(57)【要約】【課題】変流器の数を減らしても他回線と混触した短絡事故から三相交流回路を保護することができる回線保護システムを提供する。【解決手段】母線１から分岐された第１乃至第ｎの回線２1〜２nを含む交流回路を短絡事故および地絡事故から保護するための回線保護システムであって、第１乃至第ｎの回線２1〜２nにそれぞれ設置された第１乃至第ｎの他回線間短絡事故用過電流継電器１０1〜１０nは、第１乃至第ｎの零相変流器６1〜６nからそれぞれ入力される第１乃至第ｎの零相電流Ｉ01〜Ｉ0nに基づいてそれぞれ動作して、異なる回線間で発生した短絡事故から三相交流回路を保護する。【選択図】図１
2010148268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母線（１）から分岐された複数の回線（２1〜２n）を含む三相交流回路を短絡事故および地絡事故から保護するための回線保護システムであって、
前記複数の回線の各回線に設置された、かつ、該各回線に設置された零相変流器（６1〜６n）から入力される零相電流（Ｉ01〜Ｉ0n）に基づいて動作して、該複数の回線のうち異なる回線間で発生した短絡事故から前記三相交流回路を保護するための他回線間短絡事故用過電流継電器（１０1〜１０n）を具備することを特徴とする、回線保護システム。
【請求項２】
前記複数の回線のうちの一つの回線（２1）に短絡事故が発生したときに該一つの回線を該短絡事故から保護するための過電流継電手段と、
前記一つの回線に地絡事故が発生したときに該一つの回線を該地絡事故から保護するための地絡方向継電手段（８1）とを具備し、
前記地絡方向継電手段が、前記一つの回線に設置された零相変流器（６1）から入力される零相電流（Ｉ01）と前記母線に設置された計器用変圧器（７）から入力される零相電圧（Ｖ0）とに基づいて動作する地絡方向継電器（８1）を備え、
前記過電流継電手段が、
前記一つの回線の第１および第２の相にそれぞれ流れる事故電流が過電流要素整定値（Ｉf；Ｉf’）以上であると、該一つの回線の第１乃至第３の相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器（３R1，３S1，３T1）を一括遮断する過電流継電器（５R1，５S1；２０1）と、
前記零相変流器から入力される前記零相電流が他回線間短絡事故検出用整定値（Ｉd）以上であると、前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する他回線間短絡事故用過電流継電器（１０1）とを備える、
ことを特徴とする、請求項１記載の回線保護システム。
【請求項３】
前記過電流継電手段が、
前記一つの回線の前記第１の相に設置された第１の変流器（４R1）から入力される第１の事故電流（ＩR1）が前記過電流要素整定値（Ｉf）以上であると前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する第１の過電流継電器（５R1）と、
前記一つの回線の前記第２の相に設置された第２の変流器（４S1）から入力される第２の事故電流（ＩS1）が前記過電流要素整定値（Ｉf）以上であると前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する第２の過電流継電器（５S2）と、
を備えることを特徴とする、請求項２記載の回線保護システム。
【請求項４】
前記過電流継電手段が、環状鉄心に前記一つの回線の前記第１および第２の相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されたクロス貫通変流器（９1）から入力される合成電流（Ｉ(R-S)1）が前記過電流要素整定値（Ｉf’）以上であると前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する過電流継電器（２０1）を備えることを特徴とする、請求項２記載の回線保護システム。
【請求項５】
前記三相交流回路の線間電圧、相電圧または相・線間電圧に基づいて事故様相を判定して、該事故様相の判定の結果に応じて前記クロス貫通変流器によって検出された前記合成電流を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理手段を備えることを特徴とする、請求項４記載の回線保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回線保護システムに関し、特に、複数の回線を含む三相交流回路を短絡事故および地絡事故から保護するのに好適な回線保護システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、母線から分岐された複数の回線を含む三相電力系統においては、各回線の各相に変流器（ＣＴ）を設置して各回線を短絡事故から保護している。また、各回線に零相変流器（ＺＣＴ）を設置するとともに母線に計器用変圧器（ＰＴ）を設置して各回線を地絡事故から保護している。
【０００３】
たとえば、図１７に示すように、母線１から分岐された第１の回線２1のＲ相、Ｓ相およびＴ相に第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相変流器４R1，４S1，４T1をそれぞれ設置して、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相変流器４R1，４S1，４T1から第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1を第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相過電流継電器（ＯＣ）５R1，５S1，５T1にそれぞれ入力し、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相過電流継電器５R1，５S1，５T1において第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1の大きさが過電流要素整定値Ｉf（以下、「ＯＣ要素整定値Ｉf」と称する。）以上になったことが検出されると、第１の回線２1のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1を瞬時に一括遮断（開放）することにより、第１の回線２1を短絡事故から保護している。
【０００４】
また、第１の回線２1に第１の零相変流器６1を設置するとともに母線１に計器用変圧器７を設置して、第１の零相変流器６1によって検出された第１の零相電流Ｉ01および計器用変圧器７によって検出された零相電圧Ｖ0を第１の地絡方向継電器８1（ＤＧ）に入力し、第１の地絡方向継電器８1において第１の零相電流Ｉ01がＩg∠θ（ＩgはＤＧ電流要素整定値、θgはＤＧ検出感度角）以上になるとともに零相電圧Ｖ0がＤＧ電圧要素整定値Ｖg以上になったことが検出されると、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1を所定の動作時限（たとえば、０．１秒）後に一括遮断することにより、第１の回線２1を地絡事故から保護している。
【０００５】
母線１から分岐された第１乃至第ｎの回線２2〜２nについても、同様にして短絡事故および地絡事故から保護している。
【０００６】
なお、下記の特許文献１には、三相回路における過電流および地絡保護用の各相電流の検出を２個の変流器により行うために、インバータのＵ相およびＶ相出力電流とＶ相およびＷ相出力電流とをそれぞれ１次入力とする１次２入力形の２個の変流器を設け、各変流器の２次検出電流の両者を用い、３組の演算回路を介してＵ相、Ｖ相およびＷ相における保護動作用検出電流として地絡電流を含む各電流を出力させるように回路構成を行い、三相回路における過電流検出と地絡事故発生相の如何を問わない地絡検出とを確実に行うようにした三相電流検出回路が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２５８３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の回線保護システムでは、上述したように第１乃至第ｎの回線２1〜２nの各相に変流器および過電流継電器を設置しているため、コストがかかるという問題があった。
【０００８】
そこで、短絡事故時の事故電流が２相に流れることを利用して、図１８に示すように第１乃至第ｎの回線２1〜２nのＲ相およびＳ相にのみ変流器（第１乃至第ｎのＲ相およびＳ相変流器４R1〜４Rn，４S1〜４Sn）と過電流継電器（第１乃至第ｎのＲ相およびＳ相過電流継電器５R1〜５Rn，５S1〜５Sn）を設置した回線保護システムを構築することも考えられる。
【０００９】
