JPS6255373B2

JPS6255373B2 -

Info

Publication number: JPS6255373B2
Application number: JP55121367A
Authority: JP
Inventors: Kunio Matsuzawa; Fumio Ando; Michiharu Abe
Original assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Priority date: 1980-09-02
Filing date: 1980-09-02
Publication date: 1987-11-19
Also published as: JPS5746620A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電力系統を保護する保護継電装置に係
わり、特に高抵抗接地系で常時零相電流が環流し
ている系統での地絡事故に対する保護を行なう地
絡保護継電装置に関する。第１図は高抵抗接地系と直接接地系の併架系統
の一般的な構成を、第２図は地絡方向リレーを設
置した高抵抗接地系平衡２回線の系統構成を、第
３図は第２図における従来の地絡方向リレーの位
相特性を夫々示すものである。上記各図におい
て、ACは電源、Tr１，Tr２は変圧器、Ｒは高抵
抗、BUS_A、_Bは各端子Ａ，Ｂの母線、１Ｌ，２
Ｌは１号、２号回線、CT_A、_Bは変流器、
DG_(A)，DG_(B)は地絡方向リレーで、夫々図示の
ように構成されている。かかる構成において、第１図に示すように高抵
抗接地系154KVと、直接接地系275KV系が併架さ
れている場合（第１図の“Ａ”区間）上位系の回
線が例えば１回線停止しているケースでは、上位
系と下位系との相互コンダクタンスのアンバラン
スが大となり、下位系である154KV系に第２図に
示すように横循環電流の零相電流Ｉ_OCが環流す
る。そして、この場合における零相電流Ｉ_OCは次
式にて与えられる。Ｉ_OC＝回線間零相循環電流発生率（KV／KV）×上位回線潮流（KA）×併架率（PU） ……(1) ところで、いまこのような系統における２号回線
２ＬのＢ端子至近端に“Ｆ”の如き地絡事故が発
生すると、この場合における上記零相電流Ｉ_OCと
抵抗接地電流Ｉ_OR(1L)（１号回線１Ｌより流れ込
む抵抗器電流）と関係が｜Ｉ_OC｜＞｜Ｉ_OR(1L)｜
となり、Ｂ端子に設置された地絡方向リレー
DG_(B)は外部事故であるにもかかわらず、内部事
故であると誤判定して系統がミストリツプされて
しまうことになる。つまり、第３図に示す如く２
号回線２Ｌの“Ｆ”点事故時において、零相電圧
Ｖ_Oの抵抗接地電流（事故電流）Ｉ_OR(1L)、零相
電流Ｉ_OCの関係が｜Ｉ_OR(1L)｜＜｜^*Ｉ_OC｜（＊
Ｉ_OCは零相電圧Ｖ_Oと同相方向の有効分にて表わ
す）である場合には、１号回線１Ｌに設置された
Ｂ端子の地絡方向リレーDG_(B)は、〓Ｖ_O∧（〓Ｉ_OC
＋〓Ｉ_OR(1L)）が０゜方向にあり内部事故であると
誤判定することになる。そのため、このような不
具合を防止するためには、従来方式の地絡方向リ
レー（零相電圧Ｖ_Oと零相電流Ｉ_Oとの位相関係の
みの判定原理で動作するリレー）においては、第
３図に示す最小動作値（電流）Ｉ_OPをＩ_OCよりも
大きくするようにすればよい。しかしながら、こ
のような対策を講じた場合には、最小動作値Ｉ_OP
を大きくするために、事故判定の検出感度が著し
く低化してしまうことになる。例えば、最大零相
電流Ｉ_OC(nax)＝100(A)、抵抗接地電流Ｉ_OR＝500
(A)の系統においては、第３図に示す最小動作値Ｉ
_OPを零相電流Ｉ_OCで誤動作しないようにする為
に、Ｉ_CO×1.5倍（1.5はマージン）とすると、以
下の(2)式及び(3)式からも分かるように1/3地絡事
故の検出が不可能となつてしまう。すなわち、1/
３地絡事故時における１号回線１Ｌ当たりの事故
