JPS6366136B2

JPS6366136B2 -

Info

Publication number: JPS6366136B2
Application number: JP56207461A
Authority: JP
Inventors: Juji Haishi; Yasuhiro Kurosawa; Tokuo Ito; Masao Hori
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-12-22
Filing date: 1981-12-22
Publication date: 1988-12-19
Also published as: JPS58108920A

Description

【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、電流差動保護継電装置、特に盲点故
障対策を施した電流差動保護継電装置に関するも
のである。

発明の技術的背景近年、超高圧系統の主要幹線においても多端子
系統が計画され、それらを保護する保護継電装置
も、電流差動原理を主体としたデイジタル電流差
動リレー装置（PCMリレー装置）、FM電流差動
リレー装置が開発された。これらの電流差動リレ
ー装置を使用して送電線を保護する場合、CTの
配置によつては線路保護範囲にもかかわらず、線
路保護装置が動作できない盲点故障が考えられ、
この対策として、従来より相手端遮断器「開」条
件により、相手端電流を「０」の値に制御する方
式が採用されている。

しかし、従来の回路においては遮断器投入時、
両端の投入時間にバラツキが発生すると不要な再
遮断指令が出る可能性がある。

以下この問題点について、PCM伝送を使用し
たデイジタル電流差動リレー装置を例にして具体
的に説明する。

第１図はPCM電流差動リレー装置を３端子系
統に適用した例であつて、１はＡ電気所母線、２
はＢ電気所母線、３はＣ電気所母線、４は被保護
送電線、５，６，７は変流器、１０，２０，３０
は電流差動リレー装置、１１，２１，３１は伝送
装置である。前記したPCM電流差動リレー装置
１０，２０，３０は夫々同一回路構成を有し、そ
の内部ブロツク図をＡ電気所について示すと第２
図の如き構成である。なお、第１図の応動はＡ端
子、Ｂ端子、Ｃ端子の各端子の電流情報としてア
ナログ量をデイジタル量に変換し、前記変換され
たデイジタル量を伝送装置を介してPCM伝送し、
各端子において差動演算を行なうことにより内外
部の故障判別を行なう。

前記した如く、第２図はＡ電気所のPCM電流
差動リレー装置及び伝送装置を示したものであつ
て、４１は入力変換器であり電流を電圧に変換す
る。４２はバンドパス・フイルタであつて高調波
分をカツトする。４３はサンプル・ホールド回
路、４４はＡ／Ｄ変換器、４５は動作判定回路で
あつてマイクロプロセツサを用い、デイジタル的
に各端子の差動演算等を実行する。又、伝送装置
１１におけるS_B，S_CはＢ端及びＣ端への送信々
号、R_B，R_CはＢ端及びＣ端よりの受信々号であ
る。そしてPCM電流差動リレー装置においては、
各端への伝送情報として電流及び電圧情報以外
に、再閉路や休止端検出のために各端子の遮断器
情報を互に送受している。この遮断器情報を用い
て盲点故障対策を実施している。

第３図及び第４図は盲点故障対策を説明するた
めの図であり、第３図は遮断器条件を送信するた
めの制御回路、第４図は相手端よりの遮断器条件
を受信することによつて休止端を検出し、盲点故
障対策のための電流「０」制御条件回路である。

第３図においてＮは負電源、７１ａは断路器
「閉」時動作する補助リレーのａ接点、７２ａ，
７３ａ，７４ａは遮断器「閉」時動作する補助リ
レーのａ接点であつて、７２ａは遮断器ａ相用、
７３ａはｂ相用、７４ａはＣ相用である。７５は
ロジツク変換回路であつて、接点７１ａ〜７４ａ
による接点条件をロジツク信号に変換し、更に遮
断器のロジツク信号化された条件はマイクロプロ
セツサ及び伝送路を介して送受される。

