(57)【要約】【課題】母線保護を２系列化しておき、一方の母線に事故が発生した場合でも、他方の母線をも保護することが可能となる。【解決手段】甲母線１２と乙母線１３とを遮断可能に接続する遮断器ＣＢ５と、乙母線１７と甲母線１６とを遮断可能に接続する遮断器ＣＢ１０とを備え、甲母線１２、１６、乙母線１３、１７の夫々の電圧を電圧変成器ＰＴ１〜ＰＴ４により検出し、甲母線１２、甲母線１６の夫々の電流を電流変成器ＣＴ４、ＣＴ５により検出し、電圧変成器及び電流変成器からの検出結果に基づいて、複数の異なる継電機能処理を行い、各継電機能処理の結果に応じて甲母線１２、１６、乙母線１３、１７における地落事故又は短絡事故を事故検出部２３ｅにより検出し、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆは、事故検出部による検出結果に基づいて、遮断指令を生成し第１遮断器、及び／又は、第２遮断器に出力する。【選択図】図２
2015019518.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電力と前記第１電力とは異なる電圧の第２電力とを相互に変換可能な変圧器に接続された母線を保護する母線連絡保護装置であって、
前記第１電力を搬送する第１母線と前記変圧器の１次側巻線に接続された第２母線とを遮断可能に接続する第１遮断器と、
前記変圧器の２次側巻線に接続された第３母線と前記第２電力を搬送する第４母線とを遮断可能に接続する第２遮断器と、
前記第１母線乃至第４母線の夫々の電圧を検出する電圧変成器と、
前記第１母線乃至第４母線の夫々の電流を検出する電流変成器と、
前記電圧変成器及び前記電流変成器からの検出結果に基づいて、複数の異なる継電機能処理を行い、前記各継電機能処理の結果に応じて前記第１母線乃至第４母線における地落事故又は短絡事故を検出する事故検出部と、
前記事故検出部による検出結果に基づいて、遮断指令を生成し前記第１遮断器、及び／又は、前記第２遮断器に出力する遮断制御部と、を備えたことを特徴とする母線連絡保護装置。
【請求項２】
前記事故検出部は、前記変圧器の内部故障を検出した場合には、前記遮断制御部から遮断指令を前記第１遮断器及び前記第２遮断器に出力することを特徴とする請求項１記載の母線連絡保護装置。
【請求項３】
前記事故検出部は、前記第１母線の方向距離に対応して地絡事故又は短絡事故を検出した場合には、前記遮断制御部から遮断指令を前記第１遮断器のみに出力することを特徴とする請求項１記載の母線連絡保護装置。
【請求項４】
前記事故検出部は、前記第４母線の方向距離に対応して短絡事故を検出した場合には、前記遮断制御部から遮断指令を前記第２遮断器のみに出力することを特徴とする請求項１記載の母線連絡保護装置。
【請求項５】
前記事故検出部は、前記第４母線の地絡事故を検出した場合、かつ、前記第３母線の地絡事故を検出した場合、かつ、前記第２母線又は第３母線において前記変圧器の地絡事故ではない場合に、前記遮断制御部から遮断指令を前記第２遮断器のみに出力することを特徴とする請求項１記載の母線連絡保護装置。
【請求項６】
前記事故検出部は、前記第２母線及び第３母線において前記変圧器の地絡事故を検出した場合には、前記遮断制御部から遮断指令を前記第１遮断器及び前記第２遮断器に出力することを特徴とする請求項１記載の母線連絡保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重母線方式の母線構成において、地絡事故や短絡事故を検出した場合に、連絡用遮断器に対して遮断指令を出力して母線を保護するのに好適な母線連絡保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、母線に備えられた母線連絡保護装置は、二重母線構成の連絡用遮断器に対して、送電線の保護機能を備え、送電線の保護リレーが使用できない状況にある場合に母線構成を変更して代替保護として機能するものがある。
特に、母線保護装置・変圧器保護装置が、使用できない状況となった場合に、母線保護のために、隣接する送電線の後備保護によりローカルバックアップ保護遮断し、また連系変圧器を介して故障電流が流入する場合は、変圧器の過電流継電器により保護遮断する必要がある。
従来、母線連絡保護装置としては、二重母線構成の連絡用遮断器に対して１つの装置として設置され、通常送電線の後備保護相当の保護機能を備え、送電線の後備保護リレーが使用出来ない状況にあるとき、母線構成を変更し、その代替保護として機能することを目的とするものが知られている。
【０００３】
また、変圧器保護装置が使用できない状況にある場合、母線構成を変更し、その代替保護として機能させるが、保護方式の違いから、十分な代替保護となっていない。
特許文献１には、主検出手段と事故検出手段との出力に基づいて母線連絡線遮断器へトリップ指令を出力する母線連絡線保護装置が開示されている。母線保護リレーが使用不可の状態にある場合に、母線事故除去を速やかに実施するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５５８３公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１にあっては、変圧器保護リレーが使用不可の状態にある場合に、変圧器事故に対応する点については開示されていない。
