(57)【要約】【課題】一部の部品または機器の故障、点検、または更新時においても、複母線のうちの一部の母線の保護を継続することが可能な母線保護システムを提供する。【解決手段】甲母線１０１および乙母線１０２を含む複母線１００の母線保護システムにおいて、第１のリレーユニット３０ａは、一括保護要素５０と甲分割保護要素５１とを含むが、乙分割保護要素を含まないように構成される。第２のリレーユニット３０ｂは、一括保護要素５２と乙分割保護要素５３とを含むが、甲分割保護要素を含まないように構成される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の母線を含む複母線を保護するための母線保護システムであって、
前記母線保護システムは、互いに独立して動作可能な第１および第２のリレーユニットを備え、
前記第１のリレーユニットは、前記複母線全体を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する一括保護要素と、前記第１の母線を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する第１の分割保護要素とを含むが、前記第２の母線を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する第２の分割保護要素を含まないように構成され、
前記第２のリレーユニットは、前記一括保護要素と前記第２の分割保護要素とを含むが、前記第１の分割保護要素を含まないように構成される、母線保護システム。
【請求項２】
前記母線保護システムは、トリップ出力回路をさらに備え、
前記トリップ出力回路は、
前記第１のリレーユニットにおいて、前記一括保護要素と前記第１の分割保護要素とが両方とも内部事故があると判定した場合に、前記第１の母線を切り離すための信号を出力し、
前記第２のリレーユニットにおいて、前記一括保護要素と前記第２の分割保護要素とが両方とも内部事故があると判定した場合に、前記第２の母線を切り離すための信号を出力するように構成される、請求項１に記載の母線保護システム。
【請求項３】
前記第１のリレーユニットは、第１および第２のプロセッサを含むコンピュータを内蔵し、
前記第１のプロセッサは、前記一括保護要素として機能し、
前記第２のプロセッサは、前記第１の分割保護要素として機能し、
前記第２のリレーユニットは、第３および第４のプロセッサを含むコンピュータを内蔵し、
前記第３のプロセッサは、前記一括保護要素として機能し、
前記第４のプロセッサは、前記第２の分割保護要素として機能する、請求項１または２に記載の母線保護システム。
【請求項４】
前記複母線から引き出された複数の回線の各々は、対応の第１のラインスイッチを介して前記第１の母線と接続されるとともに、対応の第２のラインスイッチを介して前記第２の母線と接続され、
各前記第１のラインスイッチの開閉状態を表す信号は、前記第１のリレーユニットに入力されるが前記第２のリレーユニットには入力されず、
各前記第２のラインスイッチの開閉状態を表す信号は、前記第２のリレーユニットに入力されるが前記第１のリレーユニットには入力されない、請求項１〜３のいずれか１項に記載の母線保護システム。
【請求項５】
第１および第２の母線を含む複母線を保護するための母線保護システムであって、
前記母線保護システムは、第１および第２のプロセッサを含むコンピュータを内蔵し、
前記第１のプロセッサは、前記複母線全体を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する一括保護要素、および前記第１の母線を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する第１の分割保護要素として機能するが、前記第２の母線を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する第２の分割保護要素として機能しないように構成され、
前記第２のプロセッサは、前記一括保護要素および前記第２の分割保護要素として機能するが、前記第１の分割保護要素として機能しないように構成される、母線保護システム。
【請求項６】
前記一括保護要素、前記第１の分割保護要素、および前記第２の分割保護要素の各々は、電流差動リレー方式または比率電流差動リレー方式によって内部事故か外部事故かを判定する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の母線保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統の母線を保護するための母線保護システムに関し、特に、複数の母線を有する複母線を保護するための母線保護システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複母線を保護するシステムは、通常、複母線全体を保護範囲とする一括保護リレーと、各々の母線を保護範囲とする分割保護リレーとを有する。一括保護リレーおよび分割保護リレーの各々は、電流差動方式または比率電流差動方式によって内部事故か外部事故かを判別する。