電流Ｉ_OR(1L)は(2)式にて与えられる。Ｉ_OR(1L)＝500(A)×１／３×１／２≒80(A) ……(2) 故に、Ｉ_OP（Ｉ_OC×1.5＝150(A)）＞Ｉ_OR(1L)……(3) ここで、1/2：１号回線１Ｌ当たりの電流 1/3：1/3地絡事故を夫々意味するものである。本発明は上記のような欠点を解決するために成
されたもので、その目的は常時零相循環電流が存
在するような高抵抗接地系統においても、その事
故を高感度に検出して系統を確実に保護すること
ができる地絡保護継電装置を提供することにあ
る。まず、本発明の考え方の基本となる感度可逆走
査方式の基本原理について、図面を参照して述べ
る。感度可逆走査方式とは、自端の地絡方向リレ
ー（以下、６７GIと称する）の動作条件（“動
作”かもしくは“不動作”）と相手端からのキヤ
リヤ受信条件とにより、６７GIの感度を６７GI
が動作している側の端子は“不動作側”に、また
不動作である側の端子は“動作側”に夫々走査さ
せ、全端子の６７GIによるキヤリヤ発信が停止
した場合にトリツプ条件が成立するような方式で
ある。ここで、感度走査される相手端からのキヤ
リヤ受信条件とは、３端子以上の場合ではその１
端子を選定する事になるが、この点については後
述する。また、上述した点をまとめると以下に述
べる如くとなる。 (イ) トリツプ条件…全端子のキヤリヤが“０”
（６７GI動作）になつた時点で、全端子が同時
トリツプとなる。

【表】〓なるまでの間
なお、ここで流入端、流出端とは以下のよう
に定義されるものである。流入端…零相電圧Ｖ_Oと零相電流Ｉ_Oの位相差が
±90゜未満である端子。流出端…零相電圧Ｖ_Oと零相電流Ｉ_Oの位相差が
±90゜以上の端子。 (ハ) 感度走査条件第４図は感度走査制御される場合の、６７
GIの位相特性を示すものであり、正方向およ
び負方向の感度走査条件は、夫々次のように与
えられるものである。〔A〕正方向感度走査第４図に示す位相特性で、正方向に感度走
査（０点よりの方向に動作域が動く）され
る条件は、以下で与えられる。つまり、正方
向感度走査は自端のキヤリヤ発信なしで（自
端６７GI動作）、かつ対向する端子よりのキ
ヤリヤ受信（“１”）条件が成立したときに行
なわれるものである。換言すれば、自端が流
入端子（Ｖ_O∧Ｉ_Oが同位相方向）で、対向端
子が流出（Ｖ_O∧Ｉ_Oが180゜方向）している
ときである。〔B〕負方向感度走査第４図に示す位相特性で、負方向に感度走
査（０点よりの方向に動作域が動く）され
る条件は、以下で与えられる。つまり、負方
向感度走査は自端のキヤリヤ発信あり
（“１”）で（自端の６７GI不動作）、かつ対
向端子よりのキヤリヤ受信条件が零（“０”）
のときに行なわれるものである。換言すれ
ば、自端が流出端子（Ｖ_O∧Ｉ_Oが180゜方
向）で、対向端子が流入（Ｖ_O∧Ｉ_Oが同位相
方向）しているときである。本発明は上述したようなキヤリヤ受信及び発信
条件信号に基づく、感度可逆走査方式によつて系
統の地絡事故の保護を行なおうとするものであ
る。以下、上記のような考え方に基づいた本発明の
一実施例について、示す図面を参照して説明す
る。第５図ａ及びｂは、本発明による地絡保護継
電装置の構成をブロツク的に示したものである。
第５図ａにおいて、１は図示しない電力系統の零
相電流Ｉ_Oと、後述する可逆積分要素２の出力電
気量∫_DCとを入力としこれらを加算してＩ_O′なる
出力電気量を得る加算回路、３はこの加算回路１
の出力Ｉ_O′と上記電力系統の零相電圧Ｖ_Oとを導
入して、方向判定を行なうその詳細を後述する方
向判定要素である。また、INH１は自端キヤリヤ
信号S₁、対向端からのキヤリヤ信号S₂を夫々その
インヒビツト端子、ゲート端子入力とするインヒ
ビツト回路、INH２は対向端からのキヤリヤ信号
S₂、自端キヤリヤ信号S₁を夫々そのインヒビツト
端子、ゲート端子入力とするインヒビツト回路
で、この各インヒビツト回路INH１，INH２の出
力を、夫々上記可逆積分要素２へ正方向、負方向
