(57)【要約】【課題】短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を更に削減することができる保護継電装置を提供する。【解決手段】保護継電装置は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた第１のストレート貫通変流器１０1と、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させたかつ第１のストレート貫通変流器１０1と差接続された第２のストレート貫通変流器１０2と、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流ＩRyに基づいて短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する過電流継電器４とを具備する。【選択図】図１
2009027825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
短絡事故から三相交流回路を保護するための保護継電装置であって、
２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第１の相および第２の相を同じ向きにストレートに貫通させたストレート貫通変流器と、
２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の前記第２の相および第３の相を同じ向きにストレートに貫通させた、かつ、前記ストレート貫通変流器と差接続された他のストレート貫通変流器と、
前記差接続されたストレート貫通変流器および他のストレート貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断する短絡保護継電器と、
を具備することを特徴とする、保護継電装置。
【請求項２】
前記ストレート貫通変流器が、送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）であり、
前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）に基づいて短絡事故を検出すると、前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）を一括遮断する過電流継電器（４）である、
ことを特徴とする、請求項１記載の保護継電装置。
【請求項３】
前記ストレート貫通変流器が、変圧器（５）の１次側および２次側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記変圧器の１次側および２次側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、
前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第２および第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記変圧器の１次側の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と該変圧器の２次側の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する電流差動継電器（２０）である、
ことを特徴とする、請求項１記載の保護継電装置。
【請求項４】
前記ストレート貫通変流器が、母線から分岐された第１および第２の送配電線（１Ｌ，２Ｌ）にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記第１および第２の送配電線にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、
前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第３および第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する過電流継電器（３０）である、
ことを特徴とする、請求項１記載の保護継電装置。
【請求項５】
前記ストレート貫通変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）に設置された第３のストレート貫通変流器（１０3）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第５のストレート貫通変流器（１０5）とであり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記第１の送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）と、前記第２の送配電線に設置された第４のストレート貫通変流器（１０4）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第６のストレート貫通変流器（１０6）とであり、
前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記第５および第６のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第５および第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第１および第２の母線の各相間に設置された第７乃至第９の遮断器（２7〜２9）とを一括遮断する第１の過電流継電器（４０1）と、前記差接続された第３および第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第５および第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（４０2）とである、
ことを特徴とする、請求項１記載の保護継電装置。
【請求項６】
前記ストレート貫通変流器が、送配電線の電源端母線側および受電端母線側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線の前記電源端母線側および前記受電端母線側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、
前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、
前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器からの短絡電流と前記差接続された第３および第４のストレート貫通変流器からの短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記電源端母線側の前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記受電端母線側の前記送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器（６０1，６０2）である、
ことを特徴とする、請求項１記載の保護継電装置。
【請求項７】
前記送配電線または前記母線の線間電圧、相電圧または相・線間電圧に基づいて事故様相を判定して、該事故様相の判定結果に応じて前記差接続されたストレート貫通変流器および他のストレート貫通変流器から入力される短絡電流を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理手段をさらに具備することを特徴とする、請求項１乃至６いずれかに記載の保護継電装置。
【請求項８】
短絡事故から三相交流回路を保護するための保護継電装置であって、
２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第１の相および第２の相を同じ向きにストレートに貫通させたストレート貫通変流器と、
２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の前記第２の相および第３の相を同じ向きにストレートに貫通させた他のストレート貫通変流器と、
前記ストレート貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、該三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断する第１の短絡保護継電器と、
前記他のストレート貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記遮断器を一括遮断する第２の短絡保護継電器と、
を具備することを特徴とする、保護継電装置。
【請求項９】
前記三相交流回路の前記第１の相と前記第２の相との間の短絡事故である場合には、前記第２の短絡保護継電器のみが動作して前記遮断器を一括遮断し、
前記三相交流回路の前記第２の相と前記第３の相との間の短絡事故である場合には、前記第１の短絡保護継電器のみが動作して前記遮断器を一括遮断する、
ことを特徴とする、請求項８記載の保護継電装置。
【請求項１０】
前記ストレート貫通変流器が、送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）であり、
前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される第１の短絡電流（ＩRy1）に基づいて短絡事故を検出すると、前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）を一括遮断する第１の過電流継電器（４1）であり、
前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される第２の短絡電流（ＩRy2）に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する第２の過電流継電器（４2）である、
ことを特徴とする、請求項８または９記載の保護継電装置。
【請求項１１】
前記ストレート貫通変流器が、変圧器（５）の１次側および２次側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記変圧器の１次側および２次側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、
前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第３のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記変圧器の１次側の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と該変圧器の２次側の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する第１の電流差動継電器（２０1）であり、
前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とを一括遮断する第２の電流差動継電器（２０2）である、
ことを特徴とする、請求項８または９記載の保護継電装置。
【請求項１２】
前記ストレート貫通変流器が、母線から分岐された第１および第２の送配電線（１Ｌ，２Ｌ）にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記第１および第２の送配電線にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、
前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第３のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する第１の過電流継電器（３０1）であり、
前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（３０2）である、
ことを特徴とする、請求項８または９記載の保護継電装置。
【請求項１３】
前記ストレート貫通変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）に設置された第３のストレート貫通変流器（１０3）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第５のストレート貫通変流器（１０5）とであり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記第１の送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）と、前記第２の送配電線に設置された第４のストレート貫通変流器（１０4）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第６のストレート貫通変流器（１０6）とであり、
前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第５のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第１および第２の母線の各相間に設置された第７乃至第９の遮断器（２7〜２9）とを一括遮断する第１の過電流継電器（４０1）と、前記第３のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第５のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（４０2）とであり、
前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第３の過電流継電器（４０3）と、前記第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第４乃至第６の遮断器と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第４の過電流継電器（４０4）とである、
ことを特徴とする、請求項８または９記載の保護継電装置。
【請求項１４】
前記ストレート貫通変流器が、送配電線の電源端母線側および受電端母線側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、
前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線の前記電源端母線側および前記受電端母線側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、
前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器からの短絡電流と前記第３のストレート貫通変流器からの短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記電源端母線側の前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記受電端母線側の前記送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器（６０1，６０2）であり、
前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器からの短絡電流と前記第４のストレート貫通変流器からの短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とをそれぞれ一括遮断する第３および第４のパルス符号変調電流差動継電器（６０3，６０4）である、
ことを特徴とする、請求項８または９記載の保護継電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護継電装置に関し、特に、短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を削減するのに好適な保護継電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、三相交流回路では、短絡事故から三相交流回路を保護するために、過電流継電器（ＯＣ）を相ごとに設置している（たとえば下記の特許文献１参照）。
【０００３】
また、末端回路の送配電線などでは、短絡電流が２相に流れることを利用し、過電流継電器を２相にだけ設置して、設備コストの抑制を図っている。たとえば、図１６に示すように、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相のうちＲ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（ＣＴ）３1，３2に第１および第２の過電流継電器（ＯＣ）４1，４2をそれぞれ接続して、送配電線において短絡事故が発生したときには、以下に示すように、その事故様相に応じて送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を第１および第２の過電流継電器４1，４2で一括遮断している。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相およびＳ相に短絡電流が流れるので、Ｒ相に設置された第１の変流器３1から入力される短絡電流に基づいて第１の過電流継電器４1が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
