JPS608518Y2 - 表示線保護継電装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は多端子線路を保護し得る表示線保護継電装置
に関するものである。

周知のように表示線による線路保護は２端子までは電圧
反抗式、電流循環式の何れの動作原理でも採用し得るが
、３端子になると電圧反抗式では電圧値制限回路の存在
が外部事故時に無視できない誤差出力を出すため、電流
循環式に頼らざるを得ない。

ところが電流循環式を３端子系に用いると２端子貫通外
部事故時に表示線インピーダンスが無視し得ないため、
各端に動作入力が入る。

この時、貫通している端子は貫通電流に比例した抑制入
力を受けるので誤動作の心配はないが、無電流端では抑
制入力がなく動作入力のみが入り、誤動作しやすくなる
。

このため現在では表示線による多端子系の保護は３端子
が限界で４端子以上は原理的に不可能とされている。

以下このことにつき、図に従って詳細に説明する。

第１図は従来の３端子系表示線保護継電装置を示す回路
図で、Ａ、 Ｂ、 Ｃは各端電気所、１はこれらＡ、Ｂ
、Ｃ各端電気所間に張設された被保護線路であり、Ｏは
その分岐点を示す。

２Ａ、２Ｂ、２ＣはＡ、 Ｂ、 Ｃ各端の線路１に挿入
された変流器、３はこれら各端変流器の２次出力を互い
に相手端との間に伝送し合うための表示線、４Ａ、４Ｂ
、４Ｃは上記各端変流器２Ａ、 ２Ｂ、 ２Ｃの２次
回路にそれぞれ設けられた飽和トランス、５Ａ、５Ｂ、
５Ｃは後述する各端継電要素を上記表示線３側の高圧か
ら守るための絶縁トランス、６Ａ、６Ｂ、６Ｇは各端に
設けられた抑制コイル、？Ａ、７Ｂ、７Ｃは同じく動作
コイルであり、６Ａ、７ＡによりＡ端の表示線継電要素
８Ａが、６Ｂ、７ＢによりＢ端の表示線継電要素８Ｂが
、６Ｃ，７ＣによりＣ端の表示線継電要素８Ｃがそれぞ
れ構成される。

さて第２図は３端子系においてＡ−Ｂ端貫通外部事故Ｆ
が生じた場合の電流の方向を示す図であり、第３図はこ
の時の表示線３における電圧分布を示している。

このＡ−Ｂ端貫通外部事故Ｆの場合、Ａ、 Ｂ各端では
飽和トランス４Ａ、４Ｂの２次側にＥなる電圧がそれぞ
れ発生するから、表示線３の中心点では誤差電圧は零と
なるが、実際には表示線３自身のインピーダンスが存在
する関係上、各端動作コイル？Ａ、７Ｂにはそれぞれｅ
なる誤差入力が存在する。

Ａ、 Ｂ端ではこの誤差入力を受けても抑制コイル６Ａ
、６Ｂに大なる両端の電流が流れているから誤動作の心
配はないが、無電流端であるＣ端では抑制入力がなく上
記誤差入力のみを受けることになって誤動作方向に傾く
。

つまりＣ端の分岐点ＯがＡ、 Ｂ間の中心点に存在する
なら、誤差入力は零であって問題ないが、中心点にない
ことが普通であるから、上記Ａ、Ｂ各端におけるｅはと
ではないが、誤差入力は必らず存在する。

しかもこのＣ端誤動作の傾向は上記電圧Ｅが大きいほど
顕著となる。

そこで通常飽和トランス４Ａ、４Ｂの飽和現象を利用し
て、Ａ−Ｂ端貫通外部事故にあっても飽和トランス４Ａ
、４Ｂの２次側に発生する電圧Ｅが一定値以下になるよ
うにしている。

