(57)【要約】【課題】主保護（地絡回線選択継電装置）不使用時の２回線遮断および事故継続時間の長期化を防止できるとともに主保護を不要にできる地絡保護継電システムを提供する。【解決手段】第１の送電端地絡方向継電装置１１1は、送電端母線に設置された第１の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、第２の送電端地絡方向継電装置１１2が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、および、第１および第２の遮断器４1，４2が共に入状態であることを条件に、第１の遮断器４1を遮断するための第１のトリップ信号ＴDG1を瞬時に発生する第１のトリップ信号瞬時発生手段を備える。第２の送電端地絡方向継電装置１１2と第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2とについても同様である。【選択図】図１
2010115080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電端母線と受電端母線との間に敷設された第１および第２の送電線（１Ｌ，２Ｌ）からなる平衡２回線送電線を地絡事故から保護するための地絡保護継電システムであって、
自端側の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、隣回線の自端側に設置された他の地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、および、自回線および隣回線の自端側にそれぞれ設置された２つの遮断器（４1，４2：４3，４4）が共に入状態であることを条件に、該自回線の自端側に設置された遮断器を遮断するためのトリップ信号（ＴDG1〜ＴDG4）を瞬時に発生するトリップ信号瞬時発生手段を備えた地絡方向継電装置（１１1，１１2，１２1，１２2）を具備することを特徴とする、地絡保護継電システム。
【請求項２】
前記トリップ信号瞬時発生手段が、自端側の短絡検出用地絡不足電圧継電装置が不動作であることをさらに条件として前記トリップ信号を瞬時に発生することを特徴とする、請求項１記載の地絡保護継電システム。
【請求項３】
前記地絡方向継電装置が、保護区間内部故障時に故障点に関係なく最小地絡電流で動作する整定とされているとともに、前記平衡２回線送電線の１回線保護として使用されている場合には、２回線並用時において相手端母線故障時の最小地絡電流で動作する整定とされていることを特徴とする、請求項１または２記載の地絡保護継電システム。
【請求項４】
前記第１および第２の送電線の送電端側にそれぞれ設置された第１および第２の送電端地絡方向継電装置（１１1，１１2）と、
前記第１および第２の送電線の受電端側にそれぞれ設置された第１および第２の受電端地絡方向継電装置（１２1，１２2）とを具備し、
前記第１の送電端地絡方向継電装置が、前記送電端母線に設置された第１の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第２の送電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第１および第２の送電線の送電端側にそれぞれ設置された第１および第２の遮断器（４1，４2）が共に入状態であること、および、前記送電端母線に設置された第１の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から前記平衡２回線送電線の送電端正相電圧の大きさが整定値以下になったことを示す第１のＵＶＧ出力信号（ＳUVG1）が入力されていないことを条件に、該第１の遮断器を遮断するための第１のトリップ信号（ＴDG1）を瞬時に発生する第１のトリップ信号瞬時発生手段を備え、
前記第２の送電端地絡方向継電装置が、前記第１の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第１の送電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第１および第２の遮断器が共に入状態であること、および、前記第１のＵＶＧ出力信号が入力されていないことを条件に、該第２の遮断器を遮断するための第２のトリップ信号（ＴDG2）を瞬時に発生する第２のトリップ信号瞬時発生手段を備え、
前記第１の受電端地絡方向継電装置が、前記受電端母線に設置された第２の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第２の受電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第１および第２の送電線の受電端側にそれぞれ設置された第３および第４の遮断器（４3，４4）が共に入状態であること、および、前記受電端母線に設置された第２の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から前記平衡２回線送電線の受電端正相電圧の大きさが整定値以下になったことを示す第２のＵＶＧ出力信号（ＳUVG2）が入力されていないことを条件に、該第３の遮断器を遮断するための第３のトリップ信号（ＴDG3）を瞬時に発生する第３のトリップ信号瞬時発生手段を備え、
前記第２の受電端地絡方向継電装置が、前記第２の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第１の受電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第３および第４の遮断器が共に入状態であること、および、前記第２のＵＶＧ出力信号が入力されていないことを条件に、該第４の遮断器を遮断するための第４のトリップ信号（ＴDG4）を瞬時に発生する第４のトリップ信号瞬時発生手段を備える、
ことを特徴とする、請求項１乃至３いずれかに記載の地絡保護継電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地絡保護継電システムに関し、特に、片端電源の平衡２回線送電線を地絡事故から保護するのに好適な地絡保護継電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、片端電源の平衡２回線送電線の地絡保護継電システムは、主保護として地絡回線選択継電装置（ＳＧ）を使用するとともに、後備保護として地絡方向継電装置（ＤＧ）を使用して行われている（下記の特許文献１など参照）。
【０００３】
たとえば、図９に示すように、平衡２回線送電線を構成する第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの送電端側（電源側）に送電端地絡回線選択継電装置１１１（主保護）と第１および第２の送電端地絡方向継電装置１２１1，１２１2（後備保護）とを設置するとともに、第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの受電端側（電源と反対側）に受電端地絡回線選択継電装置１１２（主保護）と第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２２1，１２２2（後備保護）とを設置することにより、平衡２回線送電線を地絡事故から保護している。
【０００４】
ここで、第１の送電端地絡方向継電装置１２１1は、第１の送電線１Ｌの送電端側に設置された第１の零相変流器３1から入力される第１の零相電流Ｉ01と送電端側の母線（以下、「送電端母線」と称する。）に設置された第１の接地形計器用変圧器（ＥＶＴ）５1から入力される送電端零相電圧Ｖ0Sとに基づいて事故回線判定を行い、自回線（第１の送電線１Ｌ）方向に発生した地絡事故を検出すると、第１の送電線１Ｌの送電端側に設けられた第１の遮断器４1を遮断するための第１のトリップ信号ＴDG1を発生する。
【０００５】
第２の送電端地絡方向継電装置１２１2は、第２の送電線２Ｌの送電端側に設置された第２の零相変流器３2から入力される第２の零相電流Ｉ02と第１の接地形計器用変圧器５1から入力される送電端零相電圧Ｖ0Sとに基づいて事故回線判定を行い、自回線（第２の送電線２Ｌ）方向に発生した地絡事故を検出すると、第２の送電線２Ｌの送電端側に設けられた第２の遮断器４2を遮断するための第２のトリップ信号ＴDG2を発生する。
【０００６】
第１の受電端地絡方向継電装置１２２1は、第１の送電線１Ｌの受電端側に設置された第３の零相変流器３3から入力される第３の零相電流Ｉ03と受電端側の母線（以下、「受電端母線」と称する。）に設置された第２の接地形計器用変圧器５2から入力される受電端零相電圧Ｖ0Rとに基づいて事故回線判定を行い、自回線（第１の送電線１Ｌ）方向に発生した地絡事故を検出すると、第１の送電線１Ｌの受電端側に設けられた第３の遮断器４3を遮断するための第３のトリップ信号ＴDG3を発生する。
【０００７】
第２の受電端地絡方向継電装置１２２2は、第２の送電線２Ｌの受電端側に設置された第４の零相変流器３4から入力される第４の零相電流Ｉ04と第２の接地形計器用変圧器５2から入力される受電端零相電圧Ｖ0Rとに基づいて事故回線判定を行い、自回線（第２の送電線２Ｌ）方向に発生した地絡事故を検出すると、第２の送電線２Ｌの受電端側に設けられた第４の遮断器４4を遮断するための第４のトリップ信号ＴDG4を発生する。
【０００８】
そのため、第１の送電端地絡方向継電装置１２１1は、図１０に示すようにリレー判定回路１３１と第１乃至第３の遅延回路（タイマー）１３２1〜１３２3と論理積回路１３３と論理和回路１３４とを有する第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１３０を備える。
リレー判定回路１３１は、第１の零相電流Ｉ01の大きさと送電端零相電圧Ｖ0Sおよび第１の零相電流Ｉ01の位相関係とに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定すると、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1を出力する。
第１の遅延回路１３２1は、不図示の第１の地絡検出用地絡過電圧継電装置（ＯＶＧ）から入力される第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1を第１の時限協調時間ＧＴ１1だけ遅延する。ここで、第１の地絡検出用地絡過電圧継電装置は、送電端零相電圧Ｖ0Sの大きさが整定値以上になるとハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1を出力する。また、第１の時限協調時間ＧＴ１1は、第１の送電線１Ｌの受電端背後の送電線に設置された他の地絡方向継電装置（不図示）との時限協調のために設定される（たとえば８００ｍｓに設定される）。
論理積回路１３３は、リレー判定回路１３１から入力される第１の事故回線判定結果信号Ｓ1と第１の遅延回路１３２1によって第１の時限協調時間ＧＴ１1だけ遅延された第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1との論理積をとる。
第２の遅延回路１３２2は、論理積回路１３３の出力信号を第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1だけ遅延する。ここで、第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1は、零相自由振動（事故点切離し後も零相電圧が一定時間だけ残る現象）による誤動作防止のために設定される（通常は１００ｍｓに設定される）。
第３の遅延回路１３２3は、第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1を第１のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３1だけ遅延する。ここで、第１のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３1は、第１の地絡検出用地絡過電圧継電装置の動作だけで第１の遮断器４1を遮断させるために設定される。