送配電線のＳ相およびＴ相に短絡電流が流れるので、Ｔ相に設置された第２の変流器３2から入力される短絡電流に基づいて第２の過電流継電器４2が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
送配電線のＲ相およびＴ相に短絡電流が流れるので、Ｒ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器３1，３2からそれぞれ入力される短絡電流に応じて第１および第２の過電流継電器４1，４2が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｒ相、Ｓ相およびＴ相に短絡電流が流れるので、Ｒ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器３1，３2からそれぞれ入力される短絡電流に基づいて第１および第２の過電流継電器４1，４2が動作して第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【特許文献１】特開平８−００５６５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、１つの送配電線につき変流器および過電流継電器を３台または２台ずつ設置しているため、以下に示すような問題があった。
（１）変流器および過電流継電器の設置台数を更に少なくして設備コストの削減を図りたいという要請がある。
（２）過電流継電器の設置台数が２台である場合には、自回路の短絡事故からは三相交流回路を保護することはできるが、過電流継電器を設置していない相と他回路にまたがる短絡事故については検出することができないため、電源側の短絡保護継電器で三相交流回路を保護することになるので、停電の範囲が拡大する。
【０００５】
このような問題は、変圧器内部の短絡事故から三相交流回路を保護するための電流差動継電器、構内における短絡事故から三相交流回路を保護するための受電保護継電器または分割受電保護継電器として使用されている過電流継電器や、送配電線の電源端母線側および受電端母線側にそれぞれ設置されて使用されるパルス符号変調電流差動継電器（ＰＣＭ電流差動継電器）などについても存在する。
【０００６】
本発明の目的は、短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を更に削減することができる保護継電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の保護継電装置は、短絡事故から三相交流回路を保護するための保護継電装置であって、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第１の相および第２の相を同じ向きにストレートに貫通させたストレート貫通変流器と、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の前記第２の相および第３の相を同じ向きにストレートに貫通させた、かつ、前記ストレート貫通変流器と差接続された他のストレート貫通変流器と、前記差接続されたストレート貫通変流器および他のストレート貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断する短絡保護継電器とを具備することを特徴とする。
前記ストレート貫通変流器が、送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）であり、前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）に基づいて短絡事故を検出すると、前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）を一括遮断する過電流継電器（４）であってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、変圧器（５）の１次側および２次側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記変圧器の１次側および２次側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第２および第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記変圧器の１次側の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と該変圧器の２次側の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する電流差動継電器（２０）であってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、母線から分岐された第１および第２の送配電線（１Ｌ，２Ｌ）にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記第１および第２の送配電線にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第３および第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する過電流継電器（３０）であってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）に設置された第３のストレート貫通変流器（１０3）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第５のストレート貫通変流器（１０5）とであり、前記他のストレート貫通変流器が、前記第１の送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）と、前記第２の送配電線に設置された第４のストレート貫通変流器（１０4）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第６のストレート貫通変流器（１０6）とであり、前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、前記第５および第６のストレート貫通変流器が差接続されており、前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第５および第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第１および第２の母線の各相間に設置された第７乃至第９の遮断器（２7〜２9）とを一括遮断する第１の過電流継電器（４０1）と、前記差接続された第３および第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第５および第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（４０2）とであってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、送配電線の電源端母線側および受電端母線側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線の前記電源端母線側および前記受電端母線側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、前記第１および第２のストレート貫通変流器が差接続されており、前記第３および第４のストレート貫通変流器が差接続されており、前記短絡保護継電器が、前記差接続された第１および第２のストレート貫通変流器からの短絡電流と前記差接続された第３および第４のストレート貫通変流器からの短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記電源端母線側の前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記受電端母線側の前記送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器（６０1，６０2）であってもよい。
前記送配電線または前記母線の線間電圧、相電圧または相・線間電圧に基づいて事故様相を判定して、該事故様相の判定結果に応じて前記差接続されたストレート貫通変流器および他のストレート貫通変流器から入力される短絡電流を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理手段をさらに具備してもよい。
また、本発明の保護継電装置は、短絡事故から三相交流回路を保護するための保護継電装置であって、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の第１の相および第２の相を同じ向きにストレートに貫通させたストレート貫通変流器と、２次コイルを巻装した環状鉄心に前記三相交流回路の前記第２の相および第３の相を同じ向きにストレートに貫通させた他のストレート貫通変流器と、前記ストレート貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、該三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断する第１の短絡保護継電器と、前記他のストレート貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記遮断器を一括遮断する第２の短絡保護継電器とを具備することを特徴とする。
ここで、前記三相交流回路の前記第１の相と前記第２の相との間の短絡事故である場合には、前記第２の短絡保護継電器のみが動作して前記遮断器を一括遮断し、前記三相交流回路の前記第２の相と前記第３の相との間の短絡事故である場合には、前記第１の短絡保護継電器のみが動作して前記遮断器を一括遮断してもよい。
前記ストレート貫通変流器が、送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）であり、前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される第１の短絡電流（ＩRy1）に基づいて短絡事故を検出すると、前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）を一括遮断する第１の過電流継電器（４1）であり、前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される第２の短絡電流（ＩRy2）に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器を一括遮断する第２の過電流継電器（４2）であってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、変圧器（５）の１次側および２次側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記変圧器の１次側および２次側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第３のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記変圧器の１次側の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と該変圧器の２次側の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する第１の電流差動継電器（２０1）であり、前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とを一括遮断する第２の電流差動継電器（２０2）であってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、母線から分岐された第１および第２の送配電線（１Ｌ，２Ｌ）にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記第１および第２の送配電線にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第３のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とを一括遮断する第１の過電流継電器（３０1）であり、前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との和電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（３０2）であってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）に設置された第１のストレート貫通変流器（１０1）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）に設置された第３のストレート貫通変流器（１０3）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第５のストレート貫通変流器（１０5）とであり、前記他のストレート貫通変流器が、前記第１の送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器（１０2）と、前記第２の送配電線に設置された第４のストレート貫通変流器（１０4）と、前記第１の母線または前記第２の母線に設置された第６のストレート貫通変流器（１０6）とであり、前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第５のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１の送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記第１および第２の母線の各相間に設置された第７乃至第９の遮断器（２7〜２9）とを一括遮断する第１の過電流継電器（４０1）と、前記第３のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第５のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第２の送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第２の過電流継電器（４０2）とであり、前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第３の過電流継電器（４０3）と、前記第４のストレート貫通変流器から入力される短絡電流と前記第６のストレート貫通変流器から入力される短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第４乃至第６の遮断器と前記第７乃至第９の遮断器とを一括遮断する第４の過電流継電器（４０4）とであってもよい。
前記ストレート貫通変流器が、送配電線の電源端母線側および受電端母線側にそれぞれ設置された第１および第３のストレート貫通変流器（１０1，１０3）であり、前記他のストレート貫通変流器が、前記送配電線の前記電源端母線側および前記受電端母線側にそれぞれ設置された第２および第４のストレート貫通変流器（１０2，１０4）であり、前記第１の短絡保護継電器が、前記第１のストレート貫通変流器からの短絡電流と前記第３のストレート貫通変流器からの短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記電源端母線側の前記送配電線の各相に設置された第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）と前記受電端母線側の前記送配電線の各相に設置された第４乃至第６の遮断器（２4〜２6）とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器（６０1，６０2）であり、前記第２の短絡保護継電器が、前記第２のストレート貫通変流器からの短絡電流と前記第４のストレート貫通変流器からの短絡電流との差電流に基づいて短絡事故を検出すると、前記第１乃至第３の遮断器と前記第４乃至第６の遮断器とをそれぞれ一括遮断する第３および第４のパルス符号変調電流差動継電器（６０3，６０4）であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の保護継電装置は、以下に示す効果を奏する。
（１）三相交流回路の２相を同じ向きにストレートに貫通させたストレート貫通変流器を２台使用することにより、短絡事故から三相交流回路を保護するための変流器および短絡保護継電器の設置台数を更に削減して、設備コストの削減を図ることができる。