このように各端変流器からの入力を飽和トランスに受け
ることにより、かろうじて無電流端の誤動作を防止して
いる。

ところがこのような飽和トランスを用いると、第４図の
ようにＣ端側で内部１１点、外部Ｆ２点の多重事故時に
は、同図の矢印で示す方向に向かってＡ、 Ｂ端に流入
電流が、Ｃ端に流出電流がそれぞれ流れ、特にＣ端には
Ａ端電流■６とＢ端電流■８の和電流（ＩＡ＋ＩＢ）か
ら内部Ｆ□点に流る電流を差し引いた電流が外部Ｆ２点
を経て流れるので、このＦ２点を流れる電流が大きいと
、Ｃ端に大きな抑制がかかる。

すなわちＣ端に入る抑制入力がＡ、 Ｂ端の合成値とな
り、他方動作入力は各端同一となる関係上、Ｃ端が動作
しにく）なり、誤不動作の方向へ傾く。

このため上記第１図の３端子系表示線保護継電装置は、
互いに相反する関係にある上記両方の不都合が最小とな
るように調整することにより７、かろうじて所望の保護
動作に供じている。

したがって線路が４端子以上になると、上記第１図の装
置ではその原理上保護動作が不可能となる。

この不都合を解決するため、動作コイルは従来のま）と
して抑制回路に次のような策を施した、いわゆる直流最
大値抑制方式と移される多端子保護方式が提案された。

直流最大値抑制方式とは、各端変流器の２次出力を整流
し、この各端整流出力を別置された第２の表示線を介し
て互いに並列接続することによりそのうちの最大値を取
り出し、この最大整流出力により各端の抑制コイルを附
勢するものとして４端子以上の線路の保護にも適用でき
るようにした保護方式である。

第５図はこの直流最大値抑制方式の一例を示す回路図で
あり、図において９Ａ、９Ｂ、９ＣはＡ、 Ｂ、 Ｃ各
端変流器２Ａ、２Ｂ、２Ｃの２次回路に挿入された抑制
用変成器、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＯＣはこれら変成器の２
次出力電流を整流する整流器であり、この各端整流器は
図示のとうり別置された抑制用表示線１を介して互に並
列に接続される。

したがってこの抑制用表示線１１に流れる電流は各端整
流電流のうちの最大の電流が流れることになる。

故にこの表示線１１に設けられた各端の抑制コイル６Ａ
、６Ｂ、５Ｃは上記最大の整流出力により附勢されるこ
とになる。

したがってこの第５図の方式によれば、上記第２図Ｃ端
の如き非電源端（無電流端）にも確実に抑制力を供給す
ることが可能となるから、第２図のようなケースにあっ
ても所望の動作が期待でき、また第１図で述べた飽和ト
ランスを設ける必要もないから第４図のケースにおいて
も何等の問題なく所望の保護動作を期待でき、同様の理
由から従来不可能とされた４端子系以上にも適用できる
ことになった。

なお第５図中１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは抑制用表示線１
１に誘導される高圧が継電要素側へ侵入するのを阻止す
るための中和トランス１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃはこの中
和トランスを交流的に接地するための接地用コンデンサ
である。

即ち、中和トランス１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃと接地用コ
ンデンサ１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、それぞれ対となっ
て抑制用表示線１１に他から誘導される高電圧を抑制す
る回路を構成するものである。

従って、一対の中和トランスと接地用コンデンサは抑制
用表示線１１に誘導される電圧が、あまり高くなると回
路の保護上好ましくないので設けられる保護回路に過ぎ
ず、回路保護設計上の問題を解決するためのものであり
、Ａ端、Ｂ端、Ｃ端における電流のうち最大のものを選
択し、これをすべての端子に対して抑制力として与える
第５図に示す方式において本質的なものではない。

上記のように第５図によれば概ね満足すべき保護動作が
期待できるが、次の点で従来装置と同様の不具合があっ
た。

つまり被保護線路１が直接接地系統と同一鉄塔に付加さ
れる場合、この相手回線事故時の過大零相電流によって
表示線３，１１に誘導される電圧が継電要素を誤動作さ
せる点である。

