(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込み、Ｏ１電圧の零相電圧Ｖ01及びＯ２電圧の零相電圧Ｖ02のうちの大きい方のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする環線系統の保護継電方式。
【請求項２】
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込み、Ｏ１電圧の零相電圧Ｖ01及びＯ２電圧の零相電圧Ｖ02のうちの一定値以上発生している側のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択し、かつ前記零相電圧Ｖ01及びＶ02共に一定値以上のときはＯ１電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする環線系統の保護継電方式。
【請求項３】
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込み、Ｏ１電圧の零相電圧Ｖ01及びＯ２電圧の零相電圧Ｖ02のうちの一定値以上発生している側のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択し、かつ前記零相電圧Ｖ01及びＶ02共に一定値以上のときは速く零相電圧が一定値を越えた側のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択し、零相電圧が同時に一定値以上となったときはＯ１電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする環線系統の保護継電方式。
【請求項４】
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、前記両リレー手段にはそれぞれ環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込んで保護演算する個別リレーを設け、該個別リレーからの出力の論理和で保護出力を得ることを特徴とする環線系統の保護継電方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、環線系統の保護継電方式に係り、特にリレー要素で使用する事故電圧の選択方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
環線系統の保護継電方式は、リレーを収納している中央装置を２系列構成にする。図５にシステム構成を示す。１系および２系の電源端位置には中央継電装置１Ａ、２Ａと中央通信装置１Ｂ、２Ｂの組み合わせになる中央装置１、２を設け、環線の各需要家位置にはリレー部と伝送部からなる端末装置３1〜３Nを設け、これら端末装置３1〜３Nと中央通信装置１Ｂ、２Ｂとの間を常用系とループバック系の２系伝送路で接続している。
【０００３】
この構成において、各需要家や変電所の電流、電圧情報は、伝送路を介して中央の継電装置（中央演算装置）へ転送され、保護演算処理に供される。中央の継電装置で保護演算した結果が事故と判定したときは、伝送路を介して各端末装置のリレー部へ転送され、事故区間のしゃ断器をトリップさせる。
【０００４】
１系の中央装置１は常時は１系のＯ１電圧を使用し、２系の中央装置２は常時は遮断器ＭＯ２のＯ２電圧を使用してリレー演算を行う。１系中央装置１はＯ１電圧側の送り出し遮断器ＭＯ１（またはＬＳ）が「切」で、Ｏ２電圧側の送り出し遮断器ＭＯ２（かつＬＳ）が「入」のときＯ２電圧に切替を行う。２系中央装置２はＯ２電圧側の送り出し遮断器ＭＯ２（またはＬＳ）が「切」で、Ｏ１電圧側の送り出し遮断器ＭＯ１（かつＬＳ）が「入」のときＯ１電圧に切替を行う。
【０００５】
図６に中央装置及び端末装置のリレー構成を、図７に線路保護リレーシーケンスを、図８に母線保護リレーシーケンスを示す。１系の中央装置１と２系の中央装置２はそれぞれ図示のリレーシーケンスを実装しており、端末装置にて１系と２系のＯＲ論理で遮断器のトリップを行う。
【０００６】
中央装置及び端末装置が取得する電圧を切り替える要素（主検出要素）としては、図中の□８７Ｇ（内部地絡差動継電器）、□８７ＢＧ（母線保護差動継電器）、□２７Ｓ（不足電圧継電器）、□４４ＳＦ（短絡距離継電器）、□６７ＧＦ（地絡方向継電器）である。なお、□内の数値は環線系統の端末数に応じた値を割り当てて示す。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の２系列システムにおいては、基本的に１系はＯ１電圧、２系はＯ２電圧により□８７Ｇ、□８７ＢＧリレーの演算を行っていたため、事故発生で環線に切断区間が発生するも、異系統運用時にも１系か２系のどちらかで保護ができるシステムとなっており、各端末装置は１系中央装置１と２系中央装置２からの遮断信号のＯＲでしゃ断器をトリップさせる。
【０００８】
ここで、中央装置を１系列化した場合、１系の２７Ｓ，４４ＳＦ，６７ＧＦはＭＯ１の遮断器側から環線系統内に事故があるか検出するリレーであるため、Ｏ１側電圧に固定とすることが可能であり、リレー演算にはＯ１側電流と電圧を使用する。また、２系の２７Ｓ，４４ＳＦ，６７ＧＦはＭＯ２の遮断器側から環線系統内に事故があるか検出するリレーであるため、Ｏ２電圧に固定とすることが可能であり、リレー演算にはＯ２側電流と電圧を使用する。
