(57)【要約】【課題】短絡事故や逆潮流から三相交流回路を保護するための変流器および方向保護継電器や電力方向継電器の設置台数を削減することができる方向保護継電装置および電力方向継電装置を提供する。【解決手段】送配電線に設置された三相貫通変流器１０の環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相は逆向きに１回だけ貫通されているが、送配電線のＴ相はＲ相と同じ向きに２回ほど貫通されている。短絡方向継電器４は、三相貫通変流器１０から入力される短絡電流ＩRyと送配電線の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。【選択図】図１
2010166782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短絡事故から三相交流回路を保護するための方向保護継電装置であって、
２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに該三相交流回路の第３の相を前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた三相貫通変流器と、
該三相貫通変流器から入力される短絡電流と前記三相交流回路の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると、該三相交流回路の前記第１乃至第３の相にそれぞれ設置された遮断器を一括遮断する方向保護継電器と、
を具備することを特徴とする、方向保護継電装置。
【請求項２】
前記方向保護継電器が、前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する事故様相判定手段をさらに具備し、前記三相貫通変流器から入力される前記短絡電流に該事故様相判定手段における事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛けて補正短絡電流を算出し、該算出した補正短絡電流と前記三相交流回路の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると該三相交流回路の前記第１乃至第３の相にそれぞれ設置された遮断器を一括遮断することを特徴とする、請求項１記載の方向保護継電装置。
【請求項３】
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の３つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）、３つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）または相・線間電圧に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定することを特徴とする、請求項２記載の方向保護継電装置。
【請求項４】
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）および１つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）の電圧値および位相に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定することを特徴とする、請求項２記載の方向保護継電装置。
【請求項５】
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定することを特徴とする、請求項２記載の方向保護継電装置。
【請求項６】
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を反極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S-2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１１０）をさらに具備し、
前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する、
ことを特徴とする、請求項２記載の方向保護継電装置。
【請求項７】
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S+2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１２０）をさらに具備し、
前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する、
ことを特徴とする、請求項２記載の方向保護継電装置。
【請求項８】
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向または反極性方向でａ倍して、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を極性方向または反極性方向でｂ倍して、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶaR+bS+cT）を得るための事故様相判定用変圧器をさらに具備し、
前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する、
ことを特徴とする、請求項２記載の方向保護継電装置。
【請求項９】
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、
該三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記方向保護継電器が、前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると、該送配電線の前記第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（２1〜２3）を一括遮断する短絡方向継電器（４）である、
ことを特徴とする、請求項１乃至８いずれかに記載の方向保護継電装置。
【請求項１０】
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、
該三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記方向保護継電器が、前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると、該送配電線の前記第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（２1〜２3）を一括遮断する距離継電器（２０）である、
ことを特徴とする、請求項１乃至８いずれかに記載の方向保護継電装置。
【請求項１１】
前記距離継電器が、請求項６乃至８いずれかに記載の事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧より求めた補正電圧（ＶRy）と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故を検出することを特徴とする、請求項１０記載の方向保護継電装置。
【請求項１２】
前記三相貫通変流器が、第１および第２の送配電線（１Ｌ，２Ｌ）にそれぞれ設置された第１および第２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、
該第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第１の送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第１の送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第２の送配電線の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第２の送配電線の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記方向保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器から入力される短絡電流および前記第２の三相貫通変流器から入力される短絡電流の差電流である短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の電圧情報とに基づいて前記第１の送配電線に短絡事故が発生したことを検出すると、該第１の送配電線の前記第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（２1〜２3）を一括遮断し、前記短絡電流と前記送配電線の電圧情報とに基づいて前記第２の送配電線に短絡事故が発生したことを検出すると、該第２の送配電線の前記第１乃至第３の相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）を一括遮断する回線選択継電器（３０）である、
ことを特徴とする、請求項１乃至８いずれかに記載の方向保護継電装置。
【請求項１３】
逆潮流から三相交流回路を保護するための電力方向継電装置であって、
２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに該三相交流回路の第３の相を前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた三相貫通変流器（１０）と、
該三相貫通変流器から入力される電流（ｉRy）と計器用変圧器（６）から入力される前記三相交流回路の電圧情報から求めた基準電圧とに基づいて逆潮流を検出すると、該三相交流回路の前記第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（２1〜２3）を一括遮断する電力方向継電器（４０）と、
を具備することを特徴とする、電力方向継電装置。
【請求項１４】
前記電力方向継電器が、前記三相貫通変流器から入力される電流に所定の倍数を掛けて補正電流（ｉRy’）を算出し、該算出した補正電流と前記基準電圧とに基づいて逆潮流を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断することを特徴とする、請求項１３記載の電力方向継電装置。
【請求項１５】
前記電力方向継電器が、前記基準電圧の位相を９０°進めた電圧を他の基準電圧として、前記三相貫通変流器から入力される電流または該電流に所定の倍数を掛けて算出した補正電流と該他の基準電圧とに基づいて逆潮流を検出することにより、無効電力方向継電器として機能することを特徴とする、請求項１３または１４記載の電力方向継電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向保護継電装置および電力方向継電装置に関し、特に、短絡事故から三相交流回路を保護するための方向保護継電装置と逆潮流から三相交流回路を保護するための電力方向継電装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相交流回路では、短絡事故から三相交流回路を保護するために、短絡方向継電器（ＤＳ）を相ごとに設置している（下記の特許文献１など参照）。
【０００３】
たとえば、図１７に示すように、第１の短絡方向継電器４1には、送配電線のＲ相に設置された第１の変流器（ＣＴ）３1からＲ相の短絡電流を入力するとともに母線に設置された計器用変圧器（ＰＴ）６からＲ相の相電圧ＶRおよびＳ相の相電圧ＶSを入力し、また、第２の短絡方向継電器４2には、送配電線のＳ相に設置された第２の変流器３2からＳ相の短絡電流を入力するとともに計器用変圧器６からＳ相の相電圧ＶSおよびＴ相の相電圧ＶTを入力し、さらに、第３の短絡方向継電器４3には、送配電線のＴ相に設置された第３の変流器３3からＴ相の短絡電流を入力するとともに計器用変圧器６からＲ相の相電圧ＶRおよびＴ相の相電圧ＶTを入力して、送配電線において短絡事故が発生したときには、以下に示すように、その事故様相に応じて送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を第１乃至第３の短絡方向継電器４1〜４3で一括遮断している。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相に内部方向（送配電線の末端に向う方向）の短絡電流が流れるとともに、送配電線のＳ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第１の短絡方向継電器４1が、Ｒ相の短絡電流およびＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
送配電線のＳ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、送配電線のＴ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第２の短絡方向継電器４2が、Ｓ相の短絡電流およびＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
送配電線のＴ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、送配電線のＲ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第３の短絡方向継電器４3が、Ｔ相の短絡電流およびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に内部方向の短絡電流がそれぞれ流れる。したがって、第１乃至第３の短絡方向継電器４1〜４3が、Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の短絡電流とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいてそれぞれ動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【０００４】
また、距離継電器（ＤＺ）についても、図１８に示すように、第１の距離継電器２０1には、送配電線のＲ相に設置された第１の変流器３1および送配電線のＴ相に設置された第３の変流器３3からＲ相およびＴ相の短絡電流をそれぞれ入力するとともに母線に設置された計器用変圧器６からＲ相およびＴ相の相電圧ＶR，ＶTを入力し、また、第２の距離継電器２０2には、第１の変流器３1および送配電線のＳ相に設置された第２の変流器３2からＲ相およびＳ相の短絡電流をそれぞれ入力するとともに計器用変圧器６からＲ相およびＳ相の相電圧ＶR，ＶSを入力し、さらに、第３の距離継電器２０3には、第２および第３の変流器３2，３3からＳ相およびＴ相の短絡電流をそれぞれ入力するとともに計器用変圧器６からＳ相の相電圧ＶSおよびＴ相の相電圧ＶTを入力して、送配電線において短絡事故が発生したときには、以下に示すように、その事故様相に応じて送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を第１乃至第３の距離継電器２０1〜２０3で一括遮断している。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、送配電線のＳ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第２の距離継電器２０2が、Ｒ相の短絡電流およびＳ相の短絡電流の差電流とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSとに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