特許文献１に開示されている系統概念図（図２）にあっては、変圧器を持たない開閉所のケースに限定して扱っている。このため、変圧器を介在して、ループ系統を含めた電源が介在する一般的な超高圧変電所には適用できない。
超高圧変電所に適用した場合、特許文献１では、主検出手段と事故検出手段との出力に基づいて、その該当の電圧階級の母線連絡線遮断器へトリップ指令を出力するが、変圧器を介した側からの故障電流は供給され続ける（故障電流の大きさによっては、変圧器の保護装置の一部である過電流継電器により遮断器ＣＢが遮断される場合もある）。
特許文献１の解決する課題では、故障除去は、隣接する変電所に設置された送電線後備保護（短絡・地絡距離継電装置の２段保護）により行われることを前提とした提案であり、適用できる系統は、直接接地系（超高圧）の短絡・地絡保護又は、抵抗接地系（１１０ｋＶ・６６ｋＶ）の短絡のみであり、抵抗接地系（１１０ｋＶ・６６ｋＶ）の母線地絡事故には対応できない。
【０００６】
一方、図６に示す第１の従来技術にあっては、Ｐ１箇所に地絡事故があった場合、変圧器Ｔｒ１の２次側巻線の地絡事故時は、１１０ｋＶ側の地絡方向継電機能６７Ｇが動作するが、２２０ｋＶ側の保護装置はいずれのリレーも動作させない。
さらに、変圧器Ｔｒ１の１次側のＰ２箇所に地絡事故があった場合、２２０ｋＶ側の母線連絡保護装置４４Ｇが動作するが、１１０ｋＶ側の方向距離継電機能４４Ｓ（短絡保護用）による保護では困難な場合があり、他のリレーは動作しない。
このように、従来、地絡事故があった母線系列の保護のみを行っていたため、地絡事故がない母線系列側の保護を行えないといった問題があった。
【０００７】
そこで、図６に示すようなＰ１〜Ｐ２箇所に地絡事故があった場合、変圧器Ｔｒ１に対する保護を２系列化することが切望されている。
図７に示す第２の従来技術にあっては、２２０ｋＶの母線のＰ３箇所又はＰ４箇所に事故が発生した場合、甲母線（Ｐ３箇所）、乙母線（Ｐ４箇所）のどちらの事故の場合でも停電となり、広範囲の停電が予想される。
また、隣接する電気所の送電線に対して、方向距離継電機能４４Ｓ、地絡方向距離継電機能４４Ｇの２段保護によるリモートバックアップ保護とする場合、事故を発生している母線の判別が困難となり、事故発生後の系統復旧に支障をきたすといった問題があった。
さらに、リモートバックアップ保護により隣接する電気所の送電線に設けられた遮断器ＣＢが遮断した後は、変圧器を保護するため、過電流継電機能５１Ｐの動作により１１０ｋＶ側からの事故電流の流入を遮断する。しかし、１１０ｋＶ系の背後電源が小さい場合、２２０ｋＶ母線の１線地絡事故では動作できないといった問題があった。
【０００８】
そこで、このような問題を解決するため、母線保護を２系列化することが切望されている。
図８に示す第３の従来技術にあっては、１１０ｋＶの母線のＰ５箇所に事故が発生した場合、甲母線、乙母線のどちらの事故の場合でも停電となり、広範囲の停電が予想される。
また、隣接する電気所の送電線に対して、方向距離継電機能４４Ｓの2段保護、及び地絡方向継電機能６７Ｇによるリモートバックアップ保護とする場合、事故を発生している母線の判別が困難となり、事故発生後の系統復旧に支障をきたすといった問題があった。
さらに、リモートバックアップ保護により隣接する電気所の送電線に設けられた遮断器ＣＢが遮断した後は、変圧器を保護するため、過電流継電機能５１Ｐの動作により２２０ｋＶ側からの事故電流の流入を遮断する。しかし、１１０ｋＶ母線の１線地絡事故では動作できないといった問題があった。
【０００９】
以上のように、二重母線でありながら事故発生母線の判別がつかず、停電の復旧が大きく遅れる恐れがあるといった問題があった。さらに、２次側地絡事故時に１次側遮断を行うには運転員の判断・操作を必要とし、故障事故除去に時間を要し、機器の損傷拡大を招く恐れがあるといった問題があった。
そこで、このような問題を解決するため、母線保護を２系列化することが切望されている。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、母線保護を２系列化しておき、一方の母線に事故が発生した場合でも、他方の母線をも保護することが可能な母線連絡継電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、第１電力と前記第１電力とは異なる電圧の第２電力とを相互に変換可能な変圧器に接続された母線を保護する母線連絡保護装置であって、前記第１電力を搬送する第１母線と前記変圧器の１次側巻線に接続された第２母線とを遮断可能に接続する第１遮断器と、前記変圧器の２次側巻線に接続された第３母線と前記第２電力を搬送する第４母線とを遮断可能に接続する第２遮断器と、前記第１母線乃至第４母線の夫々の電圧を検出する電圧変成器と、前記第１母線乃至第４母線の夫々の電流を検出する電流変成器と、前記電圧変成器及び前記電流変成器からの検出結果に基づいて、複数の異なる継電機能処理を行い、前記各継電機能処理の結果に応じて前記第１母線乃至第４母線における地落事故又は短絡事故を検出する事故検出部と、前記事故検出部による検出結果に基づいて、遮断指令を生成し前記第１遮断器、及び／又は、前記第２遮断器に出力する遮断制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、第１電力を搬送する第１母線と変圧器の１次側巻線に接続された第２母線とを遮断可能に接続する第１遮断器と、変圧器の２次側巻線に接続された第３母線と第２電力を搬送する第４母線とを遮断可能に接続する第２遮断器とを備え、第１母線乃至第４母線の夫々の電圧を電圧変成器により検出し、第１母線乃至第４母線の夫々の電流を電流変成器により検出し、電圧変成器及び電流変成器からの検出結果に基づいて、複数の異なる継電機能処理を行い、各継電機能処理の結果に応じて第１母線乃至第４母線における地落事故又は短絡事故を事故検出部により検出し、遮断制御部は、事故検出部による検出結果に基づいて、遮断指令を生成し第１遮断器、及び／又は、第２遮断器に出力することで、母線保護を２系列化しておき、一方の母線に事故が発生した場合でも、他方の母線をも保護することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る母線連絡保護装置を適用可能な二重母線方式の母線構成を示す母線系統図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る母線連絡保護装置２３の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示す事故検出シーケンス部２３ｅに設けられた論理処理を論理回路化した図である。
【図４】図２に示す母線連絡保護装置２３の動作を説明するための信号の流れを示すフロー、及びフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態に係る母線連絡保護装置を適用可能な二重母線方式の母線構成を示す母線系統図（システム図）である。
【図６】第１の従来技術の構成を示すシステム系統図である。
【図７】第２の従来技術の構成を示すシステム系統図である。
【図８】第３の従来技術の構成を示すシステム系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明は、１次側母線に対する保護機能と２次側母線に対する保護機能とを電圧切り替えなしに同時に使用できる複合装置とし、さらに、それらにより得られる電流・電圧データを用いて、電流差動継電機能（変圧器保護に必要な機能）を加えることで、変圧器保護の代替保護および二重母線の片母線保護および事故母線の判別が可能となる。これにより、母線連絡保護機能と、変圧器保護機能と、一部母線保護機能を有するが、入力変換器・トリップ回路・表示回路は共用とすることを特徴とする。
【００１４】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
図１は本発明の第１実施形態に係る母線連絡保護装置を適用可能な二重母線方式の母線構成を示す母線系統図である。
まず、二重母線方式の母線構成について説明する。２２０ｋＶ系の電力源１１（発電機）と甲母線１２とが遮断器ＣＢ１〜４を介して接続されており、甲母線１２と乙母線１３とが遮断器ＣＢ５を介して接続されている。一方、１１０ｋＶ系の電力源１５（発電機）と甲母線１６とが遮断器ＣＢ６〜９を介して接続されており、甲母線１６と乙母線１７とが遮断器ＣＢ１０を介して接続されている。
２２０ｋＶ系の乙母線１３と１１０ｋＶ系の乙母線１７との間には、２２０ｋＶ系電力と１１０ｋＶ系電力とを相互に変圧可能な変圧器Ｔｒ１が備えられており、変圧器Ｔｒ１の１次側巻線が遮断器ＣＢ１１を介して乙母線１３に接続され、一方、変圧器Ｔｒ１の２次側巻線が遮断器ＣＢ１２を介して乙母線１７に接続されている。同様に、２２０ｋＶ系の甲母線１２と１１０ｋＶ系の甲母線１６との間には、２２０ｋＶ系電力と１１０ｋＶ系電力とを相互に変圧可能な変圧器Ｔｒ２が備えられている。
【００１５】
比率差動継電機能８７Ｔは、変圧器Ｔｒ１の内部故障から変圧器Ｔｒ１を保護する。地絡過電圧継電機能６４Ｖは、抵抗接地系または非接地系統における地絡故障を検出し検出信号［６４Ｖ］を出力する。地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇは、抵抗接地系における地絡故障方向を検出（電流変成器ＣＴからＴｒ方向の故障検出）し検出信号［Ｔ６７Ｇ］を出力する。
２２０ｋＶ系の甲母線１２には電流変成器ＣＴ４が設けられ、１１０ｋＶ系の甲母線１６には電流変成器ＣＴ５が設けられており、電流変成器ＣＴ４、ＣＴ５により検出された夫々の母線電流は母線連絡保護装置２３に入力されている。
【００１６】
ここで、母線連絡保護装置２３に搭載されている保護機能による保護範囲として、２５を第１保護範囲、２６を第２保護範囲、２７を第３保護範囲とする。