【０００９】
しかし、□８７Ｇおよび□８７ＢＧは、Ｏ１電圧を使用する場合と、Ｏ２電圧を使用する場合が考えられる。通常のループ系統（速断器が全て「入」）では、Ｏ１電圧とＯ２電圧は同じであるが、環線系統内の遮断器および母線遮断器が「切」のとき、事故の箇所によりＯ１電圧を使用すべき場合と、Ｏ２電圧を使用すべき場合がある。
【００１０】
図９に環線系統内の遮断器（図中の端末２の０１ＣＢ）が「切」中の事故ケースを示す。このとき、母線ＣＢも「切」でＭＯ１側とＭＯ２側が異系統のケースである。端末２の０１遮断器が「切」のとき、Ｆ１点で発生した地絡事故に対しては、Ｏ１側の電圧を使用してリレー演算を行う必要がある。一方、Ｆ２点で発生した地絡事故に対しては、Ｏ２側の電圧を使用してリレー演算を行う必要がある。
【００１１】
すなわち、上記のように電圧を選択しないと、零相電圧が発生しないため地絡事故であることを検出できないので、事故除去することが不可能となる。
【００１２】
したがって、中央装置を１系列化した場合、従来の２系列構成と同様に、系によってＯ１電圧またはＯ２電圧を基準電圧と固定するのでは、運用形態および事故ケースにより事故除去できないケースが考えられる。例えば、図９のような異系統運用時にＯ１電圧を使用すると、Ｆ２点事故時の保護ができない。
【００１３】
本発明の目的は、１系列化した中央装置によって環線系統を保護するにおいて、単一事故や追いかけ事故など、ほとんどの事故状態での保護ができる環線系統の保護継電方式を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
（第１の発明）
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込み、Ｏ１電圧の零相電圧Ｖ01及びＯ２電圧の零相電圧Ｖ02のうちの大きい方のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする。
【００１５】
（第２の発明）
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込み、Ｏ１電圧の零相電圧Ｖ01及びＯ２電圧の零相電圧Ｖ02のうちの一定値以上発生している側のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択し、かつ前記零相電圧Ｖ01及びＶ02共に一定値以上のときはＯ１電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする。
【００１６】
（第３の発明）
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込み、Ｏ１電圧の零相電圧Ｖ01及びＯ２電圧の零相電圧Ｖ02のうちの一定値以上発生している側のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択し、かつ前記零相電圧Ｖ01及びＶ02共に一定値以上のときは速く零相電圧が一定値を越えた側のＯ１電圧またはＯ２電圧を選択し、零相電圧が同時に一定値以上となったときはＯ１電圧を優先的に選択して前記リレー手段による保護演算を行うことを特徴とする。
【００１７】
（第４の発明）
電源から環線を介して各需要家に接続した環線系統を１系列化した中央装置を設け、該中央装置は母線保護差動リレー手段及び内部地絡差動リレー手段を有して環線の事故を検出する保護継電方式であって、
前記中央装置は、前記両リレー手段にはそれぞれ環線両端の遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を取り込んで保護演算する個別リレーを設け、該個別リレーからの出力の論理和で保護出力を得ることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態を示し、環線系統の構成例と１系列化した中央装置の電圧選択シーケンス部分を示す。
【００１９】
端末１〜端末３を有する環線系統において、１系列化した中央装置１０は、Ｏ１電圧とＯ２電圧を取り込み、それぞれの零相電圧Ｖ01，Ｖ02の大きさを比較し（Ｓ１）、大きい方の電圧を使用する（Ｓ０２，Ｓ０３）。
【００２０】
この選択方式において、事故が発生していない通常の環線系統が維持されている場合は、Ｏ１電圧とＯ２電圧は同じであるので、中央装置１０は、どちらの電圧を使用しても問題なく保護できる。
【００２１】
次に、図１に示すように、異系統運用時の単一事故について、Ｆ１点事故では、Ｏ１電圧には零相電圧Ｖｏ1が発生するが、Ｏ２電圧には零相電圧Ｖｏ2が発生しないため、中央装置１０は、Ｏ１電圧を使用することになり、正しく事故除去ができる。
【００２２】
また、Ｆ２点事故では、Ｆ１点事故とは逆に、Ｏ２電圧にはＶｏ2が発生するが、Ｏ１電圧にはＶｏ1が発生しないため、Ｏ２電圧を使用することになり、正しく事故除去ができる。
【００２３】
次に、異系統運用時で、Ｆ１点→Ｆ２点の追いかけ事故の場合、「Ｏ１電圧のＶ01」＞「Ｏ２電圧のＶ02」のときは、Ｆ１点事故を除去した後、Ｖｏ1は無くなるので、Ｖｏ2に切り替わり、Ｆ２点の除去が可能となる。