【０００３】
具体的に、特開平９−１６３５９１号公報（特許文献１）の図７に示された母線保護装置は、一括保護リレーを収納する第１のユニットと、甲母線用の甲分割保護リレーおよび乙母線用の乙分割保護リレーを収納する第２のユニットとを含む。この例では、信頼性を高めるために第３のユニットがさらに設けられている。第３のユニットは、甲母線に設けられた電圧変成器からの入力信号に基づく甲母線用の事故検出リレーと、乙母線に設けられた電圧変成器からの入力信号に基づく乙母線用の事故検出リレーとを収納する。
【０００４】
さらに、上記文献は、一括保護リレーと甲および乙の分割保護リレーとが１つのユニットに収納された構成例も開示している（図８を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６３５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一括保護リレーと分割保護リレーとを備えた母線保護システムの場合、誤動作を防止するために、一括保護リレーと分割保護リレーとの両方が内部事故と判定した場合のみ事故が発生した甲母線または乙母線を切り離すためのトリップ信号を出力するように構成される。
【０００７】
ところが、上記文献の第１の例のように、一括保護リレーを収納する第１のユニットと、甲および乙の分割保護リレーを収納する第２のユニットとを設けた場合には、いずれか一方のユニットが故障すると甲母線および乙母線のいずれの保護もできなくなる。同様に、いずれか一方のユニットを点検または更新する場合にも、点検または更新が完了するまで複母線全体の保護ができなくなる。
【０００８】
上記文献の第２の例のように、一括保護リレーと分割保護リレーとを単一ユニットに収納した母線保護システムの場合も同様に、ユニットの故障、点検、および更新時には、母線保護が継続できなくなる。
【０００９】
この発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的は、一部の部品または機器の故障、点検、または更新時においても、複母線のうちの一部の母線の保護を継続することが可能な母線保護システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明は、第１および第２の母線を含む複母線を保護するための母線保護システムであって、互いに独立して動作可能な第１および第２のリレーユニットを備える。第１のリレーユニットは、複母線全体を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する一括保護要素と、第１の母線を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する第１の分割保護要素とを含むが、第２の母線を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する第２の分割保護要素を含まないように構成される。第２のリレーユニットは、一括保護要素と、第２の分割保護要素とを含むが、第１の分割保護要素を含まないように構成される。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、第１のユニットの故障、点検、または更新時には、第２のリレーユニットを用いて第２の母線の保護を継続することができる。逆に、第２のユニットの故障、点検、または更新時には、第１のリレーユニットを用いて第１の母線の保護を継続することができる。すなわち、一部の部品または機器の故障、点検、または更新時においても、複母線のうちの一部の母線の保護を継続することが可能な母線保護システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１の実施形態による母線保護システムが適用される複母線の構成の一例を示す図である。
【図２】第１の実施形態の母線保護システムに用いられるデジタル保護リレー装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。
【図４】図３の構成の母線保護システムにおけるトリップ出力について説明するための図である。
【図５】図３の第１のデジタル保護リレー装置のデジタルリレーユニットの動作を示すフローチャートである。
