(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１，第２受電回線と第１，第２受電母線との間に第１，第２回線遮断器が接続され、第１，第２受電母線間に母線連絡遮断器を備えた変電所の受電母線保護継電装置において、
各受電電流の和の過電流で動作する和電流継電要素と、それぞれ各受電電流の過電流で動作する各個別電流継電要素と、これら電流継電要素の動作時前記各遮断器を動作させるシーケンス機能を有し、
前記シーケンス機能は、
前記和電流継電要素の出力信号と母線連絡遮断器「入」信号の論理積をとり、その信号で母線連絡遮断器開放用リレーを付勢する手段と、
前記個別要素の動作信号でカウントを開始するタイマと、他回線遮断器の「切」信号と前記母線連絡遮断器の開放信号との論理和をとり、さらにこの論理和信号と前記個別要素の動作信号との論理積をとり、その信号と前記タイマのタイムアップ出力信号との論理和で事故側回線遮断器開放用リレーを付勢する手段とを有し、
前記和電流継電要素及び各個別電流継電要素は、それぞれ過電流保護継電器と地絡保護継電器からなり、
地絡保護継電器は、地絡過電流継電器または地絡方向継電器を設備形態に応じて設定できるようにして、
並行受電または個別受電の母線保護をなしうるようにしたことを特徴とする複合型受電母線保護継電装置。
【請求項２】
第１，第２受電回線と第１，第２受電母線との間に第１，第２回線遮断器が接続され、第１，第２受電母線間に母線連絡遮断器を備えた変電所の受電母線保護継電装置において、
各受電電流の和の過電流で動作する和電流継電要素と、それぞれ各受電電流の過電流で動作する各個別電流継電要素と、これら電流継電要素の動作時前記各遮断器を動作させるシーケンス機能を有し、
前記シーケンス機能は、
前記和電流継電要素の出力信号と母線連絡遮断器「入」信号の論理積をとり、その信号で母線連絡遮断器開放用リレーを付勢する手段と、
他回線遮断器「切」信号と前記母線連絡遮断器の開放確認信号との論理和をとり、さらにこの論理和信号と個別継電要素の動作信号との論理積をとると共に、前記個別継電要素の動作信号と他回線個別継電要素の出力信号の反転信号及び前記和電流継電要素の動作確認信号との論理積をとり、その信号でタイマを始動させ、このタイマのタイムアップ出力信号と前記論理和信号と個別継電要素の動作信号との論理積信号との論理和をとり、その信号で事故回線遮断器開放用リレーを付勢する手段とを有し、
前記和電流継電要素及び各個別電流継電要素は、それぞれ過電流保護継電器と地絡保護継電器からなり、
地絡保護継電器は、地絡過電流継電器または地絡方向継電器を設備形態に応じて設定できるようにして、
並行受電または個別受電での母線保護をなしうるようにしたことを特徴とする複合型母線保護継電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、変電所における受電母線事故を保護する受電母線保護継電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
並行受電変電所では図４に示すように、和電流継電要素（５１Ｒ，５１Ｇ）を有するリレー１の動作により受電回線１Ｌ，２Ｌの遮断器ＣＢ１，ＣＢ２を同時に遮断して事故を除去している。
【０００３】
一方、個別受電変電所では図５に示すように、受電回線毎に個別電流継電要素（１５１Ｒ，１５１Ｇ），（２５１Ｒ，２５１Ｇ）を有するリレー２，３を設置して、受電回線毎に保護している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記図４の並行受電変電所において受電母線に事故が発生すると、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２を開放しているため、全停となり、電力供給のサービスを低下させている。
