(57)【要約】【課題】保護領域の外部事故発生により、所定時間の間、動作出力がロックされたとしても、このロック期間に保護領域の内部事故へ進展した場合には、設定されたロック時間を短縮して高速に動作出力を送出する母線保護継電装置を提供する。【解決手段】動作出力阻止手段１６および進展事故検出手段１７を有している。動作出力阻止手段１６は、事故検出手段１４と外部判別手段１５の出力条件の成立により動作出力のロック時間を設定し、このロック時間の間、動作出力をロックする。進展事故検出手段１７は動作出力阻止手段１６の出力条件の成立により演算起動し、外部事故から内部事故への進展を検出して、ロック時間を短縮する。【選択図】図１
2010207032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の各端子電流を所定の時間間隔でサンプリングし、これをディジタルデータに変換し、これらのディジタルデータを用いて保護領域における事故の発生を識別して判定を行う母線保護継電装置であって、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量と抑制量を算出し所定の比率差動演算により母線の内部事故を判定する比率差動演算手段と、前記ディジタルデータを用いて当該電力系統における事故検出を行う事故検出手段と、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係から前記保護領域の外部事故を検出する外部判別手段とを有する母線保護継電装置において、
前記事故検出手段と前記外部判別手段の出力条件の成立により動作出力のロック時間を設定し、前記ロック時間の間、動作出力をロックする動作出力阻止手段と、
前記動作出力阻止手段の出力条件の成立により演算起動し、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係から前記保護領域の外部事故から内部事故への進展を検出して、前記ロック時間を短縮するためのロック時間短縮出力を前記動作出力阻止手段に対し送出する進展事故検出手段とを備えたことを特徴とする母線保護継電装置。
【請求項２】
前記進展事故検出手段は、前記ロック時間の短縮に関して、前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係が所定の時間以上継続したことを確認した後に行うように構成したことを特徴とした請求項１に記載の母線保護継電装置。
【請求項３】
前記進展事故検出手段は、前記ロック時間の短縮に関して、前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係に加えて前記動作量の変化分が所定の値以上であることを条件に行うように構成したことを特徴とした請求項１または請求項２に記載の母線保護継電装置。
【請求項４】
電力系統の各端子電流を所定の時間間隔でサンプリングし、これをディジタルデータに変換し、これらのディジタルデータを用いて保護領域における事故の発生を識別して判定を行う母線保護継電装置であって、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量と抑制量を算出し所定の比率差動演算により母線の内部事故を判定する比率差動演算手段と、前記ディジタルデータを用いて当該電力系統における事故検出を行う事故検出手段と、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係から前記保護領域の外部事故を検出する外部判別手段とを有する母線保護継電装置において、
前記事故検出手段と前記外部判別手段の出力条件の成立により動作出力のロック時間を設定し、前記ロック時間の間、動作出力をロックする動作出力阻止手段と、
外部事故の際に事故回線に設置された保護装置からの遮断指令を取り込む遮断指令検出手段と、
前記動作出力阻止手段の出力条件の成立と前記遮断指令検出手段の出力条件の成立により演算起動し、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係から前記保護領域の外部事故から内部事故への進展を検出して、前記ロック時間を短縮する進展事故検出手段とを備えたことを特徴とする母線保護継電装置。
【請求項５】
前記進展事故検出手段は進展事故の検出を行う動作量の変化分と抑制量の変化分との比の条件を遮断指令検出手段の出力により変化させるように構成したことを特徴とする請求項４に記載の母線保護継電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に発生した事故を識別判定する母線保護継電装置に係り、特に、ＣＴ飽和対策に改良を施した母線保護継電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のディジタル技術の進展に伴い、電力系統の保護制御システムでは、ディジタル伝送を活用した母線保護継電装置が主流となっている。このタイプの母線保護継電装置では、電力系統の各端子電流を所定の時間間隔でサンプリングし、これをディジタルデータに変換した後、これらのディジタルデータを用いて保護領域における事故の発生を識別、判定するようになっている。