比率差動継電機能８７Ｔは、変圧器Ｔｒ１の内部故障から変圧器Ｔｒ１を保護する。すなわち、比率差動継電機能８７Ｔは、電流変成器ＣＴ４〜ＣＴ５から出力される電流Ｉ４〜Ｉ５を参照し、Ｉ４＋Ｉ５＝０である場合には変圧器Ｔｒ１が正常動作している状態であると判断する。一方、Ｉ４＋Ｉ５≠０である場合には変圧器Ｔｒ１に地絡事故又は短絡事故が発生して異常動作している状態であると判断し検出信号［８７Ｔ］を出力する。
【００１７】
地絡過電圧継電機能６４Ｖは、抵抗接地系または非接地系統における地絡故障を検出し検出信号［６４Ｖ］を出力する。
地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇは、抵抗接地系における地絡故障方向を検出（電流変成器ＣＴからＴｒ方向の故障検出）し検出信号［Ｔ６７Ｇ］を出力する。
過電流継電機能５１Ｐは、変圧器Ｔｒ１の過負荷保護（１８０％）する機能を有し、Ｔｒ２次側の短絡事故のバックアップを行うため、変圧器Ｔｒ１の過負荷（１８０％）を検出し検出信号［５１Ｐ］を出力する。
なお、上述した各継電機能の出力は正論理で出力されることとして扱う。例えば、ある継電機能が地絡事故を検出した場合に論理１を出力し、地絡事故から復帰した場合に論理０を出力することとする。
【００１８】
次に、図２は本発明の第１実施形態に係る母線連絡保護装置２３の構成を示すブロック図である。
図２においては、母線構成を概略的に示している。図２に示す電圧変成器ＰＴ１〜ＰＴ４は、甲母線１２、乙母線１３、甲母線１６、乙母線１７に夫々に配置されている。これらの電圧変成器ＰＴ１〜４は、超高電圧（２２０ｋＶ、１１０ｋＶ）の１次値を検出し、２次値（１１０Ｖ）を出力する。
図２に示す電流変成器ＣＴ４〜ＣＴ５は、甲母線１２、甲母線１６に夫々に配置されている。これらの電流変成器ＣＴ４〜ＣＴ５は、超高電流（２０００Ａ）の１次値を検出し、２次値を出力する。
【００１９】
母線連絡保護装置２３は、第１入力変換器２３ａ、第２入力変換器２３ｂ、Ａ／Ｄ変換器２３ｃ、継電機能演算部２３ｄ、事故検出シーケンス部２３ｅ、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆを備えている。
第１入力変換器２３ａは、電圧変成器ＰＴ１〜ＰＴ２が検出した２次値である交流電圧を夫々に入力し、直流電圧に変換する。また、第１入力変換器２３ａは、電流変成器ＣＴ４が検出した２次値である交流電流を入力し、直流電圧値に変換する。
第２入力変換器２３ｂは、電圧変成器ＰＴ３〜ＰＴ４が検出した２次値である交流電圧を夫々に入力し、直流電圧に変換する。また、第２入力変換器２３ｂは、電流変成器ＣＴ５が検出した２次値である交流電流を入力し、直流電圧値に変換する。
Ａ／Ｄ変換器２３ｃは、第１入力変換器２３ａ及び第２入力変換器２３ｂにより変換された直流電圧、直流電圧をデジタル量に変換する。
【００２０】
継電機能演算部２３ｄは、デジタル入力値を主保護部、後備保護部など各々で目的にあった計算を行う。継電機能演算部２３ｄは、母線保護リレー（遮断器ＣＢ）のバックアップ機能を一体化して備えており、変圧器Ｔｒ１を保護するための処理により複数台ある変圧器Ｔｒ２〜Ｔｒｎに設けられた保護リレー（遮断器ＣＢ）のバックアップを行え、夫々の変圧器Ｔｒ保護リレー（遮断器ＣＢ）を２系列設置することなく、変圧器Ｔｒの保護リレー（遮断器ＣＢ）が使用不可になった場合の対応ができる。
継電機能演算部２３ｄは、図１に示す方向距離継電機能４４Ｓ、地絡方向距離継電機能４４Ｇ、比率差動継電機能８７Ｔ、地絡過電圧継電機能６４Ｖ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇ、過電流継電機能５１Ｐ、地絡方向継電機能６７Ｇを備えている。
【００２１】
事故検出シーケンス部２３ｅは、事故検出を行うための論理処理を行う。なお、事故検出シーケンス部２３ｅの詳細については図３に示す。
Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆは、事故検出シーケンス部２３ｅから出力された論理演算結果を示すデータを直流出力（トリガ−）に変換し、１１０ｋＶ母線連絡遮断器を遮断させるための遮断指令を遮断器ＣＢ１０に出力する。また、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆは、デジタルデータを直流出力（トリガ−）に変換し、２２０ｋＶ母線連絡遮断器を遮断させるための遮断指令を遮断器ＣＢ５に出力する。
なお、図２に示す継電機能演算部２３ｄ、事故検出シーケンス部２３ｅ、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）により構成されている。ＣＰＵは、ＨＤＤからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＨＤＤからプログラム（処理モジュール）を読み出し、各種処理を実行する。なお、継電機能演算部２３ｄに設けられた継電機能についての処理機能は、夫々にソフトウエアモジュールにおいて実行される。
【００２２】
図３は、図２に示す事故検出シーケンス部２３ｅに設けられた論理処理を論理回路化した図である。