（２）第１のストレート貫通変流器と第１の短絡保護継電器とを接続するとともに第２のストレート貫通変流器と第２の短絡保護継電器とを接続することにより、自回路および他回路にまたがる短絡事故であっても確実に検出することができるので、停電の範囲の拡大を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記の目的を、２次コイルを巻装した環状鉄心に三相交流回路の第１の相および第２の相を同じ向きにストレートに貫通させたストレート貫通変流器と２次コイルを巻装した環状鉄心に三相交流回路の第２の相および第３の相を同じ向きにストレートに貫通させた他のストレート貫通変流器とを差接続し、短絡保護継電器が、差接続されたストレート貫通変流器および他のストレート貫通変流器から入力される短絡電流に基づいて短絡事故を検出すると、三相交流回路の各相に設置された遮断器を一括遮断することにより実現した。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の保護継電装置の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例による保護継電装置は、図１に示すように、送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、送配電線に設置された、かつ、第１のストレート貫通変流器１０1と差接続された第２のストレート貫通変流器１０2と、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流ＩRyに基づいて送配電線の短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する過電流継電器４とを具備する。
【００１１】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されており、送配電線のＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されている。
また、第２のストレート貫通変流器１０2は、第２のストレート貫通変流器１０2から過電流継電器４に出力される短絡電流の極性が第１のストレート貫通変流器１０1から過電流継電器４に出力される短絡電流の極性の逆となるように、過電流継電器４と接続されている。
【００１２】
したがって、短絡事故が発生していないときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、図２に示すようにＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとは１２０°の位相差で第１のストレート貫通変流器１０1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとは１２０°の位相差で第２のストレート貫通変流器１０2の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される負荷電流ＩはＲ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル差となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝（ＩR＋ＩS）−（ＩS＋ＩT）＝ＩR−ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩT｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００１３】
また、送配電線に短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTのインピーダンス角をθとすると、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生すると、図１に破線の矢印で示すように送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが内部方向に流れ、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが外部方向に流れるが、送配電線のＴ相にはＴ相の短絡電流ＩFTが流れない。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF1はＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル和となり、短絡電流ｉF1の振幅は“０”となる。
ｉF1＝ＩFR＋ＩFS＝０
｜ｉF1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝０
また、第２のストレート貫通変流器１０2から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF2は、極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとなり、短絡電流ｉF2の振幅はＳ相の短絡電流ＩFSの振幅となる。
ｉF2＝−ＩFS
｜ｉF2｜＝｜ＩFS｜
その結果、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、次式で示すように極性が負のＳ相の短絡電流−ＩFSとなり、短絡電流ＩRyの振幅はＳ相の短絡電流ＩFSの振幅となる（図３（ａ）参照。なお、図３においては、送配電線の内部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは実線の矢印で、送配電線の外部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは一点鎖線の矢印で示している。）。
ＩRy＝ｉF1＋ｉF2＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが内部方向に流れ、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが外部方向に流れるが、送配電線のＲ相にはＲ相の短絡電流ＩFRが流れない。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF1はＳ相の短絡電流ＩFSとなり、短絡電流ｉF1の振幅はＳ相の短絡電流ＩFSの振幅となる。
ｉF1＝ＩFS
｜ｉF1｜＝｜ＩFS｜
また、第２のストレート貫通変流器１０2から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF2は、Ｓ相の短絡電流ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル和の極性が反転されたものとなり、短絡電流ｉF2の振幅は“０”となる。
ｉF2＝−（ＩFS＋ＩFT）＝０
｜ｉF2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝０
その結果、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、次式で示すようにＳ相の短絡電流ＩFSとなり、短絡電流ＩRyの振幅はＳ相の短絡電流ＩFSの振幅となる（図３（ｂ）参照）。
ＩRy＝ｉF1＋ｉF2＝ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが内部方向に流れ、送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが外部方向に流れるが、送配電線のＳ相にはＳ相の短絡電流ＩFSが流れない。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF1はＲ相の短絡電流ＩFRとなり、短絡電流ｉF1の振幅はＲ相の短絡電流ＩFRの振幅となる。
ｉF1＝ＩFR
｜ｉF1｜＝｜ＩFR｜
また、第２のストレート貫通変流器１０2から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF2は、極性が負のＴ相の短絡電流−ＩFTとなり、短絡電流ｉF2の振幅はＴ相の短絡電流ＩFTの振幅となる。
ｉF2＝−ＩFT
｜ｉF2｜＝｜ＩFT｜
その結果、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、次式で示すようにＲ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル差となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｔ相の短絡電流ＩFT）の振幅の２倍となる（図３（ｃ）参照）。
ＩRy＝ｉF1＋ｉF2＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFT｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にＲ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTが位相差１２０°で内部方向にそれぞれ流れる。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF1はＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル和となり、短絡電流ｉF1の振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅となる。
ｉF1＝ＩFR＋ＩFS
｜ｉF1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝｜ＩFR｜＝｜ＩFS｜
また、第２のストレート貫通変流器１０2から過電流継電器４に出力される短絡電流ｉF2は、Ｓ相の短絡電流ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル和の極性が反転されたものとなり、短絡電流ｉF2の振幅はＳ相の短絡電流ＩFS（Ｔ相の短絡電流ＩFT）の振幅となる。
ｉF2＝−（ＩFS＋ＩFT）
｜ｉF2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜
その結果、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、次式で示すようにＲ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル差となり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｔ相の短絡電流ＩFT）の振幅の３1/2倍となる（図３（ｄ）参照）。
ＩRy＝ｉF1＋ｉF2＝（ＩFR＋ＩFS）＋｛−（ＩFS＋ＩFT）｝＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFT｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００１４】
過電流継電器４は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線に短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００１５】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続したが、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよいし、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよい。
【実施例２】
【００１６】
次に、本発明の第２の実施例による保護継電装置について、図４を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図４に示すように、変圧器５の１次側に設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、変圧器５の１次側に設置された、かつ、第１のストレート貫通変流器１０1と差接続された第２のストレート貫通変流器１０2と、変圧器５の２次側に設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、変圧器５の２次側に設置された、かつ、第３のストレート貫通変流器１０3と差接続された第４のストレート貫通変流器１０4と、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流と差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から入力される短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて変圧器５内部の短絡事故を検出すると、変圧器５の１次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と変圧器５の２次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する電流差動継電器２０とを具備する。
【００１７】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第３のストレート貫通変流器１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第４のストレート貫通変流器１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の２次側のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向に貫通されており、変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向に貫通されており、変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相はともに第３のストレート貫通変流器１０3の極性方向に貫通されており、変圧器５の２次側のＳ相およびＴ相はともに第４のストレート貫通変流器１０4の環状鉄心の極性方向に貫通されている。
また、第２のストレート貫通変流器１０2は、第２のストレート貫通変流器１０2から電流差動継電器２０に出力される短絡電流の極性が第１のストレート貫通変流器１０1から電流差動継電器２０に出力される短絡電流の極性の逆となるように、電流差動継電器２０と接続されている。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4は、第４のストレート貫通変流器１０4から電流差動継電器２０に出力される短絡電流の極性が第３のストレート貫通変流器１０3から電流差動継電器２０に出力される短絡電流の極性の逆となるように、電流差動継電器２０と接続されている。
さらに、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０3は、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０3から電流差動継電器２０に入力される短絡電流の極性が差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から電流差動継電器２０に入力される短絡電流の極性と逆となるように、電流差動継電器２０に接続されている。
【００１８】
したがって、短絡事故が発生していないときに変圧器５の１次側（送電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる１次負荷電流をＩ1R，Ｉ1S，Ｉ1Tで表し、変圧器５の２次側（受電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる２次負荷電流をＩ2R，Ｉ2S，Ｉ2Tで表すと、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとは１２０°の位相差で第１のストレート貫通変流器１０1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＳ相の２次負荷電流Ｉ2Sとは１２０°の位相差で第３のストレート貫通変流器１０3の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図２参照）。また、Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1SとＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tとは１２０°の位相差で第２のストレート貫通変流器１０2の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の２次負荷電流Ｉ2SとＴ相の２次負荷電流Ｉ2Tとは１２０°の位相差で第４のストレート貫通変流器１０4の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図２参照）。
