(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、送配電線のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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
2009027826.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、
前記三相交流回路の任意の２相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された変流器と、
該差接続された変流器から入力される短絡電流（ＩRy；ＩRy1）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第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）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】
前記差接続された変流器および前記短絡保護継電器が、前記三相交流回路の前記任意の２相についてのみ設置されてい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】
前記差接続された変流器が、送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）であり、
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、
ることを特徴とする、請求項２記載の保護継電装置。
【請求項４】
前記差接続された変流器が、変圧器（５）の１次側の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、変圧器（５）の２次側の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）であり、
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２記載の保護継電装置。
【請求項５】
前記差接続された変流器が、第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）であり、
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２記載の保護継電装置。
【請求項６】
前記差接続された変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）と、前記第１または第２の母線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第５および第６の変流器（３5，３6）とであり、
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および第４の変流器から入力される短絡電流と前記第５および第６の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２記載の保護継電装置。
【請求項７】
前記差接続された変流器が、電源端母線側の送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、受電端母線側の該送配電線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）とであり、
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２記載の保護継電装置。
【請求項８】
前記差接続された変流器が、前記三相交流回路の前記任意の２相と、該三相交流回路の該任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とについてそれぞれ設置されてい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９】
前記差接続された変流器が、送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）とであり、
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）と、前記差接続された第２および第３の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）とである、
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】
前記差接続された変流器が、変圧器（５）の１次側の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該変圧器の１次側の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、該変圧器の２次側の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該変圧器の２次側の前記第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）とであり、
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の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第４および第５の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）と、前記差接続された第２および第３の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）とである、
ことを特徴とする、請求項８記載の保護継電装置。
【請求項１１】
前記差接続された変流器が、第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該第１の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該第２の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）とであり、
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の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第４および第５の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）と、前記差接続された第２および第３の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）とである、
ことを特徴とする、請求項８記載の保護継電装置。
【請求項１２】
前記差接続された変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該第１の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該第２の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）と、前記第１または第２の母線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第７および第８の変流器（３7，３8）と、該第１または第２の母線の第３の相に設置された、かつ、該第８の変流器と差接続された第９の変流器（３9）とであり、
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の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第７および第８の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４および第５の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第７および第８の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、前記差接続された第２および第３の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第８および第９の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、前記差接続された第５および第６の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第８および第９の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の過電流継電器とである、
ことを特徴とする、請求項８記載の保護継電装置。
【請求項１３】
前記差接続された変流器が、電源端母線側の送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該電源端母線側の該送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、受電端母線側の該送配電線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該受電端母線側の該送配電線の前記第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）とであり、
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の変流器からの短絡電流と前記差接続された第４および第５の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）と、前記差接続された第２および第３の変流器からの短絡電流と前記差接続された第５および第６の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）とである、
ことを特徴とする、請求項８記載の保護継電装置。
【請求項１４】
前記短絡保護継電器が、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変流器からの短絡電流を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理手段を備えることを特徴とする、請求項１乃至１３いずれかに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。