事故検出シーケンス部２３ｅは、その前段である継電機能演算部２３ｄ（図２）に備えられた方向距離継電機能４４Ｓ、地絡方向距離継電機能４４Ｇ、比率差動継電機能８７Ｔ、地絡過電圧継電機能６４Ｖ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇ、過電流継電機能５１Ｐ、地絡方向継電機能６７Ｇによる検出結果を入力する。
【００２３】
次に、図３に示す論理回路を参照して、事故検出シーケンス部２３ｅによる故障検出処理について説明する。なお、図３は特別な場合を除き正論理で示されている。
（１）遮断指令［Ｓ１１］の生成
ここでは、２２０ｋＶ乙母線１３の保護、１１０ｋＶ乙母線１７の保護、変圧器Ｔｒ１の内部保護を対象としている。
比率差動継電機能８７Ｔから検出信号［８７Ｔ］が論理１で入力された場合、遮断データ［Ｓ１１］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、比率差動継電機能８７Ｔにより変圧器Ｔｒ１の内部故障を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ５（第１遮断器）に出力することで、乙母線１３、変圧器Ｔｒ１を保護することができる。
【００２４】
（２）遮断指令［Ｓ１３］の生成
ここでは、１１０ｋＶ乙母線１７の保護を対象とし、変圧器Ｔｒ１向け地絡方向リレーによる１１０ｋＶ／２２０ｋＶ両母線連絡に用いる遮断器ＣＢの遮断を行う。
地絡過電圧継電機能６４Ｖから検出信号［６４Ｖ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、かつ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇから検出信号［Ｔ６７Ｇ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、ＡＮＤ２から論理１がタイマＴＬ４に入力され、タイマＴＬ４に予め設定された時間（例えば０．１秒）を経過した後に、遮断データ［Ｓ１３］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、地絡過電圧継電機能６４Ｖ及び地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇにより、乙母線１３（第２母線）及び乙母線１７（第３母線）において変圧器Ｔｒ１の地絡事故を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ５（第１遮断器）に出力することで、乙母線１３を保護することができる。
【００２５】
（３）遮断指令［Ｓ２１］の生成
ここでは、２２０ｋＶ乙母線１３の保護、１１０ｋＶ乙母線１７の保護、変圧器Ｔｒ１の内部保護を対象としている。
上述した（１）と同様に、比率差動継電機能８７Ｔから検出信号［８７Ｔ］が論理１で入力された場合、遮断データ［Ｓ２１］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、比率差動継電機能８７Ｔにより変圧器Ｔｒ１の内部故障を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ１０（第２遮断器）に出力することで、乙母線１７、変圧器Ｔｒ１を保護することができる。
【００２６】
（４）遮断指令［Ｓ２４］の生成
ここでは、１１０ｋＶ乙母線１７の保護を対象とし、変圧器Ｔｒ１向け地絡方向リレーによる１１０ｋＶ／２２０ｋＶ両母線連絡に用いる遮断器ＣＢの遮断を行う。
地絡過電圧継電機能６４Ｖから検出信号［６４Ｖ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、かつ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇから検出信号［Ｔ６７Ｇ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、ＡＮＤ２から論理１がタイマＴＬ４に入力され、タイマＴＬ４に予め設定された時間（例えば０．１秒）を経過した後に、遮断データ［Ｓ２４］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、地絡過電圧継電機能６４Ｖ及び地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇにより、乙母線１３（第２母線）及び乙母線１７（第３母線）において変圧器Ｔｒ１の地絡事故を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ１０（第２遮断器）に出力することで、乙母線１７、変圧器Ｔｒ１を保護することができる。
【００２７】
図４は、図２に示す母線連絡保護装置２３の動作を説明するための信号の流れを示すフロー、及びフローチャートである。
まず、図２に示すように、甲母線１２、乙母線１３、甲母線１６、乙母線１７に夫々に配置されている電圧変成器ＰＴ１〜ＰＴ４は、超高電圧（２２０ｋＶ、１１０ｋＶ）の１次値を検出し、２次値（１１０Ｖ）を夫々に出力する。図２に示すように、甲母線１２、甲母線１６に夫々に配置されている電流変成器ＣＴ４〜ＣＴ５は、超高電流（２０００Ａ）の１次値を検出し、２次値を夫々に出力する。