【０００３】
ところで、母線保護継電装置では信頼性確保の観点から誤動作や誤不動作を防止するための機能が付与されている。例えば、外部事故時にＣＴ飽和で生ずる差電流で内部事故を検出する電流差動リレーが誤動作して誤出力することがある。このＣＴ飽和による誤出力を防止する機能すなわちＣＴ飽和対策機能は、特に重要な機能の一つであり、様々な従来技術が提案されている。
【０００４】
具体的には特許文献１では、母線の負荷側に過電流検出リレーを設けて過電流を検出することで外部事故を検出し、この過電流の検出出力によって電流差動リレーによる内部事故の検出出力を一定期間ロックするようになっており、これにより電流差動リレーの誤動作を防止している。
【０００５】
ここで、ＣＴ飽和対策機能を有する母線保護継電装置の従来例について、図１３のブロック図を参照して説明する。この保護方式は非特許文献１に紹介されているものである。図１３に示すように、母線保護継電装置には電流データ取得手段１１、差動演算手段１２、比率差動演算手段１３、事故検出演算手段１４、外部判別手段１５が設置されている。
【０００６】
図１３に示した保護方式における特徴的な構成は、事故検出演算手段１４からの事故検出出力と、外部判別手段１５からの外部判別出力の後段に、出力をロックするためのタイマー１０を設けた点にある。このタイマー１０は、いったん外部事故を検出すると、予め設定されたタイマー値の間、確実に出力のロックを継続させるように構成されている。一般にタイマー値は３サイクル程度に設定されることが多く、非特許文献２にもその旨が記載されている。
【０００７】
電流データ取得手段１１は、電力系統のアナログ電気量を所定の時間間隔でサンプリングした後ディジタル変換する部分である。また、差動演算手段１２は、接続される全ての送電線電流（Ｉ１，Ｉ２）から、次の数式１にて示す動作量の振幅値であるＩｄの絶対値を算出する部分である。
【数１】
2010207032.tif 000003
【０００８】
さらに比率差動演算手段１３は、下記の数式２に示す抑制量を算出する部分である。
【数２】
2010207032.tif 000004
【０００９】
事故検出演算手段１４は、接続される全ての送電線電流（Ｉ１，Ｉ２）から変化量、具体的には現在値と１サイクル前の値を比較した変化量Σ（ΔＩの絶対値）等を算出する部分である。
【００１０】
外部判別手段１５は、接続される全ての送電線電流（Ｉ１，Ｉ２）から動作量の変化量ΔＩｄ（下記の数式３参照）および抑制量の変化量ΔＩｒ（下記の数式４参照）を算出する部分である。
【００１１】
【数３】
2010207032.tif 000005
【数４】
2010207032.tif 000006
【００１２】
以上の構成を有する母線保護継電装置では、差動演算手段１２の算出量に関して、所定の関係式、例えば動作量の振幅値Ｉｄの絶対値が母線事故の感度値等である定数Ｋ１以上となる関係式（一例として下記の数式５）が成立し、その上で、比率差動演算手段１３において算出した量に関して、所定の関係式（例えば下記の数式６）が成立した場合に、保護領域内部の事故と判定し、内部事故検出出力を送出するようになっている。
【００１３】
【数５】
2010207032.tif 000007
【数６】
2010207032.tif 000008
【００１４】
また、事故検出演算手段１４は、算出した変化量に関して、例えば、下記の数式７の示した関係式が成立した場合に事故検出出力をタイマー１０に送出し、さらに外部判別手段１５は、算出した量について、下記の数式８に示した関係式が成立した場合にタイマー１０に外部判別出力を送出するようになっている。そして、タイマー１０では予め設定された所定の時間（３サイクル）、動作出力をロックするロック出力を送り出すようになっている。
【００１５】
【数７】
2010207032.tif 000009
【数８】
2010207032.tif 000010
【００１６】
以上のようなＣＴ飽和対策機能を有する母線保護継電装置では、ＣＴ飽和によって差動演算手段１２および比率差動演算手段１３が誤動作するような場合であっても、タイマー１０にて所定の時間動作出力をロックすることができる。このため、動作出力の誤出力を確実に防止することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開平８−１１６６２３号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】「保護リレーシステム工学」P196（電気学会発行）
【非特許文献２】「電気学会技術報告第８９８号」P127
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記の構成を有する母線保護継電装置には、次のような課題が指摘されている。すでに述べたように、保護領域の外部事故発生により事故検出演算手段１４からの事故検出出力および外部判別手段１５からの外部判別出力が成立した場合、タイマー１０にて設定された所定の時間、例えば３サイクルの間、内部事故検出出力がロックされることになる。このため、タイマー１０にて設定された３サイクルの間は、たとえ保護領域の外部事故が内部事故へと進展したとしても、動作出力を送出することができない。その結果、母線保護継電装置の動作出力が遅れるといった不具合が生じた。