しかし、このような回線保護システムでは、自回線で発生した短絡事故については保護することはできるが、たとえば図１８に示すように変流器を設置していない第１の回線２1のＴ相と第１の回線２1の隣回線である第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生すると、以下に示すように第２の回線２2を保護することはできるが第１の回線２1を保護することはできないため、他回線と混触した短絡事故も保護する必要がある場合には採用することができないという問題がある。
【００１０】
第２の回線２2では、第２のＲ相変流器４R2によって第２のＲ相事故電流ＩR2が検出されるため、検出された第２のＲ相事故電流ＩR2の大きさがＯＣ要素整定値Ｉf以上であると第２のＲ相過電流継電器５R2が動作して（図１８の網掛け参照）、図１８に×印で示すように第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2が一括遮断される。
しかし、第１の回線２1では、Ｒ相およびＳ相にはＯＣ要素整定値Ｉf以上の第１のＲ相およびＳ相事故電流ＩR1，ＩS1は流れないため、第１のＲ相およびＳ相過電流継電器５R1，５S1は動作しない。また、地絡を伴わない短絡事故の場合には、母線１に零相電圧Ｖ0が発生しないため、第１の地絡方向継電器８1も動作しない。その結果、このような地絡を伴わない短絡事故が発生しても第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は遮断されない。
【００１１】
本発明の目的は、変流器の数を減らしても他回線と混触した短絡事故から三相交流回路を保護することができる回線保護システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の回線保護システムは、母線（１）から分岐された複数の回線（２1〜２n）を含む三相交流回路を短絡事故および地絡事故から保護するための回線保護システムであって、前記複数の回線の各回線に設置された、かつ、該各回線に設置された零相変流器（６1〜６n）から入力される零相電流（Ｉ01〜Ｉ0n）に基づいて動作して、該複数の回線のうち異なる回線間で発生した短絡事故から前記三相交流回路を保護するための他回線間短絡事故用過電流継電器（１０1〜１０n）を具備することを特徴とする。
ここで、前記複数の回線のうちの一つの回線（２1）に短絡事故が発生したときに該一つの回線を該短絡事故から保護するための過電流継電手段と、前記一つの回線に地絡事故が発生したときに該一つの回線を該地絡事故から保護するための地絡方向継電手段（８1）とを具備し、前記地絡方向継電手段が、前記一つの回線に設置された零相変流器（６1）から入力される零相電流（Ｉ01）と前記母線に設置された計器用変圧器（７）から入力される零相電圧（Ｖ0）とに基づいて動作する地絡方向継電器（８1）を備え、前記過電流継電手段が、前記一つの回線の第１および第２の相にそれぞれ流れる事故電流が過電流要素整定値（Ｉf；Ｉf’）以上であると、該一つの回線の第１乃至第３の相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器（３R1，３S1，３T1）を一括遮断する過電流継電器（５R1，５S1；２０1）と、前記零相変流器から入力される前記零相電流が他回線間短絡事故検出用整定値（Ｉd）以上であると、前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する他回線間短絡事故用過電流継電器（１０1）とを備えてもよい。
前記過電流継電手段が、前記一つの回線の前記第１の相に設置された第１の変流器（４R1）から入力される第１の事故電流（ＩR1）が前記過電流要素整定値（Ｉf）以上であると前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する第１の過電流継電器（５R1）と、前記一つの回線の前記第２の相に設置された第２の変流器（４S1）から入力される第２の事故電流（ＩS1）が前記過電流要素整定値（Ｉf）以上であると前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する第２の過電流継電器（５S2）とを備えてもよい。
前記過電流継電手段が、環状鉄心に前記一つの回線の前記第１および第２の相が逆向きにかつ任意の角度でクロスされて貫通されたクロス貫通変流器（９1）から入力される合成電流（Ｉ(R-S)1）が前記過電流要素整定値（Ｉf’）以上であると前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する過電流継電器（２０1）を備えてもよい。
前記三相交流回路の線間電圧、相電圧または相・線間電圧に基づいて事故様相を判定して、該事故様相の判定の結果に応じて前記クロス貫通変流器によって検出された前記合成電流を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理手段を備えてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の回線保護システムは、以下に示す効果を奏する。
（１）地絡事故検出用の零相変流器から入力される零相電流に基づいて動作する他回線間短絡事故用過電流継電器を用いることにより、異なる回線間で発生した短絡事故を他回線間短絡事故用過電流継電器によって検出することができるので、変流器の数を減らしても他回線と混触した短絡事故から三相交流回路を保護することができる。
（２）クロス貫通変流器を用いることにより、変流器の数を更に減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上記の目的を、地絡事故検出用の零相変流器から入力される零相電流に基づいて動作する他回線間短絡事故用過電流継電器を各回線に設置することにより実現した。
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の回線保護システムの実施例について図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例による回線保護システムは、図１８に示した従来の回線保護システムでは他回線と混触した短絡事故を保護することができないという問題を解決するために、図１に示すように第１乃至第ｎの零相変流器６1〜６nからそれぞれ入力される第１乃至第ｎの零相電流Ｉ01〜Ｉ0nに基づいてそれぞれ動作する第１乃至第ｎの他回線間短絡事故用過電流継電器１０1〜１０nが第１乃至第ｎの回線２1〜２nにそれぞれ設置されていることを特徴とする。
【００１６】
すなわち、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1は、第１の零相変流器６1から入力される第１の零相電流Ｉ01が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（他回線との短絡事故を検出するためのＯＣ要素整定値）以上になったことを検出すると、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1を瞬時に一括遮断する。
第２乃至第ｎの他回線間短絡事故用過電流継電器１０2〜１０nについても同様である。
【００１７】
ここで、他回線間短絡事故検出用整定値Ｉdは、次式によって設定される。
Ｉd＝ＩF−ＩL
ＩF＝短絡事故電流
ＩL＝負荷電流
したがって、ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統ではＩd＝９ＩL（＝１０ＩL−ＩL）に設定され、また、ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統ではＩd＝０．５ＩL（＝１．５ＩL−ＩL）に設定される。
【００１８】
次に、ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図２および図３を参照して説明する。
なお、以下では、説明の簡単のために、第１乃至第ｎのＲ相およびＳ相変流器４R1〜４Rn，４S1〜４Snと第１乃至第ｎの零相変流器６1〜６nとの変流比は１：１とする。また、ＯＣ要素整定値Ｉf＝１．２ＩLとし、短絡事故電流のインピーダンス角θ＝７５°とする。
【００１９】
第１の回線２1では、Ｒ相にはＴＲ相線間電圧ＶTR（母線１のＴ相およびＲ相間の電圧）に応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が内部方向に流れる（図３（ａ）参照）。
なお、第１のＲ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩT1の位相はＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる（図３（ａ）の一点鎖線参照）。
【００２０】
