(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１母線と第２母線との間に直列に接続された常時閉の２つの遮断器と、上記第１母線と上記第１母線側の上記遮断器及び上記第２母線と上記第２母線側の上記遮断器との間それぞれに設置された電流変成器と、上記２つの遮断器の間に接続された送電線と、上記送電線の電圧を取り出す電圧変成器とを備えた１．５ＣＢ母線系統に接続され、上記１．５ＣＢ送電系統を事故から保護するための距離リレー装置において、
上記１．５ＣＢ母線系統とそれに接続される送電線上に発生した事故による上記２つの電流変成器に流れる事故電流の二次側電流の合成電流と、上記電圧変成器の二次側電圧とが入力され、上記距離リレー装置の設置点から上記事故の発生点までのインピーダンスを演算する距離演算手段と、
上記事故の発生点が前方方向か後方方向かを電流波形の向きから演算し、前方方向の信号を出力する方向演算手段と、
上記二次側電流の急変を検出する電流急変検出手段と、
上記方向演算手段の演算が後方方向の場合の信号を出力する信号反転手段とを備え、
上記距離演算手段の出力が所定の値以下であり、上記前方方向の信号が上記方向演算手段から出力された場合に上記２つの遮断器を開とする信号を出力し、
上記電流急変検出手段が二次側電流の急変を検出した後、上記２つの電流変成器が上記事故電流により飽和するまでの間の所定の時間の間、上記信号反転手段から後方方向の信号を検出した場合に、上記２つの遮断器を開とする信号を出力させないようにするロック信号を出力することを特徴とする距離リレー装置。
【請求項２】
第１母線と第２母線との間に直列に接続された常時閉の２つの遮断器と、上記第１母線と上記第１母線側の上記遮断器及び上記第２母線と上記第２母線側の上記遮断器との間それぞれに設置された電流変成器と、上記２つの遮断器の間に接続された送電線と、上記送電線の電圧を取り出す電圧変成器とを備えた１．５ＣＢ母線系統に接続され、上記１．５ＣＢ送電系統を事故から保護するための距離リレー装置において、
上記１．５ＣＢ母線系統とそれに接続される送電線上に発生した事故による上記２つの電流変成器に流れる事故電流の二次側電流の合成電流と、上記電圧変成器の二次側電圧とが入力され、上記距離リレー装置の設置点から上記事故の発生点までのインピーダンスを演算する距離演算手段と、
上記事故の発生点が前方方向か後方方向かを演算し、前方方向の信号を出力する方向演算手段と、
上記二次側電流の急変を検出する電流急変検出手段と、
上記２つの電流変成器それぞれの二次側電流の位相を検出し、上記検出した二次側電流の位相が同相か逆相かを判定し逆相の場合に後方方向の信号を出力する外部故障検出手段とを備え、
上記距離演算手段の出力が所定の値以下であり、上記前方方向の信号が上記方向演算手段から出力された場合に上記２つの遮断器を開とする信号を出力し、
上記電流急変検出手段が二次側電流の急変を検出した後、上記２つの電流変成器が上記事故電流により飽和するまでの間の所定の時間の間、上記外部故障検出手段から後方方向の信号を検出した場合に、上記２つの遮断器を開とする信号を出力させないようにするロック信号を出力することを特徴とする距離リレー装置。
【請求項３】
第１母線と第２母線との間に直列に接続された常時閉の２つの遮断器と、上記第１母線と上記第１母線側の上記遮断器及び上記第２母線と上記第２母線側の上記遮断器との間それぞれに設置された電流変成器と、上記２つの遮断器の間に接続された送電線と、上記送電線の電圧を取り出す電圧変成器とを備えた１．５ＣＢ母線系統に接続され、上記１．５ＣＢ送電系統を事故から保護するための距離リレー装置において、
上記１．５ＣＢ母線系統とそれに接続される送電線上に発生した事故による上記２つの電流変成器に流れる事故電流の二次側電流の合成電流と、上記電圧変成器の二次側電圧とが入力され、上記距離リレー装置の設置点から上記事故の発生点までのインピーダンスを演算する距離演算手段と、
