(57)【要約】      （修正有）【課題】保護対象区間内の事故検出性能を低下させることなく、保護対象区間外の事故に対して回線選択リレー要素が不要動作しても、その不要動作による出力を阻止し誤動作を防止できる回線選択継電装置を提供する。【解決手段】回線選択リレー要素は、並行２回線送電線の回線間差電流の大きさと、回線間差電流と電圧との位相差関係から、保護対象区間内の事故回線を検出し動作する。方向リレー要素は、自回線の電流と電圧の位相関係から保護対象区間内の事故方向を検出し動作する。出力演算要素は、回線選択リレー要素及び方向リレー要素が動作したとき事故回線の開閉器を開放し、回線選択リレー要素の不要動作による出力を阻止する。【選択図】図１
2015100222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並行２回線送電線の各同相の回線間差電流の大きさと、各同相の回線間差電流と電圧との位相差関係から、保護対象区間内の短絡事故回線を検出し動作する短絡回線選択リレー要素と；
自回線の電流と電圧の位相関係から保護対象区間内の短絡事故方向を検出し動作する短絡方向リレー要素と；
前記短絡回線選択リレー要素及び前記短絡方向リレー要素が動作したとき短絡事故回線の開閉器を開放する出力演算要素と；
を備えたことを特徴とする回線選択継電装置。
【請求項２】
並行２回線送電線の零相の回線間差電流の大きさと、零相の回線間差電流と電圧との位相差関係から、保護対象区間内の地絡事故回線を検出し動作する地絡回線選択リレー要素と；
自回線の零相電流と零相電圧の位相関係から保護対象区間内の地絡事故方向を検出し動作する地絡方向リレー要素と；
前記地絡回線選択リレー要素及び前記地絡方向リレー要素が動作したとき地絡事故回線の開閉器を開放する出力演算要素と；
を備えたことを特徴とする回線選択継電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並行２回線送電線の２回線に流れる故障電流の差を検出して故障回線の判定を行う回線選択継電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
並行２回線送電線の保護として回線選択継電装置が一般的に適用されている。この回線選択継電装置は、送電線内部に短絡事故あるいは地絡事故が生じた際に、１号線の電流と２号線の電流の差分から事故回線を弁別する原理を用いている。
【０００３】
図８は従来の回線選択継電装置を並行２回線送電線に適用した系統構成図であり、図８（ａ）は並行２回線送電線の保護対象区間外での地絡事故時の回線選択継電装置の動作説明図、図８（ｂ）は並行２回線送電線の保護対象区間内での回線選択継電装置の動作説明図である。
【０００４】
図８（ａ）に示すように、並行２回線送電線の保護対象区間Ｓの両端部に回線選択継電装置１１ａ、１１ｂが設置される。並行２回線送電線の１号線１Ｌ及び２号線２Ｌに接続された負荷に電源１２から電力が供給される。図８（ａ）では、便宜上、並行２回線送電線の１号線１Ｌ及び２号線２Ｌに接続された負荷をその末端に集中して負荷３３として図示している。いま、負荷側の保護対象区間外の地絡事故点Ｆで地絡事故が発生したとする。並行２回線の１号線１Ｌには電源１２から地絡事故点Ｆに向けて電流Ｉ１が流れ、並行２回線の２号線２Ｌには電源１２から地絡事故点Ｆに向けて電流Ｉ２が流れる。
【０００５】
この場合、回線選択継電装置１１ａの回線選択リレー要素１３ａには、１号線１Ｌの計器用変流器１４ａ１で検出された１号線１Ｌの電流ｉ１、及び２号線２Ｌの計器用変流器１４ａ２で検出された２号線２Ｌの電流ｉ２が入力され、その差分が演算される。負荷側の保護対象区間外の地絡事故点Ｆで地絡事故が発生した場合には、１号線１Ｌの電流ｉ１と２号線２Ｌの電流ｉ２とは等しいので、回線選択継電装置１１ａの回線選択リレー要素１３ａは正不動作である。回線選択継電装置１１ｂの回線選択リレー要素１３ｂについても同様である。従って、開閉器１５ａ１、１５ａ２、１５ｂ１、１５ｂ２は、いずれも開放されない。
【０００６】
次に、図８（ｂ）に示すように、回線選択継電装置１１ａ、１１ｂの保護対象区間内の地絡事故点Ｆで地絡事故が発生したとすると、並行２回線の１号線１Ｌには電源１２から地絡事故点Ｆに向けて電流Ｉ１が流れ、並行２回線の２号線２Ｌには電源１２から一旦保護対象区間外の負荷母線を経由して地絡事故点Ｆに電流Ｉ２が流れる。
【０００７】
この場合、回線選択継電装置１１ａの回線選択リレー要素１３ａには、１号線１Ｌの計器用変流器１４ａ１で検出された１号線１Ｌの故障電流ｉ１、及び２号線２Ｌの計器用変流器１４ａ２で検出された２号線２Ｌの電流ｉ２が入力され、１号線１Ｌの故障電流ｉ１は２号線２Ｌの電流ｉ２より大きいことから、回線選択リレー要素１３ａは動作し１号線１Ｌの開閉器１５ａ１を開放する。
【０００８】