したがって、第１のＲ相変流器４R1から第１のＲ相過電流継電器５R1に入力される第１のＲ相事故電流ＩR1（＝（０．５〜１）ＩL）と第１のＳ相変流器４S1から第１のＳ相過電流継電器５S1に入力される第１のＳ相事故電流ＩS1（＝ＩL）とは共にＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第１のＲ相およびＳ相過電流継電器５R1，５S1は動作しない。
【００２１】
しかし、第１の零相変流器６1によって検出される第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図３（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの９倍の大きさとなる。なお、負荷電流ＩLの位相はＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる（図３（ｂ）の太破線参照）。
その結果、第１の零相電流Ｉ01（＝９ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図２の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図２に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００２２】
第２の回線２2では、Ｒ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第２のＲ相事故電流ＩR2が外部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相にはＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる（図３（ｃ）参照）。
なお、第２のＲ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩT2の位相はＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる（図３（ｃ）の一点鎖線参照）。
【００２３】
したがって、第２のＳ相変流器４S2から第２のＳ相過電流継電器５S2に入力される第２のＳ相事故電流ＩS2（＝ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第２のＳ相過電流継電器５S2は動作しないが、第２のＲ相変流器４R2から第２のＲ相過電流継電器５R2に入力される第２のＲ相事故電流ＩR2（＝１０ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）以上となるため、第２のＲ相過電流継電器５R2が動作する（図２の網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、図２に×印で示すように第２のＲ相過電流継電器５R2によって瞬時に一括遮断される。
【００２４】
また、第２の零相変流器６2によって検出される第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図３（ｄ）に示すように、負荷電流ＩLの１０倍の大きさとなる。なお、第２の零相電流Ｉ02の位相はＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる（図３（ｄ）の太破線参照）。
その結果、第２の零相電流Ｉ02（＝１０ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2も動作する。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によっても瞬時に一括遮断される。
【００２５】
次に、ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図２および図４を参照して説明する。
【００２６】
第１の回線２1では、Ｒ相にはＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が内部方向に流れる（図４（ａ）参照）。
なお、第１のＲ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩT1の位相はＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる（図４（ａ），（ｂ）の一点鎖線参照）。
【００２７】
したがって、第１のＲ相事故電流ＩR1（＝（０．５〜１）ＩL）と第１のＳ相事故電流ＩS1（＝ＩL）とは共にＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第１のＲ相およびＳ相過電流継電器５R1，５S1は動作しない。
【００２８】
しかし、第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図４（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの０．５〜１．３２倍の大きさとなる。なお、負荷電流ＩLの位相は、図４（ｂ−１）〜（ｂ−３）に示すように、ＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる。
ここで、図４（ｂ−１）はＴＲ相線間電圧ＶTRが“１．０”のときの第１の零相電流Ｉ01を示し、図４（ｂ−２）はＴＲ相線間電圧ＶTRが“０．８”のときの第１の零相電流Ｉ01を示し、図４（ｂ−３）はＴＲ相線間電圧ＶTRが“０”のときの第１の零相電流Ｉ01を示す。
【００２９】
その結果、第１の零相電流Ｉ01（０．５ＩL≦Ｉ01≦１．３２ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図２の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図２に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００３０】
第２の回線２2では、Ｒ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第２のＲ相事故電流ＩR2が外部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相にはＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる（図４（ｃ）参照）。
なお、第２のＲ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩT2の位相はＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる（図４（ｃ）の一点鎖線参照）。
【００３１】
したがって、第２のＳ相事故電流ＩS2（＝ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第２のＳ相過電流継電器５S2は動作しないが、第２のＲ相事故電流ＩR2（＝１．５ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）以上となるため、第２のＲ相過電流継電器５R2が動作する（図２の網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、図２に×印で示すように第２のＲ相過電流継電器５R2によって瞬時に一括遮断される。
【００３２】
また、第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図４（ｄ）に示すように、負荷電流ＩLの１．３２〜２．１８倍の大きさとなる。なお、負荷電流ＩLの位相は、図４（ｄ−１）〜（ｄ−３）に示すように、ＴＲ相線間電圧ＶTRに応じて変わる。
ここで、図４（ｄ−１）はＴＲ相線間電圧ＶTRが１．０のときの第２の零相電流Ｉ02を示し、図４（ｄ−２）はＴＲ相線間電圧ＶTRが０．８のときの第２の零相電流Ｉ02を示し、図４（ｄ−３）はＴＲ相線間電圧ＶTRが０のときの第２の零相電流Ｉ02を示す。
【００３３】
その結果、第２の零相電流Ｉ02（１．３２ＩL≦Ｉ02≦２．１８ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2が動作する。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によっても瞬時に一括遮断される。
【００３４】
次に、ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図５および図６を参照して説明する。
【００３５】
第１の回線２1では、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相にはＳＴ相線間電圧ＶST（母線１のＳ相およびＴ相間の電圧）に応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が外部方向に流れる（図６（ａ）参照）。