【図６】図３の第２のデジタル保護リレー装置のデジタルリレーユニットの動作を示すフローチャートである。
【図７】第１の比較例による母線保護システムの構成を示すブロック図である。
【図８】図７の構成の母線保護システムにおけるトリップ出力について説明するための図である。
【図９】第２に比較例による母線保護システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の構成の母線保護システムにおけるトリップ出力について説明するための図である。
【図１１】第２の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。
【図１３】第４の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、各実施形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。
【００１４】
＜第１の実施形態＞
［複母線の構成例］
図１は、第１の実施形態による母線保護システムが適用される複母線の構成の一例を示す図である。図１では、甲母線１０１と乙母線１０２とを含む二重母線１００の例が示されている。なお、第１の実施形態による母線保護システムは、二重母線に限らず、三重母線など複数母線の保護に一般に用いることができる。
【００１５】
図１を参照して、甲母線１０１および乙母線１０２は、母線を連結するブスタイ遮断器ＣＢｔを介して連結される。複母線１００からはｎ本の回線Ｌ１〜Ｌｎが引き出される。回線Ｌ１〜Ｌｎは、ラインスイッチＬＳａ１〜ＬＳａｎをそれぞれ介して甲母線１０１と接続される。さらに、回線Ｌ１〜Ｌｎは、ラインスイッチＬＳｂ１〜ＬＳｂｎをそれぞれ介して乙母線１０２と接続される。
【００１６】
回線Ｌ１〜Ｌｎにはそれぞれ遮断器ＣＢ１〜ＣＢｎと電流変成器ＣＴ１〜ＣＴｎとが設けられている。さらに、ブスタイ遮断器ＣＢｔの両側に電流変成器ＣＴａ（甲母線１０１側）および電流変成器ＣＴｂ（乙母線１０２側）がそれぞれ設けられている。
【００１７】
［デジタル保護リレー装置の概略構成］
図２は、第１の実施形態の母線保護システムに用いられるデジタル保護リレー装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１８】
図２を参照して、デジタル保護リレー装置１０は、入力変換ユニット２０と、デジタルリレーユニット３０と、デジタルＩ／Ｏ（Input  and  Output）ユニット４０と、図示しない電源ユニットとを含む。各ユニット２０，３０，４０は電源ユニットからの駆動電圧によって動作する。
【００１９】
（１．入力変換ユニット）
入力変換ユニット２０は、複数の補助変成器２１＿１，２１＿２，…を内蔵する。各補助変成器２１には、電力系統に接続された電圧変成器および電流変成器からの検出信号が入力される。各補助変成器２１は、入力された検出信号をデジタルリレーユニット３０での信号処理に適した電圧レベルに変換する。
【００２０】
（２．デジタルリレーユニット）
デジタルリレーユニット３０は、入力変換ユニット２０の複数の補助変成器２１からそれぞれ入力された複数のアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタルリレーユニット３０は、さらに、変換後のデジタル信号に基づいて各種のリレー演算を行う。
【００２１】
具体的にデジタルリレーユニット３０は、アナログフィルタ（ＡＦ：Analog  Filter）３１＿１，３１＿２，…と、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｆ：Sample  Hold  Circuit）３２＿１，３２＿２，…と、マルチプレクサ（ＭＰＸ：Multiplexer）３３と、アナログデジタル（Ａ／Ｄ：Analog  to  Digital）変換器３４とを含む。
【００２２】
複数のアナログフィルタ３１は、入力変換ユニット２０の複数の補助変成器２１にそれぞれ対応して設けられる。各アナログフィルタ３１は、Ａ／Ｄ変換の際の折返し誤差を除去するために、対応の補助変成器２１から出力された信号の高周波分をカットするローパスフィルタとして機能する。
【００２３】
複数のサンプルホールド回路３２は、複数のアナログフィルタにそれぞれ対応して設けられる。各サンプルホールド回路３２は、対応のアナログフィルタ３１を通過した電圧信号を所定のサンプリング周波数でサンプリングし、サンプリングした電圧値を次のサンプリング時まで保持する。サンプリング周波数は、たとえば、９６×Ｆｒ（Ｆｒは電力系統の基本周波数）である。マルチプレクサ３３は、複数のサンプルホールド回路３２に保持された電圧値を順次選択する。Ａ／Ｄ変換器３４は、マルチプレクサによって選択されたアナログデータをデジタルデータに変換する。