論理和回路１３４は、第２の遅延回路１３２2の出力信号と第３の遅延回路１３２3の出力信号との論理和をとる。論理和回路１３４からは、第１のトリップ信号ＴDG1が出力される。
【０００９】
第２の送電端地絡方向継電装置１２１2は、上述した第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１３０と同様に構成された第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路（不図示）を備える。
【００１０】
第１の受電端地絡方向継電装置１２２1は、図１１に示すようにリレー判定回路１４１と第１乃至第３の遅延回路（タイマー）１４２1〜１４２3と論理積回路１４３と論理和回路１４４とを有する第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１４０を備える。
リレー判定回路１４１は、第３の零相電流Ｉ03の大きさと受電端零相電圧Ｖ0Rおよび第３の零相電流Ｉ03の位相関係とに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定すると、ハイレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3を出力する。
第１の遅延回路１４２1は、不図示の第２の地絡検出用地絡過電圧継電装置から入力される第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2を第３の時限協調時間ＧＴ１3だけ遅延する。ここで、第２の地絡検出用地絡過電圧継電装置は、受電端零相電圧Ｖ0Rの大きさが整定値以上になるとハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2を出力する。また、第３の時限協調時間ＧＴ１3は、上述した第１の時限協調時間ＧＴ１1（たとえば８００ｍｓ）よりも小さい値（たとえば４００ｍｓ）に設定される。
論理積回路１４３は、リレー判定回路１４１から入力される第３の事故回線判定結果信号Ｓ3と第１の遅延回路１４２1によって第３の時限協調時間ＧＴ１3だけ遅延された第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2との論理積をとる。
第２の遅延回路１４２2は、論理積回路１４３の出力信号を第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3だけ遅延する。ここで、第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3は、零相自由振動による誤動作防止のために設定される（通常は１００ｍｓに設定される）。
第３の遅延回路１４２3は、第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2を第３のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３3だけ遅延する。ここで、第３のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３3は、第２の地絡検出用地絡過電圧継電装置の動作だけで第３の遮断器４3を遮断させるために設定される。
論理和回路１４４は、第２の遅延回路１４２2の出力信号と第３の遅延回路１４２3の出力信号との論理和をとる。論理和回路１４４からは、第３のトリップ信号ＴDG3が出力される。
【００１１】
第２の受電端地絡方向継電装置１２２2は、上述した第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１４０と同様に構成された第２の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路（不図示）を備える。
【００１２】
なお、下記の特許文献２には、線路零相電流と中性点零相電流との比が１／Ｗ（回線数）よりも大きいか否かを判定し、線路零相電流と中性点零相電流との比が１／Ｗよりも大きい場合には地絡事故発生と判定して遮断信号を遮断器に供給することにより、線路零相電流と中性点零相電流との比は事故点抵抗値を含まないので、事故点抵抗値に影響されず確実に地絡事故を検出するようにした地絡回線選択保護継電装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−６９６０８号公報
【特許文献２】特開平５−３２８５８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、図９に示した地絡保護継電システムでは、図１２（ａ）〜（ｃ）、図１３（ａ）〜（ｃ）および図１４（ａ），（ｂ）を参照して以下に説明するように、主保護である送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２の不使用時に２回線遮断および事故継続時間の長期化という問題があった。
なお、図１２（ａ）〜（ｃ）および図１３（ａ）〜（ｃ）では、第１の送電端地絡方向継電装置１２１1は「ＤＧS1」と、第２の送電端地絡方向継電装置１２１2は「ＤＧS2」と、第１の受電端地絡方向継電装置１２２1は「ＤＧR1」と、第２の受電端地絡方向継電装置１２２2は「ＤＧR2」と表記している。
【００１４】
（１）送電端至近で地絡事故が発生した場合の２回線遮断
図１２（ａ）に示すように第１の送電線１Ｌの送電端至近で図１４（ａ）に示す時刻ｔ0に地絡事故が発生すると、送電端母線に整定値以上の送電端零相電圧Ｖ0Sが発生するため、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1が第１の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の送電端地絡方向継電装置１２１1，１２１2に出力されるとともに、受電端母線に整定値以上の受電端零相電圧Ｖ0Rが発生するため、ハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2が第２の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２２1，１２２2に出力される。
【００１５】
また、整定値よりも大きい第１の零相電流Ｉ01が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも小さい第２の零相電流Ｉ02が第２の送電線２Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも小さい第３の零相電流Ｉ03が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも小さい第４の零相電流Ｉ04が第２の送電線２Ｌを外部方向に流れる。
【００１６】
したがって、図１２（ｂ）に網掛けで示すように第１の送電端地絡方向継電装置１２１1のみが動作して、第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１３０のリレー判定回路１３１（図１０参照）が、第１の零相電流Ｉ01および送電端零相電圧ＶOSに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定して、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1を論理積回路１３３に出力する。また、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1は、第１の遅延回路１３２1によって第１の時限協調時間ＧＴ１1だけ遅延されて論理積回路１３３に入力される。そのため、地絡事故発生から第１の時限協調時間ＧＴ１1（＝８００ｍｓ）だけ経過した図１４（ａ）に示す時刻ｔ1に、論理積回路１３３の出力信号がロウレベルからハイレベルになる。
その結果、地絡事故発生から第１の時限協調時間ＧＴ１1と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＧＴ１1＋ＧＴ２1＝８００ｍｓ＋１００ｍｓ＝９００ｍｓ）だけ経過した図１４（ａ）に示す時刻ｔ2に、第１のトリップ信号ＴDG1が第１の送電端地絡方向継電装置１２１1から第１の遮断器４1に出力される。
これにより、第１の遮断器４1は、図１２（ｂ）に×印で示すように、地絡事故発生から第１の時限協調時間ＧＴ１1と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と第１の遮断器４1の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＧＴ１1＋ＧＴ２1＋ＴCB＝９００ｍｓ＋３０ｍｓ＝９３０ｍｓ）だけ経過した図１４（ａ）に示す時刻ｔ3に完全に遮断される。
【００１７】
このようにして第１の遮断器４1が完全に遮断されると、第１の零相電流Ｉ01は流れなくなり、迂回電流により、整定値よりも大きい第２の零相電流Ｉ02が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも大きい第３の零相電流Ｉ03が第２の送電線２Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも大きい第４の零相電流Ｉ04が第２の送電線２Ｌを外部方向に流れる。そのため、図１２（ｃ）に網掛けで示すように第２の送電端地絡方向継電装置１２１2と第１の受電端地絡方向継電装置１２２1とが動作し始める。
【００１８】
すなわち、第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路では、第１の遮断器４1遮断時には第１の遅延回路によって第２の時限協調時間ＧＴ１2（＝８００ｍｓ）だけ遅延されたハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1が論理積回路に入力されているので、ハイレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2がリレー判定回路から論理積回路に入力されると、論理積回路の出力信号がロウレベルからハイレベルになる（図１０参照）。
その結果、第１の遮断器４1遮断からリレー判定回路のリレー判定時間ＴRY（＝２０ｍｓ）と第２の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２2（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２2＝２０ｍｓ＋１００ｍｓ＝１２０ｍｓ）だけ経過した図１４（ａ）に示す時刻ｔ4に、第２のトリップ信号ＴDG2が第２の送電端地絡方向継電装置１２１2から第２の遮断器４2に出力される。
これにより、第２の遮断器４2は、図１２（ｃ）に×印で示すように、第１の遮断器４1遮断からリレー判定時間ＴRYと第２の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２2と第２の遮断器４2の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２2＋ＴCB＝１２０ｍｓ＋３０ｍｓ＝１５０ｍｓ）だけ経過した図１４（ａ）に示す時刻ｔ5に、完全に遮断される。
【００１９】
同様に、第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１４０（図１１参照）では、第１の遮断器４1遮断時には第１の遅延回路１４２1によって第３の時限協調時間ＧＴ１3（＝４００ｍｓ）だけ遅延されたハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2が論理積回路１４３に入力されているので、ハイレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3がリレー判定回路１４１から論理積回路１４３に入力されると、論理積回路１４３の出力信号がロウレベルからハイレベルになる。