そのため、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から電流差動継電器２０に入力される１次負荷電流ｉ1は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tとのベクトル差となり、１次負荷電流ｉ1の振幅はＲ相の１次負荷電流Ｉ1R（Ｔ相の１次負荷電流Ｉ1T）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ1＝Ｉ1R−Ｉ1T
｜ｉ1｜＝｜Ｉ1R−Ｉ1T｜＝３1/2×｜Ｉ1R｜＝３1/2×｜Ｉ1T｜
同様に、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から電流差動継電器２０に入力される２次負荷電流ｉ2はＲ相の２次負荷電流Ｉ2RとＴ相の２次負荷電流Ｉ2Tとのベクトル差（極性は負）となり、２次負荷電流ｉ2の振幅はＲ相の２次負荷電流Ｉ2R（Ｔ相の２次負荷電流Ｉ2T）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ2＝−（Ｉ2R−Ｉ2T）
｜ｉ2｜＝｜Ｉ2R−Ｉ2T｜＝３1/2×｜Ｉ2R｜＝３1/2×｜Ｉ2T｜
その結果、電流差動継電器２０に入力される負荷電流Ｉは、１次負荷電流ｉ1と２次負荷電流ｉ2とのベクトル和で表され、負荷電流Ｉの振幅は“０”（｜Ｉ｜＝｜ｉ1＋ｉ2｜＝０）となる。
【００１９】
また、たとえば変圧器５内部の１次側において短絡事故が発生したときに変圧器５の１次側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流と差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から入力される短絡電流との差電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００２０】
電流差動継電器２０は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、変圧器５内部において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００２１】
なお、変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続したが、変圧器５の１次側のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよいし、変圧器５の１次側のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4についても同様である。
【実施例３】
【００２２】
次に、本発明の第３の実施例による保護継電装置について、図５を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための受電保護継電装置であり、図５に示すように、第１の送配電線１Ｌに設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、第１の送配電線１Ｌに設置された、かつ、第１のストレート貫通変流器１０1と差接続された第２のストレート貫通変流器１０2と、第２の送配電線２Ｌに設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、第２の送配電線２Ｌに設置された、かつ、第３のストレート貫通変流器１０3と差接続された第４のストレート貫通変流器１０4と、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流と差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から入力される短絡電流の和電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する過電流継電器３０とを具備する。
【００２３】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第３のストレート貫通変流器１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第４のストレート貫通変流器１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向に貫通されており、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相はともに第３のストレート貫通変流器１０3の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相はともに第４のストレート貫通変流器１０4の極性方向に貫通されている。
また、第２のストレート貫通変流器１０2は、第２のストレート貫通変流器１０2から過電流継電器３０に出力される短絡電流の極性が第１のストレート貫通変流器１０1から過電流継電器３０に出力される短絡電流の極性の逆となるように、過電流継電器３０と接続されている。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4は、第４のストレート貫通変流器１０4から過電流継電器３０に出力される短絡電流の極性が第３のストレート貫通変流器１０3から過電流継電器３０に出力される短絡電流の極性の逆となるように、過電流継電器３０と接続されている。
【００２４】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとは１２０°の位相差で第１および第３のストレート貫通変流器１０1，１０3の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとは１２０°の位相差で第２および第４のストレート貫通変流器１０2，１０4の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図２参照）。そのため、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2と差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4とから過電流継電器３０に入力される負荷電流Ｉは、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、Ｒ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル差となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩT｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００２５】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流と差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から入力される短絡電流との和電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００２６】
過電流継電器３０は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００２７】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続したが、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよいし、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4についても同様である。
【実施例４】
【００２８】
次に、本発明の第４の実施例による保護継電装置について、図６を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための分割受電保護継電装置であり、図６に示すように、第１の母線から分岐された第１の送配電線１Ｌに設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、第１の送配電線１Ｌに設置された、かつ、第１のストレート貫通変流器１０1と差接続された第２のストレート貫通変流器１０2と、第２の母線から分岐された第２の送配電線２Ｌに設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、第２の送配電線２Ｌに設置された、かつ、第３のストレート貫通変流器１０3と差接続された第４のストレート貫通変流器１０4と、第１の母線に設置された第５のストレート貫通変流器１０5と、第１の母線に設置された、かつ、第５のストレート貫通変流器１０5と差接続された第６のストレート貫通変流器１０6と、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流と差接続された第５および第６のストレート貫通変流器１０5，１０6から入力される短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第１および第２の母線のＲ相、Ｓ相およびＴ相の間にそれぞれ設置された第７乃至第９の遮断器２7〜２9（母線連絡遮断器）とを一括遮断する第１の過電流継電器４０1と、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から入力される短絡電流と差接続された第５および第６のストレート貫通変流器１０5，１０6から入力される短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第２の過電流継電器４０2とを具備する。
【００２９】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第３のストレート貫通変流器１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第４のストレート貫通変流器１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第５のストレート貫通変流器１０5は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の母線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第６のストレート貫通変流器１０6は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の母線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向に貫通されており、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相はともに第３のストレート貫通変流器１０3の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相はともに第４のストレート貫通変流器１０4の極性方向に貫通されており、第１の母線のＲ相およびＳ相はともに第５のストレート貫通変流器１０5の極性方向に貫通されており、第１の母線のＳ相およびＴ相はともに第６のストレート貫通変流器１０6の極性方向に貫通されている。
また、第２のストレート貫通変流器１０2は、第２のストレート貫通変流器１０2から第１の過電流継電器４０1に出力される短絡電流の極性が第１のストレート貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４０1に出力される短絡電流の極性の逆となるように、第１の過電流継電器４０1と接続されている。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4は、第４のストレート貫通変流器１０4から第２の過電流継電器４０2に出力される短絡電流の極性が第３のストレート貫通変流器１０3から第２の過電流継電器４０2に出力される短絡電流の極性の逆となるように、第２の過電流継電器４０2と接続されており、また、第６のストレート貫通変流器１０6は、第５のストレート貫通変流器１０5から第１および第２の過電流継電器４０1，４０2に出力される短絡電流の極性が第６のストレート貫通変流器１０6から第１および第２の過電流継電器４０1，４０2に出力される短絡電流の極性の逆となるように、第１および第２の過電流継電器４０1，４０2と接続されている。
【００３０】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとは１２０°の位相差で第１、第３および第５のストレート貫通変流器１０1，１０3，１０5の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとは１２０°の位相差で第２、第４および第６のストレート貫通変流器１０2，１０4，１０6の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図２参照）。そのため、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から第１の過電流継電器４０1に入力される負荷電流Ｉと、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から第２の過電流継電器３０2に入力される負荷電流Ｉと、差接続された第５および第６のストレート貫通変流器１０5，１０6から第１および第２の過電流継電器３０1，３０2に入力される負荷電流Ｉとは、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、Ｒ相の負荷電流ＩRとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル差となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩT｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００３１】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から入力される短絡電流と差接続された第５および第６のストレート貫通変流器１０5，１０6から入力される短絡電流との差電流、および差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から入力される短絡電流と差接続された第５および第６のストレート貫通変流器１０5，１０6から入力される短絡電流との差電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００３２】
第１の過電流継電器４０1は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する。
第２の過電流継電器４０2についても同様である。
【００３３】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続したが、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよいし、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4と第５および第６のストレート貫通変流器１０5，１０6とについても同様である。
【実施例５】
【００３４】
次に、本発明の第５の実施例による保護継電装置について、図７を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図７に示すように、電源端母線側の送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、電源端母線側の送配電線に設置された、かつ、第１のストレート貫通変流器１０1と差接続された第２のストレート貫通変流器１０2と、受電端母線側の送配電線に設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、受電端母線側の送配電線に設置された、かつ、第３のストレート貫通変流器１０3と差接続された第４のストレート貫通変流器１０4と、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2からの短絡電流と差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4からの短絡電流との差電流（以下、「短絡電流ＩRy」と称する。）に基づいて送配電線における短絡事故を検出すると、電源端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と受電端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器６０1，６０2（以下、「第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2」と称する。）とを具備する。
なお、第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2は、通信網を介して短絡電流を送受信する。
【００３５】