【００２４】
デジタルリレーユニット３０は、さらに、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）３６、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）３７、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）３８、インターフェース（Ｉ／Ｆ：Inter-Face）回路３５、バス３９などによって構成されるマイクロコンピュータを含む。Ａ／Ｄ変換器３４の出力は、インターフェース回路３５を介してバス３９に接続される。ＣＰＵ３６は、ＲＯＭおよび図示しない外部記憶装置に格納されたプログラムに従って動作し、Ａ／Ｄ変換器３４から出力されたデジタルデータに基づいて各種のリレー演算を行う。
【００２５】
（３．デジタルＩ／Ｏユニット）
デジタルＩ／Ｏユニットは、デジタル信号の入力を受けるための複数のデジタル入力（Ｄ／Ｉ：Digital  Input）回路４１、およびデジタル信号を出力するための複数のデジタル出力（Ｄ／Ｏ：Digital  Output）回路４２を含む。デジタル入力回路４１およびデジタル出力回路４２は、電圧レベルの変換および絶縁分離のためなどに設けられている。本実施形態の場合、デジタル入力回路４１には、各ラインスイッチＬＳａ，ＬＳｂから開閉状態を表す信号が入力される。デジタル出力回路４２は、遮断器をトリップするためのトリップ出力回路に接続される。
【００２６】
［第１の実施形態による母線保護システムの構成］
図３は、第１の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。図３を参照して、第１の実施形態による母線保護システムは、互いに独立して動作可能な２台のデジタル保護リレー装置１０ａ，１０ｂによって構成される。以下の説明において、第１のデジタル保護リレー装置１０ａの構成要素を表す場合には図２の参照符号の末尾に「ａ」を付すことにし、第２のデジタル保護リレー装置１０ｂの構成要素を表す場合には図２の参照符号の末尾に「ｂ」を付すことにする。
【００２７】
第１のデジタル保護リレー装置１０ａにおいて、入力変換ユニット２０ａは、図１のｎ本の回線Ｌ１〜Ｌｎにそれぞれ設けられた電流変成器ＣＴ１〜ＣＴｎ、およびブスタイ遮断器ＣＢｔの乙母線１０２側の電流変成器ＣＴｂと接続される。デジタルＩ／Ｏユニット４０ａには、回線Ｌ１〜Ｌｎと甲母線１０１との間にそれぞれ設けられたラインスイッチＬＳａ１〜ＬＳａｎから開閉状態を表す信号が入力される。
【００２８】
同様に、第２のデジタル保護リレー装置１０ｂにおいて、入力変換ユニット２０ｂは、図１のｎ本の回線Ｌ１〜Ｌｎにそれぞれ設けられた電流変成器ＣＴ１〜ＣＴｎ、およびブスタイ遮断器ＣＢｔの甲母線１０１側の電流変成器ＣＴａと接続される。デジタルＩ／Ｏユニット４０ｂには、回線Ｌ１〜Ｌ２と乙母線１０２との間にそれぞれ設けられたラインスイッチＬＳｂ１〜ＬＳｂｎから開閉状態を表す信号が入力される。
【００２９】
第１のデジタル保護リレー装置１０ａのデジタルリレーユニット３０ａは、二重母線１００全体を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する一括保護要素５０と、甲母線１０１を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する甲分割保護要素５１とを含む。一括保護要素５０および甲分割保護要素５１は、デジタルリレーユニット３０ａのＣＰＵ３６ａによって実現される。
【００３０】
同様に、第２のデジタル保護リレー装置１０ｂのデジタルリレーユニット３０ｂは、二重母線１００全体を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する一括保護要素５２と、乙母線１０２を保護範囲として内部事故か外部事故かを判定する乙分割保護要素５３とを含む。一括保護要素５２および乙分割保護要素５３は、デジタルリレーユニット３０ｂのＣＰＵ３６ｂによって実現される。
【００３１】
なお、第１のデジタル保護リレー装置１０ａのデジタルリレーユニット３０ａには乙分割保護要素は設けられておらず、第２のデジタル保護リレー装置１０ｂのデジタルリレーユニット３０ｂには甲分割保護要素は設けられていない。デジタルＩ／Ｏユニット４０ａには、ラインスイッチＬＳｂ１〜ＬＳｂｎから開閉状態を表す信号は入力されず、デジタルＩ／Ｏユニット４０ｂには、ラインスイッチＬＳａ１〜ＬＳａｎから開閉状態を表す信号が入力されない。
【００３２】
