(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の送電線，母線，変圧器などの複数の設備を保護範囲とする後備保護手段を有する上位の保護装置と、前記した個々の各設備毎を保護対象とすると共に当該設備の事故時のみ動作する主検出手段と事故検出手段が共に動作した時に対応する遮断器を引き外す様にした下位の送電線保護装置とを備えた保護システムにおいて、前記主検出手段及び事故検出手段には夫々自動監視手段を設けると共に、前記上位の保護装置と下位の保護装置でする遮断指令出力は下記としたことを特徴とする保護システム。
記
（イ）上位にある後備保護手段８１のみ動作で、下位の送電線保護装置９が不動作の場合、
上位にある後備保護手段からの出力によって、タイマー１６を介して上位遮断器ＣＢ５をトリップ。
（ロ）下位にある主検出手段９１１が事故検出し、同時に事故検出手段９２１が動作した場合、
下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
（ハ）主検出手段９１１に不良が発生した場合、
保護装置に内蔵された自動監視手段９１２によって保護装置不良を検出して論理積回路２３の一方に出力する。この場合の送電線事故では後備保護手段の動作出力が発生するため前記論理積回路が出力し、タイマー２０によって下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
（ニ）事故検出手段９２１が不良の場合
主検出手段９１１は健全であるため事故を検出し、後備保護手段８１の出力と自動監視手段９２２からの事故検出手段不良の出力とで論理積回路２４が出力し、タイマー２１によって下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
但し、タイマー１６，２０，２１の時限は、タイマー１６＞タイマー２０＞タマー２１に設定される。
【請求項２】
電力系統の送電線，母線，変圧器などの複数の設備を保護範囲とする後備保護手段を有する上位の保護装置と、前記した個々の各設備毎を保護対象とすると共に当該設備の事故時のみ動作する主検出手段と事故検出手段が共に動作した時に対応する遮断器を引き外す様にした下位の送電線保護装置とを備えた保護システムにおいて、前記主検出手段及び事故検出手段には夫々自動監視手段を設けると共に、前記上位の保護装置と下位の保護装置でする遮断指令出力は下記としたことを特徴とする保護システム。
記
（イ）上位にある後備保護手段８１のみ動作で、下位の送電線保護装置９が不動作の場合、
上位にある後備保護手段からの出力によって、タイマー１６を介して上位遮断器ＣＢ５をトリップ。
（ロ）下位にある主検出手段９１１が事故検出し、同時に事故検出手段９２１が動作した場合、
この場合は論理積回路２９が出力し、論理和回路２８を介して下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
（ハ）保護装置に不良が発生した場合、
保護装置に内蔵の自動監視手段９１２，９２２によって不良を検出し、それが事故検出部の不良の場合であれば、当該事故設備は主検出部が健全であるため検出可能であり、この場合は後備保護手段の出力と当該設備の事故を検出できる主検出手段の動作と事故検出不良の条件で、論理回路２６が出力し、タイマー２７により下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
但し、タイマー１６，２７の時限は、タイマー１６＞タイマー２７に設定される。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統を保護する保護システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統の電圧階級が低い送電系統や配電系統では送電線，変圧器，母線などの設備を保護する保護装置は、経済性を優先して一系列しか設置されない場合が多い。このような場合の保護システムは、保護設備としては当該設備を保護する保護装置と、当該設備を含んだ複数の設備を保護対象とする後備保護手段を有した保護装置から構成されている。
【０００３】
たとえば配電用変電所では受電用の変圧器，変圧器二次母線，配電線等で構成され、変圧器保護としては変圧器本体保護手段と、変圧器二次側母線，配電線を含めた変圧器二次側事故を検出する後備保護手段を有した保護装置が設備され、配電線保護としては配電線事故を検出する手段を持った保護装置が設備されている。
【０００４】