一方、回線選択継電装置１１ｂの回線選択リレー要素１３ｂには、１号線１Ｌの計器用変流器１４ｂ１で検出された１号線１Ｌの故障電流ｉ１、及び２号線２Ｌの計器用変流器１４ｂ２で検出された２号線２Ｌの電流ｉ２が入力され、１号線１Ｌの故障電流ｉ１は健全時の向きと逆方向であることから、回線選択リレー要素１３ｂは動作し１号線１Ｌの開閉器１５ｂ１を開放する。
【０００９】
ここで、短絡回線選択リレーとして保護すべき事故相以外の位相特性の変化による不要動作を防止するようにしたものがある（特許文献１参照）。また、事故様相によって位相特性が変化することによる回線選択リレー要素の事故回線の誤判定になる位相領域をそれぞれカットする相別のリレー要素を設け、事故回線の誤判定を防止するようにしたものがある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０００−３４１８５０号公報
【特許文献２】特開２００１−２９８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、例えば、保護対象区間内の特別高圧需要家の負荷として誘導電動機があると、保護対象区間外での短絡事故時に誘導電動機から事故点に向かって過渡的に事故電流が流れ、回線選択リレー要素が不要動作（誤動作）することがある。保護対象区間内に発電機（分散型電源）が接続されている場合も、同様に、回線選択リレー要素が不要動作（誤動作）することがある。また、特別高圧需要家に変圧器の中性点接地抵抗が設置されている場合も、保護対象区間外での地絡事故時に同様の問題を生じる。
【００１２】
すなわち、特別高圧需要家は、一般に１号線あるいは２号線のいずれか片回線より受電しているため、送電線の外部に短絡事故があると、分散型電源あるいは誘導電動機から受電回線を通じて送電線の外部（背後）に向かって電流が流れることから、反対の回線に設置されている回線選択リレー要素にとっては、あたかも自回線内部（前方）に事故があるように見えることになり、このときに生じる差電流の大きさによってはリレーが不要動作して、不要に停電を生じるという問題がある。また、地絡事故についても、特別高圧需要家に中性点接地抵抗が設置されている場合は同様の問題を生じる。
【００１３】
図９は従来の回線選択継電装置の回線選択リレー要素が保護対象区間外の事故に対し不要動作することの説明図であり、図９（ａ）は誘導電動機からの事故電流により不要動作する説明図、図９（ｂ）は発電機からの事故電流により不要動作する説明図、図９（ｃ）は変圧器中性点からの事故電流により不要動作する説明図である。
【００１４】
図９（ａ）において、誘導電動機１６から短絡故障点Ｆに事故電流が供給される現象は 、「モータコントリビューション」と呼ばれている。インバータを持たない単純な誘導電動機（換気ファンなど）が設置されている電力系統で、誘導電動機運転中の電源１２側で短絡事故を発生すると、誘導電動機１６への電源供給がストップし、誘導電動機１６が惰性運転を行い摩擦抵抗によって停止に至る。この惰性運転をしている間、誘導電動機１６の回転によって起電力が発生し、誘導電動機１６が発電機のように電力を生み出し、短絡事故地点Ｆに電流を流してしまうことがある。これにより、回線選択リレー要素１３ａが不要動作し開閉器１５ａ１が開放してしまう。
【００１５】
また、保護対象区間内に発電機（分散型電源）１７を有している場合も、図９（ｂ）に示すように、発電機１７から短絡事故地点Ｆに電流を流してしまうことがある。これにより、回線選択リレー要素１３ａが不要動作し開閉器１５ａ１が開放してしまう。さらに、図９（ｃ）に示すように、特別高圧需要家に変圧器１８の中性点接地抵抗１９が設置されている場合、変圧器中性点の接地抵抗１９を介して地絡故障点Ｆに事故電流が流れることがある。これにより、回線選択リレー要素１３ａが不要動作し開閉器１５ａ１が開放してしまう。
【００１６】
このように、保護対象区間外の事故に対して、回線選択リレー要素が不要動作（誤動作）することがあるので、この不要動作を防止することが望まれている。その対策として、回線選択リレー要素の感度を鈍くすることが考えられるが、そうすると、保護対象区間内の事故検出性能が低下する。なお、特許文献１、２のものは保護対象区間内で事故が発生した場合に事故回線の誤判定を防止するものであり、保護対象区間外で事故が発生した場合の誤動作を防止するものではない。
【００１７】
本発明の目的は、保護対象区間内の事故検出性能を低下させることなく、保護対象区間外の事故に対して回線選択リレー要素が不要動作しても、その不要動作による出力を阻止し誤動作を防止できる回線選択継電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