そして第３図の応動は断路器「入」（７１ａ閉）
及び遮断器「入」時、例えばａ相遮断器「入」時
７２ａ「閉」し、相手端にａ相遮断器「入」の条
件を送信する。

第４図において、８１，８２，８３は相手端よ
りの遮断器条件受信々号であつて、８１はａ相用
８２はｂ相用、８３はＣ相用である。８４は
AND回路、８５は再閉路起動中条件で再閉路起
動時「１」信号となる回路、８６はインヒビツト
回路、８７はNOT回路、８８，８９はオンデイ
レイ・タイマ、９０はフリツプ・フロツプ回路で
あつて、Ｓ＝「１」及びＲ＝「０」の時、出力Ｑ＝
「１」となり、Ｓ＝「０」及びＲ＝「１」の時、出
力Ｑ＝「０」となる。９１は休止端制御回路であ
つて常時監視信号制御等に使用される。又、９２
は盲点故障対策のための電流「０」制御回路であ
る。

ここで、再閉路起動中の信号８５により、イン
ヒビツト８６の出力を「０」として休止端検出出
力９０のＱ＝「０」とする理由は、再閉路により
遮断器投入時、両端にバラツキが発生すると、潮
流有時において電流「０」制御条件が成立し、相
手端の電流が「０」、自端電流がリレー感度以上
で電流差動リレーが動作し、再遮断するのを防止
するためである。換言すれば、遮断器のパレツト
条件である接点７２ａ〜７４ａは、遮断器主接点
より動作及び復帰遅れが発生し、不要な電流
「０」制御をする可能性があるためであり、再閉
路起動中は休止端検出をさせないようにするため
である。次にオンデイレイ・タイマ８８は以下の
目的を有している。例え８５により再閉路起動中
に、休止端検出条件をロツクしたとしても、点検
中の内部故障時に一方の端子（点検中でない端
子）が先行遮断すると、点検中であるため遅れて
遮断する端子は自端がトリツプして再閉路起動中
の条件により休止端検出をロツクする前に、相手
端の遮断器「開」により休止端検出しないように
時間協調用タイマが必要である。したがつて、休
止端検出としては８８の限時検出（通常150ｍｓ
程度）とする必要があるためである。なお、オン
デイレイ・タイマ８９はノイズ等の対策用であつ
て短時間（通常10ｍｓ程度）としている。

第４図の応動は次の如くなる。相手端の遮断器
が３相とも遮断すると、受信条件８１，８２，８
３は81出力＝82出力＝83出力＝１となり、84出力
＝「１」、85出力＝「０」の時、86出力＝「１」、87
出力＝「０」となり、一定時間後、89出力＝「０」、
88出力＝「１」となるため、Ｓ＝「１」、Ｒ＝「０」
によつて、Ｑ＝「１」となり、休止端検出をする。
したがつてＱ＝「１」により、休止端制御回路９
１を制御すると同時に、電流差動リレーの相手端
電流「０」制御回路９２を制御する。

第５図は線路の盲点故障時の総合的な応動を説
明するための図（２端子系）であり、１００はＤ
母線、２００はＥ母線、１０２，２０２及び２０
４は変流器、１０１及び２０１は遮断器、１０３
及び２０３はPCM電流差動リレー装置、２０５
は母線保護装置、Ｆは故障点である。

次に第３図、第４図及び第５図を用いてＦ点故
障（盲点故障）時の応動を順にしたがつて説明す
る。

Ｆ点に故障が発生し、第５図の如く故障電流
I_Fが流れる。

PCM電流差動リレー１０３，２０３は外部
故障と判定し、不動作である。

母線保護装置２０５は内部故障と判定し、遮
断器２０１を３相とも遮断する。

遮断器２０１が３相とも遮断したことによ
り、第３図における補助リレー接点７２ａ，７
３ａ，７４ａが「開」し、ロジツク変換回路７
５を介して相手端（第５図Ｄ端子）へ遮断器
「開」条件を送る。

Ｄ端子はＥ端子からの遮断器「開」信号を受
け、第４図において、81出力＝82出力＝83出力
＝「１」、84出力＝86出力＝「１」、87出力＝「０」
となる。

オンデイレイ・タイマ８８の設定時限後、88
出力＝「１」、９０の出力Ｑ＝「１」によつて休
止端検出し、あわせて電流「０」制御回路９２
を制御する。

Ｄ端子は電流「０」制御により、Ｅ端子の電
流I_Fが「０」の値に制御されるため、電流差動
リレー１０３は自端に流れる故障電流I_Fによつ
て動作し、遮断器１０１に遮断指令を出す。