ここで、第１および第３のストレート貫通変流器１０1，１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２および第４のストレート貫通変流器１０2，１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相およびＳ相はともに第１および第３のストレート貫通変流器１０1，１０3の極性方向に貫通されており、送配電線のＳ相およびＴ相はともに第２および第４のストレート貫通変流器１０2，１０4の極性方向に貫通されている。
また、第２のストレート貫通変流器１０2は、第２のストレート貫通変流器１０2から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に出力される短絡電流の極性が第１のストレート貫通変流器１０1から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に出力される短絡電流の極性の逆となるように、第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1と接続されている。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4は、第４のストレート貫通変流器１０4から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に出力される短絡電流の極性が第３のストレート貫通変流器１０3から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に出力される短絡電流の極性の逆となるように、第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2と接続されている。
さらに、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０3は、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０3から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される短絡電流の極性が差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に接続されている。
【００３６】
したがって、送配電線において短絡事故が発生していないときに送配電線の送電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる送電端負荷電流をＩaR，ＩaS，ＩaTで表し、送配電線の受電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる受電端負荷電流をＩbR，ＩbS，ＩbTで表すと、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSとは１２０°の位相差で第１のストレート貫通変流器１０1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＳ相の受電端負荷電流ＩbSとは１２０°の位相差で第３のストレート貫通変流器１０3の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図２参照）。また、Ｓ相の送電端負荷電流ＩaSとＴ相の送電端負荷電流ＩaTとは１２０°の位相差で第２のストレート貫通変流器１０2の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の受電端負荷電流ＩbSとＴ相の受電端負荷電流ＩbTとは１２０°の位相差で第４のストレート貫通変流器１０4の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図２参照）。
そのため、差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される送電端負荷電流Ｉaは、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＴ相の送電端負荷電流ＩaTのベクトル差となり、送電端負荷電流Ｉaの振幅はＲ相の送電端負荷電流ＩaR（Ｔ相の送電端負荷電流ＩaT）の振幅の３1/2倍となる。同様に、差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される受電端負荷電流Ｉbは、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＴ相の受電端負荷電流ＩbTとのベクトル差（極性は負）となり、受電端負荷電流Ｉbの振幅はＲ相の受電端負荷電流ＩbR（Ｔ相の受電端負荷電流ＩbT）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉa＝ＩaR−ＩaT
｜Ｉa｜＝｜ＩaR−ＩaT｜＝３1/2×｜ＩaR｜＝３1/2×｜ＩaT｜
Ｉb＝−（ＩbR−ＩbT）
｜Ｉb｜＝｜ＩbR−ＩbT｜＝３1/2×｜ＩbR｜＝３1/2×｜ＩbT｜
その結果、第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2に入力される負荷電流Ｉは、送電端負荷電流Ｉaと受電端負荷電流Ｉbとのベクトル和で表され、負荷電流Ｉの振幅は“０”（｜Ｉ｜＝｜Ｉa＋Ｉb｜＝０）となる。
【００３７】
また、送配電線において短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、短絡電流ＩRy（差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2からの短絡電流と差接続された第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4からの短絡電流との差電流）は、上述した第１の実施例による過電流継電器４における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合（図３（ａ）参照）。
ＩRy＝−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図３（ｂ）参照）
ＩRy＝ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFS｜
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合（図３（ｃ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図３（ｄ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFT
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００３８】
第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2は、短絡電流ＩRyの振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００３９】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続したが、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよいし、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4についても同様である。
【００４０】
以上説明したように、第１乃至第５の実施例では、差接続されたストレート貫通変流器（図１に示した差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2など）を用いることにより、変流器および短絡保護継電器（図１に示した過電流継電器４など）の設置台数を更に削減することができるが、上述したように短絡電流ＩRyの振幅が事故様相によって異なる。
すなわち、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅は、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故およびＳ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の２倍となり、また、負荷電流およびＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅は、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故およびＳ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の３1/2倍となる。
そのため、短絡保護継電器の検出感度および動作時間をすべての事故様相に対して同じにすることができない。
【００４１】
そこで、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定し、差接続されたストレート貫通変流器からの短絡電流を事故様相判定結果に応じて１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理部を、差接続されたストレート貫通変流器と短絡保護継電器との間にまたは短絡保護継電器に設けてもよい。
【００４２】
表１に、３つの線間電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された線間電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった線間電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表１】
2009027825.tif 000003
【００４３】
表２に、３つの相電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された相電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった相電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表２】
2009027825.tif 000004
【００４４】
表３に、相・線間電圧に基づく事故様相判定条件を示す。なお、○印は、母線に設置された不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出された相電圧および線間電圧を示し、また、×印は、この不足電圧継電器からの電圧情報に基づいて電圧低下が検出されなかった相電圧および線間電圧を示す（電圧低下の検出感度は定格電圧の７５〜８０％程度とする。）。
【表３】
2009027825.tif 000005
【００４５】
演算処理部は、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相間の短絡事故またはＳ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には短絡電流を１倍とし、事故様相判定結果がＴ相−Ｒ相間の短絡事故であることを示す場合には短絡電流を１／２倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には短絡電流を１／３1/2倍とする。また、演算処理部は、負荷電流Ｉを１／３1/2倍とする。
【００４６】
演算処理部は、図８に示すように、線間電圧、相電圧または相・線間電圧（相電圧と線間電圧との組合せ）に基づいて事故様相を判定する事故様相判定回路７１と、差接続されたストレート貫通変流器からの短絡電流を１倍する第１の振幅調整回路７２1と、短絡電流を１／２倍する第２の振幅調整回路７２2と、負荷電流Ｉおよび短絡電流を１／３1/2倍する第３の振幅調整回路７２3と、事故様相判定回路７１から入力されるスイッチ制御信号ＳSWに応じて基づいて第１乃至第３の振幅調整回路７２1〜７２3の出力信号のうちのいずれか１つを選択する選択スイッチ７３とで構成してもよい。
【００４７】
選択スイッチ７３は、通常は、第３の振幅調整回路７２3の出力信号を選択するようにされている。これにより、短絡事故が発生していないときには、差接続されたストレート貫通変流器からの負荷電流Ｉは、第３の振幅調整回路７２3において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００４８】
事故様相判定回路７１は、「Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故である」と判定すると、第２の振幅調整回路７２2の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故が発生したときには、差接続されたストレート貫通変流器からの短絡電流は、第２の振幅調整回路７２2において１／２倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００４９】
また、事故様相判定回路７１は、「Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故である」または「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第１の振幅調整回路７２1の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故またはＳ相−Ｔ相間の短絡事故が発生したときには、差接続されたストレート貫通変流器からの短絡電流は、第１の振幅調整回路７２1において１倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００５０】
さらに、事故様相判定回路７１は、「Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第３の幅調整回路７２3の出力信号を選択スイッチ７３に選択させるスイッチ制御信号ＳSWを出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生した場合には、差接続されたストレート貫通変流器からの短絡電流は、第３の振幅調整回路７２3において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチ７３を介して短絡保護継電器に入力される。
【００５１】
その結果、短絡電流の振幅を事故様相によらず同じにすることができるので、短絡保護継電器の検出感度および動作時間を同じにすることができる。
【実施例６】
【００５２】
次に、本発明の第６の実施例による保護継電装置について、図９乃至図１１を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図９に示すように、送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器１０2と、第１のストレート貫通変流器１０1から入力される第１の短絡電流ＩRy1に基づいて送配電線の短絡事故を検出すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する第１の過電流継電器４1と、第２のストレート貫通変流器１０2から入力される第２の短絡電流ＩRy2に基づいて短絡事故を検出すると、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する第２の過電流継電器４2とを具備する。
【００５３】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されており、送配電線のＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向（環状鉄心の第１の開口面から環状鉄心の第２の開口面への方向）に貫通されている。
【００５４】
したがって、短絡事故が発生していないときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、図１０に示すようにＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとが１２０°の位相差で第１のストレート貫通変流器１０1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため、第１のストレート貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の負荷電流Ｉ1はＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル和となり、第１の負荷電流Ｉ1の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅となる。
Ｉ1＝ＩR＋ＩS
｜Ｉ1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜ＩR｜＝｜ＩS｜