【０００５】
また、個別受電形態（図５）を並行受電形態（図４）に変更する場合には、保護装置の変更も併せて実施する必要がある。
【０００６】
この発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、受電形態に関係なく同一の設備で運用可能とすると共に、並行受電形態における事故発生時の停電範囲の縮小を可能とする複合型受電母線保護継電装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、第１，第２受電回線と第１，第２受電母線との間に第１，第２回線遮断器が接続され、第１，第２受電母線間に母線連絡遮断器を備えた変電所の受電母線保護継電装置において、
各受電電流の和の過電流で動作する和電流継電要素と、それぞれ各受電電流の過電流で動作する各個別電流継電要素と、これら電流継電要素の動作時前記各遮断器を動作させるシーケンス機能を備え、
前記シーケンス機能は、前記和電流継電要素の出力信号と母線連絡遮断器「入」信号の論理積をとり、その信号で母線連絡遮断器開放用リレーを付勢する手段と、前記個別要素の動作信号でカウントを開始するタイマと、他回線遮断器の「切」信号と前記母線連絡遮断器の開放信号との論理和をとり、さらにこの論理和信号と前記個別要素の動作信号との論理積をとり、その信号と前記タイマのタイムアップ出力信号との論理和で事故側回線遮断器開放用リレーを付勢する手段とを有し、
前記和電流継電要素及び各個別電流継電要素は、それぞれ過電流保護継電器と地絡保護継電器からなり、地絡保護継電器は、地絡過電流継電器または地絡方向継電器を設備形態に応じて設定できるようにして、並行受電または個別受電の母線保護をなしうるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
または、前記シーケンス機能を、
前記和電流継電要素の出力信号と母線連絡遮断器「入」信号の論理積をとり、その信号で母線連絡遮断器開放用リレーを付勢する手段と、
他回線遮断器「切」信号と前記母線連絡遮断器の開放確認信号との論理和をとり、さらにこの論理和信号と個別継電要素の動作信号との論理積をとると共に、前記個別継電要素の動作信号と他回線個別継電要素の出力信号の反転信号及び前記和電流継電要素の動作確認信号との論理積をとり、その信号でタイマを始動させ、このタイマのタイムアップ出力信号と前記論理和信号と個別継電要素の動作信号との論理積信号との論理和をとり、その信号で事故回線遮断器開放用リレーを付勢する手段とを有し、
前記和電流継電要素及び各個別電流継電要素は、それぞれ過電流保護継電器と地絡保護継電器からなり、地絡保護継電器は、地絡過電流継電器または地絡方向継電器を設備形態に応じて設定できるようにした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１に受電母線保護継電装置構成を示す。図１において、ＣＢ１，ＣＢ２は受電回線１Ｌ，２Ｌの回線遮断器、１Ｂ，２Ｂは受電母線Ｂ１，Ｂ２に接続されたバンク変圧器、ＣＢＴは並行受電時母線Ｂ１，Ｂ２を接続する母線連絡遮断器、ＬＳはＣＢＴと直列に接続された断路器、ＣＴ１，ＣＴ２は回線１Ｌ，２Ｌ電流Ｉ1，Ｉ2（地絡電流Ｉ01，Ｉ02）を検出する変流器。
【００１０】
Ａは複合型受電母線保護継電装置で、電流Ｉ1＋Ｉ2（零相電流Ｉ01＋Ｉ02）の過電流を検出して瞬時にＣＢＴを開放させる和電流要素５１Ｒ（５１Ｇ）と、電流Ｉ1（Ｉ01）又はＩ2（Ｉ02）の過電流を検出し、所定の時間後ＣＢ１又はＣＢ２を開放させる個別電流継電要素１５１Ｒ（１５１Ｇ）又は２５１Ｒ（２５１Ｇ）を有する。