背景技術の問題点しかし、この際第４図々示オンデイレイ・タイ
マ８８の時間遅れが大きいために、遮断器１０１
の遮断時間が非常に遅れてしまい、重要な系統に
は適用不可能となる。又、第３図及び第４図の盲
点対策回路については、再閉路起動後の遮断器投
入時は遮断器のバラツキ対策が可能であるが、手
動投入時は上記目的を達成できない欠点を有して
いる。

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り、盲点故障時の動作時間遅
れを極力少なくすると共に、再閉路時及び手動投
入時において不要遮断を防止するようにした電流
差動保護装置を提供することを目的としている。

発明の概要本発明は遮断器投入時、投入端子にて遮断器の
主接点が「閉」する以前に、相手端子に対して遮
断器条件を遮断器「閉」とした信号を強制的に送
信し、相手端子における休止端検出を早目に解除
（休止端でないとし）して、電流「０」制御を中
止することにより、その後において遮断器主接点
が「閉」し、系統電流が流れた時に、系統電流と
リレー入力電流とを一致させ不要応動を防止する
ようにしたものである。

発明の実施例以下図面を参照して実施例を説明する。第６図
は本発明による電流差動保護継電装置の一実施例
であつて、遮断器条件を送信する制御回路、第７
図は相手端からの遮断器条件を受信して休止端を
検出し、かつ盲点故障対策のための電流「０」制
御回路、第８図は本発明を説明するための系統構
成図、第９図はタイムチヤート、第１０図は他の
実施例であつて、遮断器条件を送信する制御回路
である。

第６図及び第７図において、第３図及び第４図
と同一符号のものは夫々対応した機能を有する。
第６図において、７６a₁，７６a₂，７６a₃は後述
する補助リレー７６のａ接点であつて、遮断器投
入指令が発せられたとき動作する。７７ａは手動
投入指令用のａ接点、７８ａは再閉路実施指令用
のａ接点、７９は遮断器投入コイル、P₁及びN₁
は制御電源、７６は前記した補助リレーであつ
て、手動投入指令７７ａ又は再閉路実施指令７８
ａ「閉」時に遮断器投入コイル７９と同時に励磁
される。そして第７図は第４図々示回路から再閉
路起動中条件８５及びインヒビツト回路８６を撤
去し、オンデイレイ・タイマ９３は最小時間（約
20ｍｓ程度）にした回路である。

上記構成を有する第６図及び第７図を用いて、
遮断器投入時、点検中故障時及び盲点故障時の応
動を夫々説明する。

(イ) 遮断器投入時第８図の系統において、電気所Ｄの遮断器１
０１が「ON」の状態から電気所Ｅの遮断器２
０１を「ON」させる場合を説明する。

電気所Ｄ端の遮断器１０１は「ON」の状
態とする。

電気所Ｅ端の遮断器２０１に再閉路実施指
令が発せられ、第６図々示７８ａが閉路する
（第９図参照）。

投入電流によつて補助リレー７６が動作
し、第６図々示接点７６a₁〜７６a₃が閉路す
る（第９図参照）。

電気所Ｄ端においては、電気所Ｅ端の接点
７６a₁〜７６a₃が動作したことにより、遮断
器「閉」条件を受け、第７図々示遮断器受
信々号８１〜８３は「閉」条件に変化する
（第９図参照）。

前記８１〜８３信号の受信一定時間後、89
出力＝「１」となり、休止端条件（休止端制
御回路９１）が解除される。

更に一定時間後に電気所Ｅ端の遮断器２０
１が「閉」し、系統潮流I_Lが流れるが、電流
「０」制御の条件は解除されているため不要
応動はない。

以上は再閉路実施指令条件７８ａの場合につ
いて説明したが、手動投入指令条件７７ａの場
合も全く同様である。

(ロ) 点検中故障時第６図及び第７図の回路を使用する時は、点
検中の内部故障にて、点検端子のトリツプが遅
れて再閉路実施時間のバラツキが発生しても前
記(イ)の説明から不要応動はない。

(ハ) 盲点故障時この場合の応動は第５図を用いて、第３図、
第４図にて説明した動作と同じであるが、休止
端検出時間が短縮された分（８８は約150ｍｓ
程度であるのに、９３は約20ｍｓとしたため、
130ｍｓだけ短縮される）だけ高速遮断が可能
となる。

