(57)【要約】【課題】回線選択保護継電方式を主保護に、それに後備保護を設備されている並行２回線送電線において、１回線事故後等による片回線運転時の系統保護の信頼性を向上させること。【解決手段】並行２回線送電線に適用され、主保護として動作する回線選択保護継電装置と、地絡方向継電装置と地絡過電圧継電装置からなる後備保護用継電装置とを有する電力系統保護システムにおいて、後備保護用継電装置の遮断指令遅延用の常用と臨時の２式の遅延手段と、２回線の各遮断器の状態から２回線運用時と１回線運用時を判定する判定手段と、この判定出力で前記２式の遅延手段を切り替える切替手段とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
並行２回線送電線に適用され、主保護として動作する回線選択保護継電装置と、回線選択方式とは異なる方式の後備保護用継電装置とを有する電力系統保護システムであって、
前記後備保護用継電装置の遮断指令遅延用の常用と臨時の２式の遅延手段と、
２回線の各遮断器の状態から２回線運用時と１回線運用時を判定する判定手段と、
この判定出力で前記２式の遅延手段を切り替える切替手段と、
を備えたことを特徴とする電力系統保護システム。
【請求項２】
前記後備保護用継電装置は、地絡方向継電装置と地絡過電圧継電装置からなり、
前記判定手段は、遮断器のパレット接点の状態を入力し、
前記切替手段は、１回線運用に変化した条件で前記遅延手段を臨時側に切り替え、２回線運用に復帰の条件で常用側に切り戻す自動時限切替手段を有することを特徴とする請求項１記載の電力系統保護システム。
【請求項３】
前記２式の遅延手段のうち、常用の遅延手段は、前記回線選択保護継電装置の遮断指令よりも遅く遮断指令が出力されるように遅延時間が設定され、
臨時用の遅延手段は、前記常用の遅延手段の遅延時間よりも短く、前記回線選択保護継電装置の遅延時間と略同一となるように設定されていることを特徴とする請求項２記載の電力系統保護システム。
【請求項４】
遠方からの指令により前記遅延時間の設定変更および前記自動時限切替手段の活殺を実行する手段を備えたことを特徴とする請求項２または３に記載の電力系統保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並行２回線の電力系統において事故等により１回線運用となったときに適切に保護することのできる電力系統保護システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、並行２回線の送電線における回線選択保護継電方式では、回線間の差電流を事故判定に使用するため１回線状態となった場合、この保護方式は自動的にロック状態となる。このため、１回線事故後の片回線運用時や、２回線同時のルート断事故時における１回線への試充電時の保護は、後備保護によることとなる。この後備保護内の地絡保護は、通常地絡方向継電装置（以降ＤＧと略す）と地絡過電圧継電装置（以降ＯＶＧと略す）の出力のＡＮＤ条件に遅延タイマーを挿入したものとなっており、末端からの積み上げにより協調を取っているため、遮断時限が長時限（たとえば２秒程度以上）となる場合がある。
【０００３】
一方、市街地を通過している１１０ｋＶ送電線の地絡事故時は、電気設備技術基準により１秒以内の遮断が義務付けられているため、上記の後備保護による遮断ではこの基準を満たせない場合は、回線選択保護継電方式が使用できず、高価なパルスコード変調式キャリア保護継電装置を採用しなければならない。
【０００４】
従来の回線選択保護継電方式の技術として、特許文献１には、回線選択保護継電器の動作を遅延させるタイマーを複数備え、出力の協調をとる技術が提案されている。また、特許文献２では、併用２回線に使用される回線選択保護継電方式において、事故回線を判定するため技術が提案されている。このどちらも、併用２回線が１回線で運用されるときの問題を解決するものでない。
【０００５】
以下、これら従来の技術に基づいて通常考えられている保護回路について説明する。図４は、回線選択保護継電装置を主保護とし、地絡方向継電装置と地絡過電圧継電装置を後備保護とする電力系統保護システムの出力段の保護回路の機能論理図である。
【０００６】