変圧器二次側の母線は母線事故時は変圧器を含めて停電とせざるを得ないため、変圧器保護装置の後備保護手段で保護している。変圧器の後備保護手段は配電線事故での配電線保護装置と協調をとった時間で、変圧器用遮断器を遮断するように構成されている。
【０００５】
各保護装置は最近ではマイクロコンピュータを使用したディジタル形の保護装置が適用され、自動監視手段により装置不良時を速やかに検出できるようにしている。保護装置に不良が生じた場合は外部に表示，警報を出力すると共に、装置からの遮断出力をロックするか、保護手段をロックするなどの処置をしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
保護装置が１系列しか設置されない保護システムでは、各設備毎を保護対象とする保護装置に不良が生じた場合は当該設備を停止するか、停止できない場合は後備保護装置の時限を短縮して運用している。設備停止を行なう場合は停電を許容するか、迂回路を構成して負荷へ電力を供給する系統操作を行なう必要がある。又、設備停止できない場合の後備保護装置の時限短縮は、装置不良が生じた設備に事故が発生した場合、事故遮断は早くできるが広範囲の停電を生じる可能性がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、保護装置が１系列しかない場合に、その装置に不良が生じた場合に当該設備を停止させず、又、当該設備に事故が発生しても、当該遮断器を後備保護と協調の取れた時間で遮断させ、停電範囲を拡大させない保護システムを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の[請求項１]に係る保護システムは、電力系統の送電線，母線，変圧器などの複数の設備を保護範囲とする後備保護手段を有する上位の保護装置と、前記した個々の各設備毎を保護対象とすると共に当該設備の事故時のみ動作する主検出手段と事故検出手段が共に動作した時に対応する遮断器を引き外す様にした下位の送電線保護装置とを備えた保護システムにおいて、前記主検出手段及び事故検出手段には夫々自動監視手段を設けると共に、前記上位の保護装置と下位の保護装置でする遮断指令出力は下記とした。
記
（イ）上位にある後備保護手段８１のみ動作で、下位の送電線保護装置９が不動作の場合、
上位にある後備保護手段からの出力によって、タイマー１６を介して上位遮断器ＣＢ５をトリップ。
（ロ）下位にある主検出手段９１１が事故検出し、同時に事故検出手段９２１が動作した場合、
下位にある遮断器ＣＢ６をトリップ。
（ハ）主検出手段９１１に不良が発生した場合、
保護装置に内蔵された自動監視手段９１２によって保護装置不良を検出して論理積回路２３の一方に出力する。この場合の送電線事故では後備保護手段の動作出力が発生するため前記論理積回路が出力し、タイマー２０によって下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
（ニ）事故検出手段９２１が不良の場合
主検出手段９１１は健全であるため事故を検出し、後備保護手段８１の出力と自動監視手段９２２からの事故検出手段不良の出力とで論理積回路２４が出力し、タイマー２１によって下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
但し、タイマー１６，２０，２１の時限は、タイマー１６＞タイマー２０＞タマー２１に設定される。
【００１１】
したがって保護装置が不良になった場合には当該設備の事故は保護装置では検出できないが、保護装置不良の内容によって、その保護範囲をカバーしている後備保護手段が動作したことを条件に、後備保護手段の本来の遮断指令時間と協調をとった時間で当該遮断器を遮断することによって、停電範囲を拡大することなく事故除去を図ることができる。
【００１２】
本発明の[請求項２]に係る保護システムは、電力系統の送電線，母線，変圧器などの複数の設備を保護範囲とする後備保護手段を有する上位の保護装置と、前記した個々の各設備毎を保護対象とすると共に当該設備の事故時のみ動作する主検出手段と事故検出手段が共に動作した時に対応する遮断器を引き外す様にした下位の送電線保護装置とを備えた保護システムにおいて、前記主検出手段及び事故検出手段には夫々自動監視手段を設けると共に、前記上位の保護装置と下位の保護装置でする遮断指令出力は下記とした。
記
（イ）上位にある後備保護手段８１のみ動作で、下位の送電線保護装置９が不動作の場合、
上位にある後備保護手段からの出力によって、タイマー１６を介して上位遮断器ＣＢ５をトリップ。
（ロ）下位にある主検出手段９１１が事故検出し、同時に事故検出手段９２１が動作した場合、