上記事故の発生点が前方方向か後方方向かを演算し、前方方向の信号を出力する方向演算手段と、
上記二次側電流の急変を検出する電流急変検出手段と、
上記２つの電流変成器それぞれの二次側電流の値を検出し、上記検出した二次側電流の同時間における瞬時値の積を演算して上記演算した積が負になっている場合に後方方向の信号を出力する外部故障検出手段とを備え、
上記距離演算手段の出力が所定の値以下であり、上記前方方向の信号が上記方向演算手段から出力された場合に上記２つの遮断器を開とする信号を出力し、
上記電流急変検出手段が二次側電流の急変を検出した後、上記２つの電流変成器が上記事故電流により飽和するまでの間の所定の時間の間、上記外部故障検出手段から後方方向の信号を検出した場合に、上記２つの遮断器を開とする信号を出力させないようにするロック信号を出力することを特徴とする距離リレー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、１．５ＣＢ母線系統に接続される送電線で起こる短絡や地絡事故を検出して、事故を系統から除去して送電系統を保護するための距離リレー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の距離リレー装置においては、１．５ＣＢ母線連絡線に接続された送電線の２つの遮断器（以下、ＣＢという）の外側に配設された２つの電流変成器（以下、ＣＴという）の合成電流と送電線電圧とを使用して距離演算手段による距離演算（事故点から装置までのインピーダンス）及び方向演算手段による方向演算（事故点が前方方向（内部事故）か後方方向（外部事故）かを演算する）を実行して故障箇所を検出し、内部故障（２つのＣＴの間及び送電線における短絡あるいは地絡）の場合に保護リレーを作動させ、外部故障（２つのＣＴの外側における短絡あるいは地絡等の故障）の場合に保護リレーを作動させないような構成としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に記載されたような従来の距離リレー装置においては、外部故障により大電流が流れた場合、ＣＴが飽和して距離演算手段及び方向演算手段が誤検出してＣＢを誤動作させる危険性があるという欠点がある。
【０００４】
すなわち、１．５ＣＢでは、外部故障が発生した場合、２つのＣＴのうちの一方のＣＴに母線貫通故障電流と送電線故障電流が集中し、大電流が流れることにより、大電流が流れたＣＴが飽和を起こしやすくなる傾向にある。上記一方のＣＴは外部流出側のＣＴに相当するので、外部流出側のＣＴのみが飽和し、内部流出側ＣＴである他方のＣＴは飽和しないという現象が生じ、距離リレー装置へ入力される２つの合成電流としては内部流出側ＣＴの電流が優勢となり、外部故障にもかかわらず内部故障と誤認識してＣＢを誤動作させることになる。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−８３８４４号公報（第３−４頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のように、従来の距離リレー装置においては、外部故障時に２つのＣＴのうちの一方のＣＴが飽和した場合、距離リレー装置が誤動作するという問題があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、外部故障時に２つのＣＴのうちの一方のＣＴが飽和した場合に、距離リレー装置が誤動作しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る距離リレー装置は、第１母線と第２母線との間に直列に接続された常時閉の２つの遮断器と、上記第１母線と上記第１母線側の上記遮断器及び上記第２母線と上記第２母線側の上記遮断器との間それぞれに設置された電流変成器と、上記２つの遮断器の間に接続された送電線と、上記送電線の電圧を取り出す電圧変成器とを備えた１．５ＣＢ母線系統に接続され、上記１．５ＣＢ送電系統を事故から保護するための距離リレー装置において、