（３）過電流継電器の設置台数が２台である場合には、１台の過電流継電器が故障または点検により使用できなくなると、短絡事故から三相交流回路を保護することができなくなる。
【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、前記三相交流回路の任意の２相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された変流器と、該差接続された変流器から入力される短絡電流（ＩRy；ＩRy1）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第１乃至第３の遮断器（２1〜２3）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。
ここで、前記差接続された変流器および前記短絡保護継電器が、前記三相交流回路の前記任意の２相についてのみ設置されていてもよい。
前記差接続された変流器が、送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）であり、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。
前記差接続された変流器が、変圧器（５）の１次側の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、変圧器（５）の２次側の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）であり、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。
前記差接続された変流器が、第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）であり、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。
前記差接続された変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）と、前記第１または第２の母線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第５および第６の変流器（３5，３6）とであり、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および第４の変流器から入力される短絡電流と前記第５および第６の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。
前記差接続された変流器が、電源端母線側の送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器（３1，３2）と、受電端母線側の該送配電線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された第３および第４の変流器（３3，３4）とであり、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。
前記差接続された変流器が、前記三相交流回路の前記任意の２相と、該三相交流回路の該任意の２相のうちの１相と該任意の２相以外の他の１相とについてそれぞれ設置されていてもよい。
前記差接続された変流器が、送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）とであり、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）と、前記差接続された第２および第３の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）とであってもよい。
前記差接続された変流器が、変圧器（５）の１次側の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該変圧器の１次側の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、該変圧器の２次側の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該変圧器の２次側の前記第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）とであり、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の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第４および第５の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）と、前記差接続された第２および第３の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）とであってもよい。
前記差接続された変流器が、第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該第１の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該第２の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）とであり、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の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第４および第５の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）と、前記差接続された第２および第３の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）とであってもよい。
前記差接続された変流器が、第１の母線から分岐された第１の送配電線（１Ｌ）の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該第１の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、第２の母線から分岐された第２の送配電線（２Ｌ）の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該第２の送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）と、前記第１または第２の母線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第７および第８の変流器（３7，３8）と、該第１または第２の母線の第３の相に設置された、かつ、該第８の変流器と差接続された第９の変流器（３9）とであり、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の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第７および第８の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４および第５の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第７および第８の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、前記差接続された第２および第３の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第８および第９の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、前記差接続された第５および第６の変流器から入力される短絡電流と前記差接続された第８および第９の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の過電流継電器とであってもよい。
前記差接続された変流器が、電源端母線側の送配電線の第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器（３1，３2）と、該電源端母線側の該送配電線の第３の相に設置された、かつ、該第２の変流器と差接続された第３の変流器（３3）と、受電端母線側の該送配電線の前記第１および第２の相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器（３4，３5）と、該受電端母線側の該送配電線の前記第３の相に設置された、かつ、該第５の変流器と差接続された第６の変流器（３6）とであり、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の変流器からの短絡電流と前記差接続された第４および第５の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）と、前記差接続された第２および第３の変流器からの短絡電流と前記差接続された第５および第６の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）とであってもよい。
前記短絡保護継電器が、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変流器からの短絡電流を１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする演算処理手段を備えてもよい。
【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）差接続された変流器を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）差接続された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ので、停電の範囲の拡大を防止することができる。
（３）差接続された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、１台の短絡保護継電器が故障または点検によって使用できなくなっても、自回路の短絡事故は他の１台の短絡保護継電器でバックアップすることができるので、短絡事故から三相交流回路を保護することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記の目的を、三相交流回路の第１および第２の相にそれぞれ設置された第１および第２の変流器を差接続し、短絡保護継電器が、差接続された第１および第２の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第１乃至第３の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、３相の送配電線（三相交流回路）のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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】