次いで、第１入力変換器２３ａは、電圧変成器ＰＴ１〜ＰＴ２が検出した２次値である交流電圧を夫々に入力し、直流電圧に変換する。また、第１入力変換器２３ａは、電流変成器ＣＴ４が検出した２次値である交流電流を入力し、直流電圧値に変換する。
【００２８】
一方、第２入力変換器２３ｂは、電圧変成器ＰＴ３〜ＰＴ４が検出した２次値である交流電圧を夫々に入力し、直流電圧に変換する。また、第２入力変換器２３ｂは、電流変成器ＣＴ５が検出した２次値である交流電流を入力し、直流電圧値に変換する。
まず、ステップＳ５では、Ａ／Ｄ変換器２３ｃは、第１入力変換器２３ａ及び第２入力変換器２３ｂにより変換された直流電圧を入力し、所定のサンプリング周波数でサンプリングしてデジタル量に変換する。
この結果、甲母線１２、乙母線１３、甲母線１６、乙母線１７に夫々に配置されている電圧変成器ＰＴ１〜ＰＴ４により検出された後の２次値に対応するデータ、及び甲母線１２、甲母線１６に夫々に配置されている電流変成器ＣＴ４〜ＣＴ５により検出された後の２次値に対応するデータが継電機能演算部２３ｄに入力される。
【００２９】
次いで、ステップＳ１０では、継電機能演算部２３ｄは、デジタル入力値を主保護部、後備保護部など各々で目的にあった計算を行う。
すなわち、継電機能演算部２３ｄでは、上述した方向距離継電機能４４Ｓ、地絡方向距離継電機能４４Ｇ、比率差動継電機能８７Ｔ、地絡過電圧継電機能６４Ｖ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇ、過電流継電機能５１Ｐ、地絡方向継電機能６７Ｇ、地絡過電圧継電機能６４Ｃにより各処理が行われ、検出信号が事故検出シーケンス部２３ｅに出力される。
これに対して、事故検出シーケンス部２３ｅによる故障検出処理として、上述した（１）遮断指令［Ｓ１１］〜（７）遮断指令［Ｓ２４］の生成が行われる。
【００３０】
次いで、ステップＳ１５では、事故検出シーケンス部２３ｅによる故障検出処理、すなわち、上述した（１）遮断指令［Ｓ１１］〜（７）遮断指令［Ｓ２４］の生成が行われ、計算結果としてリレー動作を示す結果があるか否かを判断する。ここでいうリレー動作とは、上述した各種の継電機能による動作である。計算結果としてリレー動作を示す結果がある場合にステップＳ２０に進む。一方、計算結果としてリレー動作を示す結果がない場合にステップＳ５に戻り、上述した処理を繰り返す。
次いで、ステップＳ２０では、計算結果としてリレー動作を示す結果がある場合、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆは、デジタルデータを直流出力（トリガ）に変換し、２２０ｋＶ母線連絡遮断器を遮断させるための遮断指令を遮断器ＣＢ５に出力する、又は１１０ｋＶ母線連絡遮断器を遮断させるための遮断指令を遮断器ＣＢ１０に出力する。
次いで、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を受け付けた遮断器ＣＢ５は、甲母線１２と乙母線１３との接続を遮断する。一方、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を受け付けた遮断器ＣＢ１０は、甲母線１６と乙母線１７との接続を遮断する。
【００３１】
このように、第１電力を搬送する甲母線１２と変圧器Ｔｒ１の１次側巻線に接続された乙母線１３とを遮断可能に接続する遮断器ＣＢ５と、変圧器Ｔｒ１の２次側巻線に接続された乙母線１７と第２電力を搬送する甲母線１６とを遮断可能に接続する遮断器ＣＢ１０とを備え、甲母線１２、１６、乙母線１３、１７の夫々の電圧を電圧変成器ＰＴ１〜ＰＴ４により検出し、甲母線１２、甲母線１６の夫々の電流を電流変成器ＣＴ４、ＣＴ５により検出し、電圧変成器及び電流変成器からの検出結果に基づいて、複数の異なる継電機能処理を行い、各継電機能処理の結果に応じて甲母線１２、１６、乙母線１３、１７における地落事故又は短絡事故を事故検出部２３ｅにより検出し、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆは、事故検出部による検出結果に基づいて、遮断指令を生成し第１遮断器、及び／又は、第２遮断器に出力する。
これにより、母線保護を２系列化しておき、一方の母線に事故が発生した場合でも、他方の母線をも保護することが可能になる。
【００３２】
この結果、従来の１次側母線連絡保護装置と２次側母線連絡保護装置とを電圧切り替えなしに同時に使用できる複合装置（母線連絡保護装置２３）として構成でき、電流データ及び電圧データを用いて電流差動継電機能を加えることで、変圧器Ｔｒ１の保護、変圧器の代替保護、二重母線の片母線保護、及び事故母線の判別が可能となる。
従って、系統運用における信頼度を向上することができ、運転員の負担軽減が図れ、保護装置運用検討の効率化が図れ、事故発生時に二重母線のうちの故障母線の特定ができ、母線保護装置及び変圧器保護装置を２系列化する費用に対して低コストに構築することができる。