同様に、図１０に示すようにＳ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとが１２０°の位相差で第２のストレート貫通変流器１０2の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため、第２のストレート貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の負荷電流Ｉ2はＳ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル和となり、第２の負荷電流Ｉ2の振幅はＳ相の負荷電流ＩS（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅となる。
Ｉ2＝ＩS＋ＩT
｜Ｉ2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜ＩS｜＝｜ＩT｜
【００５５】
また、送配電線において短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１および第２の短絡電流ＩRy1，ＩRy2は、短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTのインピーダンス角をθとすると、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生すると、図９に破線の矢印で示すように送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが内部方向に流れ、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが外部方向に流れるが、送配電線のＴ相にはＴ相の短絡電流ＩFTが流れない。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1はＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル和となり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅は“０”となる（図１１（ａ）参照。なお、図３においては、送配電線の内部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは実線の矢印で、送配電線の外部方向に流れる短絡電流ＩFR，ＩFS，ＩFTは一点鎖線の矢印で示している。）。
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS＝０
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝０
また、第２のストレート貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2はＳ相の短絡電流ＩFSとなり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅はＳ相の短絡電流ＩFSの振幅となる（図１１（ａ）参照）。
ＩRy2＝ＩFS
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＳ相にＳ相の短絡電流ＩFSが内部方向に流れ、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが外部方向に流れるが、送配電線のＲ相にはＲ相の短絡電流ＩFRが流れない。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1はＳ相の短絡電流ＩFSとなり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅はＳ相の短絡電流ＩFSの振幅となる（図１１（ｂ）参照）。
ＩRy1＝ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
また、第２のストレート貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2はＳ相の短絡電流ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル和となり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅は“０”となる（図１１（ｂ）参照）。
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT＝０
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝０
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＴ相にＴ相の短絡電流ＩFTが内部方向に流れ、送配電線のＲ相にＲ相の短絡電流ＩFRが外部方向に流れるが、送配電線のＳ相にはＳ相の短絡電流ＩFSが流れない。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1はＲ相の短絡電流ＩFRとなり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅はＲ相の短絡電流ＩFRの振幅となる（図１１（ｃ）参照）。
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
また、第２のストレート貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2はＴ相の短絡電流ＩFTとなり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅はＴ相の短絡電流ＩFTの振幅となる（図１１（ｃ）参照）。
ＩRy2＝ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生すると、送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にＲ相の短絡電流ＩFR、Ｓ相の短絡電流ＩFSおよびＴ相の短絡電流ＩFTが位相差１２０°で内部方向にそれぞれ流れる。
したがって、第１のストレート貫通変流器１０1から第１の過電流継電器４1に入力される第１の短絡電流ＩRy1はＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル和となり、第１の短絡電流ＩRy1の振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅となる（図１１（ｄ）参照）。
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝｜ＩFR｜＝｜ＩFS｜
また、第２のストレート貫通変流器１０2から第２の過電流継電器４2に入力される第２の短絡電流ＩRy2はＳ相の短絡電流ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTとのベクトル和となり、第２の短絡電流ＩRy2の振幅はＳ相の短絡電流ＩFS（Ｔ相の短絡電流ＩFT）の振幅となる（図１１（ｄ）参照）。
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜
【００５６】
第１の過電流継電器４1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線に短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
また、第２の過電流継電器４2は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線に短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。
【００５７】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いたが、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよいし、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよい。
【実施例７】
【００５８】
次に、本発明の第７の実施例による保護継電装置について、図１２を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図１２に示すように、変圧器５の１次側に設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、変圧器５の１次側に設置された第２のストレート貫通変流器１０2と、変圧器５の２次側に設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、変圧器５の２次側に設置された第４のストレート貫通変流器１０4と、第１のストレート貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第３のストレート貫通変流器１０3から入力される短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1と称する。）に基づいて変圧器５内部の短絡事故を検出すると、変圧器５の１次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と変圧器５の２次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する第１の電流差動継電器２０1と、第２のストレート貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第４のストレート貫通変流器１０4から入力される短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて変圧器５内部での短絡事故を検出すると、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する第２の電流差動継電器２０2とを具備する。
【００５９】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第３のストレート貫通変流器１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第４のストレート貫通変流器１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の２次側のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向に貫通されており、変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向に貫通されており、変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相はともに第３のストレート貫通変流器１０3の極性方向に貫通されており、変圧器５の２次側のＳ相およびＴ相はともに第４のストレート貫通変流器１０4の極性方向に貫通されている。
また、第３のストレート貫通変流器１０3は、第３のストレート貫通変流器１０3から第１の電流差動継電器２０1に入力される短絡電流の極性が第１のストレート貫通変流器１０1から第１の電流差動継電器２０1に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第１の電流差動継電器２０1に接続されている。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4は、第４のストレート貫通変流器１０4から第２の電流差動継電器２０2に入力される短絡電流の極性が第２のストレート貫通変流器１０2から第２の電流差動継電器２０2に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第２の電流差動継電器２０2に接続されている。
【００６０】
したがって、変圧器５内部において短絡事故が発生していないときに変圧器５の１次側（送電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる１次負荷電流をＩ1R，Ｉ1S，Ｉ1Tで表し、変圧器５の２次側（受電端）のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる２次負荷電流をＩ2R，Ｉ2S，Ｉ2Tで表すと、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとは１２０°の位相差で第１のストレート貫通変流器１０1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｒ相の２次負荷電流Ｉ2RとＳ相の２次負荷電流Ｉ2Sとは１２０°の位相差で第２のストレート貫通変流器１０2の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図１０参照）。
そのため、第１のストレート貫通変流器１０1から第１の電流差動継電器２０1に入力される第１の１次負荷電流ｉ11はＲ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとのベクトル和となり、第１の１次負荷電流ｉ11の振幅はＲ相の１次負荷電流Ｉ1R（Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1S）の振幅となる。同様に、第３のストレート貫通変流器１０3から第１の電流差動継電器２０1に入力される第１の２次負荷電流ｉ21はＲ相の２次負荷電流Ｉ2RとＳ相の２次負荷電流Ｉ2Sとのベクトル和（極性は負）となり、第１の２次負荷電流ｉ21の振幅はＲ相の２次負荷電流Ｉ2R（Ｓ相の２次負荷電流Ｉ2S）の振幅となる。
ｉ11＝Ｉ1R＋Ｉ1S
｜ｉ11｜＝｜Ｉ1R＋Ｉ1S｜＝｜Ｉ1R｜＝｜Ｉ1S｜
ｉ21＝−（Ｉ2R＋Ｉ2S）
｜ｉ21｜＝｜Ｉ2R＋Ｉ2S｜＝｜Ｉ2R｜＝｜Ｉ2S｜
その結果、第１の電流差動継電器２０1に入力される第１の負荷電流Ｉ1は、第１の１次負荷電流ｉ11と第１の２次負荷電流ｉ21とのベクトル和で表され、第１の負荷電流Ｉ1の振幅は“０”（｜Ｉ1｜＝｜ｉ11＋ｉ21｜＝０）となる。
同様に、Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1SとＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tとは１２０°の位相差で第２のストレート貫通変流器１０2の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の２次負荷電流Ｉ2SとＴ相の２次負荷電流Ｉ2Tとは１２０°の位相差で第４のストレート貫通変流器１０4の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図１０参照）。
そのため、第２のストレート貫通変流器１０2から第２の電流差動継電器２０2に入力される第２の１次負荷電流ｉ12はＳ相の１次負荷電流Ｉ1SとＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tとのベクトル和となり、第２の１次負荷電流ｉ12の振幅はＳ相の１次負荷電流Ｉ1S（Ｔ相の１次負荷電流Ｉ1T）の振幅となる。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4から第２の電流差動継電器２０2に入力される第２の２次負荷電流ｉ22はＳ相の２次負荷電流Ｉ2SとＴ相の２次負荷電流Ｉ2Tとのベクトル和（極性は負）となり、第２の２次負荷電流ｉ22の振幅はＳ相の２次負荷電流Ｉ2S（Ｔ相の２次負荷電流Ｉ2T）の振幅となる。
ｉ12＝Ｉ1S＋Ｉ1T
｜ｉ12｜＝｜Ｉ1S＋Ｉ1T｜＝｜Ｉ1S｜＝｜Ｉ1T｜
ｉ22＝−（Ｉ2S＋Ｉ2T）
｜ｉ22｜＝｜Ｉ2S＋Ｉ2T｜＝｜Ｉ2S｜＝｜Ｉ2T｜
その結果、第２の電流差動継電器２０2に入力される第２の負荷電流Ｉ2は、第２の１次負荷電流ｉ12と第２の２次負荷電流ｉ22とのベクトル和で表され、第２の負荷電流Ｉ2の振幅は“０”（｜Ｉ2｜＝｜ｉ12＋ｉ22｜＝０）となる。
【００６１】
また、たとえば変圧器５内部の１次側において短絡事故が発生したときに変圧器５の１次側のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のストレート貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第３のストレート貫通変流器１０3から入力される短絡電流との差電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第２のストレート貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第４のストレート貫通変流器１０4から入力される短絡電流との差電流）とは、上述した第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS＝０
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝０