送配電線のＳ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、送配電線のＴ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第３の距離継電器２０3が、Ｓ相の短絡電流およびＴ相の短絡電流の差電流とＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTとに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
送配電線のＴ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、送配電線のＲ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第１の距離継電器２０1が、Ｔ相の短絡電流およびＲ相の短絡電流の差電流とＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に内部方向の短絡電流がそれぞれ流れる。したがって、第１乃至第３の距離継電器２０1〜２０3がそれぞれ動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【０００５】
回線選択継電器（ＳＳ）についても、図１９に示すように、第１の回線選択継電器３０1には、第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌ（平衡２回線送配電線）のＲ相にそれぞれ設置された第１および第４の変流器３1，３4から第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相の短絡電流を入力するとともに母線に設置された計器用変圧器６からＲ相の相電圧ＶRを入力し、また、第２の回線選択継電器３０2には、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相にそれぞれ設置された第２および第５の変流器３2，３5から第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相の短絡電流を入力するとともに計器用変圧器６からＳ相の相電圧ＶSを入力し、さらに、第３の回線選択継電器３０3には、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＴ相にそれぞれ設置された第３および第６の変流器３3，３6から第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＴ相の短絡電流を入力するとともに計器用変圧器６からＴ相の相電圧ＶTを入力して、第１または第２の送配電線１Ｌ，２Ｌにおいて短絡事故が発生したときには、以下に示すように、その事故様相に応じて、第１の送配電線１Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3で一括遮断し、また、第２の送配電線２Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第４乃至第６の遮断器２1〜２6を第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3で一括遮断している。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
たとえば第１の送配電線１ＬのＲ相−Ｓ相間において短絡事故が発生した場合には、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第１の回線選択継電器３０1が、第１および第２の送電線１Ｌ，２ＬのＲ相の短絡電流の差電流とＲ相の相電圧ＶRとに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
たとえば第１の送配電線１ＬのＳ相−Ｔ相間において短絡事故が発生した場合には、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、第１および第２の送配電線１Ｌ，２のＴ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第２の回線選択継電器３０2が、第１および第２の送電線１Ｌ，２ＬのＳ相の短絡電流の差電流とＳ相の相電圧ＶSとに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
たとえば第１の送配電線１ＬのＴ相−Ｒ相間において短絡事故が発生した場合には、第１および第２の送配電線１Ｌ，２のＴ相に内部方向の短絡電流が流れるとともに、第１および第２の送配電線１Ｌ，２のＲ相に外部方向の短絡電流が流れる。したがって、第３の回線選択継電器３０3が、第１および第２の送配電線１Ｌ，２のＴ相の短絡電流の差電流とＴ相の相電圧ＶRとに基づいて動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
たとえば第１の送配電線１ＬのＴ相−Ｒ相間において短絡事故が発生した場合には、第１および第２の送配電線１Ｌ，２のＲ相、Ｓ相およびＴ相に内部方向の短絡電流がそれぞれ流れる。したがって、第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3がそれぞれ動作して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【０００６】
また、三相交流回路では、逆潮流から三相交流回路を保護するために、電力方向継電器（ＤＰ）が使用されている（たとえば、下記の特許文献２参照）。
たとえば、図２０に示すように、母線の下流に設置された発電設備Ｇからの逆潮流から送配電線を保護するために、第１乃至第３の電力方向継電器４０1〜４０3を用いて、第１の電力方向継電器４０1には、送配電線のＲ相に設置された第１の変流器３1からＲ相の電流を入力するとともに母線に設置された計器用変圧器６からＲ相の相電圧ＶRおよびＴ相の相電圧ＶTを入力し、また、第２の電力方向継電器４０2には、送配電線のＳ相に設置された第２の変流器３2からＳ相の電流を入力するとともに計器用変圧器６からＲ相の相電圧ＶRおよびＳ相の相電圧ＶSを入力し、さらに、第３の電力方向継電器４０3には、送配電線のＴ相に設置された第３の変流器３3からＴ相の電流を入力するとともに計器用変圧器６からＳ相の相電圧ＶSおよびＴ相の相電圧ＶTを入力して、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に発生した逆潮流を以下のようにして検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を第１乃至第３の電力方向継電器４０1〜４０3で一括遮断している。
送配電線に逆潮流が発生すると、図２０に破線の矢印で示すように、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に母線と反対方向（以下、この方向を「＋方向」とする。）に有効電流ｉRP，ｉSP，ｉTPが位相差１２０°でそれぞれ流れる。
したがって、第１の電力方向継電器４０1は、計器用変圧器６から入力されるＲ相の相電圧ＶRおよびＴ相の相電圧ＶTより算出したＲ相−Ｔ相の線間電圧ＶRTを基準電圧として用いて、第１の変流器３1から入力されるＲ相の有効電流ｉRPと基準電圧（線間電圧ＶRT）とに基づいて動作して、Ｒ相の有効電流ｉRPが図２１に示す動作範囲に入ると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
第２の電力方向継電器４０2は、計器用変圧器６から入力されるＲ相の相電圧ＶRおよびＳ相の相電圧ＶSより算出したＳ相−Ｒ相の線間電圧ＶSRを基準電圧として用いて、第２の変流器３2から入力されるＳ相の有効電流ｉSPと基準電圧（線間電圧ＶSR）とに基づいて動作して、Ｓ相の有効電流ｉSPが動作範囲（図２１参照）に入ると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
第３の電力方向継電器４０3は、計器用変圧器６から入力されるＳ相の相電圧ＶSおよびＴ相の相電圧ＶTより算出したＴ相−Ｓ相の線間電圧ＶTSを基準電圧として用いて、第３の変流器３3から入力されるＴ相の有効電流ｉTPと基準電圧（線間電圧ＶTS）とに基づいて動作して、Ｔ相の電流ｉTPが動作範囲（図２１参照）に入ると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【０００７】
なお、図２０に示した第１乃至第３の電力方向継電器４０1〜４０3では、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に発生する逆潮流を検出するための基準電圧として線間電圧ＶRT，ＶSR，ＶTSを用いたが、単相電圧を用いる電力方向継電器もある。
また、基準電圧として線間電圧ＶRT，ＶSR，ＶTSを用いる場合の最大感度角は３０°とし、基準電圧として単相電圧を用いる場合の最大感度角は０°とする。
さらに、３台の電力方向継電器を用いる代わりに、電力方向継電器を１台だけ用いて送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相のうちの１相のみについて逆潮流を検出することもなされている。
【特許文献１】特開２００１−１６７６７号公報
【特許文献２】特開昭５４−６７６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、送配電線につき変流器および方向保護継電器（短絡方向継電器、距離継電器および回線選択継電器）や電力方向継電器を３組設置しているため、変流器および方向保護継電器や電力方向継電器の設置台数を少なくして設備コストの削減を図りたいという要請がある。
【０００９】
本発明の目的は、短絡事故や逆潮流から三相交流回路を保護するための変流器および方向保護継電器や電力方向継電器の設置台数を削減することができる方向保護継電装置および電力方向継電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の方向保護継電装置は、短絡事故から三相交流回路を保護するための方向保護継電装置であって、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに該三相交流回路の第３の相を前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた三相貫通変流器と、該三相貫通変流器から入力される短絡電流と前記三相交流回路の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると、該三相交流回路の前記第１乃至第３の相にそれぞれ設置された遮断器を一括遮断する方向保護継電器とを具備することを特徴とする。
前記方向保護継電器が、前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する事故様相判定手段をさらに具備し、前記三相貫通変流器から入力される前記短絡電流に該事故様相判定手段における事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛けて補正短絡電流を算出し、該算出した補正短絡電流と前記三相交流回路の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると該三相交流回路の前記第１乃至第３の相にそれぞれ設置された遮断器を一括遮断してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の３つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）、３つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）または相・線間電圧に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）および１つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）の電圧値および位相に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を反極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S-2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１１０）をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S+2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１２０）をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向または反極性方向でａ倍して、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を極性方向または反極性方向でｂ倍して、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶaR+bS+cT）を得るための事故様相判定用変圧器をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、該三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記方向保護継電器が、前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると、該送配電線の前記第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（２1〜２3）を一括遮断する短絡方向継電器（４）であってもよい。
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、該三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記方向保護継電器が、前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の電圧情報とに基づいて短絡事故を検出すると、該送配電線の前記第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（２1〜２3）を一括遮断する距離継電器（２０）であってもよい。
前記距離継電器が、請求項６乃至８いずれかに記載の事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧より求めた補正電圧（ＶRy）と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故を検出してもよい。