図４は、図３の構成の母線保護システムにおけるトリップ出力について説明するための図である。図３および図４を参照して、第１のデジタル保護リレー装置１０ａのデジタルリレーユニット３０ａは、一括保護要素５０による事故判定結果５４と甲分割保護要素５１による事故判定結果５５とを出力する。第２のデジタル保護リレー装置１０ｂのデジタルリレーユニット３０ｂは、一括保護要素５２による事故判定結果５６と乙分割保護要素５３による事故判定結果５７とを出力する。
【００３３】
トリップ出力回路６０は、ＡＮＤ回路６１，６２を含む。ＡＮＤ回路６１は、一括保護要素５０による事故判定結果５４が内部事故であることを示し、かつ、甲分割保護要素５１による事故判定結果５５が内部事故であることを示している場合に、甲母線を切り離すためのトリップ信号６３を出力する。ＡＮＤ回路６２は、一括保護要素５２による事故判定結果５６が内部事故であることを示し、かつ、乙分割保護要素５３による事故判定結果５７が内部事故であることを示している場合に、乙母線を切り離すためのトリップ信号６４を出力する。
【００３４】
［母線保護システムの動作］
図５は、図３の第１のデジタル保護リレー装置のデジタルリレーユニットの動作を示すフローチャートである。図５のフローは、たとえば、電力系統の基本波の位相の３０°（または、２２．５°）ごとに実行される。
【００３５】
図３、図４、および図５を参照して、デジタルリレーユニット３０ａのＣＰＵ３６ａは、回線Ｌ１〜Ｌｎにそれぞれ設けられた電流変成器ＣＴ１〜ＣＴｎによって検出された電流値を用いて、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算を行う（ステップＳ１００）。ＣＰＵ３６ａは、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算の結果に基づいて、二重母線１００全体を保護範囲としたときにその内部で事故が発生しているか否かを判定し、判定結果５４をデジタルＩ／Ｏユニット４０ａを介して出力する。
【００３６】
ＣＰＵ３６ａは、さらに、甲母線１０１側のラインスイッチＬＳａ１〜ＬＳａ２の接続状態の情報に基づいて、甲母線１０１に接続された回線を判別する。そして、ＣＰＵ３６ａは、甲母線１０１に接続された回線に設置された電流変成器によって検出された電流値と、ブスタイ遮断器ＣＢｔに隣接する電流変成器ＣＴｂによって検出された電流値とを用いて、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算を行う（ステップＳ１１０）。ＣＰＵ３６ａは、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算の結果に基づいて、甲母線１０１の内部で事故が発生しているか否かを判定し、判定結果５５をデジタルＩ／Ｏユニット４０ｂを介して出力する。
【００３７】
上記の判定結果５４，５５から、二重母線１００全体で内部事故がありかつ甲母線１０１で内部事故がある場合に（ステップＳ１２０でＹＥＳ、ステップＳ１３０でＹＥＳ）、甲母線１０１を切り離すように各遮断器ＣＢ１〜ＣＢｎ，ＣＢｔの開閉が制御される。すなわち、トリップ出力回路６０から、甲母線１０１に接続された回線に設けられた遮断器とブスタイ遮断器ＣＢｔとをトリップするための信号６３が出力される（ステップＳ１４０）。
【００３８】
図６は、図３の第２のデジタル保護リレー装置のデジタルリレーユニットの動作を示すフローチャートである。図６のフローは、たとえば、電力系統の基本波の位相の３０°（または、２２．５°）ごとに実行される。
【００３９】
図３、図４、および図６を参照して、デジタルリレーユニット３０ｂのＣＰＵ３６ｂは、回線Ｌ１〜Ｌｎにそれぞれ設けられた電流変成器ＣＴ１〜ＣＴｎによって検出された電流値を用いて、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算を行う（ステップＳ２００）。ＣＰＵ３６ｂは、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算の結果に基づいて、二重母線１００全体を保護範囲としたときにその内部で事故が発生しているか否かを判定し、判定結果５６をデジタルＩ／Ｏユニット４０ｂを介して出力する。
【００４０】
ＣＰＵ３６ｂは、さらに、乙母線１０２側のラインスイッチＬＳｂ１〜ＬＳｂ２の接続状態の情報に基づいて、乙母線１０２に接続された回線を判別する。そして、ＣＰＵ３６ｂは、乙母線１０２に接続された回線に設置された電流変成器によって検出された電流値と、ブスタイ遮断器ＣＢｔに隣接する電流変成器ＣＴａによって検出された電流値とを用いて、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算を行う（ステップＳ２１０）。ＣＰＵ３６ｂは、電流差動リレー演算または比率電流差動リレー演算の結果に基づいて、乙母線１０２の内部で事故が発生しているか否かを判定し、判定結果５７をデジタルＩ／Ｏユニット４０ｂを介して出力する。