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、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとは図２に示すように１２０°の位相差で第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ流れるため、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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Ｓ相の負荷電流ＩS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（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
【００１２】
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の変流器３1，３2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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、図１に実線の太矢印で示すようにＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFS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（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の２倍となる（図３（ａ）参照）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyは、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（ｂ）参照）。
ＩRy＝−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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRとなり、短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFRの振幅となる（図３（ｃ）参照）。
ＩRy＝ＩFR
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2から過電流継電器４に入力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFS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（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３1/2倍となる（図３（ｄ）参照）。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００１３】
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。
【００１４】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続したが、送配電線のＳ相およびＴ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよいし、送配電線のＴ相およびＲ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよい。
【実施例２】
【００１５】
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次側のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第３および第４の変流器３3，３4と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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の変流器３3，３4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。
なお、差接続された第３および第４の変流器３3，３4は、差接続された第３および第４の変流器３3，３4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の変流器３1，３2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になるように、電流差動継電器２０に接続されている。
【００１６】
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および第２の変流器３1，３2それぞれ流れ、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および第４の変流器３3，３4をそれぞれ流れる（図２参照）。
そのため、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1S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（Ｓ相の１次負荷電流Ｉ1S）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の変流器３3，３4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Ｓ相の２次負荷電流Ｉ2S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（Ｓ相の２次負荷電流Ｉ2S）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ1＝Ｉ1R−Ｉ1S
｜ｉ1｜＝｜Ｉ1R−Ｉ1S｜＝３1/2×｜Ｉ1R｜＝３1/2×｜Ｉ1S｜
ｉ2＝−（Ｉ2R−Ｉ2S）
｜ｉ2｜＝｜Ｉ2R−Ｉ2S｜＝３1/2×｜Ｉ2R｜＝３1/2×｜Ｉ2S｜
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。
【００１７】
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の変流器３1，３2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の変流器３3，３4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＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜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
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００１８】
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。
【００１９】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続したが、送配電線のＳ相およびＴ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよいし、送配電線のＴ相およびＲ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよい。
第３および第４の変流器３3，３4についても同様である。
【実施例３】
【００２０】
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のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第３および第４の変流器３3，３4と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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の変流器３3，３4から入力される短絡電流との和電流（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。
【００２１】
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２の変流器３1，３2をそれぞれ流れるとともに第３および第４の変流器３3，３4をそれぞれ流れるため（図２参照）、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と差接続された第３および第４の変流器３3，３4とから過電流継電器３０に入力される負荷電流ＩはＲ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩS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（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
【００２２】
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の変流器３1，３2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の変流器３3，３4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＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜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
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００２３】
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。