【００２０】
以上の点に関して、図１４、図１５を用いて詳しく説明する。図１４は母線構成図であって、この図に示すように、母線と遮断器ＣＢ１を介した送電線Ｌ１と遮断器ＣＢ２を介した送電線Ｌ２が接続されている。図１５は図１３に示した母線保護継電装置の各部における出力の応動図であって、図１４に示す母線の外部に事故が発生した後に母線の内部事故に進展した場合の各部の電流および動作量を表している。なお、各部の動作量は電流ベクトル和である。
【００２１】
より詳しくは、図１５において、（１５−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（１５−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（１５−ｃ）は動作量 、（１５−ｄ）は図１３における内部事故検出出力、（１５−ｅ）は図１３における事故検出出力、（１５−ｆ）は図１３における外部判別出力、（１５−ｇ）は図１３におけるロック出力、（１５−ｈ）は図１３における動作出力を示している。
【００２２】
図１５に示すように、保護領域の外部事故の発生により事故検出演算手段１４からの事故検出出力および外部判別手段１５からの外部判別出力が共に成立すると、外部判別出力の復帰後、タイマー１０にて設定された３サイクルの期間、内部事故検出出力はロックされる。したがって、この３サイクルの間に前記外部事故が保護領域の内部事故へと進展したとしても、３サイクルの期間が終了するまでは、母線保護継電装置は動作出力を送出することはできないことになる。
【００２３】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、保護領域の外部事故発生により、所定時間の間、動作出力がロックされたとしても、このロック期間に保護領域の内部事故へ進展した場合には、設定されたロック時間を短縮して高速に動作出力を送出することが可能となり、さらなる信頼性の向上を図った母線保護継電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するために、本発明は、電力系統の各端子電流を所定の時間間隔でサンプリングし、これをディジタルデータに変換し、これらのディジタルデータを用いて保護領域における事故の発生を識別して判定を行う母線保護継電装置であって、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量と抑制量を算出し所定の比率差動演算により母線の内部事故を判定する比率差動演算手段と、前記ディジタルデータを用いて当該電力系統における事故検出を行う事故検出手段と、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係から前記保護領域の外部事故を検出する外部判別手段とを有する母線保護継電装置において、前記事故検出手段と前記外部判別手段の出力条件の成立により動作出力のロック時間を設定し、前記ロック時間の間、動作出力をロックする動作出力阻止手段と、前記動作出力阻止手段の出力条件の成立により演算起動し、前記ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係から前記保護領域の外部事故から内部事故への進展を検出して、前記ロック時間を短縮するためのロック時間短縮出力を前記動作出力阻止手段に対し送出する進展事故検出手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２５】
以上の構成を有する本発明では、動作出力阻止手段の出力条件が成立した場合、進展事故検出手段は演算起動して、ディジタルデータを用いて前記保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係から保護領域の外部事故から内部事故への進展を検出し、ロック時間短縮出力を動作出力阻止手段に対し送出する。これにより、動作出力阻止手段は設定したロック時間よりも前に、高速に動作出力を送出する。したがって、保護領域の外部に事故が発生した後、さらに保護領域の内部事故に進展した場合には迅速な動作出力が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
以上述べたように、本発明の母線保護継電装置によれば、保護領域の外部事故発生により、所定時間の間、動作出力がロックされたとしても、このロック期間に保護領域の内部事故へ進展した場合にはロック時間を短縮して高速な動作出力が可能となり、信頼性の向上が図れる。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係る母線保護装置の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、各実施形態において同一の部材、ならびに図１３〜図１５に示した従来技術において同一の部材に関しては同一符号を付し、説明の重複は避けている。
【００２８】
（１）第１の実施形態
（構成）