その結果、第１の遮断器４1遮断時からリレー判定回路１４１のリレー判定時間ＴRY（＝２０ｍｓ）と第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２3＝２０ｍｓ＋１００ｍｓ＝１２０ｍｓ）だけ経過した図１４（ａ）に示す時刻ｔ4に、第３のトリップ信号ＴDG3が第１の受電端地絡方向継電装置１２２1から第３の遮断器４3に出力される。
これにより、第３の遮断器４3は、図１２（ｃ）に×印で示すように、第１の遮断器４1遮断時からリレー判定時間ＴRYと第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3と第３の遮断器４3の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２3＋ＴCB＝１２０ｍｓ＋３０ｍｓ＝１５０ｍｓ）だけ経過した図１４（ａ）に示す時刻ｔ5に、完全に遮断される。
【００２０】
このように主保護である送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２の不使用時に第１の送電線１Ｌの送電端至近で地絡事故が発生した場合には、第１の送電線１Ｌに設置された第１および第３の遮断器４1，４3だけでなく第２の送電線２Ｌに設置された第２の遮断器４2も遮断されるため、２回線遮断となる。
【００２１】
なお、従来は、２回線遮断を回避するために、主保護である送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２の不使用時には、第１および第２の送電端地絡方向継電装置１２１1，１２１2について第１および第２の時限協調時間ＧＴ１1，ＧＴ１2を小さく（たとえば８００ｍｓから４００ｍｓ）するように整定変更するとともに、第１および第２の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1，ＧＴ２2を大きく（たとえば１００ｍｓから５００ｍｓ）するように整定変更をしている。
【００２２】
（２）受電端至近で地絡事故が発生した場合の事故継続時間の長期化
図１３（ａ）に示すように第１の送電線１Ｌの受電端至近で図１４（ｂ）に示す時刻ｔ0に地絡事故が発生すると、送電端母線に整定値以上の送電端零相電圧Ｖ0Sが発生するため、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1が第１の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の送電端地絡方向継電装置１２１1，１２１2に出力されるとともに、受電端母線に整定値以上の受電端零相電圧Ｖ0Rが発生するため、ハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2が第２の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２２1，１２２2に出力される。
【００２３】
また、整定値よりも大きい第１の零相電流Ｉ01が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも大きい第２の零相電流Ｉ02が第２の送電線２Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも大きい第３の零相電流Ｉ03が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、整定値よりも大きい第４の零相電流Ｉ04が第２の送電線２Ｌを外部方向に流れる。
そのため、図１３（ｂ）に網掛けで示すように第１および第２の送電端地絡方向継電装置１２１1，１２１2と第１の受電端地絡方向継電装置１２２1とは動作するが、第２の受電端地絡方向継電装置１２２2は動作しない。
【００２４】
したがって、第１の受電端地絡方向継電装置１２２1では、第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１４０のリレー判定回路１４１（図１１参照）が、第３の零相電流Ｉ03および受電端零相電圧ＶORに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定して、ハイレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3を論理積回路１４３に出力する。また、ハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2は、第１の遅延回路１４２1によって第３の時限協調時間ＧＴ１3だけ遅延されて論理積回路１４３に入力される。そのため、地絡事故発生から第３の時限協調時間ＧＴ１3（＝４００ｍｓ）だけ経過した図１４（ｂ）に示す時刻ｔ1に、論理積回路１４３の出力信号がロウレベルからハイレベルになる。
その結果、地絡事故発生から第３の時限協調時間ＧＴ１3と第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＧＴ１3＋ＧＴ２3＝４００ｍｓ＋１００ｍｓ＝５００ｍｓ）だけ経過した図１４（ｂ）に示す時刻ｔ2に、第３のトリップ信号ＴDG3が第１の受電端地絡方向継電装置１２２1から第３の遮断器４3に出力される。
これにより、第３の遮断器４3は、図１３（ｂ）に×印で示すように、地絡事故発生から第３の時限協調時間ＧＴ１3と第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3と第３の遮断器４3の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＧＴ１3＋ＧＴ２3＋ＴCB＝５００ｍｓ＋３０ｍｓ＝５３０ｍｓ）だけ経過した図１４（ｂ）に示す時刻ｔ3に、完全に遮断される。
【００２５】
このようにして第３の遮断器４3が完全に遮断されると、第２乃至第４の零相電流Ｉ02〜Ｉ04は流れなくなり、整定値よりも大きい第１の零相電流Ｉ01のみが第１の送電線１Ｌを内部方向に流れるため、図１３（ｃ）に網掛けで示すように第１の送電端地絡方向継電装置１２１1は動作し続けるが、第２の送電端地絡方向継電装置１２１2および第１の受電端地絡方向継電装置１２２1は動作しなくなり、第２の送電端地絡方向継電装置１２１2は動作しないままとなる。
【００２６】
第１の送電端地絡方向継電装置１２１1では、地絡事故発生時に第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１３０のリレー判定回路１３１（図１０参照）が、第１の零相電流Ｉ01および送電端零相電圧ＶOSに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定して、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1を論理積回路１３３に出力している。また、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1は、第１の遅延回路１２２1によって第１の時限協調時間ＧＴ１1だけ遅延されて論理積回路１３３に入力される。そのため、地絡事故発生から第１の時限協調時間ＧＴ１1（＝８００ｍｓ）だけ経過した図１４（ｂ）に示す時刻ｔ4に、論理積回路１２３の出力信号がロウレベルからハイレベルになる。
その結果、地絡事故発生から第１の時限協調時間ＧＴ１1と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＧＴ１1＋ＧＴ２1＝８００ｍｓ＋１００ｍｓ＝９００ｍｓ）だけ経過した図１４（ｂ）に示す時刻ｔ5に、第１のトリップ信号ＴDG1が第１の送電端地絡方向継電装置１２１1から第１の遮断器４1に出力される。
これにより、第１の遮断器４1は、図１３（ｃ）に×印で示すように、地絡事故発生から第１の時限協調時間ＧＴ１1と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と第１の遮断器４1の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＧＴ１1＋ＧＴ２1＋ＴCB＝９００ｍｓ＋３０ｍｓ＝９３０ｍｓ）だけ経過した図１４（ｂ）に示す時刻ｔ6に、完全に遮断される。
【００２７】
このように主保護である送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２の不使用時に第１の送電線１Ｌの受電端至近で地絡事故が発生した場合には、第３の遮断器４3が既に遮断されており、かつ、第１の送電端地絡方向継電装置１２１1において「自回線方向に地絡事故が発生している」と判定できているにもかかわらず、第１の遮断器４1が遮断されるまでに第１の時限協調時間ＧＴ１1と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1との遮断器遮断時間ＴCBとの合計時間（＝９３０ｍｓ）だけ要するため、第１の送電線１Ｌの受電端背後の送電線に設置された他の地絡方向継電装置との時限協調のために設定された第１の時限協調時間ＧＴ１1分だけ地絡事故を除去するのが遅れる。
【００２８】
また、従来の地絡保護継電システムでは、上述した２つの問題のほかに、地絡方向継電装置は後備保護用であるため、主保護としての地絡回線選択継電装置が必要であるという問題もあった。
【００２９】
本発明の目的は、主保護（地絡回線選択継電装置）不使用時の２回線遮断および事故継続時間の長期化を防止できるとともに主保護を不要にできる地絡保護継電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】
【００３０】
本発明の地絡保護継電システムは、送電端母線と受電端母線との間に敷設された第１および第２の送電線（１Ｌ，２Ｌ）からなる平衡２回線送電線を地絡事故から保護するための地絡保護継電システムであって、自端側の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、隣回線の自端側に設置された他の地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、および、自回線および隣回線の自端側にそれぞれ設置された２つの遮断器（４1，４2：４3，４4）が共に入状態であることを条件に、該自回線の自端側に設置された遮断器を遮断するためのトリップ信号（ＴDG1〜ＴDG4）を瞬時に発生するトリップ信号瞬時発生手段を備えた地絡方向継電装置（１１1，１１2，１２1，１２2）を具備することを特徴とする。
ここで、前記トリップ信号瞬時発生手段が、自端側の短絡検出用地絡不足電圧継電装置が不動作であることをさらに条件として前記トリップ信号を瞬時に発生してもよい。
前記地絡方向継電装置が、保護区間内部故障時に故障点に関係なく最小地絡電流で動作する整定とされているとともに、前記平衡２回線送電線の１回線保護として使用されている場合には、２回線並用時において相手端母線故障時の最小地絡電流で動作する整定とされていてもよい。