請求項１の発明に係る回線選択継電装置は、並行２回線送電線の各同相の回線間差電流の大きさと、各同相の回線間差電流と各相電圧との位相差関係から、保護対象区間内の短絡事故回線を検出し動作する短絡回線選択リレー要素と；自回線の電流と電圧の位相関係から保護対象区間内の短絡事故方向を検出し動作する短絡方向リレー要素と；前記短絡回線選択リレー要素及び前記短絡方向リレー要素が動作したとき短絡事故回線の開閉器を開放する出力演算要素と；を備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項２の発明に係る回線選択継電装置は、並行２回線送電線の零相の回線間差電流の大きさと、零相の回線間差電流と電圧との位相差関係から、保護対象区間内の地絡事故回線を検出し動作する地絡回線選択リレー要素と；自回線の零相電流と零相電圧の位相関係から保護対象区間内の地絡事故方向を検出し動作する地絡方向リレー要素と；前記地絡回線選択リレー要素及び前記地絡方向リレー要素が動作したとき地絡事故回線の開閉器を開放する出力演算要素と；を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
送電線に途中分岐する特別高圧需要家の誘導電動機、分散型電源、中性点接地抵抗器から送電線外部（背後）に事故電流が流出した際に、たとえ回線選択リレー要素が不要に動作しても、方向リレー要素である短絡方向リレー要素あるいは地絡方向リレー要素が動作しないため、送電線が不要開放されることはなく不要な停電は生じない。従って、保護対象区間内の事故検出性能を低下させることなく、保護対象区間外の事故に対して回線選択リレー要素が不要動作しても、その不要動作による出力を阻止し誤動作を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る回線選択継電装置を並行２回線送電線に適用した系統構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る回線選択継電装置の実施例１のブロック構成図。
【図３】本発明の実施形態に係る回線選択継電装置の実施例２のブロック構成図。
【図４】本発明の実施形態に係る回線選択継電装置の実施例３のブロック構成図。
【図５】送電線の保護対象区間外に短絡事故が発生したときの図２に示した実施例１の回線選択継電装置の動作説明図。
【図６】送電線の保護対象区間内に短絡事故が発生したときの図２に示した実施例１の回線選択継電装置の動作説明図。
【図７】送電線の保護対象区間外に短絡事故が発生したときの図２に示した実施例１の回線選択継電装置の動作説明図。
【図８】従来の回線選択継電装置を並行２回線送電線に適用した系統構成図。
【図９】従来の回線選択継電装置の回線選択リレー要素が保護対象区間外の事故に対し不要動作することの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施形態に係る回線選択継電装置を並行２回線送電線に適用した系統構成図である。図８に示した従来例に対し、本発明の実施形態に係る回線選択継電装置１１ａ、１１ｂは、回線選択リレー要素１３ａ、１３ｂ及び方向リレー要素２０ａ、２０ｂが動作したとき事故回線の開閉器１５ａ１、１５ａ２、１５ｂ１、１５ｂ２を開放する出力演算要素２２ａ、２２ｂが追加して設けられている。方向リレー要素２０ａ、２０ｂは１号線方向リレー２１ａ１、２１ｂ１及び２号線方向リレー２１ａ２、２１ｂ２を有し、自回線の電流と電圧の位相関係から保護対象区間内の事故方向を検出する。つまり、事故方向が保護対象区間内であるときは動作し、事故方向が保護対象区間外であるときは不動作となる。
【００２３】
図２は、本発明の実施形態に係る回線選択継電装置の実施例１のブロック構成図である。この実施例１は、回線選択継電装置が保護対象区間内で発生した短絡事故を検出する場合を示している。また、図２では電源１２側の回線選択継電装置１１ａを示しているが、負荷側の回線選択継電装置１１ｂも同じ構成である。
【００２４】
回線選択リレー要素１３ａは、短絡回線選択リレー要素２３ａを有する。短絡回線選択リレー要素２３ａは、並行２回線送電線の各同相の回線間差電流の大きさと、各同相の回線間相電流の差電流と各相電圧との位相差関係から、保護対象区間内の短絡事故回線を検出するものであり、１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１と２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２とを有する。１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１は、保護対象区間内の１号線に短絡事故が発生したか否かを判定し、１号線に短絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２は、保護対象区間内の２号線に短絡事故が発生したか否かを判定し、２号線に短絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２に論理値「１」を出力する。
【００２５】