上記１．５ＣＢ母線系統とそれに接続される送電線上に発生した事故による上記２つの電流変成器に流れる事故電流の二次側電流の合成電流と、上記電圧変成器の二次側電圧とが入力され、上記距離リレー装置の設置点から上記事故の発生点までのインピーダンスを演算する距離演算手段と、
上記事故の発生点が前方方向か後方方向かを電流波形の向きから演算し、前方方向の信号を出力する方向演算手段と、
上記二次側電流の急変を検出する電流急変検出手段と、
上記方向演算手段の演算が後方方向の場合の信号を出力する信号反転手段とを備え、
上記距離演算手段の出力が所定の値以下であり、上記前方方向の信号が上記方向演算手段から出力された場合に上記２つの遮断器を開とする信号を出力し、
上記電流急変検出手段が二次側電流の急変を検出した後、上記２つの電流変成器が上記事故電流により飽和するまでの間の所定の時間の間、上記信号反転手段から後方方向の信号を検出した場合に、上記２つの遮断器を開とする信号を出力させないようにするロック信号を出力するものである。
【０００９】
また、第１母線と第２母線との間に直列に接続された常時閉の２つの遮断器と、上記第１母線と上記第１母線側の上記遮断器及び上記第２母線と上記第２母線側の上記遮断器との間それぞれに設置された電流変成器と、上記２つの遮断器の間に接続された送電線と、上記送電線の電圧を取り出す電圧変成器とを備えた１．５ＣＢ母線系統に接続され、上記１．５ＣＢ送電系統を事故から保護するための距離リレー装置において、
上記１．５ＣＢ母線系統とそれに接続される送電線上に発生した事故による上記２つの電流変成器に流れる事故電流の二次側電流の合成電流と、上記電圧変成器の二次側電圧とが入力され、上記距離リレー装置の設置点から上記事故の発生点までのインピーダンスを演算する距離演算手段と、
上記事故の発生点が前方方向か後方方向かを演算し、前方方向の信号を出力する方向演算手段と、
上記二次側電流の急変を検出する電流急変検出手段と、
上記２つの電流変成器それぞれの二次側電流の位相を検出し、上記検出した二次側電流の位相が同相か逆相かを判定し逆相の場合に後方方向の信号を出力する外部故障検出手段とを備え、
上記距離演算手段の出力が所定の値以下であり、上記前方方向の信号が上記方向演算手段から出力された場合に上記２つの遮断器を開とする信号を出力し、
上記電流急変検出手段が二次側電流の急変を検出した後、上記２つの電流変成器が上記事故電流により飽和するまでの間の所定の時間の間、上記外部故障検出手段から後方方向の信号を検出した場合に、上記２つの遮断器を開とする信号を出力させないようにするロック信号を出力するものである。
【００１０】
また、第１母線と第２母線との間に直列に接続された常時閉の２つの遮断器と、上記第１母線と上記第１母線側の上記遮断器及び上記第２母線と上記第２母線側の上記遮断器との間それぞれに設置された電流変成器と、上記２つの遮断器の間に接続された送電線と、上記送電線の電圧を取り出す電圧変成器とを備えた１．５ＣＢ母線系統に接続され、上記１．５ＣＢ送電系統を事故から保護するための距離リレー装置において、
上記１．５ＣＢ母線系統とそれに接続される送電線上に発生した事故による上記２つの電流変成器に流れる事故電流の二次側電流の合成電流と、上記電圧変成器の二次側電圧とが入力され、上記距離リレー装置の設置点から上記事故の発生点までのインピーダンスを演算する距離演算手段と、
上記事故の発生点が前方方向か後方方向かを演算し、前方方向の信号を出力する方向演算手段と、
上記二次側電流の急変を検出する電流急変検出手段と、
上記２つの電流変成器それぞれの二次側電流の値を検出し、上記検出した二次側電流の同時間における瞬時値の積を演算して上記演算した積が負になっている場合に後方方向の信号を出力する外部故障検出手段とを備え、
上記距離演算手段の出力が所定の値以下であり、上記前方方向の信号が上記方向演算手段から出力された場合に上記２つの遮断器を開とする信号を出力し、