【００４１】
上記のリレー演算の結果、二重母線１００全体で内部事故がありかつ乙母線１０２で内部事故がある場合に（ステップＳ２２０でＹＥＳ、ステップＳ２３０でＹＥＳ）、乙母線１０２を切り離すように各遮断器ＣＢ１〜ＣＢｎ，ＣＢｔの開閉が制御される。すなわち、トリップ出力回路６０から、乙母線１０２に接続された回線に設けられた遮断器とブスタイ遮断器ＣＢｔとをトリップするための信号が出力される（ステップＳ２４０）。
【００４２】
［第１の実施形態の効果］
図３および図４に示す母線保護システムにおいて、たとえば、第１のデジタル保護リレー装置１０ａが故障した場合には、図１の甲母線１０１の保護はできない。しかしながら、第２のデジタル保護リレー装置１０ｂを用いて乙母線１０２の保護は継続することができる。したがって、ラインスイッチＬＳを切替えて、現時点で甲母線１０１に接続されている回線を乙母線１０２に接続し直すことによって、母線保護を継続しながら、全ての回線Ｌ１〜Ｌｎへの電力供給を継続することができる。第１および第２のデジタル保護リレー装置１０ａ，１０ｂのうちの一方の点検および更新の場合も同様である。
【００４３】
［第１の比較例］
以下、他の構成の母線保護システムと比較して、第１の実施形態による母線保護システムの利点について補足する。
【００４４】
図７は、第１の比較例による母線保護システムの構成を示すブロック図である。図７を参照して、第１の比較例による母線保護システムは、２台のデジタル保護リレー装置１０ａ，１０ｂによって構成される。第１のデジタル保護リレー装置１０ａのデジタルリレーユニット３０ａは、一括保護要素５０のみを有する。第２のデジタル保護リレー装置１０ｂのデジタルリレーユニット３０ｂは、分割保護専用であり、甲分割保護要素５１と乙分割保護要素５３とを含む。
【００４５】
なお、上記のように一括保護専用のデジタル保護リレー装置１０ａと分割保護専用のデジタル保護リレー装置１０ｂとを設ける場合には、回線Ｌｉ（ｉ＝１，…，ｎ）ごとに、一括保護用の電流変成器ＣＴｉと分割保護用の電流変成器ＣＴｉ＊を設けるのが一般的である。
【００４６】
図８は、図７の構成の母線保護システムにおけるトリップ出力について説明するための図である。図７および図８を参照して、トリップ出力回路６０に設けられたＡＮＤ回路６１は、一括保護要素５０による事故判定結果５４が内部事故であることを示し、かつ、甲分割保護要素５１による事故判定結果５５が内部事故であることを示している場合に、甲母線を切り離すためのトリップ信号６３を出力する。ＡＮＤ回路６２は、一括保護要素５０による事故判定結果５４が内部事故であることを示し、かつ、乙分割保護要素５３による事故判定結果５７が内部事故であることを示している場合に、乙母線を切り離すためのトリップ信号６４を出力する。
【００４７】
したがって、第１の比較例の母線保護システムの場合には、第１および第２のデジタル保護リレー装置１０ａ，１０ｂのいずれか一方が故障した場合には、ＡＮＤ回路６１，６２によるＡＮＤ演算が実行できなくなるので、甲母線１０１の保護も乙母線１０２の保護も継続できなくなる。いずれか一方のデジタル保護リレー装置の点検、更新の場合も同様に、甲母線１０１の保護も乙母線１０２の保護も継続できなくなるという不都合がある。
【００４８】
［第２の比較例］
図９は、第２に比較例による母線保護システムの構成を示すブロック図である。図９を参照して、第２の比較例による母線保護システムは、１台のデジタル保護リレー装置１０によって構成される。デジタル保護リレー装置１０のデジタルリレーユニット３０は、一括保護と分割保護との兼用であり、一括保護要素５０と甲分割保護要素５１と乙分割保護要素５３とを含む。
【００４９】
図１０は、図９の構成の母線保護システムにおけるトリップ出力について説明するための図である。図１０に示すトリップ出力回路６０の構成および動作は、図８の場合と同じであるので説明を繰返さない。
【００５０】
第２の比較例による母線保護システムの場合には、１台のデジタル保護リレー装置１０しか備えていないので、故障、点検、更新の場合には当然に複母線１００全体の保護ができなくなる。図９に示すデジタル保護リレー装置と同一構成のものをバックアップ用にもう一台設ければ、このような不都合は解消する。
【００５１】