なお、第１のＳ相およびＴ相事故電流ＩS1，ＩT1の位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図６（ａ）の一点鎖線参照）。
【００３６】
したがって、第１のＲ相事故電流ＩR1（＝ＩL）と第１のＳ相変流器４S1から第１のＳ相事故電流ＩS1（＝（０．５〜１）ＩL）とは共にＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第１のＲ相およびＳ相過電流継電器５R1，５S1は動作しない。
【００３７】
しかし、第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図６（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの１０倍の大きさとなる。なお、負荷電流ＩLの位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図６（ｂ）の太破線参照）。
その結果、第１の零相電流Ｉ01（＝１０ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図５の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図５に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００３８】
第２の回線２2では、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさ第２のＲ相事故電流ＩR2が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相にはＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる（図６（ｃ）参照）。
なお、第２のＳ相およびＴ相事故電流ＩS2の位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図６（ａ）の一点鎖線参照）。
【００３９】
したがって、第２のＲ相事故電流ＩR2（＝ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第２のＲ相過電流継電器５R2は動作しないが、第２のＳ相事故電流ＩS2（＝１０ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）以上となるため、第２のＳ相過電流継電器５S2が動作する（図５の網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、図５に×印で示すように第２のＳ相過電流継電器５S2によって瞬時に一括遮断される。
【００４０】
また、第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図６（ｄ）に示すように、負荷電流ＩLの９倍の大きさとなる。なお、負荷電流ＩLの位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図６（ｄ）の太破線参照）。
その結果、第２の零相電流Ｉ02（＝９ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2が動作する（図５の網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によっても瞬時に一括遮断される。
【００４１】
次に、ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図５および図７を参照して説明する。
【００４２】
第１の回線２1では、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相にはＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が外部方向に流れる（図７（ａ）参照）。
なお、第１のＳ相およびＴ相事故電流ＩS1，ＩT1の位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図７（ａ）の一点鎖線参照）。
【００４３】
したがって、第１のＲ相事故電流ＩR1（＝ＩL）と第１のＳ相事故電流ＩS1（＝（０．５〜１）ＩL）とは共にＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第１のＲ相およびＳ相過電流継電器５R1，５S1は動作しない。
【００４４】
しかし、第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図７（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの１．３２〜２．１８倍の大きさとなる。なお、負荷電流ＩLの位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図７（ｂ）の一点鎖線参照）。
ここで、図７（ｂ−１）はＳＴ相線間電圧ＶSTが１．０のときの第１の零相電流Ｉ01を示し、図７（ｂ−２）はＳＴ相線間電圧ＶSTが０．８のときの第１の零相電流Ｉ01を示し、図７（ｂ−３）はＳＴ相線間電圧ＶSTが０のときの第１の零相電流Ｉ01を示す。
【００４５】
その結果、第１の零相電流Ｉ01（１．３２ＩL≦Ｉ01≦２．１８ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図５の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図５に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００４６】
第２の回線２2では、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第２のＲ相事故電流ＩR2が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相にはＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて大きさが負荷電流ＩLの０．５〜１倍となる第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる（図７（ｃ）参照）。
なお、第２のＳ相およびＴ相事故電流ＩS2，ＩT2の位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図７（ｃ）の一点鎖線参照）。
【００４７】
したがって、第２のＲ相事故電流ＩR2（＝ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）未満となるため、第２のＲ相過電流継電器５R2は動作しないが、第２のＳ相事故電流ＩS2（＝１．５ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf（＝１．２ＩL）以上となるため、第２のＳ相過電流継電器５S2が動作する（図５の網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、図２に×印で示すように第２のＳ相過電流継電器５S2によって瞬時に一括遮断される。
【００４８】
また、第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図７（ｄ）に示すように、負荷電流ＩLの０．５〜１．３２倍の大きさとなる。なお、負荷電流ＩLの位相はＳＴ相線間電圧ＶSTに応じて変わる（図７（ｄ）の太破線参照）。
ここで、図７（ｄ−１）はＳＴ相線間電圧ＶSTが１．０のときの第２の零相電流Ｉ02を示し、図７（ｄ−２）はＳＴ相線間電圧ＶSTが０．８のときの第２の零相電流Ｉ02を示し、図７（ｄ−３）はＳＴ相線間電圧ＶSTが０のときの第２の零相電流Ｉ02を示す。
【００４９】
その結果、第２の零相電流Ｉ02（０．５ＩL≦Ｉ02≦１．３２ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2が動作する。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によっても瞬時に一括遮断される。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の第２の実施例による回線保護システムについて、図８乃至図１６を参照して説明する。
本実施例による回線保護システムは、以下に示す２つの点で、上述した第１の実施例による回線保護システムと異なる。
【００５１】