上記電流急変検出手段が二次側電流の急変を検出した後、上記２つの電流変成器が上記事故電流により飽和するまでの間の所定の時間の間、上記外部故障検出手段から後方方向の信号を検出した場合に、上記２つの遮断器を開とする信号を出力させないようにするロック信号を出力するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る距離リレー装置によれば、外部故障時に、ＣＴ飽和による距離リレー装置の誤動作を阻止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
実施の形態１．
まず、外部故障が発生した場合の従来の距離リレー装置における誤動作について図１、図２及び図３で説明する。
【００１３】
図１は、１．５ＣＢ母線連絡線と１．５ＣＢ母線連絡線に接続された距離リレー装置の構成を示すブロック図であり、図２は、外部故障Ｆ１が発生した場合の故障電流の流れを示す図であり、図３は、各ＣＴの二次電流及び一方のＣＴ７が故障電流により飽和した場合における各二次電流の合成電流の波形を説明する図である。
【００１４】
図１に示したように、１．５ＣＢ母線連絡線は、第１母線１と第２母線２との間に３つの常時閉のＣＢ３，４，５が直列に接続され、ＣＢ３とＣＢ４との間に送電線が接続され、ＣＢ３とＣＢ４の外側にそれぞれ送電線の電流を取り出すＣＴ６とＣＴ７が配設され、送電線には送電線の電圧を取り出すＰＴ（電圧変成器）８が設置されている。ＣＴ６及びＣＴ７の二次電流は合成してＰＴ８の二次電圧とともに距離リレー装置１０へ入力される。
【００１５】
距離リレー装置１０は、距離リレーで適用可能なように設計され、ＰＴ８の二次電圧が入力される電圧トランス１１と、ＣＴ６及びＣＴ７の二次電流を合成した合成電流が入力される電流トランス１２と、電圧トランス１１及び電流トランス１２の出力が入力される距離演算手段２０及び方向演算手段２１並びに距離演算手段２０の出力と方向演算手段２１の出力との論理積を演算するＡＮＤ手段２２を備えた距離リレー要素１３とを備えている。
【００１６】
図１に示した距離リレー装置１０の動作を図２及び図３に基づき説明する。
図２に示したように、第２母線２上のＦ１に短絡または地絡の故障が発生すると、Ｆ１に向かって母線貫通故障電流Ｉ１と送電線故障電流Ｉ３が流れる。ＣＴ６には母線貫通故障電流Ｉ１が流れ、ＣＴ７にはＩ２＝Ｉ１＋Ｉ３が流れ、Ｉ１及びＩ２の二次電流ｉ１及びｉ２の合成電流がＰＴ８の二次電圧ｖとともに距離演算手段２０と方向演算手段２１に入力される。距離演算手段２０は、ｖ／ｉの演算をして距離リレー装置１０の設置点から故障点までのインピーダンスを演算する。方向演算手段２１は、電流波形の向きから故障が前方方向（内部故障）か後方方向（外部故障）かを判定する演算を行う。ＡＮＤ手段２２は、故障点までのインピーダンスが所定の値（整定値）以内であり、故障が前方方向である場合に信号を出力し、ＣＢ３，４を開とする。
【００１７】
図３に示した、母線貫通故障電流Ｉ１の二次電流ｉ１、送電線故障電流Ｉ３の二次電流ｉ３及びｉ２において、ＣＴ７が飽和していない正常状態の場合には、合成電流ｉ＝−ｉ３となり、方向演算手段２１は後方方向と判断し、ＡＮＤ手段２２からの出力はない。
【００１８】
しかし、ＣＴ７が飽和した場合、図３に示したように、ｉ２の斜線部が距離リレー装置１０に入力されなくなり、距離リレー装置１０に入力される合成電流ｉは後方方向と前方方向とを繰り返すことになり、方向演算手段２１で検出する時間が前方方向に掛かる場合には、後方方向であるにもかかわらずＡＮＤ手段２２は誤出力をすることになる。
【００１９】
図４は、本発明に係る距離リレー装置の実施の形態１を示すブロック図であり、距離リレー要素の構成を示している。
【００２０】