１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１及び２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２は、それぞれ１号線の電流と２号線の電流との差電流と各相電圧との位相差関係から短絡事故であると判断する。１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１は１号線に流れる電流が２号線に流れる電流より大きいときに１号線の短絡事故であると判断し、同様に、２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２も２号線に流れる電流が１号線に流れる電流より大きいときに２号線の短絡事故であると判断する。
【００２６】
方向リレー要素２０ａは、１号線方向リレー要素２１ａ１と２号線方向リレー要素２１ａ２を有する。また、１号線方向リレー要素２１ａ１は、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１を有し、２号線方向リレー要素２１ａ２は、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２を有する。これらの１号線短絡方向リレー要素２６ａ１及び２号線短絡方向リレー要素２６ａ２は、自回線の相電流と線間電圧との組み合せで短絡位置の方向を判定する。すなわち、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１は自回線（１号線）の電流と電圧の位相関係から保護対象区間内の短絡事故方向か否かを検出し、保護対象区間内の短絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２は自回線（２号線）の電流と電圧の位相関係から保護対象区間内の短絡事故方向か否かを検出し、保護対象区間内の短絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２に論理値「１」を出力する。
【００２７】
出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１は、短絡回線選択リレー要素２３ａの１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１の出力が論理値「１」で、かつ方向リレー要素２０ａの１号線短絡方向リレー要素２６ａ１の出力が論理値「１」であるときに、１号線の開閉器１５ａ１を開放する。同様に、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２は、短絡回線選択リレー要素２３ａの２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２の出力が論理値「１」で、かつ方向リレー要素２０ａの２号線短絡方向リレー要素２６ａ２の出力が論理値「１」であるときに、２号線の開閉器１５ａ２を開放する。
【００２８】
このように、出力演算要素２２ａは、回線選択リレー１３ａの短絡回線選択リレー要素２３ａと、方向リレー要素２０ａの短絡方向リレー要素２６ａ１（または２６ａ２）の双方が動作したときに、短絡事故回線の開閉器１５ａ１（または１５ａ２）を開放する。これにより、保護対象区間の外部短絡事故では動作せず、保護対象区間内の事故で動作することになる。
【００２９】
図３は、本発明の実施形態に係る回線選択継電装置の実施例２のブロック構成図である。この実施例２は、図２に示した実施例１に対し、回線選択継電装置が保護対象区間内で発生した短絡事故を検出することに代えて、地絡事故を検出する場合を示している。また、図３では電源１２側の回線選択継電装置１１ａを示しているが、負荷側の回線選択継電装置１１ｂも同じ構成である。図２と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３０】
回線選択リレー要素１３ａは、地絡回線選択リレー要素２７ａを有する。地絡回線選択リレー要素２７ａは、  並行２回線送電線の零相の回線間差電流の大きさと、零相の回線間差電流と電圧との位相差関係から、保護対象区間内の地絡事故回線を検出するものであり、地絡回線選択リレー要素２７ａは、１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１と２号線地絡回線選択リレー要素２８ａ２とを有する。
【００３１】
１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１は、保護対象区間内の１号線に地絡事故が発生したか否かを判定し、１号線に地絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線地絡回線選択リレー要素２８ａ２は、保護対象区間内の２号線に地絡事故が発生したか否かを判定し、２号線に地絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ２に論理値「１」を出力する。