【００２４】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続したが、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよいし、第１の送配電線１ＬのＴ相およびＲ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよい。
第３および第４の変流器３3，３4についても同様である。
【実施例４】
【００２５】
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のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、第２の母線から分岐された第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第３および第４の変流器３3，３4と、第１の母線のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第５および第６の変流器３5，３6と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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の変流器３5，３6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２および第３の変流器３2，３3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の変流器３5，３6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。
【００２６】
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および第２の変流器３1，３2をそれぞれ流れ第３および第４の変流器３3，３4をそれぞれ流れるとともに第５および第６の変流器３5，３6をそれぞれ流れるため（図２参照）、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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２および第３の変流器３1，３2から第２の過電流継電器４０2に入力される負荷電流Ｉと、第５および第６の変流器３5，３6から第１および第２の過電流継電器４０1，４０2に入力される負荷電流Ｉとは、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩS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（Ｓ相の負荷電流ＩS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
【００２７】
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の変流器３1，３2から入力される短絡電流と第５および第６の変流器３5，３6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＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜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
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００２８】
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。
【００２９】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続したが、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよいし、第１の送配電線１ＬのＴ相およびＲ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよい。
第３および第４の変流器３3，３4と第５および第６の変流器３5，３6とについても同様である。
【実施例５】
【００３０】
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のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、受電端母線側の送配電線のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第３および第４の変流器３3，３4と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2からの短絡電流と差接続された第３および第４の変流器３3，３4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、差接続された第３および第４の変流器３3，３4は、差接続された第３および第４の変流器３3，３4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の変流器３1，３2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になるように、第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に接続されている。
また、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。
【００３１】
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および第２の変流器３1，３2をそれぞれ流れ、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および第４の変流器３3，３4をそれぞれ流れる（図２参照）。
そのため、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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Ｓ相の送電端負荷電流ＩaS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（Ｓ相の送電端負荷電流ＩaS）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の変流器３3，３4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Ｓ相の受電端負荷電流ＩbS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（Ｓ相の受電端負荷電流ＩbS）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉa＝ＩaR−ＩaS
｜Ｉa｜＝｜ＩaR−ＩaS｜＝３1/2×｜ＩaR｜＝３1/2×｜ＩaS｜
Ｉb＝−（ＩbR−ＩbS）
｜Ｉb｜＝｜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。
【００３２】
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の変流器３1，３2からの短絡電流と差接続された第３および第４の変流器３3，３4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
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜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
｜ＩRy｜＝｜ＩFR｜
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
【００３３】
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。
【００３４】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続したが、送配電線のＳ相およびＴ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよいし、送配電線のＴ相およびＲ相に第１および第２の変流器３1，３2をそれぞれ設置して第１および第２の変流器３1，３2を差接続してもよい。
第３および第４の変流器３3，３4についても同様である。
【００３５】
以上説明したように、第１乃至第５の実施例では、差接続された変流器（図１に示した差接続された第１および第２の変流器３1，３2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、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ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、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ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。
【００３６】
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、短絡保護継電器に設けてもよい。
【００３７】
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】
2009027826.tif 000003
【００３８】
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】
2009027826.tif 000004
【００３９】
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】
2009027826.tif 000005
【００４０】
演算処理部は、事故様相判定結果がＳ相−Ｔ相間の短絡事故または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倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
事故様相判定回路７１は、「Ｒ相−Ｓ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、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生したときには、差接続された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。