前記三相貫通変流器が、第１および第２の送配電線（１Ｌ，２Ｌ）にそれぞれ設置された第１および第２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、該第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第１の送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第１の送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第２の送配電線の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第２の送配電線の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記方向保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器から入力される短絡電流および前記第２の三相貫通変流器から入力される短絡電流の差電流である短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の電圧情報とに基づいて前記第１の送配電線に短絡事故が発生したことを検出すると、該第１の送配電線の前記第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（２1〜２3）を一括遮断し、前記短絡電流と前記送配電線の電圧情報とに基づいて前記第２の送配電線に短絡事故が発生したことを検出すると、該第２の送配電線の前記第１乃至第３の相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）を一括遮断する回線選択継電器（３０）であってもよい。
本発明の電力方向継電装置は、逆潮流から三相交流回路を保護するための電力方向継電装置であって、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに該三相交流回路の第３の相を前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた三相貫通変流器（１０）と、該三相貫通変流器から入力される電流（ｉRy）と計器用変圧器（６）から入力される前記三相交流回路の電圧情報から求めた基準電圧とに基づいて逆潮流を検出すると、該三相交流回路の前記第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（２1〜２3）を一括遮断する電力方向継電器（４０）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記電力方向継電器が、前記三相貫通変流器から入力される電流に所定の倍数を掛けて補正電流（ｉRy’）を算出し、該算出した補正電流と前記基準電圧とに基づいて逆潮流を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断してもよい。
前記電力方向継電器が、前記基準電圧の位相を９０°進めた電圧を他の基準電圧として、前記三相貫通変流器から入力される電流または該電流に所定の倍数を掛けて算出した補正電流と該他の基準電圧とに基づいて逆潮流を検出することにより、無効電力方向継電器として機能してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の方向保護継電装置および電力方向継電装置は、以下に示す効果を奏する。
（１）三相貫通変流器を使用することにより、短絡事故や逆潮流から三相交流回路を保護するための変流器および方向保護継電器や電力方向継電器の設置台数を削減して、設備コストの削減を図ることができる。
（２）三相貫通変流器から出力される短絡電流の振幅は短絡事故の事故様相によって異なるが、事故様相に応じて短絡電流の振幅を補正することにより方向保護継電器の検出感度および動作時間を同じにすることができる。
（３）第１の相電圧を極性方向または反極性方向でａ倍して、第２の相電圧を極性方向または反極性方向でｂ倍して、第３の相電圧を極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように２次側が結線された事故様相判定用変圧器を用いることにより、事故様相判定用変圧器から出力される合成電圧の電圧値および位相と短絡電流の位相とに基づいて短絡事故の事故様相を判定することができる。
（４）基準電圧の位相を９０°進めた他の基準電圧を使用することにより、電力方向継電器を無効電力方向継電器として機能させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
上記の目的を、２次コイルを巻装した環状鉄心に三相交流回路の第２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに三相交流回路の第３の相を第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた三相貫通変流器を用いて、方向保護継電器が、三相貫通変流器から入力される短絡電流と三相交流回路の線間電圧とに基づいて短絡事故を検出すると、三相交流回路の第１乃至第３の相にそれぞれ設置された遮断器を一括遮断し、また、電力方向継電器が、三相貫通変流器から入力される電流と計器用変圧器から入力される三相交流回路の電圧情報から求めた基準電圧とに基づいて逆潮流を検出すると、三相交流回路の第１乃至第３の相にそれぞれ設置された遮断器を一括遮断することにより実現した。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の方向保護継電装置および電力方向継電装置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の実施例による方向保護継電装置は、図１に示すように、送配電線に設置された三相貫通変流器１０と、母線に設置された計器用変圧器６と、三相貫通変流器１０から入力される短絡電流ＩRyと計器用変圧器６から入力されるＲ相、Ｓ相およびＴ相の相電圧ＶR，ＶS，ＶTより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて送配電線の短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する短絡方向継電器４とを具備する。
【００１４】
ここで、三相貫通変流器１０は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、送配電線のＲ相およびＴ相はともに三相貫通変流器１０の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されているが、送配電線のＳ相は三相貫通変流器１０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）に向けて貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ三相貫通変流器１０を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど三相貫通変流器１０を貫通されている。これにより、三相貫通変流器１０からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
【００１５】
したがって、短絡事故が発生していないときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、図２（ａ）に示すように三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に入力される負荷電流ＩはＲ相の負荷電流ＩRと極性が負のＳ相の負荷電流−ＩSとＴ相の負荷電流ＩTを２倍した電流（＝２ＩT）とのベクトル和となるが、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとは位相が１２０°間隔でずれているため、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS，ＩT）の振幅の７1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS＋２ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩR｜
＝７1/2×｜ＩR｜（＝７1/2×｜ＩS｜＝７1/2×
そこで、短絡方向継電器４は、図１７に示した従来の第１乃至第３の短絡方向継電器４1〜４3に入力される負荷電流の振幅と同じにするために、次式で示すように負荷電流Ｉを１／７1/2倍して補正負荷電流Ｉ’を算出する。
Ｉ’＝Ｉ×１／７1/2
｜Ｉ’｜＝｜Ｉ｜×１／７1/2-＝｜ＩR｜（＝｜ＩS｜＝｜ＩT｜）
【００１６】
また、送配電線に短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFT（インピーダンス角をθとする。）で表すと、短絡方向継電器４は、事故様相に応じて以下のように動作する。
（１）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、図１に破線の矢印で示すように送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが内部方向に流れ、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが外部方向に流れるが、送配電線のＴ相にはＴ相の短絡電流ＩFTが流れない。
したがって、三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に出力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRと極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとのベクトル和となるが、Ｒ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとの位相差が１８０°であるため、短絡電流ＩRyの振幅は図３（ａ）に示すようにＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の２倍となる。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜（＝２×｜ＩFS｜）
なお、図３および図４においては、送配電線の内部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは実線の矢印で、送配電線の外部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは一点鎖線の矢印で示している。
そこで、短絡方向継電器４は、図１７に示した従来の第１乃至第３の短絡方向継電器４1〜４3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／２倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／２
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１／２-＝｜ＩFR｜（＝｜ＩFS｜）
短絡方向継電器４は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向を判別する。なお、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故の場合には、図３（ａ）に示すように、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSとに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向が判別される。
短絡方向継電器４は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（２）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、図５に破線の矢印で示すように、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが内部方向に流れ、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが外部方向に流れるが、送配電線のＲ相にはＲ相の短絡電流ＩFRが流れない。
したがって、三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に出力される短絡電流ＩRyは極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となるが、Ｓ相の短絡電流ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTとの位相差が１８０°であるため、短絡電流ＩRyの振幅は図３（ｂ）に示すようにＴ相の短絡電流ＩFT（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３倍となる。
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜ＩFS｜）
そこで、短絡方向継電器４は、図１７に示した従来の第１乃至第３の短絡方向継電器４1〜４3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／３倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／３
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１／３＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFS｜）
短絡方向継電器４は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向を判別する。なお、送配電線のＳ相−Ｔ相間の短絡事故の場合には、図３（ｂ）に示すように、算出した補正短絡電流ＩRy’とＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶST（極性が負）とに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向が判別される。
短絡方向継電器４は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（３）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、図６に破線の矢印で示すように、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが内部方向に流れ、送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが外部方向に流れるが、送配電線のＳ相にはＳ相の短絡電流ＩFSが流れない。
したがって、三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に出力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となるが、Ｒ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTとの位相差が１８０°であるため、短絡電流ＩRyの振幅は図４（ａ）に示すようにＴ相の短絡電流ＩFT（Ｒ相の短絡電流ＩFR）の振幅となる。
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
そこで、短絡方向継電器４は、図１７に示した従来の第１乃至第３の短絡方向継電器４1〜４3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