まず図１〜図３を用いて第１の実施形態に関して述べる。図１は第１の実施形態における機能ブロック図である。図１に示すように、第１の実施形態の構成上の特徴は、図１３にて示した従来技術に対して、動作出力阻止手段１６と進展事故検出手段１７を追加したことである。
【００２９】
このうち、動作出力阻止手段１６は、事故検出手段１４からの事故検出出力および外部判別手段１５からの外部判別出力が成立した場合に、進展事故検出手段１７に対して演算起動出力を送出し、さらにロック時間を設定して、この設定したロック時間の間、動作出力のロックを行う部分である。
【００３０】
また、進展事故検出手段１７は、動作出力阻止手段１６からの演算起動出力によって演算起動するようになっている。演算起動した進展事故検出手段１７は、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄおよび抑制量の変化量ΔＩｒを取り込み、これらの算出量に所定の関係式、例えば下記の数式９に示した関係式が成立した場合、母線の外部事故から内部事故への進展を検出して、動作出力阻止手段１６に対してロック時間短縮出力を送出するようになっている。
【数９】
2010207032.tif 000011
【００３１】
（作用）
以上の構成を有する第１の実施形態の作用について、図２および図３を用いて説明する。図２は、図１４に示す母線の外部に事故が発生した後に母線の内部事故に進展した場合の各部の電流および動作量および動作量の変化量および抑制量の変化量を表したものである。
【００３２】
より詳しくは、（２−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（２−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（２−ｃ）は動作量Ｉｄ、（２−ｄ）は抑制量Ｉｒ、（２−ｅ）は動作量の変化量ΔＩｄ、（２−ｆ）は抑制量の変化量ΔＩｒを示している。なお、各部の動作量は電流ベクトル和、抑制量は電流スカラー和である。
【００３３】
ここで、保護領域の外部事故においては、動作量の変化量ΔＩｄが発生せず、抑制量の変化量ΔＩｒが発生し、進展事故検出手段１７において、前記数式９なる関係は成立しないが、保護領域の内部事故においては、動作量の変化量ΔＩｄと抑制量の変化量ΔＩｒは、ほぼ同じ量となり、前記数式９の関係が成立している。これによって母線の外部事故から内部事故への進展を検出することが可能である。
【００３４】
図３は、図１４に示す母線の外部事故が発生した後に母線の内部事故に進展した場合の各部の電流および動作量（電流ベクトル和）を表したものであり、（３−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（３−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（３−ｃ）は動作量 、（３−ｄ）は図１におけるロック時間短縮出力、（３−ｅ）は図１における内部事故検出出力、（３−ｆ）は図１における事故検出出力、（３−ｇ）は図１における外部判別出力、（３−ｈ）は図１におけるロック出力、（３−ｉ）は図１における動作出力を示している。
【００３５】
図３に示したケースの場合、保護領域の外部事故発生により事故検出演算手段１４からの事故検出出力および外部判別手段１５からの外部判別出力が成立すると、動作出力阻止手段１６は動作出力ロック時間を設定して、所定の時間、内部事故検出出力をロックする。
【００３６】
また、動作出力阻止手段１６は進展事故検出手段１７に演算起動出力を送出する。ここで母線の外部事故が母線の内部事故に進展した場合、進展事故検出手段１７において前記数式９の関係が成立し、進展事故検出手段１７は動作出力阻止手段１６に対しロック時間短縮出力を送出する。これにより、動作出力阻止手段１６はロック時間を短縮し、予め設定されたロック時間が終了するまで待つこと無く、高速に動作出力を送出して、内部事故に適切に対処することができる。
【００３７】
（効果）
以上述べたように、第１の実施形態によれば、従来の母線保護継電装置の構成に対して動作出力阻止手段１６および進展事故検出手段１７を設けたことで、保護領域の外部事故の発生後、さらに保護領域の内部事故に進展すると、予め設定されたロック時間を短縮して高速な動作出力が可能であり、さらなる信頼性の向上が図れる。
【００３８】
（２）第２の実施形態
（構成）
続いて、図４〜図６を用いて第２の実施形態に関して説明する。図４は本発明に係る母線保護装置の第２の実施形態を示す機能ブロック図である。第２の実施形態の特徴は図１にて示した第１の実施形態に対して、進展事故検出手段２７の出力側にタイマー２８を追加した点にある。
【００３９】
このタイマー２８は、進展事故検出手段２７から送出される進展事故検出出力が設定された所定の時間以上継続したことを確認するためのものであり、確認後、動作出力阻止手段１６に対してロック時間短縮出力を送出して高速に動作出力を送出するようになっている。タイマー２８の確認時間は、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄが抑制量の変化量ΔＩｒよりも相対的に小さくなるようにした期間が設定されている。