【００１１】
図２に複合型受電母線保護継電装置Ａのソフトシーケンスを示す。図２について装置Ａの構成を動作と共に説明する。
【００１２】
（１）回線１Ｌに短絡事故が発生した場合
母線連絡遮断器ＣＢＴ「入」の状態（並行受電）において、回線１Ｌに短絡事故が発生すると、過電流継電器５１Ｒ，１５１Ｒ，２５１Ｒが動作する。５１Ｒの動作によりＡＮＤ１を介してＣＢＴ投入用リレー５１ＲＸが付勢され、ＣＢＴが瞬時に開放され、事故回線１Ｌと健全回線２Ｌの連系が遮断される。
【００１３】
また、１５１Ｒ，２５１Ｒの動作により、１５１Ｒ，２５１Ｒの各端子Ｈからの出力により短時限のタイマＨＴ１，ＨＴ２がカウントを開始する。上記ＣＢＴの遮断により健全回線２Ｌの２５１Ｒは復帰するので、２Ｌ遮断器ＣＢ２開放用リレー２５１ＲＸが付勢されることはない。
【００１４】
上記ＣＢＴ遮断後も１Ｌの事故が継続するため、タイマＨＴ１がタイムアップし、ＯＲ１１を介して１Ｌ遮断器ＣＢ１開放用リレーが付勢され、ＣＢ１遮断となり、事故が除去される。
【００１５】
１５１Ｒ，２５１Ｒは小さな過電流で動作した場合、端子Ｌから出力する。この出力によりタイマＨＴ１，ＨＴ２より時限の長いタイマＬＴ１，ＬＴ２がカウントを開始する。上記同様５１ＲによるＣＢＴ遮断で２５１Ｒが復帰する。タイマＬＴ１がタイムアップするとＯＲ１１を介してリレー１５１ＲＸが付勢されＣＢ１が遮断され、事故が除去される。
【００１６】
また、ＣＢＴ開放状態（個別受電）では、ＣＢＴ「入」信号を反転させるインバータＩＮＶ１の出力でタイマＴ１がタイムアップし出力しているので、この出力がＯＲ１３を介してＡＮＤ１１に入力している。この状態において、１Ｌに短絡事故が発生し、１５１Ｒが動作すると、ＡＮＤ１１，ＯＲ１１を介してリレー１５１ＲＸが付勢され、ＣＢ１が瞬時に遮断され、事故が除去される。
【００１７】
（２）回線１Ｌに地絡事故が発生した場合、
回線１Ｌと２Ｌは遮断器ＣＢＴで連系されている状態（並行受電）で地絡事故が発生すると、地絡過電流継電器５１Ｇ，１５１Ｇ，２５１Ｇが動作する。地絡方向継電器６７Ｇ，１６７Ｇ，２６７Ｇを使用している場合はそれらも動作する。
【００１８】
地絡方向継電器を使用していない場合、５１Ｇが動作すると、ＮＯＴ１，ＯＲ１，ＡＮＤ３を通ってＣＢＴ開放用リレー５１ＧＸが付勢され、ＣＢＴが瞬時に遮断する。２５１Ｇが動作すると、その出力はＮＯＴ２１，ＯＲ２２を通りタイマＧＴ２に入力するが、上記ＣＢＴの遮断により２５１Ｇは復帰する。
【００１９】
１５１Ｇが動作すると、その出力はＮＯＴ１１，ＯＲ１２を通ってタイマＧＴ１がタイムアップによりＯＲ１４を介してリレー１５１ＧＸが付勢されＣＢ１が遮断されるので、事故が除去される。
【００２０】
また、上記地絡方向継電器を使用している場合は、ＮＯＴ１，ＮＯＴ１１，ＮＯＴ２１はそれぞれ６７Ｇ「使用」，１６７Ｇ「使用」，２６７Ｇ「使用」信号が入力するので、５１Ｇ，１５１Ｇ，２５１Ｇの出力を通さない。６７Ｇが動作すると、その出力はＡＮＤ２，ＯＲ１，ＡＮＤ３を通ってリレー５１ＧＸを付勢し、ＣＢＴを遮断する。２６７Ｇが動作すると、その出力は、ＡＮＤ２２，ＯＲ２２を通りタイマＧＴ２に入力するが、上記ＣＢＴの遮断により２６７Ｇは復帰する。
【００２１】
１６７Ｇが動作すると、その出力はＡＮＤ１２，ＯＲ１２を通ってタイマＧＴ１に入り、タイマＧＴ１がタイムアップするとＯＲ１４を介してリレー１５ＧＸを付勢しＣＢ１が遮断して事故が除去される。
【００２２】