しかしながら、各デジタル保護リレー装置１０に設けられた１台のデジタルリレーユニット３０によって、一括保護要素５０、甲分割保護要素５１、および乙分割保護要素５３の全てを時分割で実行しなければならない。このため、図３に示した第１の実施形態の場合に比べて、デジタルリレーユニット３０は高性能のＣＰＵを必要とする。さらに、各デジタル保護リレー装置１０に設けられたデジタルＩ／Ｏユニット４０には、甲母線１０１側のラインスイッチの開閉情報と共に乙母線１０２側のラインスイッチの開閉情報が必要であり、接続すべき配線数が約２倍になる。これに比べて、図３に示した第１の実施形態の場合には、より安価でかつ接続配線数の少ない母線保護システムを構築することができる。
【００５２】
＜第２の実施形態＞
図１１は、第２の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。図１１の母線保護システムは、各デジタルリレーユニット３０ａ，３０ｂにマルチＣＰＵが設けられている点で図３の母線保護システムと異なる。
【００５３】
デジタルリレーユニット３０ａの第１のＣＰＵ３６ａ＿１は一括保護専用に設けられ、第２のＣＰＵ３６ａ＿２は甲分割保護専用に設けられている。同様に、デジタルリレーユニット３０ｂの第１のＣＰＵ３６ｂ＿１は一括保護専用に設けられ、第２のＣＰＵ３６ｂ＿２は乙分割保護専用に設けられている。図１１のその他の点は図３の場合と同じであるので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰返さない。
【００５４】
上記構成によれば、各デジタルリレーユニットをマルチＣＰＵ構成とすることによって、第１の実施形態の場合よりも処理を高速化することができる。
【００５５】
＜第３の実施形態＞
図１２は、第３の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。図１２の母線保護システムは、１台のデジタル保護リレー装置１０のみを備え、このデジタル保護リレー装置１０に互いに独立して動作可能な２台のデジタルリレーユニット３０ａ，３０ｂが設けられている点で図３の母線保護システムと異なる。入力変換ユニット２０およびデジタルＩ／Ｏユニット４０は、第１および第２のデジタルリレーユニット３０ａ，３０ｂで共用される。
【００５６】
図３の場合と同様に、第１のデジタルリレーユニット３０ａは、一括保護要素５０および甲分割保護要素５１として機能するが、乙分割保護要素としては機能しない。第２のデジタルリレーユニット３０ｂは、一括保護要素５２および乙分割保護要素５３として機能するが、甲分割保護要素としては機能しない。
【００５７】
上記構成によれば、デジタルリレーユニット３０ａ，３０ｂのうちのいずれか一方の故障、点検、更新の場合には、他方のデジタルリレーユニットで対応する甲母線または乙母線の保護を継続できるというメリットがある。
【００５８】
＜第４の実施形態＞
図１３は、第４の実施形態による母線保護システムの構成を示すブロック図である。図１３の母線保護システムは、１台のデジタル保護リレー装置１０のみを備え、このデジタル保護リレー装置１０に設けられたデジタルリレーユニット３０は、マルチＣＰＵ構成となっている点に特徴がある。ここで、第１のＣＰＵ３６＿１は一括保護要素５０および甲分割保護要素５１として動作するが、乙分割保護要素としては動作しない。第２のＣＰＵ３６＿２は一括保護要素５２および乙分割保護要素５３として動作するが、甲分割保護要素としては動作しない。
【００５９】
上記構成によれば、ＣＰＵ３６＿１，３６＿２のうちのいずれか一方の故障、点検、更新の場合には、他方のＣＰＵで対応する甲母線または乙母線の保護を継続できるというメリットがある。
【００６０】
今回開示された各実施形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６１】
１０，１０ａ，１０ｂ  デジタル保護リレー装置、２０，２０ａ，２０ｂ  入力変換ユニット、２１  補助変成器、３０，３０ａ，３０ｂ  デジタルリレーユニット、３１  アナログフィルタ、３２  サンプルホールド回路、３３  マルチプレクサ、３４  Ａ／Ｄ変換器、３６  ＣＰＵ、４０  デジタルＩ／Ｏユニット、４１  デジタル入力回路、４２  デジタル出力回路、５０，５２  一括保護要素、５１  甲分割保護要素、５３  乙分割保護要素、６０  トリップ出力回路、６３，６４  トリップ信号、１００  二重母線，複母線、１０１  甲母線、１０２  乙母線、ＣＢ１〜ＣＢｎ  遮断器、ＣＢｔ  ブスタイ遮断器、ＣＴ１〜ＣＴｎ，ＣＴａ，ＣＴｂ  電流変成器、Ｌ１〜Ｌｎ  回線、ＬＳａ１〜ＬＳａｎ，ＬＳｂ１〜ＬＳｂｎ  ラインスイッチ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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