(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電線の各端電流から差動電流および抑制電流を演算する回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において所定値よりも大きいときに内部故障であると判定する動作判定回路とを備えて上記送電線の内部故障を検出するＰＣＭキャリアーリレーにおいて、上記抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において別の所定値よりも小さいときに外部故障であると判定する外部故障判定回路と、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路と、上記抑制電流の変化が設定値より小さいことを検出するＩｒ一定検出回路と、このＩｒ一定検出回路の出力により上記外部故障判定回路の出力をロックして上記動作判定回路の動作領域設定を元に復帰させる回路とを備えたことを特徴とするＰＣＭキャリアーリレー。
【請求項２】
送電線の各端電流から差動電流および抑制電流を演算する回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において所定値よりも大きいときに内部故障であると判定する動作判定回路とを備えて上記送電線の内部故障を検出するＰＣＭキャリアーリレーにおいて、上記抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において別の所定値よりも小さいときに外部故障であると判定する外部故障判定回路と、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路と、上記差動電流の変化が設定値より小さいことを検出するＩｄ一定検出回路と、このＩｄ一定検出回路の出力により上記外部故障判定回路の出力をロックして上記動作判定回路の動作領域設定を元に復帰させる回路とを備えたことを特徴とするＰＣＭキャリアーリレー。
【請求項３】
上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路は、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記差動電流の値を変えて上記動作判定回路に入力することで、上記動作領域設定を変更することを特徴とする請求項１または２記載のＰＣＭキャリアーリレー。
【請求項４】
上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路は、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記抑制電流の値を変えて上記動作判定回路に入力することで、上記動作領域設定を変更することを特徴とする請求項１または２記載のＰＣＭキャリアーリレー。
【請求項５】
送電線の各端電流から差動電流および抑制電流を演算する回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において所定値よりも大きいときに内部故障であると判定する動作判定回路とを備えて上記送電線の内部故障を検出するＰＣＭキャリアーリレーにおいて、上記抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において別の所定値よりも小さいときに外部故障であると判定する外部故障判定回路と、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路と、上記差動電流が設定値より大きい期間の時間幅を測定する時間幅測定回路と、この時間幅測定回路によって測定された時間幅から上記動作判定回路の動作領域設定の変更量を制御する回路とを備えたことを特徴とするＰＣＭキャリアーリレー。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＰＣＭキャリアーリレーにおいて、抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路に代えて、送電線の各端電流のいずれかの変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路を備えたことを特徴とするＰＣＭキャリアーリレー。