(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三相貫通変流器および保護継電装置を提供する。【解決手段】送配電線に設置された三相貫通変流器１０の環状鉄心に送配電線のＲ相およびＳ相は逆向きに１回だけ貫通されているが、送配電線のＴ相はＲ相と同じ向きに２回ほど貫通されている。過電流継電器４は、三相貫通変流器１０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。【選択図】図１
2009077563.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相交流回路の各相に流れる短絡電流を検出するための三相貫通変流器（１０，１０1，１０2）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２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに該三相交流回路の第３の相を前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたことを特徴とする、三相貫通変流器。
【請求項２】
前記三相交流回路の前記第１および第３の相が前記三相貫通変流器の極性方向に貫通されており、前記三相交流回路の前記第２の相が前記三相貫通変流器の反極性方向に貫通されていることを特徴とする、請求項１記載の三相貫通変流器。
【請求項３】
前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定して、前記三相貫通変流器によって検出された短絡電流に前記事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛ける演算処理手段を備えることを特徴とする、請求項１または２記載の三相貫通変流器。
【請求項４】
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、
請求項１乃至３いずれかに記載の三相貫通変流器と、
該三相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５】
前記保護継電装置が、
前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する事故様相判定手段と、
前記三相貫通変流器によって検出された短絡電流に該事故様相判定手段における事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛ける演算処理手段と、
をさらに具備することを特徴とする、請求項４記載の保護継電装置。
【請求項６】
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の３つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）、３つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）または相・線間電圧に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定することを特徴とする、請求項５記載の保護継電装置。
【請求項７】
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）および１つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）の電圧値および位相に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定することを特徴とする、請求項５記載の保護継電装置。
【請求項８】
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定することを特徴とする、請求項５記載の保護継電装置。
【請求項９】
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を反極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S-2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１１０）をさらに具備し、
前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する、
ことを特徴とする請求項５記載の保護継電装置。
【請求項１０】
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相電圧の合成電圧（ＶR-S+2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１２０）をさらに具備し、
前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する、
ことを特徴とする請求項５記載の保護継電装置。
【請求項１１】
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向または反極性方向でａ倍して、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を極性方向または反極性方向でｂ倍して、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相電圧の合成電圧（ＶaR+bS+cT）を得るための事故様相判定用変圧器をさらに具備し、
前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する、
ことを特徴とする請求項５記載の保護継電装置。
【請求項１２】
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、
前記三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記短絡保護継電器が、前記三相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４乃至１１いずれかに記載の保護継電装置。
【請求項１３】
前記三相貫通変流器が、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２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、
前記第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記変圧器の１次側の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該変圧器の１次側の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記変圧器の２次側の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該変圧器の２次側の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記短絡保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器から入力される短絡電流と前記第２の三相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４乃至１１いずれかに記載の保護継電装置。
【請求項１４】
前記三相貫通変流器が、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２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、
前記第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第１の送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第１の送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第２の送配電線の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第２の送配電線の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記短絡保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器から入力される短絡電流と第２の三相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４乃至１１いずれかに記載の保護継電装置。
【請求項１５】
前記三相貫通変流器が、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２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、
前記第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記短絡保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器によって検出された短絡電流と第２の三相貫通変流器によって検出された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４乃至１１いずれかに記載の保護継電装置。
