子に論理信号１
が入力する。

しかし最初の事故でのＲ相用件し指令記憶信号と送電線
１２．　Ｌ　３とも休止運用により、不足電圧継電器Ｌ
Ｊ　Ｖ　−ｓ、、ＬＪ　Ｖ　−Ｓｒえの出力による用件
し企図を阻止する。すなわち、送電線Ｌ２　．１３の休
止運用とＲ相用件し記憶によりＡ　Ｎ　Ｄ　１０２が成
立し、ＯＲ１０３及びＯＲ１０５を経てＩＮ）４１０１
及びＩ　Ｎ　Ｈ１０３の他方の端子に論理信号１が入力
することになりＩ　Ｎ　Ｈ１０１及びＩ　Ｎ　Ｈ１０３
はいずれもインヒビット条件が成立しないこととなるの
でＩ　Ｎ　Ｓ　１０４への論理入力はＯとなり３相引外
しに至らない。そして不足電圧継電器ＵＶ−５に７要素
による用件し企図のみが構成され、Ｓ、Ｔ２相連系の単
相再開路無電圧時間中におけるＳＴ相短絡保護を可能と
している。更に単相再開路無電圧時間中、不足電圧継電
器ｕｖ−ｓ　、ｕｖ−ｓＴ、。

Ｐ、Ｓ 要素の不要出力で地絡事故を阻止しないように論理回路
を構成している。これにより１相地絡事故時、地絡事故
相が用件された後の単相再開路無電圧時間中、非電源端
であるＢ端の残り２相の不要例外しを阻止するとともに
、２相連系中の内部事故保護をも可能とする。

尚、１相地格事故時事故相が用件された後も非電源端の
Ｂ端は零相電圧が発生して地絡非電源引外し企図を行う
が、相電圧を入力とした地絡相選別用の不足電圧継電器
ＵＶ−Φが健全相については不動作なので不要な引外し
を行わない。

２相連系の単相再開路無電圧時間中の内部事故は、電源
端Ａ端の内部方向継電器が動作し搬送波ｆａを停止し、
かつ非電源端Ｂ端が自端用外し企図を行い引外しが可能
である。

以上の如く本発明は、背後正相非電源かつ非接　“地端
の端子のみ保護区間内部１相地絡事故しゃ断時、事故相
とから成る線間電圧を入力とした不足電圧継電器の出力
を無効にするものである。これにより１相地絡事故引外
し時非電源端側の不要３相引外しを阻止して単相再開路
を可能とするとともに、単相再開路無電圧時間中の保護
機能を損なわず連系２相の保護区間内部事故に対して搬
送用外しが可能となる。

以上説明したように、本発明は高抵抗接地系において通
常接地電気所は固定されていることから、背後正相電源
の有無を他の電源（受電線）のＣＢ、ＬＳ状態から得る
方法としたが、あらかじめ正相非電源、非接地が運用で
判明する場合は非電源端に操作スイッチを設けて、１相
地絡事故引外し時地格事故相とから成る線間電圧を入力
とする不足電圧継電器の出力を無効にしてもよい。

尚、本発明は片端が非電源扱い固定で説明したが、非電
源用外し企図を有している片端可変電源扱いおよび両端
可変電源扱いにも適用できる。また、本発明では電力線
搬送波を用いての’　ＯＮ　””　ＯＦ　Ｆ”方式とし
たが他のマイクロ搬送、通信搬送の伝送手段及びＦＳ変
調等他の変調方式を用いた方向比較あるいは転送用外し
の搬送保護継電装置においても本発明を適用できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、背後正相非電源かつ非接地の端子のみ
単相再開路しゃ断時、線間電圧を入力とする不足電圧継
電器の出力を無効にして不要３相引外しを防止しかつ２
相連系に対する保１［能を損なわないので、非電源系統
に対しても単相再開路が適用され停電を生じることなく
安定した送電供給を可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は高抵抗接地系の保護系統図、第２図〆毒ヰキヰ
は従来の方向比較搬送継電装置の引外し構成を示す電源
端側および非電源端側のブロック図、第３図は系統のベ
クトル図、第４図は本発明の方向比較搬送継電装置が適
用される系統構成図、第５図は本発明の一実施例の引外
し構成を示すブロック図である。 ＳＩ・・・短絡内部方向継電器 ＳＯ・・・短絡外部方向継電器 Ｇｌ・・・地絡内部方向継電器 ＧＯ・・・地格外部方向継電器 ＯＶＧ・・・地絡過電圧継電器 ＵＶ−５・・・短絡不足電圧継電器（Δ入力）ＵＶ−Φ
・・・地絡相選別不足電圧継電器（入力）ＣＢ・・・し
ゃ断器　、ＬＳ・・・線路開閉器ＣＴ・・・変流器　、
　ＰＴ・・・計器用変圧器ＡＮＤ・・・アンド論理、Ｏ
Ｒ・・・オア論理ｌＮｌ−１・・・インヒヒット論理 ＮＯＴ・・・ノット論理

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単相・３相再閉路を含む再開路機能を備えた送電線を保
   護するパイロット継電装置において、背後正相非電源か
   つ非接地の端子は単相再開路じゃｌＩｉ時、その引外し
   相と他の健全相との間の線間電圧を入力とした不足電圧
   継電器の出力を再開路無電圧時間中トリップ指令記憶に
   よって無効とするように構成したことを特徴とするパイ
   ロット継電装置。