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＰＣＭキャリアーリレーにおいて、抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路に代えて、送電線の電圧の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路を備えたことを特徴とするＰＣＭキャリアーリレー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力系統の送電線を保護するＰＣＭキャリアーリレー（電流作動リレー）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、例えば特公平１−２４０１３号公報に示された、差動保護を行う従来のＰＣＭキャリアーリレーの構成を示すブロック図である。（ただし、この公報では、３端子保護の場合を説明しているが、ここでは簡単のため、２端子保護で記述する）。図において、４０は系統の送電線、１ａ、１ｂは送電線４０の両端Ａ、Ｂにそれぞれ設置された電流変成器（以下、ＣＴと称す）、２はＣＴ１ａ、１ｂによって得た電流ｉａ、ｉｂのベクトル和の絶対値｜ｉａ＋ｉｂ｜を差動電流Ｉｄとして算出する差動電流計算回路、３は電流ｉａ、ｉｂのスカラー和｜ｉａ｜＋｜ｉｂ｜を抑制電流Ｉｒとして算出する抑制電流計算回路、４は差動電流計算回路２で算出した｜ｉａ＋ｉｂ｜の、ある一定期間前から現在までの間の最小値をとって差動電流Ｉｄとして置き換えるＩｄ算出回路、５は次に２つの動作式で表される判定を行う動作判定回路である。
Ｉｄ＞Ｒ１・Ｉｒ＋Ｋ１                      ・・・（１）
Ｉｄ＞Ｒ２・Ｉｒ＋Ｋ２                      ・・・（２）
ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｋ１、Ｋ２は定数である。
以上の２〜５により、端子Ａ、Ｂの内部の故障を識別して検出する電流差動リレー要素３０を構成している。
【０００３】
次に動作について説明する。
図１０は、動作判定回路５の動作領域を示す説明図であり、（１）式および（２）式を満足する領域Ｃが動作域であることを示す。
両端のＣＴ１ａ、１ｂが飽和の生じない、しかも誤差がなく、リレーも誤差のない理想的な場合、外部故障では、各端子Ａ、Ｂの電流ｉａ、ｉｂのベクトル和は零になり差動電流Ｉｄは発生しない。一方、内部故障では、電流ｉａ、ｉｂのベクトル和であるＩｄとスカラー和であるＩｒは同じ量になるので、図１０の動作領域内になり動作する。これで内外部故障が識別される。
【０００４】
図１１は、外部故障時のＣＴの飽和の影響を説明するための電流図である。片方のＣＴ１ａのみが飽和して、他方のＣＴ１ｂは飽和していない場合を示す。破線で表した電流Ｉａの斜線部分は、ＣＴ１ａが未飽和であることを示す。またＣＴ１ａの飽和の程度を見やすくするために、両ＣＴ１ａ、１ｂの極性を逆にして重ね合わせている。Ｉｄ、Ｉｒはベクトル和（瞬時値の和の絶対値）およびスカラー和（それぞれの絶対値の和）で演算時の遅れを加味している。
【０００５】
図１１に示したように、ＣＴが飽和すると外部故障でもＩｄが発生するが、故障が発生した時、スタート時点では未飽和であるので、従来技術でのＣＴ飽和対策として、電流ｉａ、ｉｂのベクトル和の、一定期間前から現在までの間の最小値をとり、これを差動電流Ｉｄとして用いることにより、ＣＴ飽和に起因するＩｄの増加を抑えて対処している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＰＣＭキャリーリレーは、以上のように構成されていて、外部故障電流でＣＴの一方だけ飽和する場合や、両ＣＴがアンバランスに飽和する場合、ＣＴの飽和によって生じる差動電流に対して、一定期間前から現在までの間の最小値を使うことで対処している。この場合、差動電流Ｉｄが増加している期間は抑制電流Ｉｒが減少するので、最小値をとる上記一定期間をある程度長くする（例えば数サイクル間）必要がある。そして、この期間を長くすると、判定のために用いる差動電流Ｉｄの最小値の増加が遅れるので、動作検出期間が遅くなるという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、外部故障でＣＴの飽和が発生しても正しく外部故障の判定ができ、また、内部故障に対して判定動作遅れの小さいＰＣＭキャリアーリレーを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係るＰＣＭキャリアーリレーは、送電線の各端電流から差動電流および抑制電流を演算する回路と、差動電流が抑制電流との関係において所定値よりも大きいときに内部故障であると判定する動作判定回路とを備えて送電線の内部故障を検出するＰＣＭキャリアーリレーにおいて、抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路と、差動電流が抑制電流との関係において別の所定値よりも小さいときに外部故障であると判定する外部故障判定回路と、故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により動作判定回路の動作領域設定を変更する回路と、上記抑制電流の変化が設定値より小さいことを検出するＩｒ一定検出回路と、このＩｒ一定検出回路の出力により上記外部故障判定回路の出力をロックして上記動作判定回路の動作領域設定を元に復帰させる回路とを備えたを備えたものである。
【０００９】
請求項２に係るＰＣＭキャリアーリレーは、送電線の各端電流から差動電流および抑制電流を演算する回路と、差動電流が抑制電流との関係において所定値よりも大きいときに内部故障であると判定する動作判定回路とを備えて送電線の内部故障を検出するＰＣＭキャリアーリレーにおいて、抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路と、差動電流が抑制電流との関係において別の所定値よりも小さいときに外部故障であると判定する外部故障判定回路と、故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により動作判定回路の動作領域設定を変更する回路と、上記差動電流の変化が設定値より小さいことを検出するＩｄ一定検出回路と、このＩｄ一定検出回路の出力により上記外部故障判定回路の出力をロックして上記動作判定回路の動作領域設定を元に復帰させる回路とを備えたものである。
【００１０】
請求項３に係るＰＣＭキャリアーリレーは、請求項１または２記載のものにおいて、上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路は、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記差動電流の値を変えて上記動作判定回路に入力することで、上記動作領域設定を変更するものである。
【００１１】
請求項４に係るＰＣＭキャリアーリレーは、請求項１または２記載のものにおいて、上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路は、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記抑制電流の値を変えて上記動作判定回路に入力することで、上記動作領域設定を変更するものである。
【００１２】
請求項５に係るＰＣＭキャリアーリレーは、送電線の各端電流から差動電流および抑制電流を演算する回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において所定値よりも大きいときに内部故障であると判定する動作判定回路とを備えて上記送電線の内部故障を検出するＰＣＭキャリアーリレーにおいて、上記抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路と、上記差動電流が抑制電流との関係において別の所定値よりも小さいときに外部故障であると判定する外部故障判定回路と、上記故障発生検出回路および外部故障判定回路の出力により上記動作判定回路の動作領域設定を変更する回路と、上記差動電流が設定値より大きい期間の時間幅を測定する時間幅測定回路と、この時間幅測定回路によって測定された時間幅から上記動作判定回路の動作領域設定の変更量を制御する回路とを備えたものである。
【００１３】
請求項６に係るＰＣＭキャリアーリレーは、請求項１から請求項５のいずれかに記載のものにおいて、抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路に代えて、送電線の各端電流のいずれかの変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路を備えたものである。
【００１４】
請求項７に係るＰＣＭキャリアーリレーは、請求項１から請求項５のいずれかに記載のものにおいて、抑制電流の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路に代えて、送電線の電圧の変化が設定値より大きいときに故障が発生したと判定する故障発生検出回路を備えたものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１、図２により説明する。