【請求項１６】
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、
前記三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、
前記短絡保護継電器が、前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）を用いて算出した抑制電圧（ＶRy）と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）を一括遮断する電圧抑制付過電流継電器（５０）である、
ことを特徴とする、請求項４乃至１１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、三相貫通変流器および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三相貫通変流器および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１９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。
（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、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、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。
【０００５】
このような要請は、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として使用されている過電流継電器、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）や、電圧値に応じて電流検出感度を補正する機能を具備した電圧抑制付過電流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三相貫通変流器および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】
本発明の三相貫通変流器は、三相交流回路の各相に流れる短絡電流を検出するための三相貫通変流器（１０，１０1，１０2）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２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに該三相交流回路の第３の相を前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたことを特徴とする。
ここで、前記三相交流回路の前記第１および第３の相が前記三相貫通変流器の極性方向に貫通されており、前記三相交流回路の前記第２の相が前記三相貫通変流器の反極性方向に貫通されていてもよい。
前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定して、前記三相貫通変流器によって検出された短絡電流に前記事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛ける演算処理手段を備えてもよい。
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、本発明の三相貫通変流器と、該三相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。
ここで、前記保護継電装置が、前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定する事故様相判定手段と、前記三相貫通変流器によって検出された短絡電流に該事故様相判定手段における事故様相の判定結果に応じた所定の倍数を掛ける演算処理手段とをさらに具備してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の３つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）、３つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）または相・線間電圧に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）および１つの相電圧（ＶR，ＶS，ＶT）の電圧値および位相に基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記事故様相判定手段が、前記三相交流回路の１つの線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を反極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相電圧の合成電圧（ＶR-S-2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１１０）をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向で、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を反極性方向で、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向で２倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相の相電圧の合成電圧（ＶR-S+2T）を得るための事故様相判定用変圧器（１２０）をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相交流回路の第１の相電圧（ＶR）を極性方向または反極性方向でａ倍して、該三相交流回路の第２の相電圧（ＶS）を極性方向または反極性方向でｂ倍して、該三相交流回路の第３の相電圧（ＶT）を極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように２次側が結線された、かつ、該三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定するのに用いる前記第１乃至第３の相電圧の合成電圧（ＶaR+bS+cT）を得るための事故様相判定用変圧器をさらに具備し、前記事故様相判定手段が、前記事故様相判定用変圧器から入力される前記合成電圧の電圧値および位相と前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）の位相とに基づいて前記三相交流回路の短絡事故の事故様相を判定してもよい。
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、前記三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記三相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。
前記三相貫通変流器が、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２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、前記第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記変圧器の１次側の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該変圧器の１次側の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記変圧器の２次側の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該変圧器の２次側の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器から入力される短絡電流と前記第２の三相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。
前記三相貫通変流器が、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２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、前記第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第１の送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第１の送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記第２の送配電線の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該第２の送配電線の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器から入力される短絡電流と第２の三相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。