この図において、回線選択保護継電装置（以降ＳＧと略す）１１は主保護に用いられ、地絡方向継電装置（ＤＧ）１２と地絡過電圧継電装置（ＯＶＧ）１３は後備保護２０として用いられている。ＳＧ１１は、２回線の各遮断器ＣＢ１、ＣＢ２の状態接点Ｊ１、Ｊ２が両方閉状態のＡＮＤ論理Ａ１とさらにＳＧ１１とのＡＮＤ論理Ａ２により使用状態になり、時限タイマーＴ１により時限が調整され、出力のＯＲ論理Ｒ１により該当遮断器を開放する出力がなされる。一方後備保護２０のＤＧ１２とＯＶＧ１３は、ＡＮＤ論理Ａ７によりＡＮＤされ、常用と臨時の条件をＡＮＤ論理Ａ３，Ａ４によりタイマーＴ２か、Ｔ３のどちらかを通し、前記ＯＲ論理Ｒ１を介して出力される。常用／臨時の時限切替手段Ｆ１（以降４３ＳＶＴと略す）の設定入力は、遠方監視制御装置からの遠方制御入力の常用設定信号ＣＬ１、臨時設定信号ＯＰ１と、この保護継電装置に装備された操作部からの常用設定釦ＣＬ２と臨時設定釦ＯＰ２とがあり、常用または臨時同士をＯＲ論理Ｒ２、Ｒ３でＯＲし、それぞれワンショット論理Ｓ１、Ｓ２を介してフリップフロップ論理Ｆ１のセット、リセット端子に入力される。このフリップフロップ論理Ｆ１の臨時の出力を前記ＡＮＤ論理Ａ４に、その否定論理信号をＡ３に入れる。
【０００７】
この回路により、常時の運用（常用）での後備保護動作時は、時限タイマーＴ２の時限（２秒程度）で出力され、外部からの切替指令により臨時側に切り替えた時は、時限タイマーＴ３の時限（１秒以下）で動作する。
【０００８】
このように、１回線運用時、遠方制御による前記遅延タイマーを切り替えて遅延時間を短縮することが可能である。しかしながら、並行２回線の１回線事故時における正常側の片回線は、１回線遮断と同時に回線選択保護はロックされ、事故回線の自動復旧装置による送電線の試充電においても１５秒程度しか時間がなく、この切替操作を人間系で行うことは時間上不可能である。
【特許文献１】実開平３−２６２３９号公報
【特許文献２】実開平５−１８２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、回線選択保護継電方式を主保護とし、それに後備保護を設備されている並行２回線送電線において、１回線事故後や保守などによる１回線運用時に地絡事故が発生したとき、自動的に後備保護回路の遅延タイマーを短縮させ、電気設備技術基準等に規定される時間内に遮断指令を出力することのできる保護機能を有する電力系統保護システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係わる電力系統保護システムは、並行２回線送電線に適用され、主保護として動作する回線選択保護継電装置と、回線選択方式とは異なる方式の後備保護用継電装置とを有する電力系統保護システムであって、前記後備保護用継電装置の遮断指令遅延用の常用と臨時の２式の遅延手段と、２回線の各遮断器の状態から２回線運用時と１回線運用時を判定する判定手段と、この判定出力で前記２式の遅延手段を切り替える切替手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明では、後備保護に常用と臨時の遅延手段を設け、遮断器の状態によって２回線運用か１回線運用かを判定して、自動的に遅延手段を切り替えるようにする。
【００１２】
特に、回線選択保護継電装置を主保護とした場合は、回線ごとの事故検出が可能な地絡方向継電装置や地絡過電圧継電装置を後備保護として用いるのが良く、この場合は、切替手段は、通常は遅延手段を常時側に設定しておき、事故等により１回線運用に変化した条件で遅延手段を臨時側に切り替え、２回線運用に復帰したことを条件に常用側に切り戻す自動時限切替手段を備えるのが好ましい。
【００１３】
また、遮断器状態の入力は、遮断器のパレット接点を直接入力することにより、確実かつ迅速な切替が可能となる。
【００１４】
本発明では、後備保護回路の前記遅延タイマー手段の値を、予め常用では通常の値とし、臨時では電気設備技術基準を満たす短い値としておく。そして前記判定手段により、２回線の各遮断器のパレット接点が両方閉状態の場合は、２回線運用状態と判定して前記時限切替手段を常用状態とし、片方の遮断器のみ閉状態になった場合、時限切替手段を臨時に自動的に切替えることにより、後備保護回路の遮断動作時間を短縮して１回線運用時にも速い事故遮断ができる。
【００１５】
後備保護の遅延時間としては、常時用（常用）の遅延手段は、末端からの時限協調により相手端送電線よりも遅く遮断指令が出力されるように遅延時間を設定し、臨時用の遅延手段は、常時用の遅延手段の遅延時間よりも短く、電技基準以下の遮断となる時限に設定する。
【００１６】
後備保護の遅延時間を常時は、時限協調が取れる時限にし、臨時では、前記電技基準以下の遮断となる時限にし、自動時限切替手段と時限切替手段により２回線運用時での地絡事故における後備保護は、前記常用の２秒程度で動作させ、１回線運用時の地絡事故における後備保護は、臨時の１秒以下で動作させるのが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る電力系統保護システムは、遠方からの指令により前記遅延時間の設定変更および自動時限切替手段の活殺を実行する手段を備えたことを特徴とする。これにより、系統状態の変更に柔軟に対応させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態による電力系統保護システムの機能論理図である。先に説明した図４と同一要素は同一記号を付して説明を省略し、相違点のみを説明する。