【００３２】
地絡事故の場合には零相成分が現れるので、１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１及び２号線地絡回線選択リレー要素２８ａ２は、零相電流と電圧との位相差関係から、保護対象区間内の地絡事故回線を判断する。また、１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１は１号線に流れる零相電流が２号線に流れる零相電流より大きいときに１号線の地絡事故であると判断し、同様に、２号線地絡選択リレー要素２８ａ２も２号線に流れる零相電流が１号線に流れる零相電流より大きいときに２号線の地絡事故であると判断する。
【００３３】
方向リレー要素２０ａは、１号線方向リレー要素２１ａ１と２号線方向リレー要素２１ａ２とを有する。また、１号線方向リレー要素２１ａ１は、１号線地絡方向リレー要素２９ａ１を有し、２号線方向リレー要素２１ａ２は、２号線地絡方向リレー要素２９ａ２を有する。これらの１号線地絡方向リレー要素２９ａ１及び２号線地絡方向リレー要素２９ａ２は、自回線の零相電流と零相電圧を入力し設置点から見た地絡事故点の方向を判定する。すなわち、１号線地絡方向リレー要素２９ａ１は自回線（１号線）の零相電流と零相電圧の位相関係から保護対象区間内の地絡事故方向か否かを検出し、保護対象区間内の地絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線地絡方向リレー要素２９ａ２は自回線（２号線）の零相電流と零相電圧の位相関係から保護対象区間内の地絡事故方向か否かを検出し、保護対象区間内の地絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ２に論理値「１」を出力する。
【００３４】
出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ１は、地絡回線選択リレー要素２７ａの１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１の出力が論理値「１」で、かつ方向リレー要素２０ａの１号線地絡方向リレー要素２９ａ１の出力が論理値「１」であるときに、１号線の開閉器１５ａ１を開放する。同様に、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ２は、地絡回線選択リレー要素２７ａの２号線地絡回線選択リレー要素２８ａ２の出力が論理値「１」で、かつ方向リレー要素２０ａの２号線地絡方向リレー要素２９ａ２の出力が論理値「１」であるときに、２号線の開閉器１５ａ２を開放する。
【００３５】
このように、出力演算要素２２ａは、回線選択リレー１３ａの地絡回線選択リレー要素２７ａ及び方向リレー要素２０ａの双方が動作したときに、地絡事故回線の開閉器１５ａ１（または１５ａ２）を開放する。すなわち、１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１及び１号線地絡方向リレー要素２９ａ１の双方が動作したとき地絡事故回線の開閉器１５ａ１を開放し、２号線地絡回線選択リレー要素２８ａ２及び２号線地絡方向リレー要素２９ａ２の双方が動作したとき地絡事故回線の開閉器１５ａ２を開放する。これにより、保護対象区間の外部地絡事故では動作せず、保護対象区間内の事故で動作することになる。
【００３６】
図４は、本発明の実施形態に係る回線選択継電装置の実施例３のブロック構成図である。この実施例３は、図２に示した実施例１の短絡事故検出機能を有した回線選択継電装置に、図３に示した実施例２の回線選択継電装置の地絡事故検出機能を追加して設けたものである。また、図４では電源１２側の回線選択継電装置１１ａを示しているが、負荷側の回線選択継電装置１１ｂも同じ構成である。図２、図３と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００３７】
回線選択リレー要素１３ａは、短絡回線選択リレー要素２３ａと地絡回線選択リレー要素２７ａとを有する。そして、短絡回線選択リレー要素２３ａは、１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１と２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２とを有し、地絡回線選択リレー要素２７ａは、１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１と２号線地絡回線選択リレー要素２８ａ２とを有する。
【００３８】