図１は、実施の形態１におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図、図２は、その動作領域の説明図である。図１において、４０は系統の送電線、１ａ、１ｂは送電線４０の両端Ａ、Ｂにそれぞれ設置されたＣＴ、２はＣＴ１ａ、１ｂによって得た電流ｉａ、ｉｂのベクトル和の絶対値｜ｉａ＋ｉｂ｜を差動電流Ｉｄとして演算する差動電流計算回路、３は電流ｉａ、ｉｂのスカラー和｜ｉａ｜＋｜ｉｂ｜を抑制電流Ｉｒとして演算する抑制電流計算回路である。
【００１６】
６は抑制電流計算回路３で算出した抑制電流Ｉｒを入力してその変化がある設定値ｍより大きい場合に故障が発生した判定して出力する故障発生検出回路であり、故障期間中出力できるように図示しない復帰タイマーを有している。７は作動電流Ｉｄおよび抑制電流Ｉｒを入力とする外部故障判定回路であり、差動電流Ｉｄが抑制電流Ｉｒとの関係において所定値、すなわち（３）式の右辺の値より小さいとき、外部故障であると判定する。
Ｉｄ＜Ｒ３・Ｉｒ＋Ｋ３                        ・・・（３）
つまり、（３）式を満足するとき外部故障であると判定する。ただし、Ｒ３、Ｋ３は定数である。
【００１７】
８は故障発生検出回路６と外部故障判定回路７の両出力のＡＮＤをとるＡＮＤ回路、９は動作タイマーｔ１、復帰タイマーｔ２からなるタイマー回路、１０はタイマー回路９の出力があるとき、次に述べる動作判定回路１１の定数Ｋ２をＫ４に置き換えることによりその動作領域設定を制御するＫ２制御回路、１１は内部故障を判定する動作判定回路であり、差動電流Ｉｄが抑制電流Ｉｒとの関係において、外部故障判定回路７で用いたのとは別の所定値、すなわち（１）式の右辺および（４）式の右辺の値より大きいとき、内部故障であると判定する。
Ｉｄ＞Ｒ１・Ｉｒ＋Ｋ１                        ・・・（１）
Ｉｄ＞Ｒ２・Ｉｒ＋Ｋ２（またはＫ４）          ・・・（４）
つまり、（１）式と（４）式の両方を満足するとき内部故障であると判定する。ただし、Ｒ１、Ｒ２、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ４は定数であり、動作判定回路１１はＫ２制御回路１０の出力を受けて（４）式中のＫ２をＫ４に変える機能を備えている。
【００１８】
次に、動作について説明する。
送電線４０の両端Ａ、ＢのＣＴ１ａ、１ｂからそれぞれ伝送し、互いに時刻同期した電流ｉａとｉｂを差動電流計算回路２および抑制電流計算回路３に入力し、それぞれ差動電流Ｉｄおよび抑制電流Ｉｒを算出する。故障発生検出回路６へは抑制電流Ｉｒを入力し、ある一定時間でのその変化が設定値ｍより大きいとき、ＡＮＤ回路８へ出力する。
【００１９】
一方、外部故障判定回路７へは差動電流Ｉｄと抑制電流Ｉｒを入力し、（３）式を満足しているときは、ＡＮＤ回路８へ出力する。ＡＮＤ回路８では、故障発生検出回路６と外部故障判定回路７の両方から信号が入力されたときにタイマー回路９へ出力し、タイマー回路９からＫ２制御回路１０へ出力する。Ｋ２制御回路１０では、タイマー回路９から信号が入力されたとき、動作判定回路１１の中のＫ２の値をＫ４に置き換える。
【００２０】
また、差動電流計算回路２と抑制電流計算回路３から差動電流Ｉｄと抑制電流Ｉｒの値を動作判定回路１１へ送る。動作判定回路１１では、（１）式と（４）式の両方を満足しているとき、内部故障と判定するのであるが、Ｋ２制御回路１０の出力がないときは（４）式でＫ２を用い、Ｋ２制御回路１０の出力があるときは（４）式でＫ４を用いて判定する。
【００２１】
以上のようにして、電流変化から故障発生を検出する故障発生検出回路６で、抑制電流Ｉｒの変化を用いているので送電線４０の一端側が非電源で、他端側の電流しか変化しない場合でも故障発生を検出することができる。
【００２２】
図２は、外部故障判定回路７と動作判定回路１１の動作領域を示す説明図である。Ｄは外部故障判定回路７の動作領域であり、外部故障電流や負荷電流のときは、ＣＴが飽和していない間は差動電流Ｉｄが小さいのでこの領域にくる。そして、外部故障判定回路７と故障発生検出回路６の出力とＡＮＤをとることで外部故障時に限定できる。
【００２３】
ＣＴが飽和する場合でも、最初の数ｍｓは飽和しない期間がある。その期間をタイマー回路９の動作タイマーｔ１で外部故障とし、またＣＴが飽和して差動電流Ｉｄが大きくなり、外部故障判定回路７の動作領域外になっても出力信号が継続できるように復帰タイマーｔ２を付加する。すなわち、タイマー回路９で、ＣＴが飽和するしないにかかわらず外部故障と識別できる。そして、動作判定回路１１の動作領域を、外部故障でＣＴが飽和しても動作しない領域にまで縮小すれば、ＣＴの飽和による誤動作を防止することができる。この実施の形態では、図２のように（４）式で設定されていたＫ２をＫ４に変更して、動作領域を図示のＥからＦに縮小している。