【００３３】
＜第２実施形態＞
図５は本発明の第２実施形態に係る母線連絡保護装置を適用可能な二重母線方式の母線構成を示す母線系統図（システム図）である。
第２実施形態は、母線保護が使用出来ない場合に、本発明の装置を用いて、母線１２、１３、１６、１７を保護することであり、基本的な説明は、第１実施形態の内容と同じであるが、Ｔｒ２が接続される母線がＴｒ１と同じ構成となり、一括保護する形態とする。
【００３４】
次に、図３に示す論理回路を参照して、図２に示す事故検出シーケンス部２３ｅによる故障検出処理について説明する。
（１）遮断指令［Ｓ１１］の生成
ここでは、２２０ｋＶ乙母線１３の保護、１１０ｋＶ乙母線１７の保護、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２の内部保護を対象としている。
比率差動継電機能８７Ｔから検出信号［８７Ｔ］が論理１で入力された場合、遮断データ［Ｓ１１］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部３１ｅは、比率差動継電機能８７Ｔにより変圧器Ｔｒ１の内部故障を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ５（第１遮断器）に出力することで、乙母線１３、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２を保護することができる。
【００３５】
（２）遮断指令［Ｓ１２］の生成
ここでは、２２０ｋＶ甲母線１２の保護を対象とし、最小リーチ整定の運用を行う。
方向距離継電機能４４Ｓから検出信号［４４Ｓ］が論理１でＯＲ１に入力された場合、又は、地絡方向距離継電機能４４Ｇから検出信号［４４Ｇ］が論理１でＯＲ１に入力された場合、ＯＲ１から論理１がタイマＴＬ１に入力され、タイマＴＬ１に予め設定された時間（例えば１秒）を経過した後に、遮断データ［Ｓ１２］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。なお、タイマＴＬ１は、主保護・後備１段の動作待ちタイマである。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、方向距離継電機能４４Ｓまたは地絡方向距離継電機能４４Ｇにより、甲母線１２（第１母線）の方向距離に対応して地絡事故又は短絡事故を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ５（第１遮断器）のみに出力することで、甲母線１２を保護することができる。
【００３６】
（３）遮断指令［Ｓ１３］の生成
ここでは、１１０ｋＶ乙母線１７の保護を対象とし、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２向け地絡方向リレーによる１１０ｋＶ／２２０ｋＶ両母線連絡に用いる遮断器ＣＢの遮断を行う。
地絡過電圧継電機能６４Ｖから検出信号［６４Ｖ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、かつ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇから検出信号［Ｔ６７Ｇ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、ＡＮＤ２から論理１がタイマＴＬ４に入力され、タイマＴＬ４に予め設定された時間（例えば０．１秒）を経過した後に、遮断データ［Ｓ１３］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、地絡過電圧継電機能６４Ｖ及び地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇにより、乙母線１７（第３母線）において地絡事故を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ５（第１遮断器）に出力することで、乙母線１７、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２を保護することができる。
【００３７】
（４）遮断指令［Ｓ２１］の生成
ここでは、２２０ｋＶ乙母線１３の保護、１１０ｋＶ乙母線１７の保護、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２の内部保護を対象としている。
上述した（１）と同様に、比率差動継電機能８７Ｔから検出信号［８７Ｔ］が論理１で入力された場合、遮断データ［Ｓ２１］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、比率差動継電機能８７Ｔにより変圧器Ｔｒ１の内部故障を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ１０（第２遮断器）に出力することで、乙母線１７、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２を保護することができる。