【００１９】
図１に示す実施形態は、図４の構成に対して、一点鎖線内に示す追加回路（判定手段）３０を追加したことを主な特徴としている。この判定手段３０は２回線運用か１回線運用かを判定するものである。
この判定手段３０の回路構成について説明すると、２回線のパレットの遮断器の状態Ｊ１、Ｊ２は排他論理Ｘ１に入力され、この出力は本実施形態による自動切替機能の使用・不使用を設定する信号とのＡＮＤ論理Ａ５に入力されている。さらに、ＡＮＤ論理Ａ５の出力は、時限切替手段を構成するフリップフロップ論理Ｆ１の臨時セット入力のＯＲ論理Ｒ２に追加接続されている。一方常用に戻すフリップフロップ論理Ｆ１のリセット入力に繋がるＯＲ論理Ｒ３には、遮断器パレットの閉状態Ｊ１、Ｊ２のＡＮＤ論理Ａ１の出力と自動臨時使用信号とのＡＮＤ論理Ａ６の出力が接続されている。
【００２０】
次に、上記の構成を有する電力系統保護システムの保護回路の作用を図２のタイムチャートを用いて説明する。
【００２１】
２回線の遮断器が両方閉状態の場合、すなわち並行２回線運用状態の場合は、前記時限切替論理Ｆ１は、リセット（常用）状態に設定されており、この出力により後備保護２０の遅延タイマーは、ＡＮＤ論理Ａ３によりタイマーＴ２が使用状態になる。この状態で１回線が事故などで開放されるとパレットの遮断器状態Ｊ１、Ｊ２のどちらかが開放状態の論理０となり、前記排他論理Ｘ１の出力が０から１になる。この出力が自動切替機能使用中であれば、ＡＮＤ論理Ａ５により時限切替論理Ｆ１のＯＲ論理Ｒ２経由でワンショット論理Ｓ１を駆動し、そのワンショット出力で前記時限切替論理Ｆ１をセット状態にする。これにより、ＡＮＤ論理のＡ３，Ａ４を介して使用タイマーがタイマーＴ２からタイマーＴ３へ切り替わる。かくして、１回線運用時は、後備保護２０の遅延タイマーとしてタイマーＴ３が選択される。
【００２２】
次に、この１回線運用状態から事故などが復帰して２回線運用に戻ると、遮断器状態Ｊ１、Ｊ２のＡＮＤ論理Ａ１が「０」から「１」になり、自動切替機能使用中の条件とのＡＮＤ論理Ａ６により時限切替論理Ｆ１のリセット入力のＯＲ論理Ｒ３に入力され、ワンショット論理Ｓ２を通して時限切替論理Ｆ１をリセット（常用と）し、常用運用の時限タイマーＴ２に復帰する。
【００２３】
上記のように判定手段３０を構成し、この判定結果を切替手段２１へ出力することにより、系統の状態変化に対応して自動的に時限を切り替えることのできる自動時限切替手段を実現することができる。
なお、上記の保護回路の判定手段３０は、図３に示すリレーで実現するようにしてもよい。
【００２４】
以上、本実施の形態によれば、時限切替機能に２回線運用か１回線運用かを判定する判定手段を追加することによって、主保護の回線選択保護継電方式が使用できなくなる１回線運用時に、リアルタイムに後備保護の動作時間を電技基準以下の遮断となる時限に切り替えることができる。また、このタイマーＴ２、Ｔ３の整定値を遠方から設定可能にすることにより、系統構成や市街地を通過する送電線の地絡事故に電気設備基準等に準拠した値に簡便に設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電力系統における事故の保護に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態による電力系統保護システムの保護回路の機能論理図である。
【図２】図１の保護回路の動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】図１の判定手段３０のリレーシーケンス図である。
【図４】背景技術による機能論理図である。
【符号の説明】
【００２７】
１１  回線選択保護継電装置
１２  地絡方向継電装置
１３  地絡過電圧継電装置
２０  後備保護遮断指令入力手段
２１  切替手段
３０  判定手段
Ａ１〜Ａ７・・・ＡＮＤ論理  
Ｆ１  フリップフロップ論理
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３・・・ＯＲ論理
Ｓ１，Ｓ２  ワンショット論理
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３  オンディレータイマー
Ｘ１  排他論理
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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