【００４０】
また、前記第１の実施形態での進展事故検出手段１７から送出される出力は、動作出力阻止手段１６に対するロック時間出力であったのに対して、第２の実施形態における進展事故検出手段２７では、進展事故検出出力をタイマー２８へと送出するように構成されている。
【００４１】
すなわち、進展事故検出手段２７は、動作出力阻止手段１６からの演算起動出力によって演算起動し、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄおよび抑制量の変化量ΔＩｒを取り込み、これらの算出量に所定の関係式、例えば前記数式９の関係が成立した場合に、母線の外部事故から内部事故への進展を検出してタイマー２８に対し進展事故検出出力を送出するようになっている。
【００４２】
（作用）
上記の第２の実施形態の作用について、図５および図６を用いて説明する。図５は、図１４に示す母線の外部事故が発生した後に母線の内部事故に進展した場合の各部の電流および動作量および動作量の変化量および抑制量の変化量を表したものであって、（５−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（５−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（５−ｃ）は動作量Ｉｄ、（５−ｄ）は抑制量Ｉｒ、（５−ｅ）は動作量の変化量ΔＩｄ、（５−ｆ）は抑制量の変化量ΔＩｒを示している。
【００４３】
この場合、保護領域の外部事故において変流器ＣＴの飽和により、変流器ＣＴの非飽和期間（図５における（５−ｃ）〜（５−ｆ）の点線で囲まれた部分）を除いて、動作量Ｉｄおよび動作量の変化量ΔＩｄが発生し、進展事故検出手段１７にて前記数式９なる関係が成立する。このため、外部事故にも関わらず、進展事故検出出力を送出する。
【００４４】
しかしながら、タイマー２８は、確認時間として、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄが抑制量の変化量ΔＩｒよりも相対的に小さくなる所定の期間を設定しているので、この確認時間の間は、ロック時間短縮出力を動作出力阻止手段１６に送出することはない。したがって、動作出力阻止手段１６による動作出力のロックが継続される。
【００４５】
その後、母線の外部事故が母線の内部事故に進展した場合には、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄと抑制量の変化量ΔＩｒとが、ほぼ同じ量となる期間が、所定の期間継続することになる。つまり、前記数式９なる関係がタイマー２８にて予め設定された時間以上成立する。このようにして、母線の外部事故時に誤ってロック時間の短縮を行うことなく、正しく内部事故への進展の検出が可能となる。
【００４６】
図６は図１４に示す母線の外部に変流器ＣＴの飽和を伴う事故が発生した後に母線の内部事故に進展した場合の各部の電流および動作量（電流ベクトル和）を表したものである。すなわち、（６−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（６−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（６−ｃ）は動作量Ｉｄ、（６−ｄ）は図４における進展事故検出出力、（６−ｅ）は図４におけるロック時間短縮出力、（６−ｆ）は図４における内部事故検出出力、（６−ｇ）は図４における事故検出出力、（６−ｈ）は図４における外部判別出力、（６−ｉ）は図４におけるロック出力、（６−ｊ）は図４における動作出力を示している。
【００４７】
この場合、保護領域の外部事故の発生において、事故検出演算手段１４からの事故検出出力および外部判別手段１５からの外部判別出力が成立し、動作出力阻止手段１６は進展事故検出手段２７に演算起動出力を送出し、さらに動作出力阻止手段１６は動作出力のロック時間を設定する。ここで動作出力阻止手段１６にて設定された時間の間、内部事故検出出力はロックされることになる。
【００４８】
また、変流器ＣＴの飽和によって動作量Ｉｄが発生し、進展事故検出手段２７からの進展事故検出出力が成立するが、進展事故検出出力が成立しても、タイマー２８は、所定の確認時間内ではロック時間短縮出力を動作出力阻止手段１６に送出することなく、動作出力阻止手段１６は動作出力のロックを継続する。
【００４９】
その後、変流器ＣＴの飽和を伴う事故が母線の内部事故に進展した場合、進展事故検出手段２７にて前記数式９なる関係が、タイマー２８にて予め設定された時間以上、成立すると、タイマー２８は動作出力阻止手段１６に対しロック時間短縮出力を送出する。このロック時間短縮出力を受けて、動作出力阻止手段１６は設定されたロック時間を短縮し高速に動作出力を送出して、内部事故に適切に対処することができる。
【００５０】
（効果）
以上のような第２の実施形態によれば、上記第１の実施形態の構成に加えて進展事故検出手段２７の出力側にタイマー２８を設けることで、次のような効果がある。すなわち、タイマー２８におけるタイマー値が有効であるうちは、動作出力阻止手段１６に対しロック時間の短縮を行わない。