また、ＣＢＴ「入」となっていない場合（個別受電）は、ＣＢＴ「入」信号を反転させるインバータＩＮＶ１の出力で動作するタイマＴ１の出力信号がＯＲ１３を介してＡＮＤ１３に入力している。この状態において１Ｌに地絡事故が発生すると、１５１Ｇ（１６７Ｇ）が動作し、ＮＯＴ１１（ＡＮＤ１２），ＯＲ１２，ＡＮＤ１３，ＯＲ１４を介してリレー１５１ＧＸが付勢され、ＣＢ１が瞬時に遮断され、事故が除去される。
【００２３】
実施の形態２
実施の形態２にかかる複合型受電母線保護継電装置Ａ（図１）のソフトウェアシーケンスを図３に示す。図３について、装置Ａの構成を動作と共に説明する。
【００２４】
（１）回線１Ｌに短絡事故が発生した場合
回線１Ｌと２Ｌは遮断器ＣＢＴで連系されている状態（並行受電）において、事故が発生すると、過電流継電器５１Ｒ，１５１Ｒ，２５１Ｒが動作する。５１Ｒが動作すると、５１Ｒ出力確認タイマＲＴ１およびＣＢＴ「入」を条件とするＡＮＤ１を介してリレー５１Ｒを付勢し、ＣＢＴを瞬時に遮断する。
【００２５】
１５１Ｒの端子Ｈからの出力と５１Ｒの出力とＣＢＴの遮断による２５１Ｒの復帰とでＡＮＤ１１の論理積条件が成立し、タイマＨＴ１がカウントを開始する。このタイマカウントアップするとＯＲ１１を介してリレー１５１ＲＸを付勢し１Ｌの遮断器ＣＢ１を遮断して事故を除去する。
【００２６】
１５１Ｒ，２５１Ｒが小さな過電流で動作した場合、端子Ｌから出力する。この出力によりタイマＨＴ１，ＨＴ２より時限の長いタイマＬＴ１，ＬＴ２がカウントを開始する。上記５１ＲによるＣＢＴ遮断により２５１Ｒが復帰する。タイマＬＴ１がタイムアップするとＯＲ１１を介して１５１ＲＸが付勢され、ＣＢ１が遮断されるので、事故が解除される。
【００２７】
ＣＢＴ「入」となってない場合（個別受電）は、タイマＴ１の信号がＯＲ１３を介してＡＮＤ１２に入力している。この状態において、１Ｌに短絡事故が発生すると、１５１Ｒが動作し、ＡＮＤ１２とＯＲ１１を介してリレー１５１ＲＸが付勢され、ＣＢ１が瞬時に遮断され、事故が除去される。
【００２８】
（２）回線１Ｌに地絡事故が発生した場合
１Ｌ，２ＬがＣＢＴで連系されている状態で事故が発生すると、地絡過電流継電器５１Ｇ，１５１Ｇ，２５１Ｇが動作する。地絡方向継電器６７Ｇ，１６７Ｇ，２６７Ｇを使用している場合はそれらも動作する。
【００２９】
地絡方向継電器を使用していない場合、５１Ｇが動作すると、その出力はＮＯＴ１，ＯＲ１，確認用タイマＧＴｏを通りＣＢＴ「入」を条件とするＡＮＤ３を介してリレー５１ＧＸを付勢し、ＣＢＴを遮断する。ＣＢＴ遮断により２５１Ｇは復帰する。
【００３０】
１５１Ｇの出力は１６７Ｇ不使用を条件とするＮＯＴ１１，ＯＲ１２を通り、ＯＲ２２から２５１Ｇの出力がないことと５１Ｒ出力を確認するタイマＲＴ１の出力があることを条件とするＡＮＤ１４を通り、更に１５１Ｒ端子Ｈの出力がないことを条件とするＮＯＴ１２を通り、ＯＲ１４からタイマＧＴ１を介してリレー１５１ＧＸを付勢して、ＣＢ１を遮断して事故を除去する。
【００３１】
また、１Ｌ，２ＬがＣＢＴで連系していない場合（個別受電）、ＮＯＴ１１，ＯＲ１２を通った１５１Ｇの出力は、１５１Ｒの端子Ｈの出力がなく、かつＣＢ２「切」信号またはＣＢＴ「入」信号をＩＮＶ１で反転させタイマＴ１で確認したＣＢＴ切信号を通すＯＲ１３からの信号があることを条件とするＡＮＤ１６を通り、ＯＲ１４，タイマＧＴ１を介してリレー１５１ＧＸを付勢してＣＢ１を遮断し、事故を除去する。
【００３２】
また、地絡方向継電器を使用している場合は、ＮＯＴ１，ＮＯＴ１１，ＮＯＴ２１はそれぞれ６７Ｇ「使用」，１６７Ｇ「使用」，２６７Ｇ「使用」信号が入力するので、５１Ｇ，１５１Ｇ，２５１Ｇの出力を通さない。６７Ｇが動作すると、その出力はＡＮＤ２，ＯＲ１を通してタイマＧＴｏに入り、タイマＧＴｏがタイムアップするとＡＮＤ３を介してリレー５１ＧＸを付勢し、遮断器ＣＢＴを遮断するので、１Ｌ，２Ｌの連系遮断となる。