前記第１および第２の送電線の送電端側にそれぞれ設置された第１および第２の送電端地絡方向継電装置（１１1，１１2）と、前記第１および第２の送電線の受電端側にそれぞれ設置された第１および第２の受電端地絡方向継電装置（１２1，１２2）とを具備し、前記第１の送電端地絡方向継電装置が、前記送電端母線に設置された第１の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第２の送電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第１および第２の送電線の送電端側にそれぞれ設置された第１および第２の遮断器（４1，４2）が共に入状態であること、および、前記送電端母線に設置された第１の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から前記平衡２回線送電線の送電端正相電圧の大きさが整定値以下になったことを示す第１のＵＶＧ出力信号（ＳUVG1）が入力されていないことを条件に、該第１の遮断器を遮断するための第１のトリップ信号（ＴDG1）を瞬時に発生する第１のトリップ信号瞬時発生手段を備え、前記第２の送電端地絡方向継電装置が、前記第１の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第１の送電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第１および第２の遮断器が共に入状態であること、および、前記第１のＵＶＧ出力信号が入力されていないことを条件に、該第２の遮断器を遮断するための第２のトリップ信号（ＴDG2）を瞬時に発生する第２のトリップ信号瞬時発生手段を備え、前記第１の受電端地絡方向継電装置が、前記受電端母線に設置された第２の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第２の受電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第１および第２の送電線の受電端側にそれぞれ設置された第３および第４の遮断器（４3，４4）が共に入状態であること、および、前記受電端母線に設置された第２の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から前記平衡２回線送電線の受電端正相電圧の大きさが整定値以下になったことを示す第２のＵＶＧ出力信号（ＳUVG2）が入力されていないことを条件に、該第３の遮断器を遮断するための第３のトリップ信号（ＴDG3）を瞬時に発生する第３のトリップ信号瞬時発生手段を備え、前記第２の受電端地絡方向継電装置が、前記第２の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、前記第１の受電端地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、前記第３および第４の遮断器が共に入状態であること、および、前記第２のＵＶＧ出力信号が入力されていないことを条件に、該第４の遮断器を遮断するための第４のトリップ信号（ＴDG4）を瞬時に発生する第４のトリップ信号瞬時発生手段を備えてもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の地絡保護継電システムは、以下に示す効果を奏する。
（１）主保護の地絡回線選択継電装置の不使用時に平衡２回線送電線の自回線の相手端至近で地絡事故が発生しても、自端側の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、隣回線の自端側に設置された他の地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、および、自回線および隣回線の自端側にそれぞれ設置された２つの遮断器が共に入状態であることの４つの条件がすべて満たされたときに地絡方向継電装置がトリップ信号を瞬時に発生することにより、自回線の自端側に設置された遮断器を高速に遮断することができるので、この地絡事故を高速に除去することができる。
（２）自端側の短絡検出用地絡不足電圧継電装置が不動作であることをさらに条件とすることにより、短絡優先とすることができる。
（３）地絡事故を高速に除去することができるので、電力系統の信頼度の低下を防止することができる。
（４）主保護機能を地絡方向継電装置に搭載することができるので、主保護の地絡回線選択継電装置を不要にすることができる。
（５）地絡事故を高速に除去することができるので、地絡から短絡へ進展する事故を未然に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
上記の目的を、自端側の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、隣回線の自端側に設置された他の地絡方向継電装置が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定していないこと、および、自回線および隣回線の自端側にそれぞれ設置された２つの遮断器が共に入状態であることの４つの条件がすべて満たされたときに、地絡方向継電装置がトリップ信号を瞬時に（第１の時限協調時間の経過を待たずに）発生することにより実現した。
【実施例１】
【００３３】
以下、本発明の地絡保護継電システムの実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による地絡保護継電システムは、以下の２点で、図９に示した従来の地絡保護継電システムと異なる。
（１）図１に示すように第１の送電線１Ｌの送電端側に設置された第１の送電端地絡方向継電装置１１1は、第１の地絡検出用過電圧継電装置が動作したこと、「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定したこと、第２の送電端地絡方向継電装置１１2が「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定してないこと、第１および第２の遮断器４1，４2が共に入状態であること、および、不図示の第１の短絡検出用地絡不足電圧継電装置（ＵＶＧ）が不動作であることを条件に、第１のトリップ信号ＴDZ1を瞬時に（第１の時限協調時間ＧＴ１1の経過を待たずに）発生する。
なお、短絡優先とするために、第１の短絡検出用地絡不足電圧継電装置が不動作であることを条件にしたが、短絡優先とする必要がない場合にはこの条件は不要である。
第２の送電線２Ｌの送電端側に設置された第２の送電端地絡方向継電装置１１2と第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの受電端側にそれぞれ設置された第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2とについても同様である。
これにより、第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2と第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2とに主保護機能を搭載することができる。
【００３４】
（２）図９に示した主保護の送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２は具備しない。
すなわち、上述したように第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2と第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2とに主保護機能を搭載することができるので、主保護の送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２を不要にすることができる。
【００３５】
そのため、第１の送電端地絡方向継電装置１１1は、図２に示すようにリレー判定回路２１と第１乃至第３の遅延回路（タイマー）２２1〜２２3と第１乃至第３の論理積回路２３1〜２３3と論理和回路２４とを有する第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路２０を備える。
【００３６】
リレー判定回路２１は、図１０に示したリレー判定回路１３１と同様に、第１の零相電流Ｉ01と送電端零相電圧Ｖ0Sとに基づいて事故回線判定を行い、「自回線（第１の送電線１Ｌ）方向において地絡事故が発生した」と判定するとハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1を出力する。
ただし、第１の事故回線判定結果信号Ｓ1は、第１および第３の論理積回路２３1，２３3に出力されるとともに、第２の送電端地絡方向継電装置１１2にも出力される。
また、リレー判定回路２１における整定は、図１０に示したリレー判定回路１３１と異なり、以下のようにして行う。
（１）保護区間（送電端母線と受電端母線との間の区間）内部故障時に故障点に関係なく最小地絡電流で動作する整定とする。
（２）平衡２回線送電線の１回線保護として使用されている場合には、２回線並用時において受電端母線（相手端母線）故障時の最小地絡電流で動作する整定とする。
ここで、最小地絡電流とは高抵抗接地系における３０％相当の不完全地絡電流とし、地絡電流の算出に使用するＮＧＲ容量は、作業および事故による系統分離を考慮したときに接続されている中性点接地抵抗器（ＮＧＲ）の最小容量とする。また、最大地絡電流とは高抵抗接地系における完全地絡電流とし、地絡電流の算出に使用するＮＧＲ容量は、系統内で常時使用する中性点接地抵抗器の全容量とする。
たとえば、同一系統内にＮＧＲ容量が１５０Ａである中性点接地抵抗器が２台とＮＧＲ容量が１００Ａである中性点接地抵抗器が１台あり、常時系統では１００Ａ中性点接地抵抗器が「切」である場合を例にすると、最小地絡電流は１００Ａ×１台×３０％＝３０Ａとなる。すなわち、最小地絡電流は、１台の１５０Ａ中性点接地抵抗器の作業に伴い１００Ａ中性点接地抵抗器を代替で使用している最中に他の１台の１５０Ａ中性点接地抵抗器が故障により使用不可となって１００Ａ中性点接地抵抗器１台のみで運用している際に不完全地絡が発生したときの地絡電流となる。また、この例での最大地絡電流は１５０Ａ×２台＝３００Ａとなる。
この例では、最小ＮＧＲ容量は最小単機容量となることからＮＧＲ定格（ＩＮＧＲ）を１００Ａとすると、２回線並用時の受電端母線故障時に地絡電流は１／２に分流するため、リレー判定回路２１の整定値は、ＩＮＧＲ×３０％×１／２＝１００Ａ×３０％×１／２＝１５Ａに設定する。
【００３７】
第１の遅延回路２２1は、図１０に示した第１の遅延回路１３２1と同様に、第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1を第１の時限協調時間ＧＴ１1（＝８００ｍｓ）だけ遅延する。
第１の論理積回路２３1は、図１０に示した論理積回路１３３と同様に、第１の事故回線判定結果信号Ｓ1と第１の遅延回路２２1によって第１の時限協調時間ＧＴ１1だけ遅延された第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1との論理積をとる。
第２の論理積回路２３2は、第１の遮断器４1から入力される第１の接点信号ＳCB1（第１の遮断器４1が入状態（遮断されていない状態）ではハイレベルの信号）と第２の遮断器４2から入力される第２の接点信号ＳCB2（第２の遮断器４2が入状態ではハイレベルの信号）との論理積をとる。
第３の論理積回路２３3は、第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1と第１の事故回線判定結果信号Ｓ1と第２の論理積回路２３2の出力信号と第２の送電端地絡方向継電装置１１2から入力される第２の事故回線判定結果信号Ｓ2の極性を反転した信号と第１の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から入力される第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1の極性を反転した信号との論理積をとる。ここで、第１の短絡検出用地絡不足電圧継電装置は、平衡２回線送電線の送電端正相電圧の大きさが整定値以下になるとハイレベルの第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1を出力する。
第２の遅延回路２２2は、第１および第２の論理積回路２３1，２３2の出力信号を第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1（＝１００ｍｓ）だけ遅延する。