の感度走査信号Ｓ_P，Ｓ_Nとして送出するものであ
る。更に、４は上記自端キヤリヤ信号S₁、対向端
からのキヤリヤ信号S₂及び上記可逆積分要素２の
出力∫_DCとを導入するその詳細を後述するリセツ
ト回路で、上記可逆積分要素２の出力∫_DCを基に
全端子の自端キヤリヤ信号S₁，S₂が、共に“１”
となつたことを検出して可逆積分要素２の出力∫
_DCを零にリセツトする如きリセツト信号Ｒを送出
するものである。一方、第５図ｂにおいてトリツ
プ回路としてのNORは、自端キヤリヤ信号S₁、
相手（ｎ−１）端からの全キヤリヤ信号S₂′を
夫々入力とするノア回路で、そのノア出力をトリ
ツプ出力Ｔ_Pとして送出するものである。つま
り、自端のキヤリヤ信号S₁と相手側全端子（ｎ−
１）からのキヤリヤ信号S₂′が、共に“０”の時
その出力を“１”なるトリツプ出力Ｔ_Pとして送
出するものである。なお、前述において加算回路
１及び方向判定要素３より、６７GIを構成して
いるものであり、また６７GIの出力が“１”な
る時には自端のキヤリヤ信号S₁は“０”、反対に
６７GIの出力が“０”の時には自端キヤリヤ信
号S₁は“１”となるようにしている。第６図は上記方向判定要素３の詳細な構成をブ
ロツク的に示したものである。図において、３１
は前記加算回路１の出力Ｉ_O′を“１”、“０”の方
形波信号に変換する方形波変換回路である。ま
た、３２は前記系統の零相電圧Ｖ_Oをシフトして
90゜（電気角）遅れの電気量Ｖ_Oε^-j90゜を得る
位相シフト回路、３３は位相シフト回路３２の出
力Ｖ_Oε^-j90゜を導入し、この電気量Ｖ_Oε^-j90゜
が負より正に変化する零点において、１（ｍｓ）
程度のサンプリングパルスＰ_Sを発生するサンプ
リングパルス発生回路である。一方、３４は上記
方形波変換回路３１及びサンプリングパルス発生
回路３３の各出力を導入するアンド回路で、その
出力を連続信号に変換するオフデイレイタイマ３
５（限時時間ｔ_Dは（１サイクル）＋（マージン）
で例えば25ｍｓ程度）を介し、方向判定要素３の
出力として送出するように構成する。ここで、上
述した方向判定要素３の動作タイムチヤートを示
すと、第７図ａ及びｂ、また位相特性を示すと第
８図の如くなる。なお、第７図ａ，ｂにおいてＶ
_O，Ｉ_O′，Ｖ_Oε^-j90゜は上記各電気量、S₃₁，
S₃₃，S₃₅は夫々方形波変換回路３１、サンプリン
グパルス発生回路３３、オフデイレイタイマ３５
の各出力を表わすものである。また、第５図及び
第６図の構成より得られる動作域は、第８図の位
相特性に示す如く、相位電圧Ｖ_Oに対し±90゜に
て与えられることになる。但し、この場合第８図
に示す位相特性は、第５図における可逆積分要素
２の出力∫_DCが零の時の特性を示すものである。第９図ａ及びｂは、前記リセツト回路４及び可
逆積分要素２の詳細な構成を示すものである。ま
ず、第９図ａのリセツト回路４において、４１は
前記全端子のキヤリヤ信号S₁，S₂を入力とするア
ンド回路、４２はアンド回路４１の出力にて付勢
され、その限時時間ｔ_e（例えば10ｍｓ）経過後
に動作するオンデイレイタイマである。また、４
３は前記可逆積分要素２の出力∫_DCが“正”方向
であるか“負”方向であるかを極性判別回路で、
出力∫_DCの極性が“正”方向の時には“１”を逆
に“負”方向の時には“０”をその出力として送
出するものである。４４は上記オンデイレイタイ
マ４２及び極性判別回路４３の各出力を入力とす
るアンド回路、４５は上記極性判別回路４３、ア
ンド回路４１の出力を、夫々インヒビツト端子入
力、ゲート端子入力とするインヒビツト回路であ
る。更に、４６はアンド回路４４及びインヒビツ
ト回路４５の各出力を入力とするオア回路、４７
は上記オア回路４６の出力が“１”である時に駆
動されるリレードライバ回路で、その出力により
補助リレーＸを付勢するように構成する。第９図ｂは、前記可逆積分要素２の一構成例を
示すものであり、抵抗Ｒ、コンデンサＣ、演算増