前記三相貫通変流器が、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２の三相貫通変流器（１０1，１０2）であり、前記第１の三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記第２の三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の前記第２の相が前記第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の前記第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記第１の三相貫通変流器によって検出された短絡電流と第２の三相貫通変流器によって検出された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。
前記三相貫通変流器（１０）が送配電線に設置されており、前記三相貫通変流器の環状鉄心に前記送配電線の第２の相が第１の相と逆向きに同じ回数だけ貫通されているとともに該送配電線の第３の相が前記第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通されており、前記短絡保護継電器が、前記三相貫通変流器から入力される短絡電流（ＩRy）と前記送配電線の線間電圧（ＶRS，ＶST，ＶTR）を用いて算出した抑制電圧（ＶRy）と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）を一括遮断する電圧抑制付過電流継電器（５０）であってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の三相貫通変流器および保護継電装置は、以下に示す効果を奏する。
（１）三相交流回路の第２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに三相交流回路の第３の相を第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた三相貫通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）三相貫通変流器から出力される短絡電流の振幅は短絡事故の事故様相によって異なるが、事故様相に応じて短絡電流の振幅を調整または補正することにより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。
【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２の相を第１の相と逆向きに同じまたは異なる回数だけ貫通させるとともに三相交流回路の第３の相を第１の相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた三相貫通変流器を用いて、短絡保護継電器が、三相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、本発明の三相貫通変流器および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三相貫通変流器１０と、三相貫通変流器１０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、三相貫通変流器１０は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ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Ｔ相はともに三相貫通変流器１０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）に貫通されているが、送配電線のＳ相は三相貫通変流器１０の反極性方向（環状鉄心の第２の開口面から環状鉄心の第１の開口面への方向）に向けて貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ三相貫通変流器１０を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど三相貫通変流器１０を貫通されている。これにより、三相貫通変流器１０からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
【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（ａ）に示すように三相貫通変流器１０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と極性が負のＳ相の負荷電流ＩS（＝−ＩS）とＴ相の負荷電流ＩTを２倍した電流（＝２ＩT）とのベクトル和となるが、Ｒ相の負荷電流ＩRとＳ相の負荷電流ＩSとＴ相の負荷電流ＩTとは位相が１２０°間隔でずれているため、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS，ＩT）の振幅の７1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS＋２ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩR｜
＝７1/2×｜ＩR｜（＝７1/2×｜ＩS｜＝７1/2×｜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、三相貫通変流器１０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５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、三相貫通変流器１０から過電流継電器４に出力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRと極性が負のＳ相の短絡電流ＩFS（＝−ＩFS）とのベクトル和となるが、Ｒ相の短絡電流ＩFRとＳ相の短絡電流ＩFSとの位相差が１８０°であるため、短絡電流ＩRyの振幅は図３（ａ）に示すように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。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜（＝２×｜ＩFS｜）
なお、図３および図４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。
（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、図６に破線の矢印で示すように送配電線の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、三相貫通変流器１０から過電流継電器４に出力される短絡電流ＩRyは極性が負のＳ相の短絡電流ＩFS（＝−ＩFS）とＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となるが、Ｓ相の短絡電流ＩFSとＴ相の短絡電流ＩFTとの位相差が１８０°であるため、短絡電流ＩRyの振幅は図３（ｂ）に示すようにＴ相の短絡電流ＩFT（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３倍となる。
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜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、図７に破線の矢印で示すように送配電線の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、三相貫通変流器１０から過電流継電器４に出力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となるが、Ｒ相の短絡電流ＩFRとＴ相の短絡電流ＩFTとの位相差が１８０°であるため、短絡電流ＩRyの振幅は図４（ａ）に示すようにＴ相の短絡電流ＩFT（Ｒ相の短絡電流ＩFR）の振幅となる。
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜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、図８に破線の矢印で示すように送配電線の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、三相貫通変流器１０から過電流継電器４に出力される短絡電流ＩRyはＲ相の短絡電流ＩFRと極性が負のＳ相の短絡電流ＩFS（＝−ＩFS）とＴ相の短絡電流ＩFTを２倍した電流（＝２ＩFT）とのベクトル和となるが、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は位相が１２０°間隔でずれているため、短絡電流ＩRyの振幅は図４（ａ）に示すようにＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相およびＴ相の短絡電流ＩFS，ＩFT）の振幅の７1/2倍となる。
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩR｜
＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜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、三相貫通変流器１０には送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、送配電線のＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、送配電線のＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
【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９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、変圧器５の１次側に設置された第１の三相貫通変流器１０1と、変圧器５の２次側に設置された第２の三相貫通変流器１０2と、第１の三相貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２の三相貫通変流器１０2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の三相貫通変流器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Ｓ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに変圧器５の１次側のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ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Ｔ相はともに第１の三相貫通変流器１０1の極性方向に貫通されているが、変圧器５の１次側のＳ相は第１の三相貫通変流器１０1の反極性方向に貫通されている。
また、変圧器５の１次側のＲ相およびＳ相は１回だけ第１の三相貫通変流器１０1を貫通されているが、変圧器５の１次側のＴ相は２回ほど第１の三相貫通変流器１０1を貫通されている。これにより、第１の三相貫通変流器１０1からは、変圧器５の１次側のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
同様に、第２の三相貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に変圧器５の２次側のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに変圧器５の２次側のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、変圧器５の２次側のＲ相およびＴ相はともに第２の三相貫通変流器１０2の極性方向に貫通されているが、変圧器５の２次側のＳ相は第２の三相貫通変流器１０2の反極性方向に貫通されている。
また、変圧器５の２次側のＲ相およびＳ相は１回だけ第２の三相貫通変流器１０2を貫通されているが、変圧器５の２次側のＴ相は２回ほど第２の三相貫通変流器１０2を貫通されている。これにより、第２の三相貫通変流器１０2からは、変圧器５の２次側のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
さらに、第２の三相貫通変流器１０2は、第２の三相貫通変流器１０2から電流差動継電器２０に入力される短絡電流の極性が第１の三相貫通変流器１０1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，Ｉ1R，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、第１の三相貫通変流器１０1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と極性が負のＳ相の１次負荷電流Ｉ1S（＝−Ｉ1S）とＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tを２倍した電流（＝２Ｉ1T）とのベクトル和となるが、Ｒ相の１次負荷電流Ｉ1RとＳ相の１次負荷電流Ｉ1SとＴ相の１次負荷電流Ｉ1Tとは位相が１２０°間隔でずれているため（図２（ａ）参照）、１次負荷電流ｉ1の振幅はＲ相の１次負荷電流Ｉ1R（Ｓ相およびＴ相の１次負荷電流Ｉ1S，Ｉ1T）の振幅の７1/2倍となる。
ｉ1＝Ｉ1R−Ｉ1S＋２Ｉ1T
｜ｉ1｜＝｜Ｉ1R−Ｉ1S＋２Ｉ1T｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜Ｉ1R｜
＝７1/2×｜Ｉ1R｜（＝７1/2×｜Ｉ1S｜＝７1/2×｜Ｉ1T｜）
同様に、第２の三相貫通変流器１０2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と極性が負のＳ相の２次負荷電流Ｉ1S（＝−Ｉ2S）とＴ相の２次負荷電流Ｉ2Tを２倍した電流（＝２Ｉ2T）とのベクトル和（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相およびＴ相の２次負荷電流Ｉ2S，Ｉ2T）の振幅の７1/2倍となる。
ｉ2＝−（Ｉ2R−Ｉ2S＋２Ｉ2T）
｜ｉ2｜＝｜Ｉ2R−Ｉ2S＋２Ｉ2T｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜Ｉ2R｜
＝７1/2×｜Ｉ2R｜（＝７1/2×｜Ｉ2S｜＝７1/2×｜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（第１の三相貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２の三相貫通変流器１０2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（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（図３（ｂ）参照）
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜ＩFS｜）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合（図４（ａ）参照）
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図４（ｂ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩFR｜
＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜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、第１の三相貫通変流器１０1には変圧器５の１次側のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに変圧器５の１次側のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、変圧器５の１次側のＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに変圧器５の１次側のＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、変圧器５の１次側のＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに変圧器５の１次側のＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
第２の三相貫通変流器１０2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１０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１０に示すように、第１の送配電線１Ｌに設置された第１の三相貫通変流器１０1と、第２の送配電線２Ｌに設置された第２の三相貫通変流器１０2と、第１の三相貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２の三相貫通変流器１０2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。
【００２３】
ここで、第１の三相貫通変流器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Ｓ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ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Ｔ相はともに第１の三相貫通変流器１０1の極性方向に貫通されているが、第１の送配電線１ＬのＳ相は第１の三相貫通変流器１０1の反極性方向に貫通されている。
また、第１の送配電線１ＬのＲ相およびＳ相は１回だけ第１の三相貫通変流器１０1を貫通されているが、第１の送配電線１ＬのＴ相は２回ほど第１の三相貫通変流器１０1を貫通されている。これにより、第１の三相貫通変流器１０1からは、第１の送配電線１ＬのＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