【００４４】
また、事故様相判定回路７１は、「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」または「Ｔ相−Ｒ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、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故または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。
【００４５】
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。
【００４６】
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】
【００４７】
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、送配電線のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、送配電線のＴ相に設置された、かつ、第２の変流器３2と差接続された第３の変流器３3と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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、差接続された第２および第３の変流器３2，３3から入力される第２の短絡電流ＩRy2に基づいて送配電線の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。
【００４８】
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および第２の変流器３1，３2を流れるため、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ1＝ＩR−ＩS
｜Ｉ1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜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および第３の変流器３2，３3を流れるため、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ2＝ＩS−ＩT
｜Ｉ2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝３1/2×｜ＩS｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００４９】
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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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、図９に実線の太矢印で示すようにＲ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとのベクトル差となり、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）の振幅の２倍となる（図１１（ａ）参照）。
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
また、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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、図９に破線の太矢印で示すように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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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、極性が負の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、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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とのベクトル差となり、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）の振幅の２倍となる（図１１（ｂ）参照）。
ＩRy2＝ＩFS−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS−ＩFT｜＝２×｜ＩFS｜＝２×｜ＩFT｜
（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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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、極性が負の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、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる（図１１（ｄ）参照）。
ＩRy1＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy1｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
また、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる（図１１（ｄ）参照）。
ＩRy2＝ＩFS−ＩFT
｜ＩRy2｜＝｜ＩFS−ＩFT｜＝３1/2×｜ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００５０】
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。
【００５１】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相に設置された第１および第２の変流器３1，３2を差接続するとともに、送配電線のＳ相およびＴ相に設置された第２および第３の変流器３2，３3を差接続したが、差接続する２つの変流器は他の組合せでもよい。
【実施例７】
【００５２】
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次側のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、変圧器５の１次側のＴ相に設置された、かつ、第２の変流器３2と差接続された第３の変流器３3と、変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器３4，３5と、変圧器５の２次側のＴ相に設置された、かつ、第５の変流器３5と差接続された第６の変流器３6と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2から入力される短絡電流と差接続された第４および第５の変流器３4，３5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、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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の変流器３5，３6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。
なお、差接続された第４および第５の変流器３4，３5は、差接続された第４および第５の変流器３4，３5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差接続された第１および第２の変流器３1，３2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になるように、第１の電流差動継電器２０1に接続されている。同様に、差接続された第５および第６の変流器３5，３6は、差接続された第５および第６の変流器３5，３6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差接続された第２および第３の変流器３2，３3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になるように、第２の電流差動継電器２０2に接続されている。
【００５３】
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および第２の変流器３1，３2をそれぞれ流れ、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４および第５の変流器３4，３5をそれぞれ流れる（図１０参照）。
そのため、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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、上述した第２の実施例による電流差動継電器２０における場合と同様にして、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1Sとのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。同様に、差接続された第４および第５の変流器３4，３5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とのベクトル差（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）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ11＝Ｉ1R−Ｉ1S
｜ｉ11｜＝｜Ｉ1R−Ｉ1S｜＝３1/2×｜Ｉ1R｜＝３1/2×｜Ｉ1S｜
ｉ21＝−（Ｉ2R−Ｉ2S）
｜ｉ21｜＝｜Ｉ2R−Ｉ2S｜＝３1/2×｜Ｉ2R｜＝３1/2×｜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。
同様にして、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および第３の変流器３2，３3をそれぞれ流れ、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５および第６の変流器３5，３6をそれぞれ流れる（図１０参照）。
そのため、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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、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）の振幅の３1/2倍となる。同様に、差接続された第５および第６の変流器３5，３6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とのベクトル差（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）の振幅の３1/2倍となる。
ｉ12＝Ｉ1S−Ｉ1T
｜ｉ12｜＝｜Ｉ1S−Ｉ1T｜＝３1/2×｜Ｉ1S｜＝３1/2×｜Ｉ1T｜
ｉ22＝−（Ｉ2S−Ｉ2T）
｜ｉ22｜＝｜Ｉ2S−Ｉ2T｜＝３1/2×｜Ｉ2S｜＝３1/2×｜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。
【００５４】
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（差接続された第１および第２の変流器３1，３2から入力される短絡電流と差接続された第４および第５の変流器３4，３5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（差接続された第２および第３の変流器３2，３3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の変流器３5，３6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
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
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
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFS｜＝２×｜ＩFT｜
（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｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００５５】
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。
【００５６】
なお、送配電線のＲ相およびＳ相に設置された第１および第２の変流器３1，３2を差接続するとともに、送配電線のＳ相およびＴ相に設置された第２および第３の変流器３2，３3を差接続したが、差接続する２つの変流器は他の組合せでもよい。
第４乃至第６の変流器３4〜３6についても同様である。
【実施例８】
【００５７】
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、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、第１の送配電線１ＬのＴ相に設置された、かつ、第２の変流器３2と差接続された第３の変流器３3と、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器３4，３5と、第２の送配電線２ＬのＴ相に設置された、かつ、第５の変流器３5と差接続された第６の変流器３6と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2から入力される短絡電流と差接続された第４および第５の変流器３4，３5から入力される短絡電流との和電流（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、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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の変流器３5，３6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。
【００５８】
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２の変流器３1，３2をそれぞれ流れるとともに第４および第５の変流器３4，３5をそれぞれ流れるため（図１０参照）、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と差接続された第４および第５の変流器３4，３5とから第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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ1＝ＩR−ＩS
｜Ｉ1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
同様にして、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３の変流器３2，３3をそれぞれ流れるとともに第５および第６の変流器３5，３6をそれぞれ流れるため（図１０参照）、差接続された第２および第３の変流器３2，３3と差接続された第５および第６の変流器３5，３6とから第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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ2＝ＩS−ＩT
｜Ｉ2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝３1/2×｜ＩS｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００５９】
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（差接続された第１および第２の変流器３1，３2から入力される短絡電流と差接続された第４および第５の変流器３4，３5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（差接続された第２および第３の変流器３2，３3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の変流器３5，３6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
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
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
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFS｜＝２×｜ＩFT｜
（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｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００６０】
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。
【００６１】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相に設置された第１および第２の変流器３1，３2を差接続するとともに、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相に設置された第２および第３の変流器３2，３3を差接続したが、差接続する２つの変流器は他の組合せでもよい。
第４乃至第６の変流器３4〜３6についても同様である。
【実施例９】
【００６２】
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のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、第１の送配電線１ＬのＴ相に設置された、かつ、第２の変流器３2と差接続された第３の変流器３3と、第２の母線から分岐された第２の送配電線２ＬのＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器３4，３5と、第２の送配電線２ＬのＴ相に設置された、かつ、第５の変流器３5と差接続された第６の変流器３6と、第１の母線のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第７および第８の変流器３7，３8と、第１の母線のＴ相に設置された、かつ、第８の変流器３8と差接続された第９の変流器３9と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2から入力される短絡電流と差接続された第７および第８の変流器３7，３8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、差接続された第４および第５の変流器３4，３5から入力される短絡電流と差接続された第７および第８の変流器３7，３8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、差接続された第２および第３の変流器３2，３3から入力される短絡電流と差接続された第８および第９の変流器３8，３9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、差接続された第５および第６の変流器３5，３6から入力される短絡電流と差接続された第８および第９の変流器３8，３9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。
【００６３】
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および第２の変流器３1，３2にそれぞれ流れ第４および第５の変流器３4，３5にそれぞれ流れるとともに第７および第８の変流器３7，３8にそれぞれ流れるため（図１０参照）、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と差接続された第４および第５の変流器３4，３5と差接続された第７および第８の変流器３7，３8から第１および第２の過電流継電器４０1，４０2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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ1＝ＩR−ＩS