（１）図１に示した第１乃至第ｎのＲ相およびＳ相変流器４R1〜４Rn，４S1〜４Snの代わりに、図８に示すように第１乃至第ｎの回線２1〜２nのＲ相およびＳ相がクロスするように貫通された第１乃至第ｎのクロス貫通変流器９1〜９nが第１乃至第ｎの回線２1〜２nにそれぞれ設置されている。
ここで、第１のクロス貫通変流器９1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の回線２1のＲ相およびＳ相を逆向きにかつ任意の角度でクロスさせて貫通させた貫通形変流器である。すなわち、第１の回線２1のＲ相は第１のクロス貫通変流器９1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面側から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、第１の回線２1のＳ相は第１のクロス貫通変流器９1の反極性方向（環状鉄心の第２の開口面から環状鉄心の第１の開口面への方向）に貫通されている。
したがって、短絡事故が発生していないときに第１の回線２1のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる電流をＲ相、Ｓ相およびＴ相電流ＩR，ＩS，ＩTとすると、Ｒ相電流ＩRとＳ相電流ＩSとは１２０°の位相差で第１のクロス貫通変流器９1の環状鉄心を逆向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相電流ＩRは第１のクロス貫通変流器９1を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相電流ＩSは第１のクロス貫通変流器９1を反極性方向に貫通して流れる）。そのため、第１のクロス貫通変流器９1から第１の過電流継電器２０1に入力される入力電流ＩはＲ相電流ＩRとＳ相電流ＩLとのベクトル差となり、入力電流Ｉの振幅（大きさ）はＲ相電流ＩR（Ｓ相電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
第２乃至第ｎのクロス貫通変流器９2〜９nについても同様である。
【００５２】
（２）図１に示した第１乃至第ｎのＲ相およびＳ相過電流継電器５R1〜５Rn，５S1〜５Snの代わりに、第１乃至第ｎのクロス貫通変流器９1〜９nからそれぞれ入力される合成電流Ｉ(R-S)1〜Ｉ(R-S)nに基づいてそれぞれ動作する第１乃至第ｎの過電流継電器２０1〜２０nが第１乃至第ｎの回線２1〜２nにそれぞれ設置されている。
ここで、第１の過電流継電器２０1は、第１のクロス貫通変流器９1から入力される第１の合成電流Ｉ(R-S)1が所定のＯＣ要素整定値Ｉf’以上になったことを検出すると、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1を瞬時に一括遮断する。
第２乃至第ｎの過電流継電器２０2〜２０nについても同様である。
【００５３】
ＯＣ要素整定値Ｉf’は、以下に示すようにして設定される。
【００５４】
たとえば第１の回線２1内において短絡事故が発生したときに第１の回線２1のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR1，ＩFS1，ＩFT1で表すと、第１の合成電流Ｉ(R-S) 1は、事故様相に応じて以下のように表される。
（ａ）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生すると、第１の回線２1のＲ相に短絡電流ＩFR1が内部方向に流れ、第１の回線２1のＳ相に短絡電流ＩFS1が外部方向に流れるが、第１の回線２1のＴ相には短絡電流ＩFT1が流れない。
したがって、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は短絡電流ＩFR1と短絡電流ＩFS1とのベクトル差となり、第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅は短絡電流ＩFR1（短絡電流ＩFS1）の振幅の２倍となる（図９（ａ）参照。なお、図９においては、第１の回線２1の内部方向に流れる短絡電流ＩFR1，ＩFS1，ＩFT1は実線の矢印で、第１の回線２1の外部方向に流れる短絡電流ＩFR1，ＩFS1，ＩFT1は一点鎖線の矢印で示している。）。
Ｉ(R-S)1＝ＩFR1−ＩFS1
｜Ｉ(R-S)1｜＝｜ＩFR1−ＩFS1｜＝２×｜ＩFR1｜＝２×｜ＩFS1｜
（ｂ）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、第１の回線２1のＳ相に短絡電流ＩFS1が内部方向に流れ、第１の回線２1のＴ相に短絡電流ＩFT1が外部方向に流れるが、第１の回線２1のＲ相には短絡電流ＩFR1が流れない。
したがって、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFS1となり、第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅は短絡電流ＩFS1の振幅となる（図９（ｂ）参照）。
Ｉ(R-S)1＝−ＩFS1
｜Ｉ(R-S)1｜＝｜ＩFS1｜
（ｃ）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故が発生すると、第１の回線２1のＴ相に短絡電流ＩFT1が内部方向に流れ、第１の回線２1のＲ相に短絡電流ＩFR1が外部方向に流れるが、第１の回線２1のＳ相には短絡電流ＩFS1が流れない。
したがって、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は短絡電流ＩFR1となり、第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅は短絡電流ＩFR1の振幅となる（図９（ｃ）参照）。
Ｉ(R-S)1＝ＩFR1
｜Ｉ(R-S)1｜＝｜ＩFR1｜
（ｄ）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、第１の回線２1のＲ相、Ｓ相およびＴ相に短絡電流ＩFR1，ＩFS1，ＩFT1が位相差１２０°で内部方向にそれぞれ流れる。
したがって、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は短絡電流ＩFR1と短絡電流ＩFS1とのベクトル差となり、第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅は短絡電流ＩFR1（短絡電流ＩFS1）の振幅の３1/2倍となる（図９（ｄ）参照）。
Ｉ(R-S)1＝ＩFR1−ＩFS1
｜Ｉ(R-S)1｜＝｜ＩFR1−ＩFS1｜＝３1/2×｜ＩFR1｜＝３1/2×｜ＩFS1｜
【００５５】
このように、第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅は事故様相によって異なる。すなわち、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故における第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅の２倍となり、また、入力電流ＩおよびＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第１の合成電流Ｉ(R-S)1の振幅の３1/2倍となる。
そのため、第１の過電流継電器２０1の検出感度および動作時間をすべての事故様相に対して同じにすることができない。
【００５６】
そこで、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定し、事故様相判定結果に応じてＯＣ要素整定値Ｉf’を変える。
たとえば、ＯＣ要素整定値Ｉfに対して、以下のようにＯＣ要素整定値Ｉf’を設定する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故時
ＯＣ要素整定値Ｉf’＝ＯＣ要素整定値Ｉfの２倍（すなわち、Ｉf’＝２Ｉf）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故時およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故時
ＯＣ要素整定値Ｉf’＝ＯＣ要素整定値Ｉf（すなわち、Ｉf’＝Ｉf）
（３）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故時
ＯＣ要素整定値Ｉf’＝ＯＣ要素整定値Ｉfの３1/2倍（すなわち、Ｉf’＝３1/2×Ｉf）
【００５７】
または、同じＯＣ要素整定値Ｉf’を使用するために、事故様相判定結果に応じて第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理部を、第１のクロス貫通変流器９1と第１の過電流継電器２０1との間または第１の過電流継電器２０1に設ける。
【００５８】