短絡方向継電器４は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向を判別する。なお、送配電線のＴ相−Ｒ相間の短絡事故の場合には、図４（ａ）に示すように、算出した補正短絡電流ＩRy’とＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向が判別される。
短絡方向継電器４は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（４）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、図７に破線の矢印で示すように、送配電線のＲ相，Ｓ相およびＴ相にＲ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTが位相差１２０度で内部方向にそれぞれ流れる。
したがって、三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に出力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRと極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となるが、Ｒ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTは位相が１２０°間隔でずれているため、短絡電流ＩRyの振幅は図４（ｂ）に示すようにＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相およびＴ相の短絡電流ＩFS，ＩFT）の振幅の７1/2倍となる。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩR｜
＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜ＩFT｜）
そこで、短絡方向継電器４は、図１７に示した従来の第１乃至第３の短絡方向継電器４1〜４3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／７1/2倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／７1/2
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１／７1/2-＝｜ＩFR｜（＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜）
また、短絡電流ＩRyは４９．１°の進み位相で三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に入力されるため、短絡方向継電器４は補正短絡電流ＩRy’の位相補正も行う。
短絡方向継電器４は、位相補正した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向を判別する。なお、送配電線のＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合には、図４（ｂ）に示すように、位相補正した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSとに基づいて短絡電流ＩRyの大きさおよび方向が判別される。
短絡方向継電器４は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００１７】
なお、三相貫通変流器１０には送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、送配電線のＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、送配電線のＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
【００１８】
ただし、三相貫通変流器１０に貫通させる送配電線の相の組合せ（以下、「ＣＴ結線」と称する。）によって、短絡方向継電器４は、事故様相に応じて、表１に示す倍率で補正短絡電流ＩRy’を算出するとともに、算出した補正短絡電流ＩRy’と表２に示す線間電圧とに基づいて送配電線に短絡事故が発生したか否かを判定する。
なお、表１および表２において、ＣＴ結線の“＋”は三相貫通変流器の極性方向に貫通される相を示し、ＣＴ結線の“−”は三相貫通変流器の反極性方向に貫通される相を示す。
【表１】
2010166782.tif 000003
【表２】
2010166782.tif 000004
【００１９】
以上説明したように、本実施例による方向保護継電装置では、三相貫通変流器１０を用いることにより、変流器および短絡方向継電器の設置台数を更に削減することができるが、負荷電流Ｉの振幅が７1/2倍になるとともに、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅がＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の２倍になり、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅がＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の３倍になり、また、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅がＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の７1/2倍になるので、短絡方向継電器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ためには、短絡電流ＩRyを事故様相に応じて補正する必要がある。
【００２０】
そこで、短絡方向継電器４は、以下に示す第１乃至第５の事故様相判定方法のいずれかを用いて事故様相を判定し、三相貫通変流器１０からの短絡電流ＩRyに事故様相判定結果に応じた所定の倍数（表１参照）を掛けることによって短絡電流ＩRyを補正する。
【００２１】
（第１の事故様相判定方法）
３つの線間電圧、３つの相電圧または相・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。
【００２２】
表３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３】
2010166782.tif 000005
【００２３】
表４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４】
2010166782.tif 000006
【００２４】
表５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５】
2010166782.tif 000007
【００２５】
（第２の事故様相判定方法）
１つの線間電圧および１つの相電圧の電圧値および位相に基づいて事故様相を判定する。
【００２６】
たとえば、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が２１０°でかつＲ相の相電圧ＶRの位相が０°であることを基準として（図２（ｂ）参照）、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故時のＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSおよびＳ相−Ｔ相間の短絡事故時のＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを短絡事故検出感度の８５Ｖとすると、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶT Rが所定の第１の電圧値ｋ１＝８５Ｖ以下であることを条件として短絡事故が発生したと判定するとともに、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶT Rが所定の第２の電圧値ｋ２＝１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準として短絡事故時のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が所定の角度範囲α内だけ遅れているか進んでいること（５．９５°≦α≦３０°または−３０°≦α≦−５．９５°）を条件として短絡事故が発生したと判定する（以下の（１−１）式および（１−２）式参照）。
ＶTR≦［｛（１１０／３1/2）×１．５｝2＋（８５／２）2］1/2
≦（９５．２６2＋４２．５2）1/2
≦１０４．３（Ｖ）  ・・・（１−１）
α≧３０°−ｔａｎ-1（４２．５／９５．２６）
≧５．９５（°）  ・・・（１−２）
【００２７】
また、以下のようにして事故様相を判定する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れている（＋α）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する（図８（ａ）参照）。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ進んでいる（−α）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図８（ｂ）参照）。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡事故前のＲ相の相電圧ＶRの位相＝０°を基準としてＲ相の相電圧ＶRの位相が所定の他の角度範囲β（６．７６°≦β≦６０°、（１−３）式参照）内だけ進んでいる（−β）場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する（図８（ｃ）参照）。
β≧６０°−ｔａｎ-1［４２．５／｛１１０／（２×３1/2）｝］
≧６．７６（°）  ・・・（１−３）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡事故前のＲ相の相電圧ＶRの位相＝０°を基準としてＲ相の相電圧ＶRの位相が他の角度範囲β内だけ遅れていたり進んでいたりしていない（すなわち、−６．７６°よりも大きくて６．７６°よりも小さい）ことを条件に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図８（ｄ）参照）。
【００２８】
なお、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRおよびＲ相の相電圧ＶRを用いたが、表６に丸印で示す電圧の組合せのいずれか１つを用いてもよい。ただし、上述した短絡事故発生判定条件および事故様相判定条件を電圧の組合せに応じて変更する必要がある。
【表６】
2010166782.tif 000008
【００２９】
（第３の事故様相判定方法）
１つの線間電圧の電圧値および位相と三相貫通変流器から入力される短絡電流ＩRyの位相とに基づいて事故様相を判定する。
【００３０】
たとえば、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が２１０°であることを基準として、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故時のＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSおよびＳ相−Ｔ相間の短絡事故時のＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを短絡事故検出感度の８５Ｖとすると、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが所定の第１の電圧値ｋ１＝８５Ｖ以下であることを条件として短絡事故が発生したと判定するとともに、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが所定の第２の電圧値ｋ２＝１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準として短絡事故時のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が所定の角度範囲α内だけ遅れているか進んでいること（５．９５°≦α≦３０°または−３０°≦α≦−５．９５°）を条件として短絡事故が発生したと判定する（（１−１）式および（１−２）式参照）。
【００３１】
また、以下のようにして事故様相を判定する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れている（＋α）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する（図９（ａ）参照）。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ進んでいる（−α）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図９（ｂ）参照）。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第１の角度範囲γ（３０°≦γ≦９０°、γはインピーダンス角θ＝７５°としアーク抵抗などを考慮して決定する。）内にある場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する（図９（ｃ）参照）。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第２の角度範囲δ（１００．９°≦δ≦１６９．１°、δはインピーダンス角θ＝７５°としアーク抵抗などを考慮して決定する。）内にある場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図９（ｄ）参照）。
【００３２】
（第４の事故様相判定方法）
図１０に示す事故様相判定用変圧器１１０（本発明の第１の実施例による事故様相判定用変圧器）を母線に設置し、事故様相判定用変圧器１１０から出力される合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値および位相と短絡電流ＩRyの位相とに基づいて、以下のようにして事故様相を判定する。
ここで、事故様相判定用変圧器１１０の２次側は、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを反極性方向で２倍して合成するように結線されている。その結果、事故様相判定用変圧器１１０から出力される合成電圧ＶR-S-2Tは次式で表される。
ＶR-S-2T＝ＶR−ＶS−２ＶT
また、インピーダンス角θは通常７５°であるが、短絡電流ＩRyの位相角は、アーク抵抗を考慮して、３０°（−４５°）から短絡事故時の最大角である９０°（＋１５°）とする。
【００３３】