ＩRy2＝ＩFS
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT＝０
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝０
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝｜ＩFR｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜
【００６２】
第１の電流差動継電器２０1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、変圧器５内部において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
また、第２の電流差動継電器２０2は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、変圧器５内部において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００６３】
なお、変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いたが、変圧器５の１次側のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と変圧器５の１次側のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよいし、変圧器５の１次側のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4についても同様である。
【実施例８】
【００６４】
次に、本発明の第８の実施例による保護継電装置について、図１３を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための受電保護継電装置であり、図１３に示すように、母線から分岐された第１の送配電線１Ｌに設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、第１の送配電線１Ｌに設置された第２のストレート貫通変流器１０2と、母線から分岐された第２の送配電線２Ｌに設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、第２の送配電線２Ｌに設置された第４のストレート貫通変流器１０4と、第１のストレート貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第３のストレート貫通変流器１０3から入力される短絡電流の和電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とを一括遮断する第１の過電流継電器３０1と、第２のストレート貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第４のストレート貫通変流器１０4から入力される短絡電流との和電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する第２の過電流継電器３０2とを具備する。
【００６５】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第３のストレート貫通変流器１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第４のストレート貫通変流器１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向に貫通されており、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相はともに第３のストレート貫通変流器１０3の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相はともに第４のストレート貫通変流器１０4の極性方向に貫通されている。
【００６６】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとが１２０°の位相差で第１および第３のストレート貫通変流器１０1，１０3の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため（図１０参照）、第１および第３のストレート貫通変流器１０1，１０3から第１の過電流継電器３０1に入力される第１の負荷電流Ｉ1はＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル和となり、第１の負荷電流Ｉ1の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅となる。
Ｉ1＝ＩR＋ＩS
｜Ｉ1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜ＩR｜＝｜ＩS｜
同様に、Ｓ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとが１２０°の位相差で第２および第４のストレート貫通変流器１０2，１０4の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため（図１０参照）、第２および第４のストレート貫通変流器１０2，１０4から第２の過電流継電器３０2に入力される第２の負荷電流Ｉ2はＳ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル和となり、第２の負荷電流Ｉ2の振幅はＳ相の負荷電流ＩS（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅となる。
Ｉ2＝ＩS＋ＩT
｜Ｉ2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜ＩS｜＝｜ＩT｜
【００６７】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のストレート貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第３のストレート貫通変流器１０3から入力される短絡電流との和電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第２のストレート貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第４のストレート貫通変流器１０4から入力される短絡電流との和電流）とは、上述した第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2における場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS＝０
｜ＩRy1｜=｜ＩFR＋ＩFS｜＝０
ＩRy2＝ＩFS
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT＝０
｜ＩRy2｜=｜ＩFS＋ＩFT｜＝０
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS
｜ＩRy1｜=｜ＩFR＋ＩFS｜＝｜ＩFR｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT
｜ＩRy2｜=｜ＩFS＋ＩFT｜＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜
【００６８】
第１の過電流継電器３０1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
また、第２の過電流継電器３０2は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００６９】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いたが、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよいし、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4についても同様である。
【実施例９】
【００７０】
次に、本発明の第９の実施例による保護継電装置について、図１４を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、構内における短絡事故から第１および第２の送配電線１Ｌ，２Ｌを保護するための分割受電保護継電装置であり、図１４に示すように、第１の母線から分岐された第１の送配電線１Ｌに設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、第１の送配電線１Ｌに設置された第２のストレート貫通変流器１０2と、第２の母線から分岐された第２の送配電線２Ｌに設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、第２の送配電線２Ｌに設置された第４のストレート貫通変流器１０4と、第１の母線に設置された第５のストレート貫通変流器１０5と、第１の母線に設置された第６のストレート貫通変流器１０6と、第１のストレート貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第５のストレート貫通変流器１０5から入力される短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１の送配電線１ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第１および第２の母線のＲ相、Ｓ相およびＴ相の間にそれぞれ設置された第７乃至第９の遮断器２7〜２9（母線連絡遮断器）とを一括遮断する第１の過電流継電器４０1と、第３のストレート貫通変流器１０3から入力される短絡電流と第５のストレート貫通変流器１０5から入力される短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第２の送配電線２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第２の過電流継電器４０2と、第２のストレート貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第６のストレート貫通変流器１０6から入力される短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第３の過電流継電器４０3と、第４のストレート貫通変流器１０4から入力される短絡電流と第６のストレート貫通変流器１０6から入力される短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて構内での短絡事故を検出すると、第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する第４の過電流継電器４０4とを具備する。
【００７１】
ここで、第１のストレート貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２のストレート貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第３のストレート貫通変流器１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第４のストレート貫通変流器１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第５のストレート貫通変流器１０5は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の母線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第６のストレート貫通変流器１０6は、２次コイルを巻装した環状鉄心に第１の母線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相はともに第１のストレート貫通変流器１０1の極性方向に貫通されており、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相はともに第２のストレート貫通変流器１０2の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相はともに第３のストレート貫通変流器１０3の極性方向に貫通されており、第２の送配電線２ＬのＳ相およびＴ相はともに第４のストレート貫通変流器１０4の極性方向に貫通されており、第１の母線のＲ相およびＳ相はともに第５のストレート貫通変流器１０5の極性方向に貫通されており、第１の母線のＳ相およびＴ相はともに第６のストレート貫通変流器１０6の極性方向に貫通されている。
【００７２】
したがって、構内において短絡事故が発生していないときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる負荷電流をＩR，ＩS，ＩTで表すと、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとが１２０°の位相差で第１、第３および第５のストレート貫通変流器１０1，１０3，１０5の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため（図１０参照）、第１、第３および第５のストレート貫通変流器１０1，１０3，１０5から第１および第２の過電流継電器３０1，３０2に入力される第１の負荷電流Ｉ1はＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとのベクトル和となり、第１の負荷電流Ｉ1の振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅となる。
Ｉ1＝ＩR＋ＩS
｜Ｉ1｜＝｜ＩR＋ＩS｜＝｜ＩR｜＝｜ＩS｜
同様に、Ｓ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとが１２０°の位相差で第２、第４および第６のストレート貫通変流器１０2，１０4，１０6の環状鉄心を極性方向に貫通して流れるため（図１０参照）、第２、第４および第６のストレート貫通変流器１０2，１０4，１０6から第３および第４の過電流継電器３０3，１０4に入力される第２の負荷電流Ｉ2はＳ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとのベクトル和となり、第２の負荷電流Ｉ2の振幅はＳ相の負荷電流ＩS（Ｔ相の負荷電流ＩT）の振幅となる。
Ｉ2＝ＩS＋ＩT
｜Ｉ2｜＝｜ＩS＋ＩT｜＝｜ＩS｜＝｜ＩT｜
【００７３】
また、構内において短絡事故が発生したときに第１および第２の母線と第１および第２の送配電線１Ｌ，２ＬのＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のストレート貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第５のストレート貫通変流器１０5から入力される短絡電流との差電流、および第３のストレート貫通変流器１０3から入力される短絡電流と第５のストレート貫通変流器１０5から入力される短絡電流との差電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第２のストレート貫通変流器１０2から入力される短絡電流と第６のストレート貫通変流器１０6から入力される短絡電流との差電流、および第４のストレート貫通変流器１０4から入力される短絡電流と第６のストレート貫通変流器１０6から入力される短絡電流との差電流）は、上述した第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2の場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS＝０
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝０
ＩRy2＝ＩFS
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT＝０
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝０
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝｜ＩFR｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜
【００７４】
第１の過電流継電器４０1は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断し、第２の過電流継電器４０2は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する。