演算処理部は、事故様相判定結果がＳ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１／２倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１／３1/2倍とする。また、演算処理部は、事故様相判定結果が無事故であることを示す場合には第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１／３1/2倍とする。
【００５９】
演算処理部は、図１０に示すように、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定する事故様相判定回路７１と、第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１倍する第１の振幅調整回路７２1と、第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１／２倍する第２の振幅調整回路７２2と、入力電流Ｉおよび第１の合成電流Ｉ(R-S)1を１／３1/2倍する第３の振幅調整回路７２3と、事故様相判定回路７１から入力されるスイッチ制御信号ＳSWに応じて基づいて第１乃至第３の振幅調整回路７２1〜７２3の出力信号のうちのいずれか１つを選択する選択スイッチ７３とで構成してもよい。
【００６０】
選択スイッチ７３は、通常は、第３の振幅調整回路７２3の出力信号を選択するようにされている。これにより、短絡事故が発生していないときには、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は、第３の振幅調整回路７２3において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して第１の過電流継電器２０1に入力される。
【００６１】
事故様相判定回路７１は、「Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故である」と判定すると、第２の振幅調整回路７２2の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生したときには、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は、第２の振幅調整回路７２2において１／２倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して第１の過電流継電器２０1に入力される。
【００６２】
また、事故様相判定回路７１は、「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」または「Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故である」と判定すると、第１の振幅調整回路７２1の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故が発生したときには、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は、第１の振幅調整回路７２1において１倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して第１の過電流継電器２０1に入力される。
【００６３】
さらに、事故様相判定回路７１は、「Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第３の幅調整回路７２3の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生した場合には、第１の合成電流Ｉ(R-S)1は、第３の振幅調整回路７２3において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して第１の過電流継電器２０1に入力される。
【００６４】
次に、事故様相判定方法について説明する。
表１に、３つの線間電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線１に設置された不足電圧継電器（不図示）からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された線間電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった線間電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表１】
2010148268.tif 000003
【００６５】
表２に、３つの相電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線１に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された相電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった相電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表２】
2010148268.tif 000004
【００６６】
表３に、相・線間電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線１に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された相電圧および線間電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった相電圧および線間電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表３】
2010148268.tif 000005
【００６７】
他回線間の短絡事故の場合には、ＯＣ要素整定値Ｉf’はＯＣ要素整定値Ｉfの３1/2の値に設定される。
【００６８】
次に、ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図１１および図１２を参照して説明する。
なお、以下では、説明の簡単のために、第１乃至第ｎのクロス貫通変流器９1〜９nと第１乃至第ｎの零相変流器６1〜６nとの変流比は１：１とする。また、短絡事故電流のインピーダンス角θ＝７５°する。
【００６９】
第１の回線２1では、図３（ａ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が内部方向に流れる。
そのため、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（＝ＩR1−ＩS1）は、図１２（ａ）に示すように、負荷電流ＩLの０．５〜３1/2倍の大きさとなる。
その結果、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（０．５ＩL≦Ｉ(R-S)1≦３1/2ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））未満となるため、第１の過電流継電器２０1は動作しない。
【００７０】
しかし、第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図３（ｂ）に示したように、負荷電流ＩLの９倍の大きさとなる。
その結果、第１の零相電流Ｉ01（＝９ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図１１の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図１１に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００７１】
第２の回線２2では、図３（ｃ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第２のＲ相事故電流ＩR2が外部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる。
そのため、第２の合成電流Ｉ(R-S)2（＝ＩR2−ＩS2）は、図１２（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの９倍の大きさとなる。
その結果、第２の合成電流Ｉ(R-S)2（＝９ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））以上となるため、第２の過電流継電器２０2が動作する（図１１の網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、図１１に×印で示すように第２の過電流継電器２０2によって瞬時に一括遮断される。