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第１の合成電圧値Ｋ1＝１００．１Ｖ以下であり（（２−１）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第１の合成電圧角度範囲ε1（７．１０°（＝Ｘ1）≦ε1≦４０．９°（＝Ｘ2）。（２−２）式および（２−３）式参照）内だけ遅れており（＋ε1）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第１の短絡電流角度範囲λ1（−１９．１°≦λ1≦４０．９°）内にある場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ1＝［（８３．１５）2＋（７２．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１００．１（Ｖ）  ・・・（２−１）
Ｘ1＝ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０）−ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０５）
＝７．１０（°）  ・・・（２−２）
Ｘ2＝６０−１９．１
＝４０．９（°）  ・・・（２−３）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第２の合成電圧値Ｋ2＝１０７．６Ｖ以下であり（（２−４）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第２の合成電圧角度範囲ε2（４．１２°（＝Ｘ3）≦ε2≦１９．１°（＝Ｘ4）。（２−５）式および（２−６）式参照）内だけ進んでおり（−ε2）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第２の短絡電流角度範囲λ2（１９．１°≦λ2≦７９．１°）内だけ進んでいる（−λ2）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ2＝［（１０３．９４）2＋（３６．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１０７．６（Ｖ）  ・・・（２−４）
Ｘ3＝ｃｏｓ-1（１０３．９４／１１０）−ｃｏｓ-1（１０３．９４／１０７．６０）
＝４．１２（°）  ・・・（２−５）
Ｘ4＝１９．１−０
＝１９．１（°）  ・・・（２−６）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第３の合成電圧値Ｋ3＝８６．０Ｖ以下であり（（２−７）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第３の合成電圧角度範囲ε3（３．０９°（＝Ｘ5）≦ε3≦７９．１°（＝Ｘ6）。（２−８）式および（２−９）式参照）内だけ進んでおり（−ε3）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第３の短絡電流角度範囲λ3（７９．１°≦λ3≦１３９．１°）内だけ進んでいる（−λ3）場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ3＝［（２０．７９）2＋（１０８．０２×８５／１１０）2］1/2
＝８６．０（Ｖ）  ・・・（２−７）
Ｘ5＝ｃｏｓ-1（２０．７９／１１０）−ｃｏｓ-1（２０．７９／８６．０２）
＝３．０９（°）  ・・・（２−８）
Ｘ6＝６０＋１９．１
＝７９．１（°）  ・・・（２−９）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第４の合成電圧値Ｋ4＝８５Ｖ（定格電圧の７５〜８０％）以下であり、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第４の合成電圧角度範囲ε4（−３．０９°（＝−Ｘ5）≦ε4≦７．１０°（＝Ｘ1））内に入っており（すなわち、同位相であり）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第４の短絡電流角度範囲λ4（８．２°≦λ4≦６８．２°）内だけ進んでいる（−λ4）場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
【００３４】
（第５の事故様相判定方法）
図１１に示す事故様相判定用変圧器１２０（本発明の第２の実施例による事故様相判定用変圧器）を母線に設置し、事故様相判定用変圧器１２０から出力される合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値および位相と短絡電流ＩRyの位相とに基づいて、以下のようにして事故様相を判定する。
ここで、事故様相判定用変圧器１２０の２次側は、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向で２倍して合成するように結線されている。その結果、事故様相判定用変圧器１２０から出力される合成電圧ＶR-S+2Tは次式で表される。
ＶR-S+2T＝ＶR−ＶS＋２ＶT
また、インピーダンス角θは通常７５°であるが、短絡電流ＩRyの位相角は、アーク抵抗を考慮して、３０°（−４５°）から短絡事故時の最大角である９０°（＋１５°）とする。
【００３５】
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第５の合成電圧値Ｋ5＝１００．１Ｖ以下であり（（３−１）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第５の合成電圧角度範囲ε5（７．１０°（＝Ｘ7）≦ε5≦４０．９°（＝Ｘ8）。（３−２）式および（３−３）式参照）内だけ進んでおり（−ε5）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第５の短絡電流角度範囲λ5（７９．１°≦λ5≦１３９．１°）内だけ遅れている（＋λ5）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ5＝［（８３．１５）2＋（７２．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１００．１（Ｖ）  ・・・（３−１）
Ｘ7＝ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０）−ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０５）
＝７．１０（°）  ・・・（３−２）
Ｘ8＝２８０．９−２４０
＝４０．９（°）  ・・・（３−３）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第６の合成電圧値Ｋ6＝８６．０Ｖ以下であり（（３−４）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第６の合成電圧角度範囲ε6（３．０９°（＝Ｘ9）≦ε6≦７９．１°（＝Ｘ10）。（３−５）式および（３−６）式参照）内だけ遅れており（＋ε6）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第６の短絡電流角度範囲λ6（１９．１°≦λ6≦７９．１°）内だけ遅れている（＋λ6）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ6＝［（２０．７９）2＋（１０８．０２×８５／１１０）2］1/2
＝８６．０（Ｖ）  ・・・（３−４）
Ｘ9＝ｃｏｓ-1（２０．７９／１１０）−ｃｏｓ-1（２０．７９／８６．０２）
＝３．０９（°）  ・・・（３−５）
Ｘ10＝３６０−２８０．９
＝７９．１（°）  ・・・（３−６）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第７の合成電圧値Ｋ7＝１０７．６Ｖ以下であり（（３−７）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第７の合成電圧角度範囲ε7（４．１２°（＝Ｘ11）≦ε7≦１９．１°（＝Ｘ12）。（３−８）式および（３−９）式参照）内だけ遅れており（＋ε7）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第７の短絡電流角度範囲λ7（−４０．９°≦λ7≦１９．１°）内にある場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ7＝［１０３．９４2＋（３６．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１０７．６（Ｖ）  ・・・（３−７）
Ｘ11＝ｃｏｓ-1（１０３．９４／１１０）−ｃｏｓ-1（１０３．９４／１０７．６０）
＝４．１２（°）  ・・・（３−８）
Ｘ12＝３００−２８０．９
＝１９．１（°）  ・・・（３−９）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第８の合成電圧値Ｋ8＝８５Ｖ（定格電圧の７５〜８０％）以下であり、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第８の合成電圧角度範囲ε8（−７．１０°（＝−Ｘ7）≦ε8≦３．０９°（＝Ｘ9））内に入っており（すなわち、同位相であり）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第８の短絡電流角度範囲λ8（３０°≦λ8≦９０°）内だけ遅れている（＋λ8）場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
【実施例２】
【００３６】
次に、本発明の第２の実施例による方向保護継電装置について、図１２を参照して説明する。
本実施例による方向保護継電装置は、図１２に示すように、送配電線に設置された三相貫通変流器１０と、母線に設置された計器用変圧器６と、三相貫通変流器１０から入力される短絡電流ＩRyと計器用変圧器６から入力されるＲ相、Ｓ相およびＴ相の相電圧ＶR，ＶS，ＶTより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて送配電線の短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する距離継電器２０とを具備する。
【００３７】
ここで、三相貫通変流器１０は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、送配電線のＲ相およびＴ相はともに三相貫通変流器１０の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は三相貫通変流器１０の反極性方向に向けて貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ三相貫通変流器１０を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど三相貫通変流器１０を貫通されている。これにより、三相貫通変流器１０からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
【００３８】
したがって、短絡事故が発生していないときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、三相貫通変流器１０から距離継電器２０に入力される負荷電流Ｉは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の負荷電流ＩRと極性が負のＳ相の負荷電流−ＩSとＴ相の負荷電流ＩTを２倍した電流（＝２ＩT）とのベクトル和となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS，ＩT）の振幅の７1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS＋２ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩR｜
＝７1/2×｜ＩR｜（＝７1/2×｜ＩS｜＝７1/2×｜ＩT｜）
そこで、距離継電器２０は、図１８に示した従来の第１乃至第３の距離継電器２０1〜２０3に入力される負荷電流の振幅と同じにするために、次式で示すように負荷電流Ｉを３1/2／７1/2倍して補正負荷電流Ｉ’を算出する。
Ｉ’＝Ｉ×３1/2／７1/2
｜Ｉ’｜＝｜Ｉ｜×３1/2／７1/2-＝３1/2×｜ＩR｜（＝３1/2×｜ＩS｜＝３1/2×｜ＩT｜）
【００３９】
また、送配電線に短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFT（インピーダンス角をθとする。）で表すと、距離継電器２０は、事故様相に応じて以下のように動作する。
（１）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、図１２に破線の矢印で示すように、送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが内部方向に流れ、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが外部方向に流れるが、送配電線のＴ相にはＴ相の短絡電流ＩFTが流れない。
したがって、三相貫通変流器１０から距離継電器２０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の短絡電流ＩFRと極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとのベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の２倍となる（図３（ａ）参照）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜（＝２×｜ＩFS｜）
そこで、距離継電器２０は、図１８に示した従来の第１乃至第３の距離継電器２０1〜２０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１-＝２×｜ＩFR｜（＝２×｜ＩFS｜）
距離継電器２０は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向を判別する。なお、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故の場合には、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSとに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向が判別される（図３（ａ）参照）。
距離継電器２０は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（２）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、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが内部方向に流れ、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが外部方向に流れるが、送配電線のＲ相にはＲ相の短絡電流ＩFRが流れない（図５参照）。
したがって、三相貫通変流器１０から距離継電器２０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＴ相の短絡電流ＩFT（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３倍となる（図３（ｂ）参照）。
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜ＩFS｜）
そこで、距離継電器２０は、図１８に示した従来の第１乃至第３の距離継電器２０1〜２０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを２／３倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×２／３
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×２／３＝２×｜ＩFT｜（＝２×｜ＩFS｜）
距離継電器２０は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向を判別する。なお、送配電線のＳ相−Ｔ相間の短絡事故の場合には、算出した補正短絡電流ＩRy’とＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶST（極性が負）とに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向が判別される（図３（ｂ）参照）。
距離継電器２０は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（３）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、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが内部方向に流れ、送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが外部方向に流れるが、送配電線のＳ相にはＳ相の短絡電流ＩFSが流れない（図６参照）。
したがって、三相貫通変流器１０から距離継電器２０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＴ相の短絡電流ＩFT（Ｒ相の短絡電流ＩFR）の振幅となる（図４（ａ）参照）。
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
そこで、距離継電器２０は、図１８に示した従来の第１乃至第３の距離継電器２０1〜２０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを２倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×２
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×２＝２×｜ＩFT｜（＝２×｜ＩFR｜）
距離継電器２０は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向を判別する。なお、送配電線のＴ相−Ｒ相間の短絡事故の場合には、算出した補正短絡電流ＩRy’とＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向が判別される（図４（ａ）参照）。
距離継電器２０は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（４）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、送配電線のＲ相，Ｓ相およびＴ相にＲ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTが位相差１２０度で内部方向にそれぞれ流れる（図７参照）。
したがって、三相貫通変流器１０から距離継電器２０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の短絡電流ＩFRと極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相およびＴ相の短絡電流ＩFS，ＩFT）の振幅の７1/2倍となる（図４（ｂ）参照）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩFR｜
＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜ＩFT｜）
そこで、距離継電器２０は、図１８に示した従来の第１乃至第３の距離継電器２０1〜２０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを３1/2／７1/2倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×３1/2／７1/2
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×３1/2／７1/2-＝３1/2×｜ＩFR｜（＝３1/2×｜ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFT｜）
また、短絡電流ＩRyは４９．１°の進み位相で三相貫通変流器１０から距離継電器２０に入力されるため、距離継電器２０は補正短絡電流ＩRy’の位相補正も行う。
距離継電器２０は、位相補正した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向を判別する。なお、送配電線のＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合には、位相補正した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSとに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向が判別される（図４（ｂ）参照）。
距離継電器２０は、送配電線に短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００４０】
なお、距離継電器２０は、上述した第１の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、以下に示すようにして補正電圧ＶRyを求めることによって事故点の距離を算出する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＲ相およびＳ相の相電圧ＶR，ＶSより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSを補正電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶRS
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＳ相およびＴ相の相電圧ＶS，ＶTより求めたＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを補正電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶST
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＴ相およびＲ相の相電圧ＶT，ＶRより求めたＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRを補正電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶTR
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＲ相およびＳ相の相電圧ＶR，ＶSより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSを補正電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶRS
【００４１】
また、距離継電器２０は、上述した第２または第３の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、計器用変圧器６から入力されるＴ相およびＲ相の相電圧ＶT，ＶRより求めたＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTR（図２（ｂ）参照）を用いて、以下に示すようにして補正電圧ＶRyを求めることによって事故点の距離を算出する。なお、Ｖ＝ＶTR∠（２１０°+α）とする。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝２×Ｖ×ｃｏｓ(６０°＋α)
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝２×Ｖ×ｃｏｓ(６０°＋α)
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝Ｖ
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝Ｖ
【００４２】
また、距離継電器２０は、上述した第４の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、事故様相判定用変圧器１１０から入力される合成電圧ＶR-S-2Tを用いて、以下に示すようにして補正電圧ＶRyを求めることによって事故点の距離を算出する。これにより、計器用変圧器６を不要とすることができる。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S-2T−８３．１５）／２６．８５
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S-2T−１０３．９４）／６．０６
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S-2T−２０．７９）／８９．２１
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝ＶR-S-2T
【００４３】
また、距離継電器２０は、上述した第５の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、事故様相判定用変圧器１２０から入力される合成電圧ＶR-S+2Tを用いて、以下に示すようにして補正電圧ＶRyを求めることによって事故点の距離を算出する。これにより、計器用変圧器６を不要とすることができる。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S+2T−８３．１５）／２６．８５
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S+2T−２０．７９）／８９．２１
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S+2T−１０３．９４）／６．０６
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝ＶR-S+2T
【００４４】
なお、三相貫通変流器１０には送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、送配電線のＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、送配電線のＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
【００４５】
ただし、ＣＴ結線によって、距離継電器２０は、事故様相に応じて、表７に示す倍率で補正短絡電流ＩRy’を算出するとともに、算出した補正短絡電流ＩRy’と表２に示した線間電圧とに基づいて事故点の距離および短絡電流ＩRyの方向を判別して、送配電線に短絡事故が発生したか否かを判定する。
【表７】
2010166782.tif 000009
【実施例３】
【００４６】
次に、本発明の第３の実施例による方向保護継電装置について、図１３を参照して説明する。
本実施例による方向保護継電装置は、図１３に示すように、平衡２回線送配電線の第１の送配電線１Ｌに設置された第１の三相貫通変流器１０1と、平衡２回線送配電線の第２の送配電線２Ｌに設置された第２の三相貫通変流器１０2と、母線に設置された計器用変圧器６と、第１の三相貫通変流器１０1から入力される短絡電流および第２の三相貫通変流器１０2から入力される短絡電流の差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）と計器用変圧器６から入力されるＲ相、Ｓ相およびＴ相の相電圧ＶR，ＶS，ＶTより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて第１または第２の送配電線１Ｌ，２Ｌの短絡事故を検出すると、第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌのうち短絡事故が発生した方（以下、「事故回線」と称する。）のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された遮断器（第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3、または第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6）を一括遮断する回線選択継電器３０とを具備する。
【００４７】
ここで、第１の三相貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相はともに第１の三相貫通変流器１０1の極性方向に貫通されているが、第１の送配電線１ＬのＳ相は第１の三相貫通変流器１０1の反極性方向に貫通されている。
また、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相は１回だけ第１の三相貫通変流器１０1を貫通されているが、第１の送配電線１ＬのＴ相は２回ほど第１の三相貫通変流器１０1を貫通されている。これにより、第１の三相貫通変流器１０1からは、第１の送配電線１ＬのＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
同様に、第２の三相貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第２の送配電線２ＬのＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＴ相はともに第２の三相貫通変流器１０2の極性方向に貫通されているが、第２の送配電線２ＬのＳ相は第２の三相貫通変流器１０2の反極性方向に貫通されている。
また、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相は１回だけ第２の三相貫通変流器１０2を貫通されているが、第２の送配電線２ＬのＴ相は２回ほど第２の三相貫通変流器１０2を貫通されている。これにより、第２の三相貫通変流器１０2からは、第２の送配電線２ＬのＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
また、第２の三相貫通変流器１０2は、第２の三相貫通変流器１０2から回線選択継電器３０に入力される短絡電流の極性が第１の三相貫通変流器１０1から回線選択継電器３０に入力される短絡電流の極性の逆となるように、回線選択継電器３０と接続されている。
【００４８】