【００２４】
以上の方法で、例えばＲ２≦１、Ｋ４＜０としておけば、外部故障から内部故障への故障が進展した場合も、Ｆで示す縮小された動作領域に依然として内部故障（Ｉｄ＝Ｉｒ）の領域が含まれるので、内部故障への進展のときも動作させることができる。
【００２５】
実施の形態２．
実施の形態１ではＫ２の値を変更して動作領域を縮小したが、差動電流Ｉｄ、抑制電流Ｉｒを制御することでも同様に、ＣＴの飽和時に外部故障で動作するのを防止することができる。
図３は、この発明の実施の形態２におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。図において、１２はタイマー回路９からの信号を受けて、差動電流Ｉｄと抑制電流Ｉｒの変更比率を決めるＩｄ・Ｉｒ制御量設定回路、１３、１４はＩｄ・Ｉｒ制御量設定回路１２からの信号をもとにそれぞれ差動電流Ｉｄと抑制電流Ｉｒの値を変更するＩｄ制御回路とＩｒ制御回路であり、差動電流計算回路２と抑制電流計算回路３で計算した差動電流Ｉｄと抑制電流Ｉｒをここで変更して動作判定回路１１へ送る。動作判定回路では、（１）式および（２）式を満足するとき、内部故障と判定する。
Ｉｄ＞Ｒ１・Ｉｒ＋Ｋ１                      ・・・（１）
Ｉｄ＞Ｒ２・Ｉｒ＋Ｋ２                      ・・・（２）
その他は実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
【００２６】
図の６〜９により外部故障検出したときに、例えば差動電流Ｉｄを１／２に、抑制電流を２倍にすることで、ＣＴの飽和による影響を少なくできる。なお、このとき差動電流Ｉｄと抑制電球Ｉｒの両方を同時に変更してもよいし、いずれか一方のみ変更するようにしてもよい。
上記の方法は、Ｉｄ−Ｉｒ動作領域の変更で、Ｒ１、Ｒ２などを同時に大きくすることと同じ意味を持つ。例えば、差動電流Ｉｄだけの変更でＲ１、Ｒ２、Ｋ１、Ｋ２を同時に変更したのと同じになり、変更がより簡単になる。
【００２７】
実施の形態３．
実施の形態１および２では、外部故障検出時に動作領域を縮小したが、この縮小が故障継続中行われるので、外部故障から内部故障へ進展した場合は、領域縮小による応答遅れなどで動作時間遅れが生じる。この実施の形態は、その問題を解消するために、ＣＴが飽和していないと判断できたときには、速やかに動作領域を元に復帰させるようにしている。
【００２８】
図４は、この発明の実施の形態３におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。図において、１５は抑制電流Ｉｒが入力されて、その変化がある設定値ｎよりも小さいときにこれを検出するＩｒ一定検出回路、１６は動作タイマーｔ３、復帰タイマーｔ４からなるタイマー回路、１７はタイマー回路９の出力とタイマー回路１６の出力のＮＯＴ信号とのＡＮＤをとるＡＮＤ回路であり、その出力をＫ２制御回路１０へ送る。その他は、実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
【００２９】
図１１に示したように、ＣＴが飽和した場合は抑制電流Ｉｒが脈動していて、その変化量△Ｉｒは常に変化している。しかし、ＣＴが不飽和の場合は、故障発生時に抑制電流Ｉｒが大きく変化するが、故障継続中は変化が少なく、Ｉｒ一定検出回路１５でＣＴの不飽和を検出できる。これをタイマー回路１６の動作タイマーｔ３で、脈動が故障発生時のみか、その後も脈動しているのかを識別する。脈動している場合は、動作タイマーｔ３で吸収できる。すなわち、ＣＴが不飽和のときはタイマー回路１６で、タイマー回路９の出力をロックするものである。復帰タイマーｔ４は、復帰タイマーｔ２との協調用につけてロックを完全にするためのものである。
【００３０】
このように、ＣＴの飽和時にＩｒ一定検出回路１５でＣＴの不飽和を検出し、動作領域を元に復帰させる。このため、外部故障から内部故障へ故障が進展したときでも、動作領域が元に状態に戻っているので、内部故障の判定動作遅れを回避できる。
【００３１】
実施の形態４．
実施の形態３では、ＣＴの不飽和を検出するために、抑制電流Ｉｒの一定検出を利用したが、差動電流Ｉｄを用いても同様の効果が得られる。