短絡回線選択リレー要素２３ａの１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１は、保護対象区間内の１号線に短絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２は、保護対象区間内の２号線に短絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２に論理値「１」を出力する。
【００３９】
地絡回線選択リレー要素２７ａの１号線地絡回線選択リレー要素２８ａ１は、保護対象区間内の１号線に地絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線地絡回線選択リレー要素２８ａ２は、保護対象区間内の２号線に地絡事故が発生したことを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ２に論理値「１」を出力する。
【００４０】
方向リレー要素２０ａは、１号線方向リレー要素２１ａ１と２号線方向リレー要素２１ａ２を有する。また、１号線方向リレー要素２１ａ１は、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１と１号線地絡方向リレー要素２９ａ１とを有し、２号線方向リレー要素２１ａ２は、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２と２号線地絡方向リレー要素２９ａ２とを有する。１号線短絡方向リレー要素２６ａ１は、保護対象区間内の短絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２は、保護対象区間内の短絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２に論理値「１」を出力する。
【００４１】
一方、１号線地絡方向リレー要素２９ａ１は、保護対象区間内の地絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ１に論理値「１」を出力する。同様に、２号線地絡方向リレー要素２９ａ２は、保護対象区間内の地絡事故方向であることを検出したときは、出力演算要素２２ａのアンド回路３０ａ２に論理値「１」を出力する。
【００４２】
出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１の出力、及びアンド回路３０ａ１の出力は、オア回路３１ａ１に入力され、オア回路３１ａ１の出力が論理値「１」であるときに１号線の開閉器１５ａ１を開放する。同様に、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２の出力、及びアンド回路３０ａ２の出力は、オア回路３１ａ２に入力され、オア回路３１ａ２の出力が論理値「１」であるときに２号線の開閉器１５ａ２を開放する。
【００４３】
これにより、出力演算要素２２ａのオア回路３１ａ１（または３１ａ２）は、回線選択リレー１３ａの短絡回線選択リレー要素２３ａ及び方向リレー要素２０ａの双方が動作したとき、または、回線選択リレー１３ａの地絡回線選択リレー要素２７ａ及び方向リレー要素２０ａの双方が動作したときに、事故回線の開閉器１５ａ１（または１５ａ２）を開放する。従って、保護対象区間の外部短絡事故や外部地絡事故では動作せず、保護対象区間内の短絡事故や地絡で動作することになる。
【００４４】
図５は、送電線の保護対象区間外（負荷側）に事故が発生したときの図２に示した実施例１の回線選択継電装置の動作説明図であり、図５（ａ）は実施例１の回線選択継電装置を適用した系統構成図、図５（ｂ）は回線選択継電装置の動作ブロック図である。
【００４５】
図５（ａ）に示すように、並行２回線送電線の保護対象区間外（負荷側）で短絡事故が発生したときは、１号線１Ｌの電流Ｉ１及び２号線２Ｌの電流Ｉ２は平衡しているので、保護対象区間の両端部に設置された回線選択継電装置１１ａ、１１ｂの回線選択リレー要素１３ａ、１３ｂ（１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１及び２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２）は不動作である。
【００４６】
また、方向リレー要素２０ａ、２０ｂ（１号線短絡方向リレー要素２６ａ１及び２号線短絡方向リレー要素２６ａ２）は保護対象区間内の方向に電流が流れ込んでいるので、短絡位置の方向は保護対象区間内であると判定し、出力は論理値「１」である。
【００４７】