【００３３】
１６７Ｇの出力はＡＮＤ１３を通りタイマＧＴｏ１に入り、このタイマがタイムアップするとＯＲ１２に出力する。同様に２６７Ｇの出力はＡＮＤ２３を通りタイマＧＴｏ２に入り、その後、ＣＢＴ断により、２６７Ｇ復帰する。
【００３４】
上記ＯＲ１２を通った１６７Ｇの出力は、上記１５１Ｇの場合と同様に、ＡＮＤ１４，ＮＯＴ１２，ＯＲ１４，ＧＴ１を介してリレー１５１ＧＸを付勢ＣＢ１を遮断する。
【００３５】
また、１Ｌ，２ＬがＣＢＴで連系していない場合は、上記ＯＲ１２を通った１６７Ｇの出力は、上記１５１Ｇの場合と同様に、ＡＮＤ１６，ＯＲ１４，ＧＴ１を介してリレー１５１ＧＸを付勢してＣＢ１を遮断する。
【００３６】
上記は、１Ｌに事故発生した場合の動作について説明したが、１Ｌと２Ｌのシーケンスは同じ構成になっているので、２Ｌに事故発生した場合も上記１Ｌの場合と同様に事故を除去することができる。
【００３７】
以上のように複合型受電母線保護用継電装置Ａは構成されているので、従来図４，図５に示すように、並行受電，個別受電が可能となる。
【００３８】
また、同様に、ユニット変電所および１回線π系統の変電所の受電母線保護に使用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
この発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【００４０】
（１）並行受電において、事故発生時に先に母線連絡遮断器を開放し、その後に事故回線側遮断器のみを開放するので、停電範囲の縮小化ならびに電力供給サービスの向上が図れる。
【００４１】
（２）並行受電，個別受電，ユニット変電所，１回線π系統の変電所等、受電形態に関係なく同一の設備で運用できるので、設備の標準化が図れる。
【００４２】
（３）従来大規模な系統用変電所に適用されてきた電流差動型母線保護装置を配電用変電所に適用する場合に比べ、電流計測用ＣＴの追加設置，ＣＴ励磁特性の整合を図る等の必要がなく、設備のシンプル化とコスト低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる受電母線保護継電装置構成図。
【図２】同受電母線保護継電装置の実施の形態１にかかるソフトシーケンス図。
【図３】同受電母線保護継電装置の実施の形態２にかかるソフトシーケンス図。
【図４】従来並行受電の変電所の設備構成を示すブロック図。
【図５】従来個別受電の変電所の設備構成を示すブロック図。
【符号の説明】
Ａ…受電母線保護継電装置
５１Ｒ…過電流継電器（和電流継電要素）
５１Ｇ…地絡過電流継電器（和電流継電要素）
１５１Ｒ，２５１Ｒ…回線１Ｌ，２Ｌの過電流継電器（個別継電要素）
１５１Ｇ，２５１Ｇ…回線１Ｌ，２Ｌの地絡過電流継電器（個別継電要素）
６７Ｇ，１６７Ｇ，２６７Ｇ…地絡方向継電器
５１ＲＸ，５１ＧＸ…母線連絡遮断器開放用リレー
１５１ＲＸ，１５１ＧＸ…回線１Ｌの遮断器開放用リレー
２５１ＲＸ，２５１ＧＸ…回線２Ｌの遮断器開放用リレー
Ｂ１，Ｂ２…回線１Ｌ，２Ｌの側母線
１Ｂ，２Ｂ…回線１Ｌ，２Ｌ側バンク変圧器
ＣＢ１，ＣＢ２…回線１Ｌ，２Ｌの遮断器
ＣＢＴ…母線連絡用遮断器
ＣＴ１，ＣＴ２…回線１Ｌ，２Ｌの電流検出器。
【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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