同様に、第２の三相貫通変流器１０2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相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第２の送配電線２ＬのＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させた貫通形変流器である。すなわち、第２の送配電線２ＬのＲ相およびＴ相はともに第２の三相貫通変流器１０2の極性方向に貫通されているが、第２の送配電線２ＬのＳ相は第２の三相貫通変流器１０2の反極性方向に貫通されている。これにより、第２の三相貫通変流器１０2からは、第２の送配電線２ＬのＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
【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の三相貫通変流器１０1，１０2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と極性が負のＳ相の負荷電流ＩS（＝−ＩS）とＴ相の負荷電流ＩTを２倍した電流（＝２ＩT）とのベクトル和となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS，ＩT）の振幅の７1/2倍となる（図２（ａ）参照）。
Ｉ＝ＩR−ＩS＋２ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩR｜
＝７1/2×｜ＩR｜（＝７1/2×｜ＩS｜＝７1/2×｜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（第１の三相貫通変流器１０1から入力される短絡電流と第２の三相貫通変流器１０2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（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（図３（ｂ）参照）
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜ＩFS｜）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合（図４（ａ）参照）
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図４（ｂ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩFR｜
＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜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の三相貫通変流器１０1には第１の送配電線１ＬのＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、第１の送配電線１ＬのＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、第１の送配電線１ＬのＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに第１の送配電線１ＬのＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
第２の三相貫通変流器１０2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１１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の三相貫通変流器１０1と、受電端母線側の送配電線に設置された第２の三相貫通変流器１０2と、第１の三相貫通変流器１０1からの短絡電流と第２の三相貫通変流器１０2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。
【００２９】
ここで、第１の三相貫通変流器１０1は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ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Ｔ相はともに第１の三相貫通変流器１０1の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は第１の三相貫通変流器１０1の反極性方向に貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ第１の三相貫通変流器１０1を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど第１の三相貫通変流器１０1を貫通されている。これにより、第１の三相貫通変流器１０1からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
同様に、第２の三相貫通変流器１０2は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ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Ｔ相はともに第２の三相貫通変流器１０2の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は第２の三相貫通変流器１０2の反極性方向に貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ第２の三相貫通変流器１０2を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど第２の三相貫通変流器１０2を貫通されている。これにより、第２の三相貫通変流器１０2からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
さらに、第２の三相貫通変流器１０2は、第２の三相貫通変流器１０2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の三相貫通変流器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。
【００３０】
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、第１の三相貫通変流器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と極性が負のＳ相の送電端負荷電流ＩaS（＝−ＩaS）とＴ相の送電端負荷電流ＩaTを２倍した電流（＝２ＩaT）とのベクトル和となるが、Ｒ相の送電端負荷電流ＩaRとＳ相の送電端負荷電流ＩaSとＴ相の送電端負荷電流ＩaTとは位相が１２０°間隔でずれているため（図２（ａ）参照）、送電端負荷電流Ｉaの振幅はＲ相の送電端負荷電流ＩaR（Ｓ相およびＴ相の送電端負荷電流ＩaS，ＩaT）の振幅の７1/2倍となる。
Ｉa＝ＩaR−ＩaS＋２ＩaT
｜Ｉa｜＝｜ＩaR−ＩaS＋２ＩaT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩaR｜
＝７1/2×｜ＩaR｜（＝７1/2×｜ＩaS｜＝７1/2×｜ＩaT｜）
同様に、第２の三相貫通変流器１０2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と極性が負のＳ相の受電端負荷電流ＩbS（＝−ＩbS）とＴ相の受電端負荷電流ＩbTを２倍した電流（＝２ＩbT）とのベクトル和（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相およびＴ相の受電端負荷電流ＩbS，ＩbT）の振幅の７1/2倍となる。
Ｉb＝−（ＩbR−ＩbS＋２ＩbT）
｜Ｉb｜＝｜ＩbR−ＩbS＋２ＩbT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩbR｜
＝７1/2×｜ＩbR｜（＝７1/2×｜ＩbS｜＝７1/2×｜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。
【００３１】
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（第１の三相貫通変流器１０1からの短絡電流と第２の三相貫通変流器１０2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＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜（＝２×｜ＩFS｜）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図３（ｂ）参照）
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜ＩFS｜）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合（図４（ａ）参照）
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図４（ｂ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩFR｜
＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜ＩFT｜）
【００３２】
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。
【００３３】
なお、第１の三相貫通変流器１０1には送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、送配電線のＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、送配電線のＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
第２の三相貫通変流器１０2についても同様である。
【００３４】
以上説明したように、第１乃至第４の実施例では、三相貫通変流器（図１に示した三相貫通変流器１０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、上述したように負荷電流Ｉの振幅が７1/2倍になるとともに、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅がＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の２倍になり、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅がＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の３倍になり、また、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅がＴ相−Ｒ相間の短絡事故における短絡電流ＩRyの振幅の７1/2倍になる。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。
【００３５】
そこで、以下に示す第１乃至第５の事故様相判定方法のいずれかを用いて事故様相を判定し、三相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、１／３1/2倍または１／７1/2倍とする演算処理部を、三相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。
【００３６】
（第１の事故様相判定方法）
３つの線間電圧、３つの相電圧または相・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。
【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】
2009077563.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】
2009077563.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】
2009077563.tif 000005
【００４０】
（第２の事故様相判定方法）
１つの線間電圧および１つの相電圧の電圧値および位相に基づいて事故様相を判定する。
【００４１】
たとえば、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が２１０°でかつＲ相の相電圧ＶRの位相が０°であることを基準として（図２（ｂ）参照）、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故時のＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSおよびＳ相−Ｔ相間の短絡事故時のＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを短絡事故検出感度の８５Ｖとすると、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶT Rが所定の第１の電圧値ｋ１＝８５Ｖ以下であることを条件として短絡事故が発生したと判定するとともに、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶT Rが所定の第２の電圧値ｋ２＝１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準として短絡事故時のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が所定の角度範囲α内だけ遅れているか進んでいること（５．９５°≦α≦３０°または−３０°≦α≦−５．９５°）を条件として短絡事故が発生したと判定する（以下の（１−１）式および（１−２）式参照）。
ＶTR≦［｛（１１０／３1/2）×１．５｝2＋（８５／２）2］1/2
≦（９５．２６2＋４２．５2）1/2
≦１０４．３（Ｖ）  ・・・（１−１）
α≧３０°−ｔａｎ-1（４２．５／９５．２６）
≧５．９５（°）  ・・・（１−２）
【００４２】
また、以下のようにして事故様相を判定する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れている（＋α）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する（図１２（ａ）参照）。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ進んでいる（−α）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１２（ｂ）参照）。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡事故前のＲ相の相電圧ＶRの位相＝０°を基準としてＲ相の相電圧ＶRの位相が所定の他の角度範囲β（６．７６°≦β≦６０°、（１−３）式参照）内だけ進んでいる（−β）場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する（図１２（ｃ）参照）。
β≧６０°−ｔａｎ-1［４２．５／｛１１０／（２×３1/2）｝］
≧６．７６（°）  ・・・（１−３）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡事故前のＲ相の相電圧ＶRの位相＝０°を基準としてＲ相の相電圧ＶRの位相が他の角度範囲β内だけ遅れていたり進んでいたりしていない（すなわち、−６．７６°よりも大きくて６．７６°よりも小さい）ことを条件に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１２（ｄ）参照）。
【００４３】
なお、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRおよびＲ相の相電圧ＶRを用いたが、表４に丸印で示す電圧の組合せのいずれか１つを用いてもよい。ただし、上述した短絡事故発生判定条件および事故様相判定条件を電圧の組合せに応じて変更する必要がある。
【表４】
2009077563.tif 000006
【００４４】
（第３の事故様相判定方法）
１つの線間電圧の電圧値および位相と三相貫通変流器から入力される短絡電流ＩRyの位相とに基づいて事故様相を判定する。
【００４５】
たとえば、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が２１０°であることを基準として、送配電線のＲ相−Ｓ相間の短絡事故時のＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSおよびＳ相−Ｔ相間の短絡事故時のＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを短絡事故検出感度の８５Ｖとすると、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが所定の第１の電圧値ｋ１＝８５Ｖ以下であることを条件として短絡事故が発生したと判定するとともに、Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが所定の第２の電圧値ｋ２＝１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準として短絡事故時のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が所定の角度範囲α内だけ遅れているか進んでいること（５．９５°≦α≦３０°または−３０°≦α≦−５．９５°）を条件として短絡事故が発生したと判定する（（１−１）式および（１−２）式参照）。
【００４６】
また、以下のようにして事故様相を判定する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れている（＋α）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する（図１３（ａ）参照）。
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが１０４．３Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ進んでいる（−α）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１３（ｂ）参照）。