図５（ｂ）は図２に示した電源側の回線選択継電装置１１ａの回線選択リレー要素１３ａ、方向リレー要素２０ａ、出力演算要素２２ａの動作状態を示している。並行２回線送電線の保護対象区間外において短絡事故が発生しているので、１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１、２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２のいずれも不動作であり、出力は論理値「０」である。一方、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１及び２号線短絡方向リレー要素２６ａ２は保護対象区間内の方向に電流が流れているので、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１及び２号線短絡方向リレー要素２６ａ２は動作し、出力は論理値「１」である。
【００４８】
出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１は、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１の出力が論理値「１」であっても１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１の出力が論理値「０」であるので、１号線の開閉器１５ａ１にはトリップ指令は出力しない。同様に、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２は、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２の出力が論理値「１」であっても２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２の出力が論理値「０」であるので、２号線の開閉器１５ａ２にはトリップ指令は出力しない。
【００４９】
次に、図６は、送電線の保護対象区間内に短絡事故が発生したときの図２に示した実施例１の回線選択継電装置の動作説明図であり、図６（ａ）は実施例１の回線選択継電装置を適用した系統構成図、図６（ｂ）は回線選択継電装置の動作ブロック図である。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、並行２回線送電線の保護対象区間内の１号線１ＬのＦ点で短絡事故が発生したとすると、電源１２から１号線１Ｌに電流Ｉ１が流れ、電源１２から２号線２Ｌの電流Ｉ２は一旦保護対象区間外の負荷母線を経由して短絡事故点Ｆに流れる。電源１２から１号線１Ｌに流れる電流Ｉ１は、電源１２から２号線２Ｌを流れる電流Ｉ２よりも大きいので、回線選択継電装置１１ａにおける回線選択リレー要素１３ａの１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１が動作し、出力は論理値「１」である。一方、２号線短絡選択リレー要素２４ａ２は不動作であり、出力は論理値「０」である。また、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２は保護対象区間の方向に電流が流れているので、短絡位置の方向は保護対象区間内であると判定して動作し、出力は論理値「１」である。
【００５１】
出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１は、１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１の出力が論理値「１」であり、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１の出力が論理値「１」であるので、１号線の開閉器１５ａ１にトリップ指令を出力する。一方、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２は、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２の出力が論理値「１」であっても２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２の出力が論理値「０」であるので、２号線の開閉器１５ａ２にはトリップ指令は出力しない。
【００５２】
このように、送電線の保護対象区間外に短絡事故が発生したときは、実施例１の回線選択継電装置１１ａ、１１ｂは正不動作であり、開閉器１５ａ１、１５ａ２、１５ｂ１、１５ｂ２を開放しない。一方、送電線の保護対象区間内に短絡事故が発生したときは、故障回線の開閉器１５を開放する。
【００５３】
次に、図７は送電線の保護対象区間外（電源側）に短絡事故が発生したときの図２に示した実施例１の回線選択継電装置の動作説明図であり、図７（ａ）は実施例１の回線選択継電装置を適用した系統構成図、図７（ｂ）は回線選択継電装置の動作ブロック図である。
【００５４】
図７（ａ）に示すように、２号線２Ｌに誘導電動機１６が接続されており、並行２回線送電線の保護対象区間外の２号線２ＬのＦ点で短絡事故が発生し、誘導電動機１６から短絡故障点Ｆに事故電流Ｉｓが供給される現象（モータコントリビューション）が生じたとする。