【００５１】
そのため、母線の外部事故時に誤ってロック時間の短縮を行うことがなく、信頼性が向上する。さらに、保護領域の外部に事故が発生した後、保護領域の内部事故に進展した場合にのみ、動作出力阻止手段１６によるロック時間を短縮しており、動作出力の誤出力を確実に防止することができる。
【００５２】
（３）第３の実施形態
（構成）
次に、図７、図８を用いて第３の実施形態に関して説明する。図７は本発明に係る母線保護装置の第３の実施形態を示す機能ブロック図である。第３の実施形態は、図４にて示した第２の実施形態と比べて、動作出力阻止手段１６の出力側に動作量変化レベル検出手段３１を追加したことを構成上の特徴としている。
【００５３】
動作量変化レベル検出手段３１は、動作出力阻止手段１６からの演算起動出力により演算起動し、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄについて所定の関係式、例えば下記の数式１０なる関係が成立した場合に、動作量変化レベル検出出力をＡＮＤ回路３２に送出するようになっている。
【数１０】
2010207032.tif 000012
【００５４】
なお、進展事故検出手段２７は、基本的には図４に示した上記第２の実施形態のそれと同様である。すなわち、進展事故検出手段２７は、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄおよび抑制量の変化量ΔＩｒを取り込み、これらの算出量に所定の関係式、例えば上記数式９（１未満の定数Ｋ５を持つ式）の成立する関係に基づいて、母線の外部事故から内部事故への進展を検出し、進展事故検出出力をタイマー２８に送出する部分である。
【００５５】
また、タイマー２８については、進展事故検出手段１７からの進展事故検出出力がタイマー２８にて予め設定された所定の時間を経過した場合に、ロック時間短縮出力ではなく、進展事故タイマー出力をＡＮＤ回路３２に送出するようになっている。ＡＮＤ回路３２は、タイマー２８からの進展事故タイマー出力と、前記動作量変化レベル検出手段３１からの動作量変化レベル検出出力を出力条件として、動作出力阻止手段１６に対しロック時間短縮出力を送出するようになっている。
【００５６】
（作用）
以上のような第３の実施形態の作用は次の通りである（図８参照）。図８は、図１４に示す母線の外部に変流器ＣＴの飽和を伴う事故が発生した後に、遮断器ＣＢ２を開放した場合の各部の電流および動作量を表したものである。
【００５７】
図８において、（８−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（８−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（８−ｃ）は動作量Ｉｄ、（８−ｄ）は図７における動作量変化レベル検出出力、（８−ｅ）は図７における進展事故検出出力、（８−ｆ）は図７における進展事故タイマー出力、（８−ｇ）は図７におけるロック時間短縮出力、（８−ｈ）は図７における内部事故検出出力、（８−ｉ）は図７における事故検出出力、（８−ｊ）は図７における外部判別出力、（８−ｋ）は図７におけるロック出力、（８−ｌ）は図７における動作出力を示している。
【００５８】
上記図８に示した場合では、保護領域の外部事故が発生して事故検出演算手段１４からの事故検出出力および外部判別手段１５からの外部判別出力が成立し、動作出力阻止手段１６が進展事故検出手段２７および動作量変化レベル検出手段３１に対し演算起動出力を送出し、さらに動作出力阻止手段１６は動作出力ロック時間を設定する。ここで、動作出力阻止手段１６にて設定されたロック時間の間は、動作出力がロックされる。
【００５９】
変流器ＣＴの飽和によって動作量Ｉｄが発生すると、進展事故検出手段２７では進展事故検出出力が成立する。しかし、前記第２の実施形態と同じく、タイマー２８の効果によって進展事故検出手段２７は進展事故タイマー出力をＡＮＤ回路３２に送出することがない。このため、ＡＮＤ回路３２は動作出力阻止手段１６にロック時間短縮出力を送出することがない。
【００６０】
したがって、動作出力阻止手段１６は動作出力のロックが継続する。その後、遮断器ＣＢ２を開放した際に遮断位相や変流器ＣＴの特性によっては変流器ＣＴの２次回路に直流成分に近い電流が流れ、この電流の影響によって、進展事故検出手段２７において、前記数式９なる関係が成立し、タイマー２８からの進展事故タイマー出力が成立する。
【００６１】
ただし、タイマー２８が成立した場合であって、動作量の変化量ΔＩｄの絶対値は大きくならなければ、動作量変化レベル検出手段３１は成立しないので、動作量変化レベル検出出力が復帰する。このため、ＡＮＤ回路３２は動作出力阻止手段１６にロック時間短縮出力を送出することがなく、動作出力ロック時間が短縮されることはない。
【００６２】
つまり、タイマー２８が成立後、動作量変化レベル検出手段３１において、保護領域での動作量の変化量ΔＩｄについて所定の関係式、例えば上記数式１０なる関係が成立してはじめて、動作量変化レベル検出出力をＡＮＤ回路３２に送出する。そして、これを受けてＡＮＤ回路３２は動作出力阻止手段１６にロック時間短縮出力を送出する。この結果、動作出力阻止手段１６は設定されたロック時間を短縮し高速に動作出力を送出し、内部事故に対し適切な対処が可能となる。