即ち第５図において、表示線３，１１に誘導される電圧
は抑制側には交流分として入るために殆んど抑制効果を
発揮しないのに対し、動作側に対しては直接動作入力と
なり、継電要素を誤動作させてしまうのである。

この考案はこの点に鑑みなされたもので、誘導電圧を抑
制側に積極的に利用することにより、誘導電圧による誤
動作を防止しようとするものであり、第６図にその一実
施例を示す。

第６図はこの考案による１端子分（Ａ端子）のみの回路
構成を示すものであり、他の端子も全く同様に構成され
る。

さて第６図中、１４Ａはリアクトル及びコンデンサから
なる基本波に共振する直列共振回路、１５Ａはこの直列
共振回路に流れる電流を変成する変成器、１６Ａはこの
変成器の出力を整流する整流器、１７Ａは抑制コイル６
Ａへの逆極性入力が入るのを阻止するためのダイオード
である。

即ち、上、下線に誘導される基本波交流分は直列共振回
路１４Ａを介して抑制コイル６Ａに印加されるが、この
際交流入力の一部は抑制コイル６Ａ側にも流れ、ダイオ
ードが無い場合、抑制コイル６Ａの入力が正、負に変動
し、不安定現象を引き起す要因となるので、ダイオード
１７Ａを入れ、正方向の入力のみを抑制コイル６Ａに入
れるようにしたものである。

このような回路構成とすることにより、実際の動作判定
に用いられる抑制側直流分は直列共振回路１４Ａ中のコ
ンデンサでカットされるから継電要素は直列共振回路の
付加により正常動作が阻害されることはない。

ところが抑制用表示線１１に誘導される電圧は基本波交
流分が殆んどであるから直列共振回路１４Ａ、変成器１
５Ａ及び整流器１６Ａから成る回路により導出された電
流は誘導電圧にはＳ゛比例たものとなり、この電流で抑
制コイル６Ａを附勢するから、継電要素は本来の正常動
作による抑制力の外に誘導電圧に応じた抑制力が付加さ
れること）なり、したがって誘導電圧による誤動作を回
避することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表示線継電装置を示す回路図、第２図及
び第４図は第１図の被保護線路を流れる電流の方向を示
す図、第３図は第１図の被保護線路の電圧分布を示す図
、第５図は直流最大値抑制保護方式と称される表示線継
電装置を示す回路図、第６図はこの考案の一実施例を示
す回路図であり、 図中１は被保護線路、２は変流器、３は動作用表示線、
６は抑制コイル、７は動作コイル、１０は整流器、１１
は抑制用表示線、１２．１３はこの抑制用表示線に生ず
る誘導高電圧を防止するための誘導高圧防止用接地回路
を構成する中和トランス及び接地用コンデンサ、１４は
リアクトルとコンデンサからなる直列共振回路、１５は
変成器、１６は第２の整流器である。 なお各図中同一符号は同一または相当部分を示すものと
する。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 被保護線路各端の電流を互いに相手端に伝送し合うため
   の第１の表示線と、この第１の表示線に流れるベクルト
   和電流により付勢される動作コイルと、上記各端電流を
   それぞれ整流する整流器と、この各端整流器の整流出力
   を互いに並列接続して最大の整流出力を導出するための
   第２の表示線と、この第２の表示線に流れる最大の整流
   出力により附勢される抑制コイルと、この抑制コイルと
   並列接続された基本波に共振するりアクドルとコンデン
   サとからなる直列共振回路およびこの直列共振回路に１
   次側が直列に接続された変成器と、この変成器の２次側
   電流を整流して上記整流器の出力と同方向に上記抑制コ
   イルを附勢する第２の整流器と、上記抑制コイルに直列
   に接続されたダイオードとを備えた表示線保護継電装置
   。