幅器IC、定電圧ダイオードZD₁，ZD₂及び上述し
た補助リレーＸの常用接点Ｘ_aにより、図示の如
く構成する。また、かかる構成の可逆積分要素２
の出力S₂₂（∫_DC）は、第１０図ａ，ｂにて示す
ように入力S₂₁に対して、コンデンサＣと抵抗器
Ｒの積分時定数にて定まる信号となり、その飽和
値（＋）∫_LIまたは（−）∫_LIは定電圧ダイオー
ドZD₁またはZD₂の順方向電圧Ｖ_F1またはＶ_F2に
て定まるものである。次に、夫々の方向への感度走査時の応動につい
て説明する。〔A〕正方向感度走査時前述した様に、正方向感度走査条件より対向
様子からのキヤリヤ受信S₂＝“１”、Ｖ_O∧Ｉ_O′
＝０゜とすると、第５図および第６図において
零相電圧Ｖ_Oより位相シフト回路３２にて導出
される電気量Ｖ_Oε^-j90゜によつて、サンプリ
ングパルス発生回路３３で生ずるサンプリング
パルスＰ_Sが“１”であるときは、零相電流Ｉ_O
と可逆積分要素２の出力（＋）∫_DCとの加算回
路１で得られる加算電気量Ｉ_O′が正となる為、
方形波変換回路３１の出力は“１”である。これにより、アンド回路３４の出力は“１”
となつてオフデイレイタイマ３５の限時時間ｔ
_Dだけ引延ばされ、６７GIの出力は連続的な
“１”信号が得られる。一方、可逆積分要素２
はキヤリヤ受信信号S₂が“１”でかつ自端のキ
ヤリヤ信号S₁（第５図では６７GIの出力が
“１”のときは前述したように自端のキヤリヤ
信号は“０”となり、反対に６７GIの出力が
“０”のときは自端のキヤリヤ信号S₁は“１”
となる）が“０”であり、インヒビツト回路
INH１の出力は“１”となる。そして、この可
逆積分要素２の入力信号としてのインヒビツト
回路INH１の出力信号が“１”であるケースで
は、第９図ｂにおいてその入力信号S₂₁が正方
向（＋）信号となり、第１０図ａに示す如くそ
の出力信号S₂₂は負方向にコンデンサＣ、抵抗
Ｒで定まる時定数にて出力として電圧信号
（＋）∫_DCが出力されるものである。また、こ
の出力信号（＋）∫_DCは前記した様に第５図に
おける加算回路１にて零相電流Ｉ_Oと加算さ
れ、第７図ａに示す如くサンプリングパルス発
生回路３３の出力S₃₃が“１”であるときにＩ_O
＋（＋）∫_DCが“１”であれば６７GIの出力は
“１”であるが、Ｉ_O＋（＋）∫_DCが“０”また
は負になると６７GIの出力は“０”となる。
以上の様に、第４図に示す位相特性で正方向に
感度走査される限界値はＩ_Oと（＋）∫_DCが等
しくなつた箇所で定まり、流入端６７GIの動
作継続時間ｔ_Aは第７図ａのタイムチヤートに
示す如くとなる。一方、第４図に示す位相特性
は可逆積分要素２の出力∫_DCが零である時点で
説明すると、零相電圧Ｖ_Oに対して零相電流Ｉ_O
が±90゜の領域で出力Ｐ_Sと出力Ｉ_O′の出力が
“１”である時間が成立する事により、第４図
に示す如く特性で与えられる。〔B〕負方向感度走査時ここでは、上述した正方向感度走査時の応動
と異なる点についてのみ述べる。前記した様
に、負方向感度走査条件より対向端子からのキ
ヤリヤ受信S₂＝“０”、Ｖ_O∧Ｉ_O＝180゜とする
と、第５図および第６図においてサンプリング
パルス発生回路３３の出力Ｐ_Sが“１”である
ときは、加算回路１にて得られる加算電気量Ｉ
_O′は負となる為、方形波変換回路３１の出力は
“０”である。これにより、アンド回路３４の
出力および６７GIの出力も“０”である。一
方、可逆積分要素２はキヤリヤ信号S₂が“０”
でかつ自端のキヤリヤ信号S₁は“１”（６７GI
の出力が“０”である為）であり、インヒビツ
ト回路INH２の出力が“１”となる。そして、
この可逆積分要素２の入力信号としてのインヒ
ビツト回路INH２の出力信号が“１”であるケ
ースでは、第９図ｂにおいてその入力信号S₂₁
が負方向（−）信号となり、第１０図ｂに示す
如くその出力信号S₂₂は正方向にコンデンサ
Ｃ、抵抗Ｒで定まる時定数にて出力として電圧
信号（−）∫_DCが出力されるものである。ま