この実施の形態１における距離リレー装置の距離リレー要素は、２つのＣＴの合成電流と送電線の電圧から距離リレー装置の設置点から故障点までのインピーダンスを演算する距離演算手段２０と電流波形の向きから故障が前方方向（内部故障）か後方方向（外部故障）かを判定する演算を行う方向演算手段２１に加えて、合成電流ｉの急変を検出する電流急変検出手段２３、故障が発生して合成電流ｉが急変した場合に電流急変検出手段２３が検出した検出信号をＣＴ飽和の継続時間以上のｔ１時間引き延ばす復帰タイマー手段２４、方向演算手段２１の後方方向の信号を反転させて出力する後方方向信号出力手段である信号反転手段２５、復帰タイマー手段２４の信号と信号反転手段２５の信号の論理積を演算するＡＮＤ手段２６、ＡＮＤ手段２６の出力の有無を判定し出力があった場合にＯＮ動作する判定動作タイマー手段２７、判定動作タイマー手段２７の判定信号を１サイクル以上継続させる復帰タイマー手段２８、復帰タイマー手段２８の信号により距離リレー要素の信号をロックするＮＯＴ付ＡＮＤ手段２９を備えている。
【００２１】
図５は、図４の距離リレー要素の動作を示すタイムチャートである。図５におけるＡ〜Ｅは、図４に示したＡ〜Ｅ点におけるＯＮ／ＯＦＦを示している。
外部故障発生時点までは方向演算手段２１の出力Ｂ以外の出力Ａ，Ｃ，Ｄは復帰状態（ＯＦＦ）であり、出力Ｂは負荷電流の向きによって不定な状態である。
【００２２】
故障発生後、距離演算手段２０の出力ＡはＯＮ信号となる。方向演算手段２１の出力Ｂは不定状態から復帰し、ＣＴ飽和発生によりＯＮ，ＯＦＦを交互に繰り返し、この繰り返しはＣＴ飽和が消失するまで継続する。電流急変検出手段２３の出力Ｃは復帰タイマー手段２４によりｔ１の間（ＣＴ飽和が消失するまで）継続している。
【００２３】
方向演算手段２１の出力Ｂが不定状態から復帰して信号反転手段２５の出力と、電流急変検出手段２３の出力とにより、ＡＮＤ手段２６から信号が出力され、判定動作タイマー手段２７はＡＮＤ手段２６からの信号をｔ２時間検出した場合には外部故障と判断し出力信号Ｄ（ロック信号）をＣＴが飽和している期間中出力し、復帰タイマー手段２８は判定動作タイマー手段２７の判定信号（ロック信号）を１サイクル以上継続させる。ｔ２は電流急変検出手段２３の出力時からＣＴが飽和して方向演算手段２１の出力Ｂの繰り返しが始まるまでの間の短い時間に設定される。ｔ３は送電系統の電流電圧の１〜数サイクルに設定し、ＣＴ飽和による方向演算手段２１の出力ＢのＯＮ，ＯＦＦ繰り返し時間以上に信号Ｄのロック信号を引き延ばすことで完全にロックし、ＮＯＴ付ＡＮＤ手段２９がＥ信号を出力しないようにするためのものである。
【００２４】
以上のように、外部故障の場合、電流急変検出手段２３による故障発生検出時に、ＣＴ飽和前に方向演算手段２１の後方方向の信号を信号反転手段２５を介して出力し、電流急変検出手段２３による故障発生の信号と信号反転手段２５の出力とによるＡＮＤ手段２６の出力によりＮＯＴ付ＡＮＤ手段２９の出力をロックし、ＣＴ飽和による距離リレー装置の誤動作を阻止することができる。
【００２５】
実施の形態２．
上記実施の形態１は、２つのＣＴの合成電流の急変と方向演算手段の後方方向の信号を後方方向信号出力手段から出力して距離リレー装置をロックし、後方方向の事故の場合に距離リレー装置から信号を出力させないようにするものであるが、この実施の形態２では、後方方向信号出力手段を２つのＣＴから個別に電流を距離リレー装置に取り込み、取り込んだ相互の電流の位相関係から内部故障、外部故障の故障判定をして後方方向の場合に信号を出力して、外部故障の場合に距離リレー装置から出力しないようにロックするものである。
【００２６】
図６は、１．５ＣＢ母線連絡線と１．５ＣＢ母線連絡線に接続された本発明の距離リレー装置に係る実施の形態２の構成を示すブロック図であり、図７は、図６における外部故障検出手段の構成を示すブロック図である。
【００２７】