第３の遅延回路２２3は、図１０に示した第３の遅延回路１３２3と同様に、第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1を第１のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３1だけ遅延する。
論理和回路２４は、図１０に示した論理和回路１３４と同様に、第２の遅延回路２２2の出力信号と第３の遅延回路２２3の出力信号との論理和をとる。
【００３８】
第２の送電端地絡方向継電装置１１2は、図３に示すようにリレー判定回路３１と第１乃至第３の遅延回路（タイマー）３２1〜３２3と第１乃至第３の論理積回路３３1〜３３3と論理和回路３４とを有する第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路３０を備える。
リレー判定回路３１は、第２の零相電流Ｉ02と送電端零相電圧Ｖ0Sとに基づいて事故回線判定を行い、「自回線（第２の送電線２Ｌ）方向において地絡事故が発生した」と判定するとハイレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2を出力する。第２の事故回線判定結果信号Ｓ2は、第１および第３の論理積回路３３1，３３3に出力されるとともに、第１の送電端地絡方向継電装置１１1にも出力される。また、リレー判定回路３１は、上述したリレー判定回路２１と同様に整定されている。
第１の遅延回路３２1は、第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1を第２の時限協調時間ＧＴ１2（＝８００ｍｓ）だけ遅延する。
第１の論理積回路３３1は、第２の事故回線判定結果信号Ｓ2と第１の遅延回路３２1によって第２の時限協調時間ＧＴ１2だけ遅延された第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1との論理積をとる。
第２の論理積回路３３2は、第１の遮断器４1から入力される第１の接点信号ＳCB1と第２の遮断器４2から入力される第２の接点信号ＳCB2との論理積をとる。
第３の論理積回路３３3は、第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1と第２の事故回線判定結果信号Ｓ2と第２の論理積回路３３2の出力信号と第１の送電端地絡方向継電装置１１1から入力される第１の事故回線判定結果信号Ｓ1の極性を反転した信号と第１の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から入力される第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1の極性を反転した信号との論理積をとる。
第２の遅延回路３２2は、第１および第２の論理積回路３３1，３３2の出力信号を第２の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２2（＝１００ｍｓ）だけ遅延する。
第３の遅延回路３２3は、第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1を第２のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３2だけ遅延する。
論理和回路３４は、第２の遅延回路３２2の出力信号と第３の遅延回路３２3の出力信号との論理和をとる。
【００３９】
第１の受電端地絡方向継電装置１２1は、図４に示すようにリレー判定回路４１と第１乃至第３の遅延回路（タイマー）４２1〜４２3と第１乃至第３の論理積回路４３1〜４３3と論理和回路４４とを有する第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路４０を備える。
リレー判定回路４１は、図１１に示したリレー判定回路１４１と同様に、第３の零相電流Ｉ03と受電端零相電圧Ｖ0Sとに基づいて事故回線判定を行い、「自回線（第１の送電線１Ｌ）方向において地絡事故が発生した」と判定するとハイレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3を出力する。ただし、第３の事故回線判定結果信号Ｓ3は、第１および第３の論理積回路４３1，４３3に出力されるとともに、第２の受電端地絡方向継電装置１２2にも出力される。また、リレー判定回路４１は、上述したリレー判定回路２１と同様に整定されている。
第１の遅延回路４２1は、図１１に示した第１の遅延回路１４２1と同様に、第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2を第３の時限協調時間ＧＴ１3（＝４００ｍｓ）だけ遅延する。
第１の論理積回路４３1は、図１１に示した論理積回路１４３と同様に、第３の事故回線判定結果信号Ｓ3と第１の遅延回路４２1によって第３の時限協調時間ＧＴ１3だけ遅延された第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2との論理積をとる。
第２の論理積回路４３2は、第３の遮断器４3から入力される第３の接点信号ＳCB3（第３の遮断器４3が入状態ではハイレベルの信号）と第４の遮断器４4から入力される第４の接点信号ＳCB4（第４の遮断器４4が入状態ではハイレベルの信号）との論理積をとる。
第３の論理積回路４３3は、第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2と第３の事故回線判定結果信号Ｓ3と第２の論理積回路４３2の出力信号と第２の受電端地絡方向継電装置１２2から入力される第４の事故回線判定結果信号Ｓ4の極性を反転した信号と第２の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から入力される第２のＵＶＧ出力信号ＳUVG2の極性を反転した信号との論理積をとる。ここで、第２の短絡検出用地絡不足電圧継電装置は、平衡２回線送電線の受電端正相電圧の大きさが整定値以下になるとハイレベルの第２のＵＶＧ出力信号ＳUVG2を出力する。
第２の遅延回路４４2は、第１および第２の論理積回路４３1，４３2の出力信号を第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3（＝１００ｍｓ）だけ遅延する。
第３の遅延回路４２3は、図１１に示した第３の遅延回路１４２3と同様に、第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG3を第３のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３3だけ遅延する。
論理和回路４４は、図１１に示した論理和回路１４４と同様に、第２の遅延回路４２2の出力信号と第３の遅延回路４２3の出力信号との論理和をとる。
【００４０】
第２の受電端地絡方向継電装置１２2は、図５に示すようにリレー判定回路５１と第１乃至第３の遅延回路（タイマー）５２1〜５２3と第１乃至第３の論理積回路５３1〜５３3と論理和回路５４とを有する第２の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路５０を備える。
リレー判定回路５１は、第４の零相電流Ｉ04と受電端零相電圧Ｖ0Sとに基づいて事故回線判定を行い、「自回線（第２の送電線２Ｌ）方向において地絡事故が発生した」と判定するとハイレベルの第４の事故回線判定結果信号Ｓ4を出力する。第４の事故回線判定結果信号Ｓ4は、第１および第３の論理積回路５３1，５３3に出力されるとともに、第１の受電端地絡方向継電装置１２1にも出力される。また、リレー判定回路５１は、上述したリレー判定回路２１と同様に整定されている。
第１の遅延回路５２1は、第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2を第４の時限協調時間ＧＴ１4（＝４００ｍｓ）だけ遅延する。
第１の論理積回路５３1は、第４の事故回線判定結果信号Ｓ4と第１の遅延回路５２1によって第４の時限協調時間ＧＴ１4だけ遅延された第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2との論理積をとる。
第２の論理積回路５３2は、第３の遮断器４3から入力される第３の接点信号ＳCB3と第４の遮断器４4から入力される第４の接点信号ＳCB4との論理積をとる。
第３の論理積回路５３3は、第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2と第４の事故回線判定結果信号Ｓ4と第２の論理積回路５３2の出力信号と第１の受電端地絡方向継電装置１２1から入力される第３の事故回線判定結果信号Ｓ3の極性を反転した信号と第２の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から入力される第２のＵＶＧ出力信号ＳUVG2の極性を反転した信号との論理積をとる。
第２の遅延回路５４2は、第１および第２の論理積回路５３1，５３2の出力信号を第４の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２4（＝１００ｍｓ）だけ遅延する。
第３の遅延回路５２3は、第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG3を第４のＯＶＧ遮断時間ＧＴ３4だけ遅延する。
論理和回路５４は、第２の遅延回路５２2の出力信号と第３の遅延回路５２3の出力信号との論理和をとる。
【００４１】
次に、図６（ａ）に示すように第１の送電線１Ｌの送電端至近で図８（ａ）に示す時刻ｔ0に地絡事故が発生した場合の本実施例による地絡保護継電システムの動作について、図６（ｂ），（ｃ）および図８（ａ）を参照して説明する。
なお、図６（ａ）〜（ｃ）では、第１の送電端地絡方向継電装置１１1は「ＤＧS1」と、第２の送電端地絡方向継電装置１１2は「ＤＧS2」と、第１の受電地絡方向継電装置１２1は「ＤＧR1」と、第２の受電端地絡方向継電装置１２2は「ＤＧR2」と表記している。
【００４２】
第１の送電線１Ｌの送電端至近で地絡事故が発生すると、送電端母線に整定値以上の送電端零相電圧Ｖ0Sが発生するため、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1が第１の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2に出力されるとともに、受電端母線に整定値以上の受電端零相電圧Ｖ0Rが発生するため、ハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2が第２の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2に出力される。
これに対して、送電端正相電圧の大きさは整定値よりも小さいため、ロウレベルの第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1が第１の短絡検出用地絡不足継電装置から第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2に出力されるとともに、受電端正相電圧の大きさは整定値よりも小さいため、ロウレベルの第２のＵＶＧ出力信号ＳUVG2が第２の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2に出力される。
【００４３】