この場合は論理積回路２９が出力し、論理和回路２８を介して下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
（ハ）保護装置に不良が発生した場合、
保護装置に内蔵の自動監視手段９１２，９２２によって不良を検出し、それが事故検出部の不良の場合であれば、当該事故設備は主検出部が健全であるため検出可能であり、この場合は後備保護手段の出力と当該設備の事故を検出できる主検出手段の動作と事故検出不良の条件で、論理回路２６が出力し、タイマー２７により下位遮断器ＣＢ６をトリップ。
但し、タイマー１６，２７の時限は、タイマー１６＞タイマー２７に設定される。
【００１３】
したがって保護装置不良が事故検出部の場合、その保護範囲をカバーしている後備保護手段が動作したことと、当該保護装置の主検出部が動作していることを条件に、後備保護手段の本来の遮断指令時間と協調をとった時間で当該遮断器を遮断することによって、停電範囲を拡大することなく事故除去を図ることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は電力系統とその保護設備を示し、電力系統は変電所の例で示している。なお、わかり易くするため以下の説明では後備保護装置を変圧器保護を対象に説明する。図１において、１は電源側母線、２は変圧器、３は変圧器二次側母線、４は送電線、５は変圧器用遮断器、６は送電線遮断器、７は保護設備のための計器用変成器、８は変圧器保護装置、９は送電線保護装置、１０は変圧器保護装置の後備保護手段の保護範囲を示し、１１は送電線保護装置の保護範囲を示している。図に示すように後備保護装置は当該設備の保護装置の保護範囲をカバーしている。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図２は本発明の第１の実施の形態を示す構成図であり、遮断指令出力図として示す。図２において、図１と同一機能部分については同一符号を付して説明を省略する。即ち、変圧器保護装置８には後備保護手段８１があって、図１に示す各送電線の保護範囲１１を含む。又、送電線保護装置９には各設備毎の保護手段９１と各保護装置に内蔵された自動監視手段９２からなる。そしてこの自動監視手段は各設備毎の保護装置の不良を検出する。
【００１６】
１２は後備保護手段が動作した時の出力、１３は自動監視の不良検出出力、１４は保護装置の動作出力で遮断器６への遮断指令である。又、１６及び１７はタイマーであり、１６は後備保護手段８１が動作したことと装置不良の自動監視出力１３の条件で駆動される。なお、１６は後備保護手段８１が動作した時に遮断器５への遮断指令を出す時限を決めるものである。又、１５は論理積回路、１８は論理和回路で遮断器６への遮断指令を出力する。
【００１７】
なお、本実施の形態ではロジックシンボルで説明しているが、ディジタル形装置では当然のことながらソフトウェアで実現できることは言うまでもない。他の実施の形態も同様である。又、本発明を実施するに当たって、後備保護手段を有した保護装置で行なっても、各設備の保護装置で行なっても、それ以外の装置でこの手段を収納してもよい。
【００１８】
次に作用について説明する。保護装置に不良が発生した場合、保護装置に内蔵の自動監視手段９２によって不良を検出しそれを１３に出力する。系統に事故が発生し後備保護手段８１が動作するような事故の場合、その動作が１２に出力され、タイマー１６の時限後に所定の遮断器を遮断する指令を出すが、１３に出力がある場合、タイマー１６より短い時限のタイマー１７により、不良を生じている保護装置の保護対象設備の遮断器ＣＢ６に遮断指令を出す。
【００１９】
本実施の形態によれば、保護装置に不良が生じている時に、その設備に事故が発生しても他の装置の後備保護手段の動作を利用することによって、停電範囲を拡大することなく、事故遮断が可能になる。
【００２０】
（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態を示す構成図であり、前記同様遮断指令出力図として示す。図３において、図２と同一機能部分については同一符号を付して説明を省略する。図２との差異は送電線保護装置９の構成である。即ち、送電線保護装置９は保護装置の当該設備の事故で動作する主検出部９１と、当該設備以外の事故でも動作する事故検出部９２とからなる。
【００２１】
又、主検出部９１は主検出手段９１１と前記主検出部の自動監視手段９１２とからなり、事故検出部９２は事故検出手段９２１と前記事故検出部の自動監視手段９２２とからなる。
【００２２】