【００７２】
また、第２の零相変流器６2によって検出される第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図３（ｄ）に示したように、負荷電流ＩLの１０倍の大きさとなる。
その結果、第２の零相電流Ｉ02（＝１０ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2が動作する（図１１に網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によっても瞬時に一括遮断される。
【００７３】
次に、ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図１１および図１３を参照して説明する。
【００７４】
第１の回線２1では、図４（ａ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が内部方向に流れる。
これにより、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（＝ＩR1−ＩS1）は、図１３（ａ）に示すように、負荷電流ＩLの１．５〜３1/2倍の大きさとなる。
その結果、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（１．５ＩL≦Ｉ(R-S)1≦３1/2ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））未満となるため、第１の過電流継電器２０1は動作しない。
【００７５】
しかし、第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図４（ｂ）に示したように、負荷電流ＩLの０．５〜１．３２倍の大きさとなる。
【００７６】
その結果、第１の零相電流Ｉ01（０．５ＩL≦Ｉ01≦１．３２ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図１１の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図１１に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００７７】
第２の回線２2では、図４（ｃ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第２のＲ相事故電流ＩR2が外部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる。
これにより、第２の合成電流Ｉ(R-S)2（＝ＩR2−ＩS2）は、図１３（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの０．５〜１．３２倍の大きさとなる。
その結果、第２の合成電流Ｉ(R-S)2（０．５ＩL≦Ｉ(R-S)2≦１．３２ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））未満となるため、第２の過電流継電器２０2は動作しない。
【００７８】
しかし、第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図４（ｄ）に示したように、負荷電流ＩLの１．３２〜２．１８倍の大きさとなる。
その結果、第２の零相電流Ｉ02（１．３２ＩL≦Ｉ02≦２．１８ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2が動作する（図１１の斜線参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によって瞬時に一括遮断される。
【００７９】
次に、ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図１４および図１５を参照して説明する。
【００８０】
第１の回線２1では、図６（ａ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が外部方向に流れる。
これにより、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（＝ＩR1−ＩS1）は、図１５（ａ）に示すように、負荷電流ＩLの０．５〜３1/2倍の大きさとなる。
その結果、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（０．５ＩL≦Ｉ01≦３1/2ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））未満となるため、第１の過電流継電器２０1は動作しない。
【００８１】
しかし、第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図６（ｂ）に示したように、負荷電流ＩLの１０倍の大きさとなる。
その結果、第１の零相電流Ｉ01（＝１０ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図１４の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図１４に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００８２】
第２の回線２2では、図６（ｃ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさ第２のＲ相事故電流ＩR2が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLの１０倍の大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる。
これにより、第２の合成電流Ｉ(R-S)2（＝ＩR2−ＩS2）は、図１５（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの９倍の大きさとなる。
その結果、第２の合成電流Ｉ(R-S)2（＝９ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））以上となるため、第２の過電流継電器２０2が動作する（図１４に網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、図１４に×印で示すように第２の過電流継電器２０2によって瞬時に一括遮断される。
【００８３】
また、第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図６（ｄ）に示したように、負荷電流ＩLの９倍の大きさとなる。
その結果、第２の零相電流Ｉ02（＝９ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝９ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2が動作する。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によっても瞬時に一括遮断される。
【００８４】
次に、ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの本実施例による回線保護システムの動作について、図１４および図１６を参照して説明する。
【００８５】
第１の回線２1では、図７（ａ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第１のＲ相事故電流ＩR1が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第１のＳ相事故電流ＩS1が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第１のＴ相事故電流ＩT1が外部方向に流れる。
これにより、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（＝ＩR1−ＩS1）は、図１６（ａ）に示すように、負荷電流ＩLの１．５〜３1/2倍の大きさとなる。
その結果、第１の合成電流Ｉ(R-S)1（１．５ＩL≦Ｉ(R-S)1≦３1/2ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））未満となるため、第１の過電流継電器２０1は動作しない。
【００８６】
しかし、第１の零相電流Ｉ01（第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1のベクトル和）は、図７（ｂ）に示したように、負荷電流ＩLの１．３２〜２．１８倍の大きさとなる。
【００８７】
その結果、第１の零相電流Ｉ01（１．３２ＩL≦Ｉ01≦２．１８ＩL）が他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1が動作する（図１４の網掛け参照）。