したがって、短絡事故が発生していないときに第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR1，ＩS1，ＩT1で表すとともに第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR2，ＩS2，ＩT2で表すと、第１の三相貫通変流器１０1から回線選択継電器３０に入力される負荷電流ｉ1は、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の負荷電流ＩR1と極性が負のＳ相の負荷電流−ＩS1とＴ相の負荷電流ＩT1を２倍した電流（＝２ＩT1）とのベクトル和となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR1（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS1，ＩT1）の振幅の７1/2倍となる。
ｉ1＝ＩR1−ＩS1＋２ＩT1
｜ｉ1｜＝｜ＩR1−ＩS1＋２ＩT1｜＝７1/2×｜ＩR1｜（＝７1/2×｜ＩS1｜＝７1/2×｜ＩT1｜）
同様に、第２の三相貫通変流器１０2から回線選択継電器３０に入力される負荷電流ｉ2はＲ相の負荷電流ＩR2と極性が負のＳ相の負荷電流−ＩS2とＴ相の負荷電流ＩT2を２倍した電流（＝２ＩT2）とのベクトル和となり、負荷電流ｉ2の振幅はＲ相の負荷電流ＩR2（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS2，ＩT2）の振幅の７1/2倍となる。
ｉ2＝−（ＩR2−ＩS2＋２ＩT2）
｜ｉ2｜＝｜ＩR2−ＩS2＋２ＩT2｜＝７1/2×｜ＩR2｜（＝７1/2×｜ＩS2｜＝７1/2×｜ＩT2｜）
その結果、回線選択継電器３０に入力される負荷電流Ｉは負荷電流ｉ1と負荷電流ｉ2とのベクトル和となり、負荷電流Ｉの振幅は“０”となる（Ｉ＝ｉ1＋ｉ2＝０）。
なお、回線選択継電器３０は、図１９に示した従来の第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3に入力される負荷電流の振幅と同じにするために、次式で示すように負荷電流Ｉを１／７1/2倍して補正負荷電流Ｉ’を算出する。
Ｉ’＝Ｉ×１／７1/2
｜Ｉ’｜＝｜Ｉ｜×１／７1/2-
【００４９】
また、第１または第２の送配電線１Ｌ，２Ｌに短絡事故が発生したときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFT（インピーダンス角をθとする。）で表すと、回線選択継電器３０は、事故様相に応じて以下のように動作する。
（１）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、図１３に破線の矢印で示すように、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが内部方向に流れ、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが外部方向に流れるが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＴ相にはＴ相の短絡電流ＩFTが流れない。
したがって、回線選択継電器３０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の短絡電流ＩFR（第１の送配電線１ＬのＲ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＲ相に流れる短絡電流との差電流）と極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFS（第１の送配電線１ＬのＳ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＳ相に流れる短絡電流との差電流の極性を反転したもの）とのベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の２倍となる（図３（ａ）参照）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜（＝２×｜ＩFS｜）
そこで、回線選択継電器３０は、図１９に示した従来の第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／２倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／２
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１／２-＝｜ＩFR｜（＝｜ＩFS｜）
回線選択継電器３０は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故回線を判別する。なお、第１または第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相−Ｓ相間の短絡事故の場合には、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSとに基づいて事故回線が判別される（図３（ａ）参照）。
回線選択継電器３０は、第１の送配電線１Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断し、また、第２の送配電線２Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第４乃至第６の遮断器２4〜２6を一括遮断する。
（２）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および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが内部方向に流れ、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが外部方向に流れるが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相にはＲ相の短絡電流ＩFRが流れない（図５参照）。
したがって、回線選択継電器３０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFS（第１の送配電線１ＬのＳ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＳ相に流れる短絡電流との差電流の極性を反転したもの）とＴ相の短絡電流ＩFT（第１の送配電線１ＬのＴ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＴ相に流れる短絡電流との差電流）を２倍した電流（＝２ＩFT）のベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＴ相の短絡電流ＩFT（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３倍となる（図３（ｂ）参照）。
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜ＩFS｜）
そこで、回線選択継電器３０は、図１９に示した従来の第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／３倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／３
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１／３＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFS｜）
回線選択継電器３０は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故回線を判別する。なお、第１または第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相−Ｔ相間の短絡事故の場合には、算出した補正短絡電流ＩRy’とＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶST（極性が負）とに基づいて事故回線が判別される（図３（ｂ）参照）。
回線選択継電器３０は、第１の送配電線１Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断し、また、第２の送配電線２Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第４乃至第６の遮断器２4〜２6を一括遮断する。
（３）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および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが内部方向に流れ、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが外部方向に流れるが、第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＳ相にはＳ相の短絡電流ＩFSが流れない（図６参照）。
したがって、回線選択継電器３０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の短絡電流ＩFR（第１の送配電線１ＬのＲ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＲ相に流れる短絡電流との差電流）とＴ相の短絡電流ＩFT（第１の送配電線１ＬのＴ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＴ相に流れる短絡電流との差電流）を２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＴ相の短絡電流ＩFT（Ｒ相の短絡電流ＩFR）の振幅となる（図４（ａ）参照）。
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
そこで、回線選択継電器３０は、図１９に示した従来の第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
回線選択継電器３０は、算出した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故回線を判別する。なお、第１または第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＴ相−Ｒ相間の短絡事故の場合には、算出した補正短絡電流ＩRy’とＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故回線が判別される（図４（ａ）参照）。
回線選択継電器３０は、第１の送配電線１Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断し、また、第２の送配電線２Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第４乃至第６の遮断器２4〜２6を一括遮断する。
（４）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および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相，Ｓ相およびＴ相にＲ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTが位相差１２０°で内部方向にそれぞれ流れる（図７参照）。
したがって、回線選択継電器３０に入力される短絡電流ＩRyは、上述した第１の実施例における短絡方向継電器４の場合と同様にして、Ｒ相の短絡電流ＩFR（第１の送配電線１ＬのＲ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＲ相に流れる短絡電流との差電流）と極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFS（第１の送配電線１ＬのＳ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＳ相に流れる短絡電流との差電流の極性を反転したもの）とＴ相の短絡電流ＩFT（第１の送配電線１ＬのＴ相に流れる短絡電流と第２の送配電線２ＬのＴ相に流れる短絡電流との差電流）を２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相およびＴ相の短絡電流ＩFS，ＩFT）の振幅の７1/2倍となる（図４（ｂ）参照）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜ＩFT｜）
そこで、回線選択継電器３０は、図１９に示した従来の第１乃至第３の回線選択継電器３０1〜３０3に入力される短絡電流の振幅と同じにするために、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／７1/2倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／７1/2
｜ＩRy’｜＝｜ＩRy｜×１／７1/2-＝｜ＩFR｜（＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜）
また、短絡電流ＩRyは４９．１°の進み位相で三相貫通変流器１０から回線選択継電器３０に入力されるため、回線選択継電器３０は補正短絡電流ＩRy’の位相補正も行う。
回線選択継電器３０は、位相補正した補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRS、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTおよびＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRとに基づいて事故回線を判別する。なお、第１または第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合には、位相補正短絡電流ＩRy’とＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSとに基づいて事故回線が判別される（図４（ｂ）参照）。
回線選択継電器３０は、第１の送配電線１Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断し、また、第２の送配電線２Ｌに短絡事故が発生したと判定すると第４乃至第６の遮断器２4〜２6を一括遮断する。
【００５０】
なお、第１の三相貫通変流器１０1には第１の送配電線１ＬのＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、第１の送配電線１ＬのＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、第１の送配電線１ＬのＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
第２の三相貫通変流器１０2についても同様である。
【００５１】
ただし、ＣＴ結線によって、回線選択継電器３０は、上述した第１乃至第５の事故様相判定方法のいずれかを用いて判定した事故様相に応じて、表１に示した倍率で補正短絡電流ＩRy’を算出するとともに、算出した補正短絡電流ＩRy’と表２に示した線間電圧とに基づいて事故回線を判別して、第１または第２の送配電線１Ｌ，２Ｌに短絡事故が発生したか否かを判定する。
【実施例４】
【００５２】
次に、本発明の一実施例による電力方向継電装置について、図１４を参照して説明する。