【００３８】
（５）遮断指令［Ｓ２２］の生成
ここでは、１１０ｋＶ甲母線１６の保護を対象とし、最小リーチ整定の運用、ＯＶＧ遮断回路の活用を行う。
方向距離継電機能４４Ｓから検出信号［４４Ｓ］が論理１で入力された場合、論理１がタイマＴＬ２に入力され、タイマＴＬ２に予め設定された時間（例えば１秒）を経過した後に、遮断データ［Ｓ２２］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。なお、タイマＴＬ２は、主保護・後備１段の動作待ちタイマである。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、方向距離継電機能４４Ｓにより甲母線１６（第４母線）の方向距離に対応して短絡事故を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ１０（第２遮断器）のみに出力することで、甲母線１６を保護することができる。
【００３９】
（６）遮断指令［Ｓ２３］の生成
ここでは、１１０ｋＶ甲母線１６の保護を対象とし、最小リーチ整定の運用、ＯＶＧ遮断回路の活用を行う。
地絡方向継電機能６７Ｇから検出信号［６７Ｇ］が論理１でＡＮＤ１に入力された場合、かつ、地絡過電圧継電機能６４Ｖから検出信号［６４Ｖ］が論理１でＡＮＤ１に入力された場合、かつ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇから検出信号［Ｔ６７Ｇ］が論理０でＮＯＴ１に入力され、このときＮＯＴ１から論理１がＡＮＤ１に入力された場合、ＡＮＤ１から論理１がタイマＴＬ３に入力され、タイマＴＬ３に予め設定された時間（例えば１秒）を経過した後に、遮断データ［Ｓ２３］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、地絡方向継電機能６７Ｇにより甲母線１６（第４母線）の地絡事故を検出した場合、かつ、地絡過電圧継電機能６４Ｖにより乙母線１７（第３母線）の地絡事故を検出した場合、かつ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇにより乙母線１７（第３母線）において変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２の地絡事故ではない場合に、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ１０（第２遮断器）のみに出力することで、甲母線１６を保護することができる。
【００４０】
（７）遮断指令［Ｓ２４］の生成
ここでは、１１０ｋＶ乙母線１７の保護を対象とし、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２向け地絡方向リレーによる１１０ｋＶ／２２０ｋＶ両母線連絡に用いる遮断器ＣＢの遮断を行う。
地絡過電圧継電機能６４Ｖから検出信号［６４Ｖ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、かつ、地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇから検出信号［Ｔ６７Ｇ］が論理１でＡＮＤ２に入力された場合、ＡＮＤ２から論理１がタイマＴＬ４に入力され、タイマＴＬ４に予め設定された時間（例えば０．１秒）を経過した後に、遮断データ［Ｓ２４］を生成してＤ／Ｏ遮断制御部２３ｆに出力する。
このように、事故検出シーケンス部２３ｅは、地絡過電圧継電機能６４Ｖ及び地絡方向継電機能Ｔ６７Ｇにより、乙母線１７（第３母線）において地絡事故を検出した場合には、Ｄ／Ｏ遮断制御部２３ｆから遮断指令を遮断器ＣＢ１０（第２遮断器）に出力することで、乙母線１７、変圧器Ｔｒ１、変圧器Ｔｒ２を保護することができる。
この結果、系統運用における信頼度を向上することができる。また、運転員の負担軽減を図ることができる。さらに、従来の変圧器保護装置を２系列化するのに必要な費用に対し、本実施形態では、大幅に低コスト（２０％程度）で構築することができる。
【符号の説明】
【００４１】
ＣＢ１〜ＣＢ１６…遮断器、ＣＴ１〜ＣＴ８…電流変成器、ＰＴ１〜ＰＴ４…電圧変成器ＰＴ、Ｔｒ１…変圧器、Ｔｒ２…変圧器、１１…電力源、１２…甲母線、１３…乙母線、１５…電力源、１６…甲母線、１７…乙母線、２３…母線連絡保護装置、２３ａ…第１入力変換器、２３ｂ…第２入力変換器、２３ｃ…Ｄ変換器、２３ｄ…継電機能演算部、２３ｅ…事故検出シーケンス部、２３ｆ…Ｄ／Ｏ遮断制御部、３１…Ｔｒ１保護装置、３２…Ｔｒ２保護装置、４４Ｇ…地絡方向距離継電機能、４４Ｓ…方向距離継電機能、５１Ｐ…過電流継電機能、６４Ｃ…地絡過電圧継電機能、６４Ｖ…地絡過電圧継電機能、６７Ｇ…地絡方向継電器、Ｔ６７Ｇ…地絡方向継電機能、８７Ｔ…比率差動継電機能
【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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