｜Ｉ1｜＝｜ＩR−ＩS｜＝３1/2×｜ＩR｜＝３1/2×｜ＩS｜
同様にして、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３の変流器３2，３3にそれぞれ流れ第５および第６の変流器３5，３6にそれぞれ流れるとともに第８および第９の変流器３8，３9にそれぞれ流れるため（図１０参照）、差接続された第２および第３の変流器３2，３3と差接続された第５および第６の変流器３5，３6と差接続された第８および第９の変流器３8，３9から第３および第４の過電流継電器４０3，４０4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とのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉ2＝ＩS−ＩT
｜Ｉ2｜＝｜ＩS−ＩT｜＝３1/2×｜ＩS｜＝３1/2×｜ＩT｜
【００６４】
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（差接続された第１および第２の変流器３1，３2から入力される短絡電流と差接続された第７および第８の変流器３7，３8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４および第５の変流器３4，３5から入力される短絡電流と差接続された第７および第８の変流器３7，３8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（差接続された第２および第３の変流器３2，３3から入力される短絡電流と差接続された第８および第９の変流器３8，３9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５および第６の変流器３5，３6から入力される短絡電流と差接続された第８および第９の変流器３8，３9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
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
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
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFS｜＝２×｜ＩFT｜
（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｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００６５】
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。
【００６６】
なお、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相に設置された第１および第２の変流器３1，３2を差接続するとともに、第１の送配電線１ＬのＳ相およびＴ相に設置された第２および第３の変流器３2，３3を差接続したが、差接続する２つの変流器は他の組合せでもよい。
第４乃至第６の変流器３4〜３6と第７乃至第９の変流器３7〜３9とについても同様である。
【実施例１０】
【００６７】
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のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第１および第２の変流器３1，３2と、電源端母線側の送配電線のＴ相に設置された、かつ、第２の変流器３2と差接続された第３の変流器３3と、受電端母線側の送配電線のＲ相およびＳ相にそれぞれ設置された、かつ、差接続された第４および第５の変流器３4，３5と、受電端母線側の送配電線のＴ相に設置された、かつ、第５の変流器３5と差接続された第６の変流器３6と、差接続された第１および第２の変流器３1，３2からの短絡電流と差接続された第４および第５の変流器３4，３5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、差接続された第２および第３の変流器３2，３3からの短絡電流と差接続された第５および第６の変流器３5，３6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、差接続された第４および第５の変流器３4，３5は、差接続された第４および第５の変流器３4，３5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差接続された第１および第２の変流器３1，３2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になるように、第２のＰＣＭ電流差動継電器６０2に接続されている。同様に、差接続された第５および第６の変流器３5，３6は、差接続された第５および第６の変流器３5，３6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差接続された第２および第３の変流器３2，３3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になるように、第４の電流差動継電器６０4に接続されている。
また、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。
【００６８】
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および第２の変流器３1，３2をそれぞれ流れ、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４および第５の変流器３4，３5をそれぞれ流れる（図１０参照）。
そのため、差接続された第１および第２の変流器３1，３2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、上述した第５の実施例による第１のＰＣＭ電流差動継電器６０1における場合と同様にして、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSのベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。同様に、差接続された第４および第５の変流器３4，３5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とのベクトル差（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）の振幅の３1/2倍となる。
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および第３の変流器３2，３3をそれぞれ流れ、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５および第６の変流器３5，３6をそれぞれ流れる（図１０参照）。
そのため、差接続された第２および第３の変流器３2，３3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のベクトル差となり、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）の振幅の３1/2倍となる。同様に、差接続された第５および第６の変流器３5，３6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とのベクトル差（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）の振幅の３1/2倍となる。
Ｉa2＝ＩaS−ＩaT
｜Ｉa2｜＝｜ＩaS−ＩaT｜＝３1/2×｜ＩaS｜＝３1/2×｜ＩaT｜
Ｉb2＝−（ＩbS−ＩbT）
｜Ｉb2｜＝｜ＩbS−ＩbT｜＝３1/2×｜ＩbS｜＝３1/2×｜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。
【００６９】
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（差接続された第１および第２の変流器３1，３2からの短絡電流と差接続された第４および第５の変流器３4，３5からの短絡電流との差電流）と第２の短絡電流ＩRy2（差接続された第２および第３の変流器３2，３3からの短絡電流と差接続された第５および第６の変流器３5，３6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
｜ＩRy1｜＝２×｜ＩFR｜＝２×｜ＩFS｜
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
｜ＩRy2｜＝２×｜ＩFS｜＝２×｜ＩFT｜
（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｜＝３1/2×｜ＩFR｜＝３1/2×｜ＩFS｜
ＩRy2＝ＩFS−ＩFT
｜ＩRy2｜＝３1/2×｜ＩFS｜＝３1/2×｜ＩFT｜
【００７０】
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。
【００７１】
なお、電源端母線側の送配電線のＲ相およびＳ相に設置された第１および第２の変流器３1，３2を差接続するとともに、電源端母線側の送配電線のＳ相およびＴ相に設置された第２および第３の変流器３2，３3を差接続したが、差接続する２つの変流器は他の組合せでもよい。
第４乃至第６の変流器３4〜３6についても同様である。
【００７２】
以上説明したように、第６乃至第１０の実施例では、差接続された変流器（図１に示した差接続された第１および第２の変流器３1，３2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９に示した第１および第２の過電流継電器４1，４2など）の設置台数を更に削減することができるが、第１および第２の短絡電流ＩRy1，ＩRyの振幅が事故様相によって異なる。
すなわち、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅の２倍となり、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅は、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第１の短絡電流ＩRy1の振幅の３1/2倍となる。