また、最小地絡電流よりも大きい第１の零相電流Ｉ01が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも小さい第２の零相電流Ｉ02が第２の送電線２Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも小さい第３の零相電流Ｉ03が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも小さい第４の零相電流Ｉ04が第２の送電線２Ｌを外部方向に流れる。そのため、図６（ｂ）に網掛けで示すように第１の送電端地絡方向継電装置１１1のみが動作して、第２の送電端地絡方向継電装置１１2と第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2とは動作しない。
すなわち、第１の送電端地絡方向継電装置１２1では、第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路２０のリレー判定回路２１（図２参照）が、第１の零相電流Ｉ01および送電端零相電圧ＶOSに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定して、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1を出力する。一方、第２の送電端地絡方向継電装置１２2では、第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路３０のリレー判定回路３１（図３参照）が、第２の零相電流Ｉ02および送電端零相電圧ＶOSに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」とは判定せず、ロウレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2を出力したままとなる。同様に、第１の受電端地絡方向継電装置１２1では、第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路４０のリレー判定回路４１（図４参照）が、第３の零相電流Ｉ03および受電端零相電圧ＶORに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」とは判定せず、ロウレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3を出力したままとなり、また、第２の受電端地絡方向継電装置１２2では、第２の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路５０のリレー判定回路５１（図５参照）が、第４の零相電流Ｉ04および受電端零相電圧ＶORに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」とは判定せず、ロウレベルの第４の事故回線判定結果信号Ｓ4を出力したままとなる。
【００４４】
その結果、第１の送電端地絡方向継電装置１１1では、第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路２０の第３の論理積回路２３3には、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1とロウレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1とロウレベルの第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とが入力される。また、第１および第２の遮断器４1，４2は共に「入状態」であるためにハイレベルの第１および第２の接点信号ＳCB1，ＳCB2が第２の論理積回路２３2に入力されているので、ハイレベルの第２の論理積回路２３2の出力信号が第３の論理積回路２３3に入力される。そのため、第３の論理積回路２３3の出力信号はロウレベルからハイレベルになるので、第１のトリップ信号ＴDG1が、地絡事故発生からリレー回路２１のリレー判定時間ＴRY（＝２０ｍｓ）と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２1＝２０ｍｓ＋１００ｍｓ＝１２０ｍｓ）だけ経過した図８（ａ）に示す時刻ｔ1に、第１の送電端地絡方向継電装置１１1から第１の遮断器４1に出力される。
これにより、第１の遮断器４1は、図６（ｂ）に×印で示すように、リレー判定時間ＴRYと第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と第１の遮断器４1の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２1＋ＴCB＝１２０ｍｓ＋３０ｍｓ＝１５０ｍｓ）だけ経過した図８（ａ）に示す時刻ｔ2に、完全に遮断される。
【００４５】
このようにして第１の遮断器４1が完全に遮断されると、第１の零相電流Ｉ01は流れなくなるが、迂回電流によって、最小地絡電流よりも大きい第２の零相電流Ｉ02が第２の送電線２Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第３の零相電流Ｉ03が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第４の零相電流Ｉ04が第２の送電線２Ｌを外部方向に流れるため、図６（ｃ）に網掛けで示すように第２の送電端地絡方向継電装置１１2と第１の受電端地絡方向継電装置１２2とが動作し始め、第１の送電端地絡方向継電装置１１1は動作しなくなり、第２の受電端地絡方向継電装置１２2は動作しないままとなる。
すなわち、第１の事故回線判定結果信号Ｓ1はリレー判定回路２１のリレー判定時間ＴRY経過後にハイレベルからロウレベルになり、第２および第３の事故回線判定結果信号Ｓ2，Ｓ3はリレー判定回路３１，４１のリレー判定時間ＴRY経過後にロウレベルからハイレベルになり、第４の事故回線判定結果信号Ｓ4はロウレベルのままとなる。
【００４６】
その結果、第１の受電端地絡方向継電装置１２1では、第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路４０の第３の論理積回路４３3には、ハイレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3とロウレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2とロウレベルの第２のＵＶＧ出力信号ＳUVG2の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とが入力される。また、第３および第４の遮断器４3，４4は共に「入状態」であるためにハイレベルの第３および第４の接点信号ＳCB3，ＳCB4が第２の論理積回路４３2に入力されているので、ハイレベルの第２の論理積回路４３2の出力信号が第３の論理積回路４３3に入力される。そのため、第３の論理積回路４３3の出力信号はロウレベルからハイレベルになるので、第３のトリップ信号ＴDG3が、第１の遮断器４1遮断からリレー判定回路４１のリレー判定時間ＴRY（＝２０ｍｓ）と第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２3＝２０ｍｓ＋１００ｍｓ＝１２０ｍｓ）だけ経過した図８（ａ）に示す時刻ｔ3に、第１の受電端地絡方向継電装置１２1から第３の遮断器４3に出力される。
これにより、第３の遮断器４1は、図６（ｃ）に×印で示すように、第１の遮断器４1遮断からリレー判定時間ＴRYと第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3と第３の遮断器４3の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２3＋ＴCB＝１２０ｍｓ＋３０ｍｓ＝１５０ｍｓ）だけ経過した図８（ａ）に示す時刻ｔ4に、完全に遮断される。
【００４７】
一方、第２の送電端地絡方向継電装置１１2では、第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路３０の第３の論理積回路３３3には、ハイレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2とロウレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1とロウレベルの第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とが入力されるが、第１の遮断器４1は「切状態」であるためにロウレベルの第１の接点信号ＳCB1が第２の論理積回路３３2に入力されるので、ロウレベルの第２の論理積回路３３2の出力信号が第３の論理積回路３３3に入力される。そのため、第３の論理積回路３３3の出力信号はロウレベルのままとなる。
また、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1は第１の遅延回路３２1によって第２の時限協調時間ＧＴ１2（＝８００ｍｓ）だけ遅延されるため、上述したようにして第３の遮断器４3が完全に遮断された時点では第１の遅延回路３２1の出力信号はロウレベルのままとなっている。また、第３の遮断器４3が完全に遮断されると地絡事故は除去されるため、リレー判定回路３１から出力される第２の事故回線判定結果信号Ｓ2はハイレベルからロウレベルになる。そのため、第１の論理積回路３３1の出力信号はロウレベルのままとなる。
その結果、第２の遮断器４2は遮断されることがないので、図１２（ｃ）に示したような２回線遮断の問題を解決することができる。
【００４８】
また、第１および第３の遮断器４1，４3を共に遮断して地絡事故を除去するのに要する時間は図８（ａ）に示すようにリレー判定時間ＴRYと第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と遮断器遮断時間ＴCBとリレー判定時間ＴRYと第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3と第３の遮断器４3の遮断器遮断時間ＴCBとの合計時間（＝（ＴRY＋ＧＴ２1＋ＴCB）＋（ＴRY＋ＧＴ２3＋ＴCB）＝ＧＴ２1＋ＧＴ２3＋２（ＴRY＋ＴCB））となる。これに対して、図９に示した従来の地絡保護継電システムでは、地絡事故を除去するのに要する時間は図１４（ａ）に示したように第１の時限協調時間ＧＴ１1と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と遮断器遮断時間ＴCBとリレー判定時間ＴRYと第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3と遮断器遮断時間ＴCBとの合計時間（＝（ＧＴ１1＋ＧＴ２1＋ＴCB）＋（ＴRY＋ＧＴ２3＋ＴCB）＝ＧＴ１1＋ＧＴ２1＋ＧＴ２3＋ＴRY＋２ＴCB）となる。そのため、本実施例による地絡保護継電システムは、従来の地絡保護継電システムに比べて、第１の時限協調時間ＧＴ１1からリレー判定時間ＴRYを引いた時間（＝（ＧＴ１1＋ＧＴ２1＋ＧＴ２3＋ＴRY＋２ＴCB）−｛ＧＴ２1＋ＧＴ２3＋２（ＴRY＋ＴCB）｝＝ＧＴ１1−ＴRY＝８００ｍｓ−２０ｍｓ＝７８０ｍｓ）だけ早く、地絡事故を除去することができる。
【００４９】
なお、第１の送電線１Ｌの送電端至近で不完全地絡事故が発生した場合には、最小地絡電流よりも大きい第１の零相電流Ｉ01のみが第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、第２乃至第４の零相電流Ｉ02〜Ｉ04は流れないため、第１の送電端地絡方向継電装置１１1のみが動作して、第２の送電端地絡方向継電装置１１2と第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2とは動作しない。
したがって、この場合でも、本実施例による地絡保護継電システムは、上述した地絡事故が発生した場合と同様に動作して第１の遮断器４1を遮断したのちに第３の遮断器４3を遮断するだけで第２の遮断器４2は遮断しないので、２回線遮断の問題を解決することができる。