また、第３の過電流継電器４０3は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断し、第４の過電流継電器４０4は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、構内において短絡事故が発生したと判定して、第４乃至第６の遮断器２4〜２6と第７乃至第９の遮断器２7〜２9とを一括遮断する。
【００７５】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いたが、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよいし、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを用いてもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4と第５および第６のストレート貫通変流器１０5，１０6とについても同様である。
【実施例１０】
【００７６】
次に、本発明の第１０の実施例による保護継電装置について、図１５を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図１５に示すように、電源端母線側の送配電線に設置された第１のストレート貫通変流器１０1と、電源端母線側の送配電線に設置された第２のストレート貫通変流器１０2と、受電端母線側の送配電線に設置された第３のストレート貫通変流器１０3と、受電端母線側の送配電線に設置された第４のストレート貫通変流器１０4と、第１のストレート貫通変流器１０1からの短絡電流と第３のストレート貫通変流器１０3からの短絡電流との差電流（以下、「第１の短絡電流ＩRy1」と称する。）に基づいて送配電線における短絡事故を検出すると、電源端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第１乃至第３の遮断器２1〜２3と受電端母線側の送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相にそれぞれ設置された第４乃至第６の遮断器２4〜２6とをそれぞれ一括遮断する第１および第２のパルス符号変調電流差動継電器６０1，６０2（以下、「第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2」と称する。）と、第２のストレート貫通変流器１０2からの短絡電流と第４のストレート貫通変流器１０4からの短絡電流との差電流（以下、「第２の短絡電流ＩRy2」と称する。）に基づいて送配電線における短絡事故を検出すると、第１乃至第３の遮断器２1〜２3と第４乃至第６の遮断器２4〜２6とをそれぞれ一括遮断する第３および第４のパルス符号変調電流差動継電器６０3，６０4（以下、「第３および第４のＰＣＭ電流差動継電器６０3，６０4」と称する。）とを具備する。
なお、第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1と第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2とは、通信網を介して短絡電流を送受信し、第３のパルス符号変調電流差動継電器６０3と第４のパルス符号変調電流差動継電器６０4とは、通信網を介して短絡電流を送受信する。
【００７７】
ここで、第１および第３のストレート貫通変流器１０1，１０3は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器であり、第２および第４のストレート貫通変流器１０2，１０4は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相およびＴ相を同じ向きにストレートに貫通させた貫通形変流器である。
すなわち、送配電線のＲ相およびＳ相はともに第１および第３のストレート貫通変流器１０1，１０3の極性方向に貫通されており、送配電線のＳ相およびＴ相はともに第２および第４のストレート貫通変流器１０2，１０4の極性方向に貫通されている。
また、第３のストレート貫通変流器１０3は、第３のストレート貫通変流器１０3から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される短絡電流の極性が第１のストレート貫通変流器１０1から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に接続されている。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4は、第４のストレート貫通変流器１０4から第４のＰＣＭ電流差動継電器６０4に入力される短絡電流の極性が第２のストレート貫通変流器１０2から第３のＰＣＭ電流差動継電器６０3に入力される短絡電流の極性と逆となるように、第４のＰＣＭ電流差動継電器６０4に接続されている。
【００７８】
したがって、送配電線において短絡事故が発生していないときに送配電線の送電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる送電端負荷電流をＩaR，ＩaS，ＩaTで表し、送配電線の受電端のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる受電端負荷電流をＩbR，ＩbS，ＩbTで表すと、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSとは１２０°の位相差で第１のストレート貫通変流器１０1の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｒ相の受電端負荷電流ＩbRとＳ相の受電端負荷電流ＩbSとは１２０°の位相差で第３のストレート貫通変流器１０3の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図１０参照）。
そのため、第１のストレート貫通変流器１０1から第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1に入力される第１の送電端負荷電流Ｉa1はＲ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSのベクトル和となり、第１の送電端負荷電流Ｉa1の振幅はＲ相の送電端負荷電流ＩaR（Ｓ相の送電端負荷電流ＩaS）の振幅となる。同様に、第３のストレート貫通変流器１０3から第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に入力される第１の受電端負荷電流Ｉb1はＲ相の受電端負荷電流ＩbRとＳ相の受電端負荷電流ＩbSとのベクトル和（極性は負）となり、第１の受電端負荷電流Ｉb1の振幅はＲ相の受電端負荷電流ＩbR（Ｓ相の受電端負荷電流ＩbS）の振幅となる。
Ｉa1＝ＩaR−ＩaS
｜Ｉa1｜＝｜ＩaR−ＩaS｜＝３1/2×｜ＩaR｜＝３1/2×｜ＩaS｜
Ｉb1＝−（ＩbR−ＩbS）
｜Ｉb1｜＝｜ＩbR−ＩbS｜＝３1/2×｜ＩbR｜＝３1/2×｜ＩbS｜
その結果、第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2に入力される第１の負荷電流Ｉ1は、第１の送電端負荷電流Ｉa1と第１の受電端負荷電流Ｉb1とのベクトル和で表され、第１の負荷電流Ｉ1の振幅は“０”（｜Ｉ1｜＝｜Ｉa1＋Ｉb1｜＝０）となる。
同様に、Ｓ相の送電端負荷電流ＩaSとＴ相の送電端負荷電流ＩaTとは１２０°の位相差で第２のストレート貫通変流器１０2の環状鉄心を極性方向に貫通して流れ、Ｓ相の受電端負荷電流ＩbSとＴ相の受電端負荷電流ＩbTとは１２０°の位相差で第４のストレート貫通変流器１０4の環状鉄心を極性方向に貫通して流れる（図１０参照）。
そのため、第２のストレート貫通変流器１０2から第３のＰＣＭ電流差動継電器６０3に入力される第２の送電端負荷電流Ｉa2はＳ相の送電端負荷電流ＩaSとＴ相の送電端負荷電流ＩaTのベクトル和となり、第２の送電端負荷電流Ｉa2の振幅はＳ相の送電端負荷電流ＩaS（Ｔ相の送電端負荷電流ＩaT）の振幅となる。同様に、第４のストレート貫通変流器１０4から第４のＰＣＭ電流差動継電器６０4に入力される第２の受電端負荷電流Ｉb2はＳ相の受電端負荷電流ＩbSとＴ相の受電端負荷電流ＩbTとのベクトル和（極性は負）となり、第２の受電端負荷電流Ｉb2の振幅はＳ相の受電端負荷電流ＩbS（Ｔ相の受電端負荷電流ＩbT）の振幅となる。
Ｉa2＝ＩaS＋ＩaT
｜Ｉa2｜＝｜ＩaS＋ＩaT｜＝｜ＩaS｜＝｜ＩaT｜
Ｉb2＝−（ＩbS−ＩbT）
｜Ｉb2｜＝｜ＩbS＋ＩbT｜＝｜ＩbS｜＝｜ＩbT｜
その結果、第３および第４のＰＣＭ電流差動継電器６０3，６０4に入力される第２の負荷電流Ｉ2は、第２の送電端負荷電流Ｉa2と第２の受電端負荷電流Ｉb2とのベクトル和で表され、第２の負荷電流Ｉ2の振幅は“０”（｜Ｉ2｜＝｜Ｉa2＋Ｉb2｜＝０）となる。
【００７９】
また、送電線において短絡事故が発生したときに送配電線のＲ相、Ｓ相およびＴ相に流れる短絡電流をＩFR，ＩFS，ＩFTで表すと、第１の短絡電流ＩRy1（第１のストレート貫通変流器１０1からの短絡電流と第３のストレート貫通変流器１０3からの短絡電流との差電流）と第２の短絡電流ＩRy2（第２のストレート貫通変流器１０2からの短絡電流と第４のストレート貫通変流器１０4からの短絡電流との差電流）は、上述した第６の実施例による第１および第２の過電流継電器４1，４2の場合と同様にして、事故様相に応じて以下のように表される。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS＝０
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝０
ＩRy2＝ＩFS
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT＝０
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝０
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR｜
ＩRy2＝ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFT｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy1＝ＩFR＋ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR＋ＩFS｜＝｜ＩFR｜＝｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS＋ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS＋ＩFT｜＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜
【００８０】
第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器６０1，６０2は、第１の短絡電流ＩRy1の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
また、第３および第４のＰＣＭ電流差動継電器６０3，６０4は、第２の短絡電流ＩRy2の振幅が電流整定値を超えた場合には、送配電線において短絡事故が発生したと判定して、第１乃至第６の遮断器２1〜２6を一括遮断する。
【００８１】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続したが、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＳ相およびＴ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよいし、送配電線のＲ相およびＴ相がストレートに貫通された第１のストレート貫通変流器１０1と送配電線のＲ相およびＳ相がストレートに貫通された第２のストレート貫通変流器１０2とを差接続してもよい。
第３および第４のストレート貫通変流器１０3，１０4についても同様である。
【００８２】
上述した第６乃至第１０の実施例では、送配電線につきストレート貫通変流器および短絡保護継電器を２組使用することにより、自回路および他回路にまたがる短絡事故であっても確実に検出することができる。
【００８３】
以上では、送配電線において使用される短絡保護継電器との組合せでストレート貫通変流器について説明したが、ストレート貫通変流器は、たとえばロボットの手足を駆動するための三相モータ（三相負荷）に電力を供給する三相交流回路において使用されている短絡保護装置と組み合わせても、同様の効果を得ることができる。
また、ストレート貫通変流器の環状鉄心には三相交流回路の任意の２相を１回だけ貫通させたが、三相交流回路の任意の２相が２回以上貫通するように、三相交流回路の任意の２相をストレート貫通変流器の環状鉄心に同じ回数または異なる回数だけ巻いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図２】短絡事故が発生していないときに図１に示した差接続された第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される負荷電流Ｉについて説明するための図である。
【図３】短絡事故が発生したときに図１に示した第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyについて説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図５】本発明の第３の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図６】本発明の第４の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図７】本発明の第５の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図８】図１に示した過電流継電器４などの検出感度および動作時間を同じにするための演算処理部の一構成例を示す図である。
【図９】本発明の第６の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１０】短絡事故が発生していないときに図９に示した第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から第１および第２の過電流継電器４1，４2にそれぞれ入力される第１および第２の負荷電流Ｉ1，Ｉ2について説明するための図である。
【図１１】短絡事故が発生したときに図９に示した第１および第２のストレート貫通変流器１０1，１０2から第１および第２の過電流継電器４1，４2にそれぞれ入力される第１および第２の短絡電流ＩRy1，ＩRy2について説明するための図である。
【図１２】本発明の第７の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１３】本発明の第８の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１４】本発明の第９の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１５】本発明の第１０の実施例による保護継電装置について説明するための図である。
【図１６】末端回路の送配電線などで過電流継電器を２相にだけ設置して短絡事故からの保護を図る従来方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  電源
２1〜２9  第１乃至第９の遮断器
３1，３2  第１および第２の変流器
４，３０  過電流継電器
４1，４2，３０1，３０2  第１および第２の過電流継電器
５  変圧器
１０1〜１０6  第１乃至第６のストレート貫通変流器
２０  電流差動継電器
２０1，２０2  第１および第２の電流差動継電器
４０1〜４０4  第１乃至第４の過電流継電器
６０1〜６０4  第１乃至第４のＰＣＭ電流差動継電器
７１  事故様相判定回路
７２1〜７２3  第１乃至第３の振幅調整回路
７３  選択スイッチ
１Ｌ，２Ｌ  第１および第２の送配電線
Ｉ，ＩR，ＩS，ＩT  負荷電流
Ｉ1，Ｉ2  第１および第２の負荷電流
ｉ1，Ｉ1R，Ｉ1S，Ｉ1T  １次負荷電流
ｉ2，Ｉ2R，Ｉ2S，Ｉ2T  ２次負荷電流
ｉ11，ｉ12  第１および第２の１次負荷電流
ｉ21，ｉ22  第１および第２の２次負荷電流
Ｉa，ＩaR，ＩaS，ＩaT  送電端負荷電流
Ｉb，ＩbR，ＩbS，ＩbT  受電端負荷電流
Ｉa1，Ｉa2  第１および第２の送電端負荷電流
Ｉb1，Ｉb2  第１および第２の受電端負荷電流
ＩRy，ＩFR，ＩFS，ＩFT，ｉF1，ｉF2  短絡電流
ＩRy1，ＩRy2  第１および第２の短絡電流
ＳSW  スイッチ制御信号
θ  インピーダンス角
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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