【００５５】
この場合、誘導電動機１６から短絡故障点Ｆに事故電流Ｉｓが供給されるので、２号線２Ｌの計器用変流器１４ａ２に流れる電流の方が１号線１Ｌの計器用変流器１４ａ１に流れる電流よりも大きくなる。このときの事故電流の向きは保護対象区間方向と逆であることから、回線選択継電装置１１ａにおいては、電流の小さい１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１が動作する。つまり、誘導電動機１６が接続されている２号線２Ｌの反対の回線である１号線１Ｌに設置されている１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１にとっては、あたかも自回線内部（前方）に事故があるように見えることになり、１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１が動作し、論理値「１」を出力する。一方、２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２は不動作であり、論理値「０」である。また、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２とも、保護対象区間と逆方向に電流が流れているので、短絡方向リレー要素２６ａは不動作であり、出力は論理値「０」である。
【００５６】
出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ１は、１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１の出力が論理値「１」であり、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１の出力が論理値「０」であるので、１号線短絡回線選択リレー要素２４ａ１が動作したとしても、１号線の開閉器１５ａ１にはトリップ指令は出力しない。一方、出力演算要素２２ａのアンド回路２５ａ２は、２号線短絡回線選択リレー要素２４ａ２の出力が論理値「０」であり、２号線短絡方向リレー要素２６ａ２の出力が論理値「０」であるので２号線の開閉器１５ａ２にはトリップ指令は出力しない。
【００５７】
このように、２号線２Ｌに誘導電動機１６が接続されており、並行２回線送電線の保護対象区間外のＦ点で短絡事故が発生し、誘導電動機１６から短絡故障点Ｆに事故電流Ｉｓが供給されるモータコントリビューションが生じ、１号線短絡選択リレー要素２４ａ１が誤動作しても、１号線短絡方向リレー要素２６ａ１が１号線短絡選択リレー要素２４ａ１の出力を阻止するので、実施例１の回線選択継電装置１１ａは不動作であり、開閉器１５ａ１を開放しない。
【００５８】
以上の説明では、図２に示した実施例１の回線選択継電装置（短絡事故を検出するもの）について説明したが、図３に示した実施例２の回線選択継電装置（地絡事故を検出するもの）、図４に示した実施例３の回線選択継電装置（短絡事故及び地絡事故の双方を検出するもの）に対しても、同様に適用できる。
【００５９】
本発明の実施の形態によれば、送電線に途中分岐する特別高圧需要家の誘導電動機、分散型電源、中性点接地抵抗器から送電線外部（背後）に事故電流が流出し、たとえ回線選択リレー要素が不要動作しても、方向リレー要素（短絡方向リレー要素あるいは地絡方向リレー要素）により回線選択リレー要素の出力を阻止できる。従って、保護対象区間外の短絡事故により、誘導電動機、分散型電源から送電線外部に事故電流が流出しても、また、保護対象区間外の地絡事故により、中性点接地抵抗器から送電線外部に事故電流が流出しても、送電線が不要開放されることはなく不要な停電は生じない。これにより、保護対象区間内の事故検出性能を低下させることなく、保護対象区間外の事故に対して回線選択リレー要素が不要動作しても回線選択リレー要素の出力を阻止し誤動作を防止できる。
【００６０】
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６１】
１１…回線選択継電装置、１２…電源、１３…回線選択リレー要素、１４…計器用変流器、１５…開閉器、１６…誘導電動機、１７…発電機、１８…変圧器、１９…接地抵抗、２０…方向リレー要素、２１…号線方向リレー、２２…出力演算要素、２３…短絡回線選択リレー要素、２４…号線短絡回線選択リレー要素、２５…アンド回路、２６…短絡方向リレー要素、２７…地絡回線選択リレー要素、２８…地絡回線選択リレー要素、２９…地絡方向リレー要素、３０…アンド回路、３１…オア回路、３２…オア回路、３３…負荷
【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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