上記説明から明らかな如く、盲点故障時の高速
遮断を可能にし、かつ投入時のバラツキに対して
も電流差動リレーが不要応動することはない。

第１０図は遮断器条件を送信する制御回路の他
の実施例である。この回路は電流差動リレー装置
が２系列化され、夫々の系列に再閉路回路を持つ
たシステム例である。したがつて第６図において
は自系列の投入指令条件７６a₁〜７６a₃に対して
他系列の投入指令条件８０a₁〜８０a₃を論理和条
件として追加したものである。

即ち、自系列条件は元より他系列間において投
入時間の差（バラツキ）が発生した時に、早く投
入指令を出した系列の端子によつて、遮断器条件
を強制的に「閉」条件とすることにより相手端の
電流「０」制御条件を解除し、電流差動リレーの
不要応動を防止することができる。

なお、以上の説明における休止端検出及び電流
「０」制御の夫々はロジツク回路構成として説明
したが、デイジタルリレーの特徴を有効に使用し
たソフトによる回路であつても良いことは勿論で
ある。

更に休止端検出を３相の論理積条件により実施
した場合について説明したが、各相毎の休止端検
出回路であつてもよいことは云うまでもない。

発明の効果以上説明した如く、本発明によれば電流差動リ
レー装置の盲点故障対策に使用する遮断器条件を
遮断器投入指令によつて強制的に遮断器「入」条
件に制御するよう構成したので、盲点故障時の高
速遮断を可能にするばかりか、投入時のバラツキ
投入に対しても不要応動することのない電流差動
保護継電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はPCM電流差動リレー装置による３端
子保護ブロツク図、第２図はPCM電流差動リレ
ー装置の１端子分詳細ブロツク図、第３図は従来
の遮断器条件送信制御回路図、第４図は休止端及
び盲点故障対策検出回路図、第５図は盲点故障時
の応動説明図、第６図は本発明による電流差動保
護継電装置の一実施例であつて、遮断器条件を送
信する制御回路、第７図は相手端からの遮断器条
件を受信して休止端を検出し、かつ盲点故障対策
のための電流「０」制御回路、第８図は本発明を
説明するための系統構成図、第９図はタイムチヤ
ート、第１０図は他の実施例であつて遮断器条件
を送信する制御回路である。１，２，３，１００，２００……母線、４……
送電線、５，６，７，１０２，２０２，２０４…
…変流器、１０，２０，３０……PCM電流差動
リレー装置、１１，２１，３１……伝送装置、７
１ａ……断路器用補助リレー接点、７２ａ，７３
ａ，７４ａ，７６a₁，７６a₂，７６a₃，８０a₁，
８０a₂，８０a₃……遮断器条件用補助リレー接
点、８１，８２，８３……相手端遮断器条件、８
５……再閉路起動中条件、８８，８９，９３……
オンデイレイタイマ、９０……フリツプ・フロツ
プ回路、９１……休止端検出制御回路、９２……
電流「０」制御回路、７５……ロジツク変換回
路、７７ａ……手動投入指令条件、７８ａ……再
閉路実施指令条件、７９……遮断器投入コイル。

Claims

【特許請求の範囲】１相手端遮断器が３相とも開放されたことによ
り、前記相手端を休止端と判定し、かつ休止端と
判定したことによつて前記休止端からの電流情報
を零に制御し、更に自端における動作感度以上の
電流検出により故障継続と判定して自端の遮断器
を遮断するようにした盲点故障対策を有する電流
差動保護継電装置において、遮断器「開」を送信
する遮断器条件送信制御回路と、前記遮断器
「開」信号を受信して相手端が休止であることを
検出する休止端検出回路とをそなえ、上記遮断器
条件送信制御回路の遮断器「開」を検出する条件
回路に対して遮断器投入指令条件を並列にもう
け、前記遮断器投入指令条件検出時に、相手端へ
の送信々号を強制的に遮断器「入」相当の信号と
することにより、相手端における休止端検出回路
を復帰させ、電流零制御を阻止して遮断器の不要
応動を防止することを特徴とする電流差動保護継
電装置。２投入指令条件を２系列化した保護装置の論理
和条件としてもうけ、前記２系列装置間のバラツ
キによる不要応動を防止することを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の電流差動保護継電装
置。