本実施例による電力方向継電装置は、図１４に示すように、送配電線に設置された三相貫通変流器１０と、母線に設置された計器用変圧器６と、三相貫通変流器１０から入力される電流ｉRyと計器用変圧器６から入力される電圧情報（Ｒ相、Ｓ相およびＴ相の相電圧ＶR，ＶS，ＶT）から求めた基準電圧とに基づいて逆潮流を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する電力方向継電器４０とを具備する。
【００５３】
ここで、三相貫通変流器１０は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、送配電線のＲ相およびＴ相はともに三相貫通変流器１０の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は三相貫通変流器１０の反極性方向に貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ三相貫通変流器１０を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど三相貫通変流器１０を貫通されている。これにより、三相貫通変流器１０からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
【００５４】
送配電線に逆潮流が発生すると、図１４に破線の矢印で示すように送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に有効電流ｉRP，ｉSP，ｉTPが＋方向にそれぞれ流れる。
このとき、送配電線のＲ相の有効電流ｉRPとＳ相の有効電流ｉSPとは三相貫通変流器１０の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ（すなわち、Ｒ相の有効電流ｉRPは三相貫通変流器１０を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の有効電流ｉSPは三相貫通変流器１０を反極性方向に貫通して流れ）、Ｒ相の有効電流ｉRPとＴ相の有効電流ｉTPとは三相貫通変流器１０の環状鉄心を同じ向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相の有効電流ｉRPとＴ相の有効電流ｉTPとは三相貫通変流器１０を極性方向に貫通して流れる）。
そのため、三相貫通変流器１０から電力方向継電器４０に入力される電流ｉRyに含まれる有効電流ｉRyPは、図１４に実線の太矢印で示すように、Ｒ相の有効電流ｉRPと極性が負のＳ相の有効電流−ｉSPとＴ相の有効電流ｉTPを２倍した電流（２ｉTP）とのベクトル和となるが、Ｒ相の有効電流ｉRPとＳ相の有効電流ｉSPとＴ相の有効電流ｉTPとは図１５（ａ）に示すように１２０°の位相差で三相貫通変流器１０を貫通して流れるため、有効電流ｉRyPの振幅はＲ相の有効電流ｉRP（Ｓ相およびＴ相の有効電流ｉSP，ｉTP）の振幅の７1/2倍となる（図１５（ａ）参照）。
ｉRyP＝ｉRP−ｉSP＋２ｉTP
｜ｉRyP｜＝｜ｉRP−ｉSP＋２ｉTP｜＝７1/2×｜ｉRP｜（＝７1/2×｜ｉSP｜＝７1/2×｜ｉTP｜）
そこで、電力方向継電器４０は、図２０に示した従来の第１乃至第３の電力方向継電器４０1〜４０3に入力される有効電流の振幅と同じにするために、次式で示すように電流ｉRyを１／７1/2倍して補正電流ｉRy’を算出する。
ｉRy’＝ｉRy×１／７1/2
｜ｉRy’｜＝｜ｉRy｜×１／７1/2
（｜ｉRyP’｜＝｜ｉRP｜（＝｜ｉSP｜＝｜ｉTP｜））
電力方向継電器４０は、計器用変圧器６から入力されるＲ相の相電圧ＶRを基準電圧として用いて、算出した補正電流ｉRy’と基準電圧（Ｒ相の相電圧ＶR）とに基づいて動作して（最大感度角＝７９．１°）、補正電流ｉRy’に含まれる補正有効電流ｉRyP’が図１５（ｂ）に破線の矢印で示すように動作範囲に入ると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００５５】
なお、Ｒ相の相電圧ＶRを基準電圧として用いたが、Ｓ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTの位相を９０°進めたものを用いてもよい。
【００５６】
また、三相貫通変流器１０には送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、送配電線のＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、送配電線のＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
ただし、ＣＴ結線によって、電力方向継電器４０は、三相貫通変流器１０から入力される電流ｉRyを１／７1/2倍して補正した補正電流ｉRy’と表８に示す基準電圧とに基づいて動作する。なお、表８において、ＣＴ結線の“＋”および“−”は、送配電線の各相を流れる電流の向きが＋方向である場合に三相貫通変流器１０から出力される電流の極性が“＋”および“−”となることを示す。
【表８】
2010166782.tif 000010
【００５７】
また、電力方向継電器４０を以下のように動作させることにより、電力方向継電器４０を無効電力方向継電器（ＤＱ）として機能させることができる。
【００５８】
送配電線に逆潮流が発生すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に無効電流ｉRQ，ｉSQ，ｉTQが＋方向にそれぞれ流れる。
このとき、送配電線のＲ相の無効電流ｉRQとＳ相の無効電流ｉSQとは三相貫通変流器１０の環状鉄心を逆向きに貫通して流れ（すなわち、Ｒ相の無効電流ｉRQは三相貫通変流器１０を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の無効電流ｉSQは三相貫通変流器１０を反極性方向に貫通して流れ）、Ｒ相の無効電流ｉRQとＴ相の無効電流ｉTQとは三相貫通変流器１０の環状鉄心を同じ向きに貫通して流れる（すなわち、Ｒ相の無効電流ｉRQとＴ相の無効電流ｉTQとは三相貫通変流器１０を極性方向に貫通して流れる）。
そのため、三相貫通変流器１０から電力方向継電器４０に入力される電流ｉRyに含まれる無効電流ｉRyQはＲ相の無効電流ｉRQと極性が負のＳ相の無効電流−ｉSQとＴ相の無効電流ｉTQを２倍した電流（２ｉTQ）とのベクトル和となるが、Ｒ相の無効電流ｉRQとＳ相の無効電流ｉSQとＴ相の無効電流ｉTQとは図１６（ａ）に示すように１２０°の位相差で三相貫通変流器１０を貫通して流れるため、無効電流ｉRyQの振幅はＲ相の無効電流ｉRQ（Ｓ相およびＴ相の有効電流ｉSQ，ｉTQ）の振幅の７1/2倍となる（図１６（ａ）参照）。
ｉRyQ＝ｉRQ−ｉSQ＋２ｉTQ
｜ｉRyQ｜＝｜ｉRQ−ｉSQ＋２ｉTQ｜＝７1/2×｜ｉRQ｜（＝７1/2×｜ｉSQ｜＝７1/2×｜ｉTQ｜）
そこで、電力方向継電器４０は、次式で示すように電流ｉRyを１／７1/2倍して補正電流ｉRy’を算出する。
ｉRy’＝ｉRy×１／７1/2
｜ｉRy’｜＝｜ｉRy｜×１／７1/2-
（｜ｉRyQ’｜＝｜ｉRQ｜（＝｜ｉSQ｜＝｜ｉTQ｜））
電力方向継電器４０は、計器用変圧器６から入力されるＲ相、Ｓ相およびＴ相の相電圧ＶR，ＶS，ＶTより求めたＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTの極性を反転したもの（−ＶST）を基準電圧として用いて、算出した補正電流ｉRy’と基準電圧（極性が負のＳ相−Ｔ相の線間電圧−ＶST）とに基づいて動作して（最大感度角＝７９．１°）、補正電流ｉRy’に含まれる補正無効電流ｉRyQ’が図１６（ｂ）に破線の矢印で示すように動作範囲に入ると第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００５９】
なお、極性が負のＳ相−Ｔ相の線間電圧−ＶSTを基準電圧として用いたが、極性が負のＲ相の相電圧−ＶRの位相を９０°進めたものを用いてもよい。
【００６０】
以上の説明では、三相貫通変流器にはＲ相およびＳ相を逆向きに１回貫通させるとともにＴ相を同じ向きに２回貫通させたが、たとえばＲ相を基準とした場合には、三相貫通変流器にＲ相をｌ（ｌ≧１）回貫通させ、Ｓ相をＲ相と逆向き（逆方向）にｍ（ｍ≧１）回貫通させるとともに、Ｔ相をＲ相と同じ向き（同方向）にｎ（ｎ≧２）回貫通させてもよい。
【００６１】
また、上述した第４の事故様相判定方法においてＲ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを反極性方向で２倍して合成するように事故様相判定用変圧器１１０の２次側を結線し、上述した第５の事故様相判定方法においてＲ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向で２倍して合成するように事故様相判定用変圧器１２０の２次側を結線したが、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向または反極性方向でａ倍して、Ｓ相の相電圧ＶSを極性方向または反極性方向でｂ倍して、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように事故様相判定用変圧器の２次側を結線してもよい。この事故様相判定用変圧器から出力される合成電圧ＶaR+bS+cTは次式で表される。
ＶaR+bS+cT＝±ａＶR±ｂＶS±ｃＶT
【００６２】
さらに、短絡方向継電器４、距離継電器２０および回線選択継電器３０では、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故において短絡電流ＩRyを位相補正したが、これは従来の方向特性に近似させるためであるので、位相補正する代わりに方向特性を変更してもよい。
【００６３】
さらに、送配電線において使用される方向保護継電器や電力方向継電器との組合せで三相貫通変流器について説明したが、三相貫通変流器は、送配電線以外の三相交流回路において使用されている方向保護装置や電力方向継電器と組み合わせても、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施例による方向保護継電装置について説明するための図である。
【図２】短絡事故が発生していないときの負荷電流ＩとＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRおよびＲ相の相電圧ＶRとについて説明するための図である。
【図３】短絡事故が発生したときに図１に示した三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に入力される短絡電流ＩRyについて説明するための図である。
【図４】短絡事故が発生したときに図１に示した三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に入力される短絡電流ＩRyについて説明するための図である。
【図５】図１に示した送配電線のＳ相−Ｔ相間に短絡事故が発生したときに三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に入力される短絡電流ＩRyについて説明するための図である。
【図６】図１に示した送配電線のＴ相−Ｒ相間に短絡事故が発生したときに三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に入力される短絡電流ＩRyについて説明するための図である。
【図７】図１に示した送配電線のＲ相−Ｓ相−Ｔ相間に短絡事故が発生したときに三相貫通変流器１０から短絡方向継電器４に入力される短絡電流ＩRyについて説明するための図である。
【図８】第２の事故様相判定方法について説明するための図である。
【図９】第３の事故様相判定方法について説明するための図である。
【図１０】第４の事故様相判定方法において用いられる事故様相判定用変圧器１１０の構成を示す図である。
【図１１】第５の事故様相判定方法において用いられる事故様相判定用変圧器１２０の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施例による方向保護継電装置について説明するための図である。
【図１３】本発明の第３の実施例による方向保護継電装置について説明するための図である。
【図１４】本発明の一実施例による電力方向継電装置について説明するための図である。
【図１５】図１４に示した電力方向継電器４０の動作について説明するための図である。
【図１６】無効電力継電器として機能させるときの図１４に示した電力方向継電器４０の動作について説明するための図である。
【図１７】従来の短絡方向継電器について説明するための図である。
【図１８】従来の距離継電器について説明するための図である。
【図１９】従来の回線選択継電器について説明するための図である。
【図２０】従来の電力方向継電器について説明するための図である。
【図２１】図２０に示した従来の第１の電力方向継電器４０1の動作について説明するための図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  電源
２1〜２6  第１乃至第６の遮断器
３1〜３6  第１乃至第６の変流器
４  短絡方向継電器
４1〜４3  第１乃至第３の短絡方向継電器
６  計器用変圧器
１０  三相貫通変流器
１０1，１０2  第１および第２の三相貫通変流器
２０  距離継電器
２０1〜２０3  第１乃至第３の距離継電器
３０  回線選択継電器
３０1〜３０3  第１乃至第３の回線選択継電器
４０  電力方向継電器
４０1〜４０3  第１乃至第３の電力方向継電器
１Ｌ，２Ｌ  第１および第２の送配電線
Ｉ，ＩR，ＩS，ＩT，ＩR1，ＩS1，ＩT1，ＩR2，ＩS2，ＩT2，ｉ1，ｉ2  負荷電流
Ｉ’  補正負荷電流
ＩRy，ＩFR，ＩFS，ＩFT  短絡電流
ＩRy’  補正短絡電流
ＶR，ＶS，ＶT  相電圧
ＶRS，ＶST，ＶTR  線間電圧
ＶRy  補正電圧
θ  インピーダンス角
ｉRP，ｉSP，ｉTP，ｉRyP  有効電流
ｉRQ，ｉSQ，ｉTQ，ｉRyQ  無効電流
ｉRy  電流
ｉRy’  補正電流
ｉRyP’  補正有効電流
ｉRyQ’  補正無効電流
Ｇ  発電設備
Ｌ  負荷
【図１】
2010166782.tif 000011
【図２】
2010166782.tif 000012
【図３】
2010166782.tif 000013
【図４】
2010166782.tif 000014
【図５】
2010166782.tif 000015
【図６】
2010166782.tif 000016
【図７】
2010166782.tif 000017
【図８】
2010166782.tif 000018
【図９】
2010166782.tif 000019
【図１０】
2010166782.tif 000020
【図１１】
2010166782.tif 000021
【図１２】
2010166782.tif 000022
【図１３】
2010166782.tif 000023
【図１４】
2010166782.tif 000024
【図１５】
2010166782.tif 000025
【図１６】
2010166782.tif 000026
【図１７】
2010166782.tif 000027
【図１８】
2010166782.tif 000028
【図１９】
2010166782.tif 000029
【図２０】
2010166782.tif 000030
【図２１】
2010166782.tif 000031