【００６３】
（効果）
以上述べたように、第３の実施形態では、動作量変化レベル検出手段３１を設けることによって、外部事故において遮断器を開放し、タイマー２８の出力が成立した場合にあっても、動作量変化レベル検出手段３１の検出する動作量の変化量ΔＩｄの絶対値が大きくならなければ、動作出力阻止手段１６に対しロック時間短縮出力を送出することがない。つまり、わずかな動作量の変化により不用意にロック時間を切り上げて動作出力を送出することがない。これにより、ＣＴ飽和対策機能を有する母線保護継電装置にあって、動作出力の誤出力を確実に防止することが可能である。
【００６４】
（４）第４の実施形態
（構成）
さらに図９、図１０を参照して第４の実施形態について説明する。図９は第４の実施形態の機能ブロック図である。図９に示すように、第４の実施形態の特徴は、図７に示した第３の実施形態における動作量変化レベル検出手段３１に代えて、遮断指令検出手段４１を設けた点にある。
【００６５】
遮断指令検出手段４１は、外部事故の際に事故回線に設置された保護装置からの遮断指令を取り込み、動作出力阻止手段１６の出力と共に進展事故検出手段２７の演算を起動する部分である。
【００６６】
（作用）
以上の第４の実施形態の作用について図１０を用いて説明する。図１０は、図１４に示す母線の外部に変流器の飽和を伴う事故が発生した後に遮断器ＣＢ２を開放した場合の各部の電流および動作量を表したものである。
【００６７】
図１０において、（１０−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（１０−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（１０−ｃ）は動作量Ｉｄ、（１０−ｄ）は図９における遮断指令検出出力、（１０−ｅ）は図９における進展事故検出出力、（１０−ｆ）は図９におけるロック時間短縮出力、（１０−ｇ）は図９における内部事故検出出力、（１０−ｈ）は図９における事故検出出力、（１０−ｉ）は図９における外部判別出力、（１０−ｊ）は図９におけるロック出力、（１０−ｋ）は図９における動作出力を示している。
【００６８】
図１０に示すように、第４の実施形態では、保護領域の外部の事故において、事故検出演算手段１４の事故検出出力および外部判別手段１５の外部判別出力が共に成立し、動作出力阻止手段１６が動作出力ロック時間を設定すると、動作出力阻止手段１６にて設定した時間の間だけ、動作出力をロックするが、その上で、遮断指令検出手段４１にて事故回線に設置された保護装置からの遮断指令が成立すると、進展事故検出手段２７が演算を起動する。
【００６９】
また、変流器ＣＴの飽和によって動作量Ｉｄが発生し、進展事故検出手段２７における進展事故検出出力が成立したとしても、タイマー２８の効果によって所定の期間は、ロック時間短縮出力を送出することなく、動作出力阻止手段１６は動作出力のロックが継続する。
【００７０】
その後、遮断器ＣＢ２を開放した際に変流器ＣＴ２の２次側に発生する直流成分に近い電流の影響によって、進展事故検出手段２７において、前記数式９なる関係が成立する。しかし、遮断器ＣＢ２を開放した後に、遮断指令検出手段４１からの遮断指令検出出力が復帰することによって、進展事故検出手段２７からの進展事故検出出力が復帰する。
【００７１】
このため、タイマー２８は動作出力阻止手段１６に対しロック時間短縮出力を出力することがない。その結果、動作出力阻止手段１６は動作出力ロック時間を短縮せず、動作出力は送出されない。つまり、第４の実施形態では、外部事故において遮断器ＣＢ２を開放後、進展事故タイマー出力が成立した場合であっても、遮断指令が検出されていれば、動作出力阻止手段１６に対してロック時間の短縮を行うことはない。
【００７２】
（効果）
以上のような第４の実施形態の効果は次の通りである。すなわち、遮断指令検出手段４１を設けることによって、外部事故において遮断器ＣＢ２を開放した後では、タイマー２８における出力が成立しても動作出力阻止手段１６によるロック時間の短縮を行わない。このため、遮断指令に伴う誤動作を確実に回避することが可能である。
【００７３】
（５）第５の実施形態
（構成）
第５の実施形態の基本的な構成は上記第４の実施形態と同様であり、その特徴は、遮断指令検出手段５１にある（図１１の機能ブロック図参照）。遮断指令検出手段５１の特徴は、その出力によって進展事故検出手段２７の判定に使用する動作量の変化分と抑制量の変化分との比の条件を変化させた点にある。
【００７４】
より詳しくは、第５の実施形態における遮断指令検出手段５１では、外部事故の際に事故回線に設置された保護装置からの遮断指令を取り込み、遮断指令が出力されていた場合に、進展事故検出手段２７の関係式、前記数式９における定数Ｋ５の値を、例えば０．３から０．９へというように、１未満の範囲において大きくなるように変化させ、その関係がタイマー２８にて予め設定された所定の時間成立した場合に、タイマー２８が動作出力阻止手段１６に対しロック時間短縮出力を送出するようになっている。
【００７５】