【００５０】
次に、図７（ａ）に示すように第１の送電線１Ｌの受電端至近で地絡事故が発生した場合の本実施例による地絡保護継電システムの動作について、図７（ｂ），（ｃ）および図８（ｂ）を参照して説明する。
なお、図７（ａ）〜（ｃ）では、第１の送電端地絡方向継電装置１１1は「ＤＧS1」と、第２の送電端地絡方向継電装置１１2は「ＤＧS2」と、第１の受電地絡方向継電装置１２1は「ＤＧR1」と、第２の受電端地絡方向継電装置１２2は「ＤＧR2」と表記している。
【００５１】
第１の送電線１Ｌの受電端至近で地絡事故が発生すると、送電端母線に整定値以上の送電端零相電圧Ｖ0Sが発生するため、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1が第１の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2に出力されるとともに、受電端母線に整定値以上の受電端零相電圧Ｖ0Rが発生するため、ハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2が第２の地絡検出用地絡過電圧継電装置から第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2に出力される。
しかし、送電端正相電圧の大きさは整定値よりも小さいため、ロウレベルの第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1が第１の短絡検出用地絡不足継電装置から第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2に出力されるとともに、受電端正相電圧の大きさは整定値よりも小さいため、ロウレベルの第２のＵＶＧ出力信号ＳUVG2が第２の短絡検出用地絡不足電圧継電装置から第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2に出力される。
【００５２】
また、地絡電流は第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとに１／２に分流して流れるので、最小地絡電流よりも大きい第１の零相電流Ｉ01が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第２の零相電流Ｉ02が第２の送電線２Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第３の零相電流Ｉ03が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第４の零相電流Ｉ04が第２の送電線２Ｌを外部方向に流れるため、図７（ｂ）に網掛けで示すように第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2と第１の受電端地絡方向継電装置１２1とが動作して、第２の受電端地絡方向継電装置１２2は動作しない。
すなわち、第１の送電端地絡方向継電装置１２1では、第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路２０のリレー判定回路２１（図２参照）が、第１の零相電流Ｉ01および送電端零相電圧ＶOSに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定して、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1を出力する。同様に、第２の送電端地絡方向継電装置１２2では、第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路３０のリレー判定回路３１（図３参照）が、第２の零相電流Ｉ02および送電端零相電圧ＶOSに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定して、ハイレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2を出力し、また、第１の受電端地絡方向継電装置１２1では、第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路４０のリレー判定回路４１（図４参照）が、第３の零相電流Ｉ03および受電端零相電圧ＶORに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」と判定して、ハイレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3を出力する。一方、第２の受電端地絡方向継電装置１２2では、第２の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路５０のリレー判定回路５１（図５参照）が、第４の零相電流Ｉ04および受電端零相電圧ＶORに基づいて「自回線方向において地絡事故が発生した」とは判定せず、ロウレベルの第４の事故回線判定結果信号Ｓ4を出力したままとなる。
【００５３】
その結果、第１の受電端地絡方向継電装置１２1では、第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路４０の第３の論理積回路４３3には、ハイレベルの第３の事故回線判定結果信号Ｓ3とロウレベルの第４の事故回線判定結果信号Ｓ4の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とハイレベルの第２のＯＶＧ出力信号ＳOVG2とロウレベルの第２のＵＶＧ出力信号ＳUVG2の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とが入力される。また、第３および第４の遮断器４3，４4は共に「入状態」であるためにハイレベルの第３および第４の接点信号ＳCB3，ＳCB4が第２の論理積回路４３2に入力されているので、ハイレベルの第２の論理積回路４３2の出力信号が第３の論理積回路４３3に入力される。そのため、第３の論理積回路４３3の出力信号はロウレベルからハイレベルになるので、第３のトリップ信号ＴDG3が、リレー判定回路４１のリレー判定時間ＴRY（＝２０ｍｓ）と第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２3＝２０ｍｓ＋１００ｍｓ＝１２０ｍｓ）だけ経過した図８（ｂ）に示す時刻ｔ1に、第１の受電端地絡方向継電装置１２1から第３の遮断器４3に出力される。
これにより、第３の遮断器４3は、図７（ｂ）に×印で示すように、リレー判定時間ＴRYと第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3と第３の遮断器４3の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２3＋ＴCB＝１２０ｍｓ+３０ｍｓ＝１５０ｍｓ）だけ経過した図８（ｂ）に示す時刻ｔ2に、完全に遮断される。
【００５４】
一方、第１の送電端地絡方向継電装置１１1では、第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路２０の第３の論理積回路２３3には、ハイレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2の極性を反転した信号（ロウレベルの信号）が入力されるため、第３の論理積回路２３3の出力信号はロウレベルのままとなる。
また、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1は第１の遅延回路２２1によって第１の時限協調時間ＧＴ１1（＝８００ｍｓ）だけ遅延されるため、上述したようにして第３の遮断器４3が完全に遮断された時点では第１の遅延回路２２1の出力信号はロウレベルのままとなっている。そのため、第１の論理積回路２３1の出力信号はロウレベルのままとなる。
したがって、第１のトリップ信号ＴDG1が第３の遮断器４3の遮断前に第１の送電端地絡方向継電装置１１1から第１の遮断器４1に出力されることはない。
【００５５】
同様に、第２の送電端地絡方向継電装置１１2では、第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路３０の第３の論理積回路３３3には、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1の極性を反転した信号（ロウレベルの信号）が入力されるため、第３の論理積回路３３3の出力信号はロウレベルのままとなる。
また、ハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1は第１の遅延回路３２1によって第２の時限協調時間ＧＴ１2（＝８００ｍｓ）だけ遅延されるため、上述したようにして第３の遮断器４3が完全に遮断された時点では第１の遅延回路３２1の出力信号はロウレベルのままとなっている。そのため、第１の論理積回路３３1の出力信号はロウレベルのままとなる。
したがって、第２のトリップ信号ＴDG2が第３の遮断器４3の遮断前に第２の送電端地絡方向継電装置１１2から第２の遮断器４2に出力されることはない。
【００５６】
上述したようにして第３の遮断器４3が完全に遮断されると、第２乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04は流れなくなり、最小地絡電流よりも大きい第１の零相電流Ｉ01のみが第１の送電線１Ｌを内部方向に流れるため、図７（ｃ）に網掛けで示すように第１の送電端地絡方向継電装置１１1のみが動作をし続けて、第２の送電端地絡方向継電装置１１2と第１の受電端地絡方向継電装置１２1とは動作しなくなり、第２の受電端地絡方向継電装置１２2は動作しないままとなる。
すなわち、第１の事故回線判定結果信号Ｓ1はハイレベルのままとなり、第２および第３の事故回線判定結果信号Ｓ2，Ｓ3はリレー判定回路３１，４１のリレー判定時間ＴRY経過後にハイレベルからロウレベルになり、第４の事故回線判定結果信号Ｓ4はロウレベルのままとなる。
【００５７】
その結果、第１の送電端地絡方向継電装置１１1では、第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路２０の第３の論理積回路２３3には、第３の遮断器４3遮断からリレー判定回路２１のリレー判定時間ＴRYだけ経過すると、ハイレベルの第１の事故回線判定結果信号Ｓ1とロウレベルの第２の事故回線判定結果信号Ｓ2の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とハイレベルの第１のＯＶＧ出力信号ＳOVG1とロウレベルの第１のＵＶＧ出力信号ＳUVG1の極性を反転した信号（ハイレベルの信号）とが入力される。また、第１および第２の遮断器４1，４2は共に「入状態」であるためにハイレベルの第１および第２の接点信号ＳCB1，ＳCB2が第２の論理積回路２３2に入力されているので、ハイレベルの第２の論理積回路２３2の出力信号が第３の論理積回路２３3に入力される。そのため、第３の論理積回路２３3の出力信号はロウレベルからハイレベルになるので、第１のトリップ信号ＴDG1が、第３の遮断器４3の遮断時からリレー判定時間ＴRY（＝２０ｍｓ）と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1（＝１００ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２1＝２０ｍｓ＋１００ｍｓ＝１２０ｍｓ）だけ経過した図８（ｂ）に示す時刻ｔ3に、第１の送電端地絡方向継電装置１１1から第１の遮断器４1に出力される。
これにより、第１の遮断器４1は、図７（ｃ）に×印で示すように、第３の遮断器４3遮断からリレー判定時間ＴRYと第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と第１の遮断器４1の遮断器遮断時間ＴCB（＝３０ｍｓ）との合計時間（＝ＴRY＋ＧＴ２1＋ＴCB＝１２０ｍｓ＋３０ｍｓ＝１５０ｍｓ）だけ経過した図８（ｂ）に示す時刻ｔ4に、完全に遮断される。