た、この出力信号（−）∫_DCは第５図に示す加
算回路１で零相電流Ｉ_Oと加算され、第７図ｂ
に示す如くサンプリングパルス発生回路３３の
出力S₃₃が“１”であるときに、Ｉ_O＋（−）∫_D
_Ｃが“１”になると６７GIの出力は“０”より
“１”に変化する。以上の様に、第４図に示す
位相特性で負方向に感度走査される限界値は、
Ｉ_Oと（−）∫_DCが等しくなつた箇所で定ま
り、流入端６７GIの動作時間ｔ_Bは第７図ｂの
タイムチヤートに示す如くとなる。流入、流出電流の零相電流Ｉ_Oが等しい場合
は、各動作時間ｔ_A，ｔ_Bは同一時間にて与えら
れる（厳密にはｔ_D時間だけ差異が生ずるここ
では無視する）。次に、かかる如く構成した地絡保護継電装置
を、系統に適用した場合の作用について図面を参
照して説明する。 (1) ２端子系における内、外部の各事故に対する
応動。この場合の応動を第１１図に示すような高抵
抗接地系平衡２回線系統を例として述べる。な
お、第１１図においての構成は前記第１図と同
一であるので、同一符号を付してその説明を省
略する。 (イ) 外部事故のケース（第１２図のタイムチヤ
ート参照）。第１１図に示すような“F₂”点外部事故
時のＡおよびＢ端の電流を夫々Ｉ_O(A)および
Ｉ_O(B)とすると、その関係は次のようにな
る。｜Ｉ_O(A)｜＝｜Ｉ_O(B)｜、Ｉ_O(A)∧Ｉ_O(B)＝180゜一方、Ａ端側の６７GI_(A)はＢ端よりのキ
ヤリヤ受信あり（“１”）（６７GI_(B)が不動
作）で、かつ自端の６７GI_(A)が動作となる
ことにより、前述した如く正方向に感度走査
され、Ａ端電流Ｉ_O(A)に見合つた時間ｔ_1(A)
の間だけ６７GI_(A)は、その出力として
“１”を送出してキヤリヤの送出が“０”に
制御される。一方、Ｂ端側６７GI_(B)はＡ端
よりのキヤリヤ受信なし（“０”）（６７
GI_(A)が動作）かつ自端の６７GI_(B)が不動
作であることにより、前述した如く負方向に
感度走査され、Ｂ端電流Ｉ_O(B)に見合つた時
間ｔ_1(B)の間だけ６７GI_(B)はその出力とし
て“０”を送出してキヤリヤの送出が“１”
に制御される。ここで、上述したように｜Ｉ
_O(A)｜＝｜Ｉ_O(B)｜であるため、Ａ端におい
てそのキヤリヤ発信が停止“０”である。時
間ｔ_1(A)と、Ｂ端においてそのキヤリヤ送出
が“１”である時間ｔ_1(B)とは等しく、よつ
て全端キヤリヤ発信停止の条件は成立せず、
不動作、つまりトリツプは行なわれない。ま
た、全端キヤリヤ発信の条件も成立しない
為、第９図ａに示すリセツト回路４のアンド
回路ABの出力は“０”であり、よつて補助
リレーＸは付勢されず可逆積分要素２の出力
∫_DCもリセツトされない。 (ロ) 内部事故時流出のあるケース（第１３図の
タイムチヤート参照）。第１１図に示すような“F₁”点内部事故
時に、図示しない零相循環電流Ｉ_OCによりＢ
端のＩ_O(B)が流出するようなケースでは、第
１３図に示す如く限時トリツプとなるが、Ａ
端の電流Ｉ_O(A)とＢ端の電流Ｉ_O(B)に若干の
差があれば、前述した各時間はｔ_2(A)＞ｔ₂₍
_Ｂ）なる関係となり、確実に全端キヤリヤ停止
の条件が成立してトリツプが行なわれる。こ
のように、内部事故時には零相循環電流Ｉ_OC
の影響を受けずに高感度にトリツプが行なわ
れる。 (2) ３端子系における多事故時のケースに対する
応動。第１４図に示すような高抵抗接地系３端子系
統で、Ｃ端背後に２φＧと１φＧの多重事故が
存在する場合で、２φＧ事故が先行しや断され
るケースを例として述べる。第１４図に示すよ
うな多重事故“Ｆ”時に、１端流入（Ａ端）、
２端流出（Ｂ、Ｃ端）となるようなケースで
も、６７GIの感度走査飽和値を下記(4)式の如
くにする事で確実に正不動作側になる。（＋）∫_LI：（−）∫_LI＝（ｎ−１）：１
……(4) 但し、（＋）∫_LI：正方向感度走査飽和値（−）∫_LI：負方向感度走査飽和値ここで、感度走査飽和値（＋）∫_LI、（−）