これにより、第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R1，３S1，３T1は、図１４に×印で示すように第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1によって瞬時に一括遮断される。
【００８８】
第２の回線２2では、図７（ｃ）を参照して説明したように、Ｒ相には負荷電流ＩLと同じ大きさの第２のＲ相事故電流ＩR2が内部方向に流れ、Ｓ相には負荷電流ＩLの１．５倍の大きさの第２のＳ相事故電流ＩS2が内部方向に流れ、Ｔ相には負荷電流ＩLの０．５〜１倍の大きさの第２のＴ相事故電流ＩT2が内部方向に流れる。
これにより、第２の合成電流Ｉ(R-S)2は、図１６（ｂ）に示すように、負荷電流ＩLの２．１８〜２．５倍の大きさとなる。
その結果、第２の合成電流Ｉ(R-S)2（２．１８ＩL≦Ｉ(R-S)2≦２．５ＩL）はＯＣ要素整定値Ｉf’（＝３1/2×（１．２ＩL））以上となるため、第２の過電流継電器２０2が動作する（図１４の網掛け参照）。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、図１４に×印で示すように第２の過電流継電器２０2によって瞬時に一括遮断される。
【００８９】
また、第２の零相電流Ｉ02（第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2のベクトル和）は、図７（ｄ）に示したように、負荷電流ＩLの０．５〜１．３２倍の大きさとなる。
【００９０】
その結果、第２の零相電流Ｉ02（０．５ＩL≦Ｉ02≦１．３２ＩL）は他回線間短絡事故検出用整定値Ｉd（＝０．５ＩL）以上となるため、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2が動作する。
これにより、第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器３R2，３S2，３T2は、第２の他回線間短絡事故用過電流継電器１０2によっても瞬時に一括遮断される。
【００９１】
以上の説明では、第１の他回線間短絡事故用過電流継電器１０1と第１の地絡方向継電器８1とを別個に設けたが、一体化して第１の回線保護継電器としてもよい。第２乃至第ｎの他回線間短絡事故用過電流継電器１０2〜１０nについても同様である。
また、図８に示した第２の実施例による回線保護システムでは、第１の過電流継電器２０1も一体化した第１の回線保護継電器としてもよい。第１乃至第ｎの過電流継電器２０2〜２０nについても同様である。
【００９２】
三相電力系統を例として本発明の回線保護システムについて説明したが、たとえばロボットの手足を駆動するための三相モータ（三相負荷）に電力を供給する三相交流回路においても本発明の回線保護システムを適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施例による回線保護システムの構成を示す図である。
【図２】第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの図１に示した回線保護システムの動作について説明するための図である。
【図３】ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1と第１の零相電流Ｉ01と第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2と第２の零相電流Ｉ02とを説明するための図である。
【図４】ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1と第１の零相電流Ｉ01と第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2と第２の零相電流Ｉ02とを説明するための図である。
【図５】第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの図１に示した回線保護システムの動作について説明するための図である。
【図６】ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1と第１の零相電流Ｉ01と第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2と第２の零相電流Ｉ02とを説明するための図である。
【図７】ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR1，ＩS1，ＩT1と第１の零相電流Ｉ01と第２のＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流ＩR2，ＩS2，ＩT2と第２の零相電流Ｉ02とを説明するための図である。
【図８】本発明の第２の実施例による回線保護システムの構成を示す図である。
【図９】図８に示した第１の回線２1内において短絡事故が発生したときに第１のクロス貫通変流器１０1から第１の過電流継電器２０1に入力される第１の合成Ｉ(R-S)1について説明するための図である。
【図１０】図８に示した第１乃至第ｎの過電流継電器２０1〜２０nの検出感度および動作時間を同じにするための演算処理部の一構成例を示す図である。
【図１１】第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの図８に示した回線保護システムの動作について説明するための図である。
【図１２】ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１および第２の合成電流Ｉ(R-S)1，Ｉ(R-S)2を説明するための図である。
【図１３】ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＲ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１および第２の合成電流Ｉ(R-S)1，Ｉ(R-S)2を説明するための図である。
【図１４】第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの図８に示した回線保護システムの動作について説明するための図である。
【図１５】ＩF＝１０ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１および第２の合成電流Ｉ(R-S)1，Ｉ(R-S)2を説明するための図である。
【図１６】ＩF＝１．５ＩLとなるような三相電力系統において第１の回線２1のＴ相と第２の回線２2のＳ相との間で地絡を伴わない短絡事故が発生したときの第１および第２の合成電流Ｉ(R-S)1，Ｉ(R-S)2を説明するための図である。
【図１７】従来の回線保護システムの構成を示す図である。
【図１８】図１７に示した回線保護システムにおいて変流器および過電流継電器の数を減らしたときの課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【００９４】
１  母線
２1〜２n  第１乃至第ｎの回線
３R1〜３R n，３S1〜３S n，３T1〜３T n  第１乃至第ｎのＲ相、Ｓ相およびＴ相遮断器
４R1〜４R n，４S1〜４S n，４T1〜４T n  第１乃至第ｎのＲ相、Ｓ相およびＴ相変流器
５R1〜５Rn，５S1〜５Sn，５T1〜５Tn  第１乃至第ｎのＲ相、Ｓ相およびＴ相過電流継電器
６1〜６ n  第１乃至第ｎの零相変流器
７  計器用変圧器
８1〜８ n  第１乃至第ｎの地絡方向継電器
９1〜９ n  第１乃至第ｎのクロス貫通変流器
１０1〜１０n  第１乃至第ｎの他回線間短絡事故用過電流継電器
２０1〜２０n  第１乃至第ｎの過電流継電器
７１  事故様相判定回路
７２1〜７２3  第１乃至第３の振幅調整回路
７３  選択スイッチ
Ｉ  入力電流
ＩR，ＩS，ＩT  Ｒ相、Ｓ相およびＴ相電流
ＩR1〜ＩR n，ＩS1〜ＩS n，ＩT1〜ＩT n  第１乃至第ｎのＲ相、Ｓ相およびＴ相事故電流
Ｉ01〜Ｉ0 n  第１乃至第ｎの零相電流
Ｉ(R-S)1〜Ｉ(R-S)n  第１乃至第ｎの合成電流
Ｉf  ＯＣ要素整定値
Ｉf’  ＯＣ要素整定値
Ｉg  ＤＧ電流要素整定値
Ｉd  他回線間短絡事故検出用整定値
ＩFR1，ＩFS1，ＩFT1  短絡電流
ＩL  負荷電流
Ｖ0  零相電圧
ＶST  ＳＴ相線間電圧
ＶTR  ＴＲ相線間電圧
θg  ＤＧ検出感度角
Ｖg  ＤＧ電圧要素整定値
ＳSW  スイッチ制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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