【００５８】
その結果、地絡事故はリレー判定時間ＴRYと第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3と遮断器遮断時間ＴCBとリレー判定時間ＴRYと第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と遮断器遮断時間ＴCBとの合計時間（＝（ＴRY＋ＧＴ２3＋ＴCB）＋（ＴRY＋ＧＴ２1＋ＴCB）＝ＧＴ２3＋ＧＴ２1＋２（ＴRY＋ＴCB））経過後に除去される。
これに対して、図９に示した従来の地絡保護継電システムでは、地絡事故を除去するのに要する時間は図１４（ｂ）に示したように第１の時限協調時間ＧＴ１1と第１の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２1と遮断器遮断時間ＴCBとの合計時間（＝ＧＴ１1＋ＧＴ２1＋ＴCB）である。
そのため、本実施例による地絡保護継電システムは、従来の地絡保護継電システムに比べて、第１の時限協調時間ＧＴ１1から第３の零相自由振動誤動作防止時間ＧＴ２3とリレー判定時間ＴRYを２倍した時間と遮断器遮断時間ＴCBとを引いた時間（＝（ＧＴ１1＋ＧＴ２1＋ＴCB）−｛ＧＴ２3＋ＧＴ２1＋２（ＴRY＋ＴCB）｝＝ＧＴ１1−ＧＴ２3−２ＴRY−ＴCB）＝８００ｍｓ−１００ｍｓ−２×２０ｍｓ−３０ｍｓ）＝６３０ｍｓ）だけ早く、地絡事故を除去することができる。
【００５９】
なお、第１の送電線１Ｌの受電端至近で不完全地絡事故が発生した場合にも、地絡電流は第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとに１／２に分流して流れるので、最小地絡電流よりも大きい第１の零相電流Ｉ01が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第２の零相電流Ｉ02が第２の送電線２Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第３の零相電流Ｉ03が第１の送電線１Ｌを内部方向に流れ、最小地絡電流よりも大きい第４の零相電流Ｉ04が第２の送電線２Ｌを外部方向に流れるため、第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2と第１の受電端地絡方向継電装置１２1とが動作して、第２の受電端地絡方向継電装置１２2は動作しない。
したがって、この場合でも本実施例による地絡保護継電システムは、上述した地絡事故が発生した場合と同様に動作して、不完全地絡事故を高速に除去することができる。
【００６０】
なお、図９に示した従来の地絡保護継電システムでは、以下に示すように零相循環電流による送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２の誤動作に起因する供給信頼度の低下という問題があった。
主保護として使用されている送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２は保護区間（送電端母線と受電端母線との間の区間）の５０％地点（線路中間点）での故障時の最小零相電流（保護区間の３０％相当の不完全零相電流）で動作するように整定されている。
たとえば、系統内最小ＮＧＲ容量＝１００Ａ時の整定とすると、送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２に入力される電流の値は（１００Ａ×０．３）／２＝１５Ａになるため、送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２の整定値は１５Ａとされる。
このため、零相循環電流が７．５Ａ以上流れると、リレー入力の零相電流（差接続された第１および第２の零相変流器３1，３2から送電端地絡回線選択継電装置１１１に入力される零相電流と、差接続された第３および第４の零相変流器３3，３4から受電端地絡回線選択継電装置１１２に入力される零相電流）は零相循環電流の２倍（１５Ａ以上）になって整定値以上になるため、送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２が誤動作してしまい、供給信頼度の低下を招いている。
なお、零相循環電流により誤動作しないように送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２を整定した場合には、保護範囲が狭まって無保護区間が生じる。また、零相循環電流対策付きの地絡回線選択継電装置（たとえば、差回路に流れる事故時の零相電流の有効分と事故前の零相電流の有効分との差分を求めることにより零相循環電流の影響を除去して動作量を算出する変化分検出器（変化幅形）地絡回線選択継電装置や、リレー入力の零相電流から零相循環電流分を除去するように補償をかける補償形地絡回線選択継電装置）を使用した場合には、コスト増になる。
これに対して、本実施例による地絡保護継電システムでは、送電端地絡回線選択継電装置１１１および受電端地絡回線選択継電装置１１２を不要にすることができるとともに、第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2と第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2とは零相循環電流では動作しないため、供給信頼度の低下を招くことをなくすことができる。
【００６１】
また、たとえば第１の送電線１Ｌの受電端背後の送電線において地絡事故（外部地絡事故）が発生すると、第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2は動作する（すなわち、「自回線方向における地絡事故が発生した」と判定する）が、第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2が共に動作するため、第１および第２の遮断器４1，４2を高速に遮断することはない。
【００６２】
以上の説明では、第１および第２の送電端地絡方向継電装置１１1，１１2を個々に構成したが、一体に構成してもよい。第１および第２の受電端地絡方向継電装置１２1，１２2についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の一実施例による地絡保護継電システムの構成を示す図である。
【図２】図１に示した第１の送電端地絡方向継電装置１１1が備える第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路２０の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示した第２の送電端地絡方向継電装置１１2が備える第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路３０の構成を示すブロック図である。
【図４】図１に示した第１の受電端地絡方向継電装置１２1が備える第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路４０の構成を示すブロック図である。
【図５】図１に示した第２の受電端地絡方向継電装置１２2が備える第２の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路５０の構成を示すブロック図である。
【図６】第１の送電線１Ｌの送電端至近で地絡事故が発生した場合の図１に示した地絡保護継電システムの動作を説明するためのである。
【図７】第１の送電線１Ｌの受電端至近で地絡事故が発生した場合の図１に示した地絡保護継電システムの動作を説明するためのである。
【図８】第１の送電線１Ｌの送電端および受電端至近で地絡事故が発生した場合の図１に示した地絡保護継電システムの動作を説明するためのである。
【図９】主保護として地絡回線選択継電装置を使用するとともに後備保護として地絡方向継電装置を使用した従来の地絡保護継電システムの構成を示す図である。
【図１０】図９に示した第１の送電端地絡方向継電装置１２１1が備える第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１３０の構成を示すブロック図である。
【図１１】図９に示した第１の受電端地絡方向継電装置１２２1が備える第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路１４０の構成を示すブロック図である。
【図１２】図９に示した地絡保護継電システムにおける問題点について説明するための図である。
【図１３】図９に示した地絡保護継電システムにおける問題点について説明するための図である。
【図１４】図９に示した地絡保護継電システムにおける問題点について説明するための図である。
【符号の説明】
【００６４】
３1〜３4  第１乃至第４の零相変流器
４1〜４4  第１乃至第４の遮断器
５1，５2  第１および第２の接地形計器用変圧器
１１1，１１2，１２１1，１２１2  第１および第２の送電端地絡方向継電装置
１２1，１２2，１２２1，１２２2  第１および第２の受電端地絡方向継電装置
２０，３０  第１および第２の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路
４０，５０  第１および第２の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路
２１，３１，４１，５１，１３１，１４１  リレー判定回路
２２1〜２２3，３２1〜３２3，４２1〜４２3，５２1〜５２3，１３２1〜１３２3，１４２1〜１４２3  第１乃至第３の遅延回路（タイマー）
２３1〜２３3，３３1〜３３3，４３1〜４３3，５３1〜５３3  第１乃至第３の論理積回路
２４，３４，４４，５４，１３４，１４４  論理和回路
１１１  送電端地絡回線選択継電装置
１１２  受電端地絡回線選択継電装置
１３０  第１の送電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路
１４０  第１の受電端地絡方向継電装置トリップ信号発生回路
１３３，１４３  論理積回路
１Ｌ，２Ｌ  第１および第２の送電線
Ｉ01〜Ｉ04  第１乃至第４の零相電流
Ｖ0S  送電端零相電圧
Ｖ0R  受電端零相電圧
Ｓ1〜Ｓ4  第１乃至第４の事故回線判定結果信号
ＳOVG1，ＳOVG2  第１および第２のＯＶＧ出力信号
ＳUVG1，ＳUVG2  第１および第２のＵＶＧ出力信号
ＳCB1〜ＳCB4  第１乃至第４の接点信号
ＧＴ１1〜ＧＴ１4  第１乃至第４の時限協調時間
ＧＴ２1〜ＧＴ２4  第１乃至第４の零相自由振動誤動作防止時間
ＧＴ３1〜ＧＴ３4  第１乃至第４のＯＶＧ遮断時間
ＴRY  リレー判定時間
ＴCB  遮断器遮断時間
ＴDG1〜ＴDG4  第１乃至第４のトリップ信号
ｔ0〜ｔ6  時刻
【図１】
2010115080.tif 000003
【図２】
2010115080.tif 000004
【図３】
2010115080.tif 000005
【図４】
2010115080.tif 000006
【図５】
2010115080.tif 000007
【図６】
2010115080.tif 000008
【図７】
2010115080.tif 000009
【図８】
2010115080.tif 000010
【図９】
2010115080.tif 000011
【図１０】
2010115080.tif 000012
【図１１】
2010115080.tif 000013
【図１２】
2010115080.tif 000014
【図１３】
2010115080.tif 000015
【図１４】
2010115080.tif 000016