図６に示したように、この実施の形態２では、図１に示した距離リレー要素１３及び電圧トランス１１及び電流トランス１２に加えて、ＣＴ６の電流ｉ１が入力される電流トランス１４及びＣＴ７の電流ｉ２が入力される電流トランス１５、電流トランス１４及び電流トランス１５から外部故障を検出する外部故障検出手段１６、外部故障検出手段１６の出力信号（後方方向の信号）があった場合にＮＯＴ付ＡＮＤ手段１８にロック信号を出力する復帰タイマー手段１７を備えている。電流ｉ１と電流ｉ２とは合成されて電流トランス１２に入力され、電流トランス１２の出力は距離リレー要素１３に入力される。
【００２８】
図７に示したように、外部故障検出手段１６は、ＣＴ６の電流ｉ１の位相とＣＴ７の電流ｉ２の位相を検出し電流ｉ１と電流ｉ２とが同相か逆相かを判定して逆相の場合に後方方向の信号を出力する後方方向信号出力手段である位相検出手段３１、電流ｉ１と電流ｉ２の電流急変を検出する電流急変検出手段３２，３３、電流急変検出手段３２，３３の論理和をとるＯＲ手段３４、ＯＲ手段３４から出力される信号を急変信号としてＣＴ飽和期間（ｔ１）の間継続させる復帰タイマー手段３５、位相検出手段３１の出力信号と復帰タイマー手段３５の急変信号の論理積をとるＡＮＤ手段３６、ＡＮＤ手段３６からの出力があったかどうかを確認する判定動作タイマー手段３７を備えている。
【００２９】
図８は、電流ｉ１及び電流ｉ２の位相と位相検出手段３１が出力を行う動作領域とを示しており、図８に示したように電流ｉ１と電流ｉ２が逆相になっている場合に位相検出手段３１が動作する。図７のブロック図における動作について説明する。
位相検出手段３１により、電流ｉ１と電流ｉ２とが同相か逆相かが後述のように判定され、逆相の場合に出力Ｂがなされる。また、電流急変検出手段３２，３３により電流ｉ１及び電流ｉ２のいずれか一方でも電流の急変が検出されるとＯＲ手段３４から信号が出力され、復帰タイマー手段３５は急変信号Ｃを出力する。ＡＮＤ手段３６は逆相の場合に出力される出力Ｂと急変信号Ｃによって信号を出力し、判定動作タイマー手段３７はＡＮＤ手段３６の出力信号をｔ２時間検出した場合にロック信号を図６の復帰タイマー手段１７に出力し、復帰タイマー手段１７はロック信号をｔ３時間引き延ばしてＮＯＴ付ＡＮＤ手段１８に出力する。
【００３０】
判定動作タイマー手段３７のｔ２時間は、電流急変を検出した後、ＣＴ飽和が発生するまでの短い時間に設定する。また、復帰タイマー手段１７のｔ３時間はロック信号がＣＴ飽和中も連続して確実に出力されるように送電系統の電流電圧の１〜数サイクルに設定される。
【００３１】
なお、位相検出手段３１における位相演算には、ＣＴ飽和までの短い時間幅で演算する必要があるので、例えば、電気角３０゜の２サンプリング時間で演算できるようなアルゴリズムを用いる。電気角３０゜サンプリングの場合には、現時点データと３０゜前のデータの２点で演算する下記式（１）のような演算式とする。
【００３２】
【数１】
0004738920.tif 000002
【００３３】
すなわち、Ｉ１（ｔ）＝ｓｉｎωｔ、Ｉ２（ｔ）＝ｓｉｎ（ωｔ＋φ）とすると、Ｉ１（ｔ−Ｔ）は下記式（２）となり、Ｉ２（ｔ−Ｔ）は下記式（３）となり、上記式（１）の左辺は下記式（４）となり、従って、ｃｏｓφ＜０であれば、９０゜＜φ＜２７０゜となり、Ｉ１とＩ２の位相が逆相になることがわかる。
【００３４】
【数２】
0004738920.tif 000003
【００３５】
この実施の形態２によれば、２つのＣＴの電流を個別に入力し、故障発生時の２つのＣＴの二次電流の急変時における位相検出手段３１による２つのＣＴの二次電流の逆相を検出することによって故障が外部故障であると判断され、この判断により距離リレー装置の出力がロックされるので、ＣＴ飽和時における距離リレー装置の誤動作を阻止することができる。
【００３６】
なお、この実施の形態２において、電流急変検出手段３２，３３は上記実施の形態１と同様に、一つにして電流ｉ１及び電流ｉ２の合成電流を検出するようにしてもよい。
【００３７】
実施の形態３．
上記実施の形態２では、後方方向信号出力手段として、電流急変時の２つのＣＴからの二次電流の位相を位相検出手段で演算するものとした。この実施の形態３における後方方向信号出力手段では、電流急変時における２つのＣＴからの二次電流の瞬時値の正負により位相を判定する。