∫_LIは、第９図ｂにおける演算増幅器ICの定
電圧ダイオードZD₁，ZD₂の順方向電圧Ｖ_F1，
Ｖ_F2にて夫夫定まり、（−）∫_LI（Ｖ_F2で定ま
る）は内部１φＧ事故での最大流出電流にマー
ジンをもつた値で与えられる。すなわち、３端
子系統構成においてＢ端から流出する最大流出
電流は、第１５図にて示す様に電流端であるＡ
端の一端が休止端となるケースで、非電源端で
あるＣ端至近端内部事故（“Ｆ”点）時で与え
られ、抵抗接地電流Ｉ_Oの1/2に零相循環電流Ｉ
_OCを加算した値を考慮すれば良い。このよう
な、３端子系統構成のときの６７GIの感度走
査キヤリヤ受信条件を下記の如くしたときのタ
イムチヤートを示すと、第１６図に示すように
なる。Ｉ_A，Ｉ_B，Ｉ_Cは２φＧ及び１φＧの多重事
故のケースにおける各端電流、Ｉ_A′，Ｉ_B′，Ｉ
_C′は１φＧの事故のケースにおける各端電流
で、上記端子電流Ｉ_A，Ｉ_B，Ｉ_Cと感度走査飽
和値（＋）∫_LI、（−）∫_LIとの関係は、第１
６図に示すタイムチヤートの如くとする。Ａ端の感度走査…Ｃ端からのキヤリヤ送出Ｂ〃 …Ａ〃Ｃ〃 …Ｂ〃以下に、第１６図に示すタイムチヤートを参
照してこの時の応動を述べる。 …Ａ端流入、６７GI_(A)が動作でキヤリヤ発
信停止、かつＣ端流出で６７GI_(C)が不動作
によりキヤリヤ発信（Ａ端受信）となる為、
正方向に感度走査される。 …Ｂ端流出、６７GI_(B)が不動作でキヤリヤ
発信、かつＡ端の６７GI_(A)が動作によりキ
ヤリヤ発信停止（Ｂ端受信）となる為、負方
向に感度走査される。点…Ｂ端は｜Ｉ_O｜＜｜（−）∫_LI｜によ
り、６７GI_(B)が動作してキヤリヤ発信停
止となる。 …Ｃ端流出、６７GI_(C)が不動作でキヤリヤ
発信、かつＢ端の６７GI_(B)が動作によりキ
ヤリヤ発信停止（Ｃ端受信）となる為、負方
向に感度走査される。点…Ｃ端の感度走査が（−）∫_LIに達する
為、感度走査停止｜（−）∫_LI｜＜｜Ｉ_C
｜となり、Ｃ端は連続してキヤリヤ発信と
なる。一方、Ａ端の感度走査が（＋）∫_LI
に達する為、感度走査停止｜（＋）∫_LI｜
＜｜Ｉ_A｜となり、Ａ端は連続してキヤリ
ヤ発信停止となる。点…２φＧ先行しや断、１φＧ継続事故で
あるこの時点での、各端のキヤリヤ送出状
態は下記の如くとなる。Ａ端…｜（＋）∫_LI｜＞｜Ｉ_A′｜により、
６７GI_(A)が不動作に変化しキヤリヤ発
信。Ｂ端…｜（−）∫_LI｜＞｜Ｉ_B′｜により、
６７GI_(B)が動作で継続してキヤリヤ発
信停止。Ｃ端…｜（−）∫_LI｜＞｜Ｉ_C′｜により、
６７GI_(C)が動作に変化しキヤリヤ発信
停止。 …Ａ端がキヤリヤ発信、かつＣ端がキヤリヤ
発信停止により負方向に感度走査される。 …Ｂ端がキヤリヤ発信停止、かつＡ端がキヤ
リヤ発信により正方向に感度走査される。点…Ｂ端の感度走査値がＩ_B′と等しくなつ
た時点で、感度走査を停止の上６７GI_(B)
が不動作によりキヤリヤ発信停止となる。 …Ｃ端がキヤリヤ発信停止、かつＢ端がキヤ
リヤ発信により正方向に感度走査される。点…Ａ端の感度走査値がＩ_A′と等しくなつ
た時点で、感度走査を停止の上６７GI_(A)
が動作によりキヤリヤ発信停止される。ま
た、Ｃ端の感度走査値がＩ_(C)′と等しくな
つた時点で、感度走査を停止の上６７
GI_(C)が不動作によりキヤリヤ発信され
る。以上のように、全端がキヤリヤ発信停
止となることがない為、第５図ｂのトリツ
プ回路は動作せず、トリツプは行なわれな
い。 (3) ２端子系における内、外部に渡る多重事故時
のケースに対する応動。第１７図に示すような高抵抗接地系２端子系
統で、Ｂ端背後に２φＧと内部Ａ端至近端２φ
Ｇの多重事故が存在するケースで、外部２φＧ
事故が先行しや断（第１７図には図示しない短
絡保護Ryによるトリツプ）されるケースで
の、内部１φＧ事故のトリツプモードについて
述べる。なお、外部２φＧ事故が残つていると
きの各端電流Ｉ_A，Ｉ_Bと、クリヤされた後の電