図５は、この発明の実施の形態４におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。図において、１８は差動電流が入力されて、その変化がある設定値ｎよりも小さいときにこれを検出するＩｄ一定検出回路、１９は動作タイマーｔ５と復帰タイマーｔ６からなるタイマー回路、１７はタイマー回路９の出力と、タイマー回路１９の出力のＮＯＴ信号とのＡＮＤをとるＡＮＤ回路であり、その出力をＫ２制御回路１０へ送る。その他は実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
【００３２】
図１１に示したように、ＣＴが飽和した場合は差動電流Ｉｄが脈動しているので、タイマー回路１９の動作タイマーｔ５でこの脈動を吸収することにより、実施の形態３と同様の効果が得られる。さらに、図１１から分かるように、差動電流Ｉｄの方が抑制電流Ｉｒよりも脈動の程度が大きいので、実施の形態３よりも確実な判定ができる。
【００３３】
実施の形態５．
実施の形態１では、Ｋ４として予めある値を決めておき、タイマー回路９からの外部故障検出を示す信号でＫ２をＫ４に変更したが、ＣＴの飽和度が前もって不明である場合、Ｋ４としてかなり余裕をみて設定しておく必要がある。この実施の形態では、差動電流Ｉｄがあるレベルを超えて発生する時間を測定して、その時間からＣＴの飽和度を予測し、Ｋ４の値を自動的に設定する回路を備えている。
【００３４】
図６は、この発明の実施の形態５におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。図において、２０は差動電流Ｉｄがある設定値Ｋ６よりも大きい期間の時間幅を測定するＩｄ検出時間幅測定回路、２１はＩｄ検出時間幅測定回路２０で測定した時間幅からＣＴの飽和度を予測してＫ４の値を設定するＫ４制御回路である。ＣＴの飽和度が大きいときは上記時間幅が大きくなるので、そのときはＫ４の値をより大きく（マイナス値をより小さく）、そして時間幅が小さいときはＫ４の値をＫ２のそれよりも僅かだけ大きく（マイナス値を僅かだけ小さく）するというようにして、自動的に設定する。
【００３５】
以上により、ＣＴの飽和度に応じてＫ４の値を変えて設定できるので、Ｋ４のマイナス値を必要以上に小さくせずに済み、外部故障から内部故障へ進展したときの時間遅れを縮減できる。
【００３６】
実施の形態６．
実施の形態１〜５では、故障発生検出として抑制電流Ｉｒの急変から検出する故障発生検出回路６を使っているが、これに代えて、送電線両端に設置したＣＴの電流ｉａ、ｉｂの急変検出を使ってもよい。
図７は、この発明の実施の形態６におけるＰＣＭキャリアーリレーの故障発生検出回路を示すブロック図である。図において、２２、２３は送電線各端のＣＴからの電流ｉａ、ｉｂの変化がそれぞれ設定値ｍ１、ｍ２よりも大きいときに出力する電流急変検出回路、２４は電流急変検出回路２２、２３からの信号のＯＲをとるＯＲ回路であり、その出力を故障発生検出信号とする。２２〜２４で故障発生検出回路を構成する。その他は実施の形態１〜５のいずれかの場合と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
通常のリレーでは、電流急変検出回路２２、２３が、他の用途で故障検出回路として既に存在する場合が多いので、その信号を使うことで、実施の形態１〜５で示した故障発生検出回路６を用意する場合に比べて簡単、安価となる。
【００３８】
実施の形態７．
実施の形態６では、故障発生検出に電流急変を利用したが、電圧急変を利用してもよい。
図８は、この発明の実施の形態７におけるＰＣＭキャリアーリレーの故障発生検出回路を示すブロック図である。図において、２５は送電線４０の電圧からリレー入力電圧へ変換する電圧変成器（ＰＴ）、２６は故障発生検出回路として、ＰＴからの電圧ｖａの変化を検出する電圧急変検出回路であり、電圧ｖａの変化が設定値ｍ３よりも大きいときに出力し、これを故障発生検出信号とする。その他は実施の形態１〜５のいずれかの場合と同様であるので説明を省略する。
【００３９】
実施の形態６では、送電線の一端側が非電源である場合には電流変化を期待できないことがあるため、図７で示したように両電流急変回路２２、２３の出力のＯＲをとる必要があったが、この実施の形態では電圧を使うので、非電源端での故障検出が確実にできる。すなわち、電源端では図７の電流急変検出回路２２または２３、そして非電源端では電圧急変検出回路２６という故障発生検出の組み合わせができ、故障発生検出の信頼性を上げることができる。
【００４０】
なお、上記では電力系統として２端子の場合で説明したが、３端子以上の場合であっても、それら端子全てのベトクル和とスカラー和を演算して、上記と同様の構成とすることにより同様の効果を奏する。