また、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2の振幅は、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2の振幅の２倍となり、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2の振幅は、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故およびＴ相−Ｒ相間の短絡事故における第２の短絡電流ＩRy2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。
【００７３】
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、第１の短絡電流ＩRy1を事故様相判定結果に応じて１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする第１の演算処理部を短絡保護継電器に設けるとともに、第２の短絡電流ＩRy2を事故様相判定結果に応じて１倍、１／２倍または１／３1/2倍とする第２の演算処理部を短絡保護継電器に設けてもよい。
【００７４】
第１および第２の演算処理部は、表１に示した３つの線間電圧に基づく事故様相判定方法、表２に示した３つの相電圧に基づく事故様相判定方法、または、表３に示した相・線間電圧に基づく事故様相判定方法を用いて、短絡事故の事故様相を判定する。
【００７５】
第１の演算処理部は、事故様相判定結果がＳ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の短絡電流ＩRy1を１倍とし、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相間の短絡事故であることを示す場合には第１の短絡電流ＩRy1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第１の短絡電流ＩRy1を１／３1/2倍とする。また、第１の演算処理部は、第１の負荷電流Ｉ1を１／３1/2倍とする。
第２の演算処理部は、事故様相判定結果がＲ相−Ｓ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故であることを示す場合には第２の短絡電流ＩRy2を１倍とし、事故様相判定結果がＳ相−Ｔ相間の短絡事故であることを示す場合には第２の短絡電流ＩRy2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第２の短絡電流ＩRy2を１／３1/2倍とする。また、第２の演算処理部は、第２の負荷電流Ｉ2を１／３1/2倍とする。
【００７６】
第１の演算処理部は、図８に示した演算処理部と同様に、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と、第１の短絡電流ＩRy1を１倍する第１の振幅調整回路と、第１の短絡電流ＩRy1を１／２倍する第２の振幅調整回路と、第１の負荷電流Ｉ1および第１の短絡電流ＩRy1を１／３1/2倍する第３の振幅調整回路と、事故様相判定回路から入力されるスイッチ制御信号に応じて第１乃至第３の振幅調整回路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とで構成してもよい。
【００７７】
選択スイッチは、通常は、第３の振幅調整回路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、第１の負荷電流Ｉ1は、第３の振幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００７８】
事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故である」と判定すると、第２の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故が発生したときには、第１の短絡電流ＩRy1は、第２の振幅調整回路において１／２倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００７９】
また、事故様相判定回路は、「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」または「Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故である」と判定すると、第１の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故が発生したときには、第１の短絡電流ＩRy1は、第１の振幅調整回路において１倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００８０】
さらに、事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第３の幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生したときには、第１の短絡電流ＩRy1は、第３の幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００８１】
その結果、第１の短絡電流ＩRy1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。
【００８２】
同様に、第２の演算処理部は、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と、第２の短絡電流ＩRy2を１倍する第１の振幅調整回路と、第２の短絡電流ＩRy2を１／２倍する第２の振幅調整回路と、第２の負荷電流Ｉ2および第２の短絡電流ＩRy2を１／３1/2倍する第３の振幅調整回路と、事故様相判定回路から入力されるスイッチ制御信号に応じて第１乃至第３の振幅調整回路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とで構成してもよい。
【００８３】
選択スイッチは、通常は、第３の振幅調整回路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、第２の負荷電流Ｉ2は、第３の振幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００８４】
事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故である」または「Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故である」と判定すると、第１の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故またはＴ相−Ｒ相間の短絡事故が発生したときには、第２の短絡電流ＩRy2は、第１の振幅調整回路において１倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００８５】
また、事故様相判定回路は、「Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第２の振幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の短絡事故が発生したときには、第２の短絡電流ＩRy2は、第２の振幅調整回路において１／２倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００８６】
さらに、事故様相判定回路は、「Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故である」と判定すると、第３の幅調整回路の出力信号を選択スイッチに選択させるスイッチ制御信号を出力する。これにより、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生したときには、第２の短絡電流ＩRy2は、第３の幅調整回路において１／３1/2倍されたのちに、選択スイッチを介して短絡保護継電器に入力される。
【００８７】
その結果、第２の短絡電流ＩRy2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。
【００８８】
上述した第６乃至第１０の実施例では、送配電線につき差接続された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とともに、１台の短絡保護継電器が故障または点検によって使用できなくなっても、自回路の短絡事故は他の１台の短絡保護継電器でバックアップすることができる。
【００８９】
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差接続された変流器について説明したが、差接続された変流器は、送配電線以外の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。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【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の変流器３1，３2から過電流継電器４に入力される負荷電流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に示した差接続された第１および第２の変流器３1，３2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の過電流継電器４1，４2にそれぞれ入力される負荷電流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】
【００９１】
１  電源
２1〜２9  第１乃至第９の遮断器
３1〜３9  第１乃至第９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
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  短絡電流
ＳSW  スイッチ制御信号
θ  インピーダンス角
【図１】
2009027826.tif 000006
【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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