【００２４】
逆に、Ｆ２点→Ｆ１点の追いかけ事故（追いかけ時間は口８７ＧＴＯのタイマー以内）で、Ｖｏ2＞Ｖｏ1のときは、Ｆ２点事故を検出する（３）８７Ｇリレーが動作後一旦復帰し、Ｆ１点事故検出用の（２）８７Ｇリレーが動作し、Ｆ１点事故を先に除去後、Ｆ２点事故を除去することになる。この場合は、Ｆ２点事故除去が遅れるが保護は可能である。
【００２５】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の実施形態を示し、１系列化した中央装置の電圧選択シーケンス部分のみを示す。
【００２６】
本実施形態では、零相電圧が一定値以上発生している電圧を選択し、Ｏ１電圧、Ｏ２電圧とも一定値以上のときはＯ１電圧を優先とする。すなわち、零相電圧Ｖ01が一定値Ｋ以上にあるとき（Ｓ１１）、Ｏ１電圧を使用する（Ｓ１２）。Ｖ01が一定値Ｋに満たない場合でＶ02が一定値Ｋ以上にあるとき（Ｓ１３）、Ｏ２電圧を使用する（Ｓ１４）。なお、一定値Ｋは、地絡事故検出レベル（Ｖｏカット電圧）とする。
【００２７】
本実施形態は、単一事故に対しては第１の実施形態と同様に正常な保護が可能である。また、異系統運用時の追いかけ事故についても、第１の実施形態と同様に、Ｆ１点→Ｆ２点の追いかけ事故で、「Ｏ１電圧のＶ01」＞「Ｏ２電圧のＶ02」のときは、正常に保護できる。Ｆ２点→Ｆ１点の追いかけ事故（追いかけ時間は口８７ＧＴＯのタイマー以内）で、Ｖ02＞Ｖ01のときは、Ｆ２点事故の除去が遅れる。
【００２８】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の実施形態を示し、１系列化した中央装置の電圧選択シーケンス部分のみを示す。
【００２９】
本実施形態では、零相電圧が一定値（Ｖ0カット電圧）Ｋ以上発生している電圧を選択し、Ｏ１電圧、Ｏ２電圧とも一定値Ｋ以上のときは零相電圧が速く一定値を越えた側の電圧を選択する。すなわち、零相電圧Ｖ01が一定値Ｋ以上にあるとき（Ｓ２１）、Ｏ１電圧を使用し続ける（Ｓ２２）。Ｖ01が一定値Ｋに満たなくなってＶ02が一定値Ｋ以上にあるとき（Ｓ２３）、Ｏ２電圧を使用し続ける（Ｓ２４）。また、Ｏ１電圧とＯ２電圧が同時に一定値Ｋ以上となったときは、Ｏ１電圧を選択する（Ｓ２５）。
【００３０】
本実施形態は、単一事故に対しては第１の実施形態と同様に正常な保護が可能である。また、異系統運用時の追いかけ事故については、Ｆ１点→Ｆ２点の追いかけ事故で、「Ｏ１電圧のＶ01」＞「Ｏ２電圧のＶ02」のときは、第１および第２の実施形態と同様に正常な保護が可能である。Ｆ２点→Ｆ１点の追いかけ事故（追いかけ時間は口８７ＧＴＯのタイマー以内）で、Ｖ02＞Ｖ01のときは、Ｆ２点事故除去後、Ｆ１点事故除去となるため、第１および第２の実施形態のようにＦ２点事故除去リレーが動作後一旦復帰し、さらにＦ１点事故除去後動作してＦ２点事故を除去するような動作遅れは無くなる。
【００３１】
（第４の実施形態）
本実施形態では、図４に示すように、１系列化した中央装置には、Ｏ１電圧を使用する口８７Ｇ（１）および□８７ＢＧ（１）リレーと、Ｏ２電圧を使用する□８７Ｇ（２）および□８７８Ｇ（２）リレーを個別に実装する。そして、□８７Ｇ（１）と□８７Ｇ（２）はＯＲ（論理和）出力とする。また、□８７ＢＧ（１）と□８７ＢＧ（２）もＯＲ出力とする。
【００３２】
本実施形態では、単一事故については第１〜第３の実施形態と同様に正常な保護が可能である。また、異系統運用時は、Ｆ１点事故除去のために（２）８７Ｇ（１）リレーが動作し、Ｆ２点事故除去のためには（３）８７Ｇ（２）が動作するので正常な保護が可能である。また、異系統運用時の追いかけ事故の場合、Ｆ１点事故についは（２）８７Ｇ（１）リレーが動作し、Ｆ２点事故については（３）８７Ｇ（２）リレーが動作し、動作遅れなく保護が可能となる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、環線系統を１系列化した中央装置で保護するのに、遮断器位置のＯ１電圧及びＯ２電圧を適切に選択することにより、単一事故および多重事故、追いかけ事故、異系統運用時、異系統間に跨る追いかけ事故時でも、ほとんど動作遅延することなく事故を除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す環線系統と電圧選択シーケンス。
【図２】本発明の他の実施形態を示す電圧選択シーケンス。
【図３】本発明の他の実施形態を示す電圧選択シーケンス。
【図４】本発明の他の実施形態を示す□８７Ｇ、□８７ＢＧリレー内部シーケンス。
【図５】環線系統における保護継電システムの構成例。
【図６】図５のリレー構成例。
【図７】図５における保護継電装置の線路保護リレーシーケンス。
【図８】図５における保護継電装置の母線保護リレーシーケンス。
【図９】環線系統内のＣＢが「切」中の事故ケース例。
【符号の説明】
１Ａ…１系の保護継電装置
１Ｂ…１系の通信装置
２Ａ…２系の保護継電装置
２Ｂ…２系の通信装置
３1〜３N…端末装置
【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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