１９は主検出と事故検出のいずれもが動作した時に遮断器へ遮断指令を出力する回路である。２０は主検出手段が不良の時に後備保護手段が動作した場合の協調用タイマーで、２１は事故検出手段が不良の時に後備保護手段が動作した場合の協調用タイマーである。いずれもこのタイマーの出力で不良を生じている保護装置の保護対象としている設備の遮断器へ遮断指令が与えられる。なお、２２〜２４は論理積回路、２５は論理和回路である。
【００２３】
次に作用について説明する。保護装置は一般に当該設備の事故で動作する主検出部と、当該設備以外の事故でも動作する事故検出部から構成され、遮断指令もこの２組のアンド条件の１９で出される。保護装置に不良が発生した場合、保護装置に内蔵の自動監視手段９１２，９２２によって不良を検出する。
【００２４】
事故検出部の不良の場合、当該事故設備は主検出部が健全であるため検出可能であり、この場合は後備保護手段の動作１２と事故検出不良の条件でタイマー１６より短い２１のタイマーにより遮断指令を出す。主検出部が不良の場合は後備保護手段が動作しても当該設備事故かどうかの判定はできないため、タイマー２１より時限が長く１６のタイマーより短い２０のタイマーにより遮断指令を出力する。
【００２５】
本実施の形態によれば、保護装置に不良が生じている時にその設備に事故が発生しても、他の装置の後備保護手段の動作を利用することによって、停電範囲を拡大することなく、又、その不良内容によって遮断時間も早くすることが可能になる。
【００２６】
（第３の実施の形態）
図４は本発明の第３の実施の形態を示す構成図であり、前記同様遮断指令出力図として示す。図４において、図３と同一機能部分については同一符号を付して説明を省略する。本実施の形態では保護装置に不良が生じている時にその設備に事故が発生しても、他の装置の後備保護手段の動作と、装置が不良であっても当該設備の事故を検出する主検出部が健全であれば、この条件を利用することによって停電範囲を拡大することなく遮断時間も早くしようとするものである。
【００２７】
そのための２７がタイマーであり、これは事故検出手段が不良の時に後備保護手段が動作した場合の協調用タイマーである。このタイマーの出力で不良を生じている保護装置の保護対象としている設備の遮断器へ遮断指令が与えられる。
【００２８】
次に作用について説明する。保護装置は一般に当該設備の事故で動作する主検出部と、当該設備以外の事故でも動作する事故検出部から構成され、遮断指令もこの２組のアンド条件の３０で出される。今、保護装置に不良が発生した場合、保護装置に内蔵の自動監視手段９１２，９２２によって不良を検出し、事故検出部の不良の場合、当該事故設備は主検出部が健全であるため検出可能であり、この場合は後備保護手段の動作１２と当該設備の事故を検出できる主検出手段の動作と事故検出不良の条件で、タイマー１６より短い２７のタイマーにより保護装置の保護対象としている設備の遮断器へ遮断指令を出す。
【００２９】
本実施の形態によれば、保護装置に不良が生じている時にその設備に事故が発生しても、他の装置の後備保護手段の動作と、装置が不良であっても当該設備の事故を検出できる主検出部が健全であればこの条件を利用することによって、停電範囲を拡大することなく遮断時間も早くすることが可能になる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば保護装置が１系列で装置不良が生じても、後備保護手段を持つ保護装置の動作条件を使用することによって、事故範囲を限定し、停電範囲を拡大することなく事故遮断ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を説明する電力系統と保護装置の設置形態を示す図。
【図２】  本発明の第１の実施の形態を示す構成図。
【図３】  本発明の第２の実施の形態を示す構成図。
【図４】  本発明の第３の実施の形態を示す構成図。
【符号の説明】
１        電源側母線
２        変圧器
３        変圧器二次側母線
４        送電線
５        変圧器用遮断器
６        送電線遮断器
７        計器用変成器
８        変圧器保護装置
９        送電線保護装置
１０      後備保護手段の保護範囲
１６，１７，２０，２１，２７      タイマー
１５，２２，２３，２４，２６，２９      論理積回路
１８，２５，２８      論理和回路
【図１】
0003880773.tif 000002
【図２】
0003880773.tif 000003
【図３】
0003880773.tif 000004
【図４】
0003880773.tif 000005