流Ｉ_A′，Ｉ_B′は以下の如く与えられるものとす
る。Ｉ_A…流入（Ｖ_O∧Ｉ_A＝０゜、｜Ｉ_A｜＜｜（＋）∫_LI｜）Ｉ_B…流出（Ｖ_O∧Ｉ_B＝180゜、｜Ｉ_B｜＞｜（−）∫_LI｜）Ｉ_A′…流入（Ｖ_O∧Ｉ_A′＝０゜、｜Ｉ_A′｜＞｜Ｉ_A｜）Ｉ_B′…流出（Ｖ_O∧Ｉ_B′ ＝Ｖ_O∧Ｉ_OC、｜Ｉ_B′｜＜｜Ｉ_B｜）以下に、第１８図に示すタイムチヤートを参
照してこの時の応動を述べる。 …Ａ端流入、６７GI_(A)が動作でキヤリヤ発
信停止と、かつＢ端流出で６７GI_(B)が不動
作によりキヤリヤ発信（Ａ端受信）となる
為、正方向に感度走査される。 …Ｂ端流出、６７GI_(B)が不動作でキヤリヤ
発信、かつＡ端流入６７GI_(A)が動作により
キヤリヤ発信停止となる為、負方向に感度走
査される。点…Ｂ端の感度走査が（−）∫_LI｜に達す
る為、感度走査停止となる。点…Ａ端の感度走査がＩ_Aに達する為、感
度走査を停止の上キヤリヤ発信となり、全
端キヤリヤ発信となる為、第９図ａに示す
アンド回路４１の出力がＡ端およびＢ端共
“１”となる。また、この場合Ａ端側の可
逆積分要素２の出力は、（＋）∫_DCなる正
方向の出力である為に、極性判別回路４３
の出力は“１”、一方、Ｂ端側の可逆積分
要素２の出力は、（−）∫_DCなる負方向の
出力である為に同じくその出力は“０”と
なる。したがつて、第９図ａにおけるアン
ド回路４４とインヒビツト回路４５の出力
は、流入端であるＡ端ではアンド回路４４
の出力が、一方流出端であるＢ端ではイン
ヒビツト回路４５の出力が夫々“１”とな
る。 …流出端子であるＢ端では、全端キヤリヤが
“１”となつた時点で可逆積分要素２の出力
∫_DCがリセツトされて零点に戻る。 …一方、流入端であるＡ端では、全端キヤリ
ヤが“１”となつた時点より第９図ａにおけ
るオンデイレイタイマ４２の限時時間ｔ_e経
過後にアンド回路４４の出力が“１”とな
り、これに基づく補助リレーＸの動作により
可逆積分要素２の出力∫_DCがリセツトされて
零点に戻り、この時点でキヤリヤ発信が停止
される。 …上記と同様の条件により、正方向に感度
走査される。 …上記と同様の条件により、負方向に感度
走査される。点…外部２φＧ事故がクリヤされて、内部
１φＧ事故のみが残る。点…流出端であるＢ端がＩ_B′まで感度走査
される為、感度走査を停止の上キヤリヤ発
信停止となる。この時点で、流入端である
Ａ端の感度走査がＩ_A′まで達していないた
め、キヤリヤ発信は停止しており、全端キ
ヤリヤ発信停止の条件成立により、第５図
ｂのトリツプ回路が動作しトリツプ出力を
送出して保護動作が行なわれる。このように、複数の端子から成り常時零相循環
電流が存在する高抵抗接地系統の夫々の端子に６
７GIを設置して系統保護を行なうにあたり、６
７GIの不動作にそのキヤリヤ信号Ｓを“１”と
して送出、つまりキヤリヤ発信するように構成
し、自端子のキヤリヤ発信信号と対向する端子か
らのキヤリヤ受信信号とに不一致があることを条
件に、動作している端子の６７GIを不動作側
（正方向）にまた不動作である端子の６７GIを動
作側（負方向）に、可逆積分要素２の出力にて感
度走査して系統保護を行なうようにした地絡保護
継電装置において、リセツト回路４を設けて上記
系統における全端子のキヤリヤ発信条件の成立に
より、上記６７GIを動作側、不動作側に感度走
査する電気量つまり可逆積分要素２の出力∫_DCを
リセツトするようにし、且つそのリセツトは動作
側へのリセツトよりも不動作側へのリセツトを一
定時間ｔ_eだけ遅らせて行なうようにしたもので
ある。従つて、上述したように全端のキヤリヤ発信条
件にて６７GIの感度走査が中止されるので、再
び可逆積分要素２の積分されるタイミングが同時
にとられると共に、外部事故での可逆積分要素２
の出力∫_DCが一度リセツトされる事で、継続して
発生する本来の内部事故に対しても高感度でトリ
ツプすることが可能となり、常時零相循環電流が
存在するような高抵抗接地系統についても、確実