また、上記で示した実施の形態を組み合わせて用いることもできる。例えば実施の形態２と実施の形態３を組み合わせて、Ｉｒ一定検出回路１５の出力により、Ｉｄ・Ｉｒ制御回路の設定を元に復帰させるようにすることも可能である。
【００４１】
【発明の効果】
請求項１に係るＰＣＭキャリアーリレーによれば、差動電流が小さいときに外部故障であると判定する外部故障判定回路と、内部故障を判定する動作判定回路の動作領域を、外部故障判定回路の出力により変更する回路を備えているので、外部故障時において、ＣＴの飽和に起因する誤動作を回避することができる。また、抑制電流の変化が小さいときにこれを検出するＩｒ一定検出回路と、このＩｒ一定検出回路の出力により動作判定回路の動作領域設定を元に復帰させる回路とを備えているので、外部故障から内部故障へ進展したときに、内部故障の判定動作遅れを防止できる。
また、請求項２に係るＰＣＭキャリアーリレーによれば、差動電流の変化が小さいときにこれを検出するＩｄ一定検出回路と、このＩｄ一定検出回路の出力により動作判定回路の動作領域設定を元に復帰させる回路を備えているので、同様の効果を奏する。
【００４２】
請求項３に係るＰＣＭキャリアーリレーによれば、外部故障判定回路の出力により差動電流の値を変えて動作判定回路に入力することで、上記動作判定回路の動作領域設定を変更するため、外部故障時に、ＣＴの飽和のために生じる誤動作を回避することができる。
また、請求項４に係るＰＣＭキャリアーリレーによれば、外部故障判定回路の出力により抑制電流の値を変えて動作判定回路に入力することで、上記動作判定回路の動作領域設定を変更するため、同様の効果を奏する。
【００４３】
請求項５に係るＰＣＭキャリアーリレーによれば、差動電流が大きい時間幅を測定する時間幅測定回路と、測定された時間幅から、動作判定回路の動作領域設定の変更量を制御する回路を備えているので、外部故障判定があったときに、ＣＴの飽和度に応じた動作領域の変更をすることにより、動作領域を必要以上に縮小せずに済み、内部故障への進展時の動作時間遅れを縮減できる。
【００４４】
請求項６に係るＰＣＭキャリアーリレーによれば、送電線の各端電流のいずれかの変化が大きいときに故障発生検出するので、各端電流の変化を検出する回路が他の用途で準備されている場合、それを共用することができ、簡単、安価になる。
【００４５】
請求項７に係るＰＣＭキャリアーリレーによれば、送電線の電圧変化が大きいときに故障発生検出するので、非電源である送電線端部において、故障を確実に検出できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。
【図２】  図１のＰＣＭキャリアーリレーの動作領域を示す説明図である。
【図３】  この発明の実施の形態２におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。
【図４】  この発明の実施の形態３におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。
【図５】  この発明の実施の形態４におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。
【図６】  この発明の実施の形態５におけるＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。
【図７】  この発明の実施の形態６におけるＰＣＭキャリアーリレーの故障発生検出回路を示すブロック図である。
【図８】  この発明の実施の形態７におけるＰＣＭキャリアーリレーの故障発生検出回路を示すブロック図である。
【図９】  従来のＰＣＭキャリアーリレーを示すブロック図である。
【図１０】  図９のＰＣＭキャリアーリレーの動作領域を示す説明図である。
【図１１】  外部故障時のＣＴの飽和の影響を示す電流図である。
【符号の説明】
２  差動電流計算回路、３  抑制電流計算回路、６  故障発生検出回路、
７  外部故障判定回路、１０  Ｋ２制御回路、１１  動作判定回路、
１２  Ｉｄ・Ｉｒ制御量設定回路、１３  Ｉｄ制御回路、１４  Ｉｒ制御回路、
１５  Ｉｒ一定検出回路、１７  ＡＮＤ回路、１８  Ｉｄ一定検出回路、
２０  Ｉｄ検出時間幅測定回路、２１  Ｋ４制御回路、
２２,２３  電流急変検出回路、２４  ＯＲ回路、２６  電圧急変回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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