（作用）
上記第５の実施形態の作用について図１２を用いて説明する。図１２は図１４に示す母線の外部に変流器ＣＴの飽和を伴う事故が発生した後に遮断器ＣＢ２を開放した場合の各部の電流および動作量を表したものである。
【００７６】
図１２において、（１２−ａ）は送電線Ｌ１の電流Ｉ１、（１２−ｂ）は送電線Ｌ２の電流Ｉ２、（１２−ｃ）は動作量Ｉｄ、（１２−ｄ）は図１１における遮断指令検出出力、（１２−ｅ）は図１１における進展事故検出出力、（１２−ｆ）は図１１におけるロック時間短縮出力、（１２−ｇ）は図１１における内部事故検出出力、（１２−ｈ）は図１１における事故検出出力、（１２−ｉ）は図１１における外部判別出力、（１２−ｊ）は図１１におけるロック出力、（１２−ｋ）は図１１における動作出力を示している。
【００７７】
図１２に示したケースでは、保護領域の外部の事故において、事故検出演算手段１４の事故検出出力および外部判別手段１５の外部判別出力が成立し、動作出力阻止手段１６にて動作出力ロック時間を設定し、設定された時間の間、動作出力をロックして、遮断指令検出手段５１にて事故回線に設置された保護装置からの遮断指令が成立すると、進展事故検出手段２７の演算が起動する。
【００７８】
また、遮断指令検出手段５１によって、進展事故検出手段２７における関係式、例えば数式９における定数Ｋ５の値が、例えば０．３から０．９へと１未満の範囲において大きくなるように変化する。変流器ＣＴの飽和によって保護領域における動作量Ｉｄが発生して、進展事故検出手段２７での進展事故検出出力が成立するが、タイマー２８のタイマー値が有効であれば、前記第４の実施形態と同じく、タイマー２８の効果によってロック時間短縮出力を送出することなく、動作出力阻止手段１６は動作出力のロックを継続する。
【００７９】
その後、遮断器ＣＢ２を開放した際に変流器ＣＴ２の２次回路に直流成分に近い電流が流れ、この電流の影響によって、進展事故検出手段２７において定数Ｋ５を変化する。その結果、進展事故検出手段２７の出力条件が成立せず進展事故検出出力が復帰することによって、タイマー２８は動作出力阻止手段１６に対しロック時間短縮出力を出力することなく、動作出力阻止手段１６は動作出力ロック時間を短縮せず、動作出力はロックを継続する。
【００８０】
（効果）
以上の第５の実施形態によれば、上記第４の実施形態と同じく、外部事故において遮断器ＣＢを開放した場合においても、動作出力阻止手段１６に対してロック時間の短縮を行わず、誤って動作出力を送出することがない。
【００８１】
（６）他の実施形態
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、各部材の構成や配置数、設定される数値やタイマー値等は適宜変更可能であり、例えば外部判別手段等で採用される関係式すなわち保護領域での動作量の変化分と抑制量の変化分との比の関係等も適宜選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の機能ブロック図。
【図２】第１の実施形態における母線外部事故から母線内部進展事故時の各波形出力の波形図。
【図３】第１の実施形態における各出力の応動図。
【図４】本発明に係る第２の実施形態の機能ブロック図。
【図５】第２の実施形態における母線外部事故から母線内部進展事故時の各波形出力の波形図。
【図６】第２の実施形態における各出力の応動図。
【図７】本発明に係る第３の実施形態の機能ブロック図。
【図８】第３の実施形態における各出力の応動図。
【図９】本発明に係る第４の実施形態の機能ブロック図。
【図１０】第４の実施形態における各出力の応動図。
【図１１】本発明に係る第５の実施形態の機能ブロック図。
【図１２】第５の実施形態における各出力の応動図。
【図１３】従来の母線保護装置の構成を示す機能ブロック図。
【図１４】一般的な母線構成図。
【図１５】図１３に示した従来の母線保護装置における各出力の応動図。
【符号の説明】
【００８３】
１０、２８…タイマー
１１…電流データ取得手段
１２…差動演算手段
１３…比率差動演算手段
１４…事故検出演算手段
１５…外部判別手段
１６…動作出力阻止手段
１７、２７…進展事故検出手段
３１…動作量変化レベル検出手段
３２…ＡＮＤ回路
４１、５１…遮断指令検出手段
【図１】
2010207032.tif 000013
【図２】
2010207032.tif 000014
【図３】
2010207032.tif 000015
【図４】
2010207032.tif 000016
【図５】
2010207032.tif 000017
【図６】
2010207032.tif 000018
【図７】
2010207032.tif 000019
【図８】
2010207032.tif 000020
【図９】
2010207032.tif 000021
【図１０】
2010207032.tif 000022
【図１１】
2010207032.tif 000023
【図１２】
2010207032.tif 000024
【図１３】
2010207032.tif 000025
【図１４】
2010207032.tif 000026
【図１５】
2010207032.tif 000027