にその地絡事故に対する保護を行なうことができ
その信頼性を大いに向上させることができる。す
なわち、上記において可逆積分要素２の出力∫_DC
を一度リセツトするのは、その１つの出力である
正方向の積分量（＋）∫_DCは前述したように不動
作側に作用する値であり、第１８図に示すような
ケースでそれをリセツトしないでそのままの状態
にしておくと、第１９図のタイムチヤートに示す
様に誤不動作となつてしまう事も考えられるから
である。尚、本発明は上記実施例に限られるものではな
く、次のようにしても同様に実施可能なものであ
る。 (1) 上記実施例における可逆積分要素のリセツト
方式については２端子にて述べたものである
が、３端子以上の複数端子についても第９図ａ
におけるキヤリヤ受信回路としてのアンド回路
４１の入力信号を、複数にするのみで同様に実
施し得ることは言うまでもない。 (2) 上記実施例においては可逆積分要素の出力の
リセツトを、正方向へのリセツトを負方向への
リセツトよりも一定時間だけ遅らせて行なうよ
うにしたものであるが、これを各方向について
夫々同時に行なうようにしてもよいものであ
る。 (3) 上記実施例においては、可逆積分要素の出力
をリセツトするために補助リレーＸを用いるよ
うにしたものであるが、これに限らず例えば
FET等の電子スイツチを用いてもよいことは
明らかである。その他、本発明はその要旨を変更しない範囲
で、種々に変形して実施することができるもので
ある。以上説明したように本発明によれば、複数の端
子から成る電力系統を、自端子と対向する端子と
のキヤリヤ信号条件により上記各端子の地絡方向
継電器を動作側、不動作側に感度走査して保護す
るようにした地絡保護継電装置において、上記全
端子キヤリヤ発信の条件により上記感度走査する
電気量をリセツトするようにしたので、常時零相
循環電流が存在するような高抵抗接地系統に対し
ても、その事故を高感度に検出して系統を確実に
保護することができる信頼性の高い地絡保護継電
装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高抵抗接地系と直接接地系の併架系統
の構成を示す図、第２図は高抵抗接地系半衡２回
線系統の概要構成を示す図、第３図は従来の地絡
方向継電器の位相特性を示す図、第４図及び第８
図は本発明の考え方を示す位相特性図、第５図ａ
及びｂは本発明の一実施例を示す構成ブロツク
図、第６図は方向判定要素の一構成例を示す図、
第７図ａ及びｂは第６図における応動を示すタイ
ムチヤート、第９図ａ及びｂは零リセツト回路お
よび可逆積分要素の構成例を示す図、第１０図ａ
及びｂは可逆積分要素の出力特性を示す図、第１
１図は高抵抗接地系半衡２回線を示す系統構成
図、第１２図及び第１３図、第１６図、第１８図
及び第１９図は本発明の作用を示すタイムチヤー
ト図、第１４図及び第１５図は高抵抗接地系３端
子系統を示す構成図、第１７図は高抵抗接地系２
端子系統を示す構成図である。 DG_(A)、_(B)，６７GI_(A)、_(B)、_(C)……地絡
方向リレー、１……加算回路、２……可逆積分要
素、３……方向判定要素、４……リセツト回路、
３１……方形波変換回路、３２……位相シフト回
路、３３……サンプリングパルス発生回路。

Claims

【特許請求の範囲】１複数の端子から成る電力系統で、対向する前
記端子からのキヤリヤ受信信号と自端子のキヤリ
ヤ発信信号とが一致していないことを条件に動作
している前記端子側の地絡方向継電器を不動作側
（正方向）にまた不動作である前記端子側の地絡
方向継電器を動作側（負方向）に感度走査するよ
うにした地絡保護継電装置において、前記全端子
キヤリヤ発信の条件により前記動作側、不動作側
に夫々感度走査する電気量をリセツトするように
して電力系統を保護することを特徴とする地絡保
護継電装置。２不動作側に感度走査する電気量を動作側に感
度走査する電気量よりも一定時間後にリセツトす
るようにしたものである特許請求の範囲第１項記
載の地絡保護継電装置。