【００３８】
図９は、本発明の距離リレー装置に係る実施の形態３における外部故障検出手段の構成を示すブロック図である。
【００３９】
図９に示したように、この実施の形態３では、上記実施の形態２における図６及び図７における位相検出手段に代えて、後方方向信号出力手段として２つのＣＴからの二次電流ｉ１とｉ２の瞬時値の正負判定を行う瞬時値比較手段４１を備えている。
【００４０】
瞬時値比較手段４１は、同時刻におけるｉ１とｉ２との掛け算により、ｉ１×ｉ２＝εを求め、ε＜０の場合にｉ１とｉ２とが逆相であると判定する。すなわち、故障発生時に、２つのＣＴからの二次電流ｉ１とｉ２が同極性方向へ立ち上がればεは正となり前方方向（内部故障）と判断でき、逆極性方向に立ち上がればεは負となり後方方向（外部故障）と判断できる。この同極性、逆極性の判定は二次電流ｉ１とｉ２の瞬時値の掛け算の正負によって判定することができる。ここで、εとしてはある値以上とし、電流零付近とした場合の位相判定誤りが生じないように考慮する。
【００４１】
判定動作タイマー手段３７のｔ２時間は、電流急変を検出した後、ＣＴ飽和が発生するまでの短い時間に設定する。また、図６における復帰タイマー手段１７のｔ３時間はロック信号がＣＴ飽和中も連続して確実に出力できるように送電系統の電流電圧の１〜数サイクルに設定される。
【００４２】
この実施の形態３によれば、位相演算が簡単であり、かつ、短時間で逆極性の判定ができる。
【００４３】
なお、この実施の形態３において、電流急変検出手段３２，３３は上記実施の形態１と同様に、一つにして電流ｉ１及び電流ｉ２の合成電流を検出するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明に係る距離リレー装置は、１．５ＣＢ母線系統に接続される送電線の電力用保護継電器に有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】１．５ＣＢ母線連絡線と１．５ＣＢ母線連絡線に接続された距離リレー装置の構成を示すブロック図である。
【図２】外部故障Ｆ１が発生した場合の故障電流の流れを示す図である。
【図３】各ＣＴの二次電流及び一方のＣＴ７が故障電流により飽和した場合における各二次電流の合成電流の波形を説明する図である。
【図４】本発明に係る距離リレー装置の実施の形態１を示すブロック図であり、距離リレー要素の構成を示している。
【図５】図４の距離リレー要素の動作を示すタイムチャートである。
【図６】本発明の距離リレー装置に係る実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図７】図６における外部故障検出手段の構成を示すブロック図である。
【図８】電流ｉ１及び電流ｉ２の位相と位相検出手段が出力を行う動作領域とを示す図である。
【図９】本発明の距離リレー装置に係る実施の形態３における外部故障検出手段の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  第１母線、２  第２母線、３，４，５  ＣＢ、６，７  ＣＴ、８  ＰＴ、
１０  距離リレー装置、１１  電圧トランス、１２，１４，１５  電流トランス、
１３  距離リレー要素、１６  外部故障検出手段、
１７，２４，２８，３５  復帰タイマー手段、１８，２９  ＮＯＴ付ＡＮＤ手段、
２０  距離演算手段、２１  方向演算手段、２２，２６，３６  ＡＮＤ手段、
２３  電流急変検出手段、２５  信号反転手段、２７，３７  判定動作タイマー手段、
３１  位相検出手段、３２，３３  電流急変検出手段、３４  ＯＲ手段、
４１  瞬時値比較手段。
【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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