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第１の角度範囲γ（３０°≦γ≦９０°、γはインピーダンス角θ＝７５°としアーク抵抗などを考慮して決定する。）内にある場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する（図１３（ｃ）参照）。
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
Ｔ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRが８５Ｖ以下であり、かつ、短絡事故前のＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相＝２１０°を基準としてＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRの位相が角度範囲α内だけ遅れていたり進んでいたりしておらず（すなわち、−５．９５°よりも大きくて５．９５°よりも小さく）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第２の角度範囲δ（１００．９°≦δ≦１６９．１°、δはインピーダンス角θ＝７５°としアーク抵抗などを考慮して決定する。）内にある場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する（図１３（ｄ）参照）。
【００４７】
（第４の事故様相判定方法）
図１４に示す事故様相判定用変圧器１１０（本発明の第１の実施例による事故様相判定用変圧器）を母線に設置し、事故様相判定用変圧器１１０から出力される合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値および位相と短絡電流ＩRyの位相とに基づいて、以下のようにして事故様相を判定する。
ここで、事故様相判定用変圧器１１０の２次側は、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを反極性方向で２倍して合成するように結線されている。その結果、事故様相判定用変圧器１１０から出力される合成電圧ＶR-S-2Tは次式で表される。
ＶR-S-2T＝ＶR−ＶS−２ＶT
また、インピーダンス角θは通常７５°であるが、短絡電流ＩRyの位相角は、アーク抵抗を考慮して、３０°（−４５°）から短絡事故時の最大角である９０°（＋１５°）とする。
【００４８】
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第１の合成電圧値Ｋ1＝１００．１Ｖ以下であり（（２−１）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第１の合成電圧角度範囲ε1（７．１０°（＝Ｘ1）≦ε1≦４０．９°（＝Ｘ2）。（２−２）式および（２−３）式参照）内だけ遅れており（＋ε1）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第１の短絡電流角度範囲λ1（−１９．１°≦λ1≦４０．９°）内にある場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ1＝［（８３．１５）2＋（７２．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１００．１（Ｖ）  ・・・（２−１）
Ｘ1＝ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０）−ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０５）
＝７．１０（°）  ・・・（２−２）
Ｘ2＝６０−１９．１
＝４０．９（°）  ・・・（２−３）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第２の合成電圧値Ｋ2＝１０７．６Ｖ以下であり（（２−４）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第２の合成電圧角度範囲ε2（４．１２°（＝Ｘ3）≦ε2≦１９．１°（＝Ｘ4）。（２−５）式および（２−６）式参照）内だけ進んでおり（−ε2）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第２の短絡電流角度範囲λ2（１９．１°≦λ2≦７９．１°）内だけ進んでいる（−λ2）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ2＝［（１０３．９４）2＋（３６．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１０７．６（Ｖ）  ・・・（２−４）
Ｘ3＝ｃｏｓ-1（１０３．９４／１１０）−ｃｏｓ-1（１０３．９４／１０７．６０）
＝４．１２（°）  ・・・（２−５）
Ｘ4＝１９．１−０
＝１９．１（°）  ・・・（２−６）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第３の合成電圧値Ｋ3＝８６．０Ｖ以下であり（（２−７）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第３の合成電圧角度範囲ε3（３．０９°（＝Ｘ5）≦ε3≦７９．１°（＝Ｘ6）。（２−８）式および（２−９）式参照）内だけ進んでおり（−ε3）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第３の短絡電流角度範囲λ3（７９．１°≦λ3≦１３９．１°）内だけ進んでいる（−λ3）場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ3＝［（２０．７９）2＋（１０８．０２×８５／１１０）2］1/2
＝８６．０（Ｖ）  ・・・（２−７）
Ｘ5＝ｃｏｓ-1（２０．７９／１１０）−ｃｏｓ-1（２０．７９／８６．０２）
＝３．０９（°）  ・・・（２−８）
Ｘ6＝６０＋１９．１
＝７９．１（°）  ・・・（２−９）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S-2Tの電圧値が所定の第４の合成電圧値Ｋ4＝８５Ｖ（定格電圧の７５〜８０％）以下であり、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が１９．１°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S-2Tの位相が所定の第４の合成電圧角度範囲ε4（−３．０９°（＝−Ｘ5）≦ε4≦７．１０°（＝Ｘ1））内に入っており（すなわち、同位相であり）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第４の短絡電流角度範囲λ4（８．２°≦λ4≦６８．２°）内だけ進んでいる（−λ4）場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
【００４９】
（第５の事故様相判定方法）
図１５に示す事故様相判定用変圧器１２０（本発明の第２の実施例による事故様相判定用変圧器）を母線に設置し、事故様相判定用変圧器１２０から出力される合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値および位相と短絡電流ＩRyの位相とに基づいて、以下のようにして事故様相を判定する。
ここで、事故様相判定用変圧器１２０の２次側は、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向で２倍して合成するように結線されている。その結果、事故様相判定用変圧器１２０から出力される合成電圧ＶR-S+2Tは次式で表される。
ＶR-S+2T＝ＶR−ＶS＋２ＶT
また、インピーダンス角θは通常７５°であるが、短絡電流ＩRyの位相角は、アーク抵抗を考慮して、３０°（−４５°）から短絡事故時の最大角である９０°（＋１５°）とする。
【００５０】
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第５の合成電圧値Ｋ5＝１００．１Ｖ以下であり（（３−１）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第５の合成電圧角度範囲ε5（７．１０°（＝Ｘ7）≦ε5≦４０．９°（＝Ｘ8）。（３−２）式および（３−３）式参照）内だけ進んでおり（−ε5）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第５の短絡電流角度範囲λ5（７９．１°≦λ5≦１３９．１°）内だけ遅れている（＋λ5）場合に、Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ5＝［（８３．１５）2＋（７２．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１００．１（Ｖ）  ・・・（３−１）
Ｘ7＝ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０）−ｃｏｓ-1（８３．１５／１１０．０５）
＝７．１０（°）  ・・・（３−２）
Ｘ8＝２８０．９−２４０
＝４０．９（°）  ・・・（３−３）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第６の合成電圧値Ｋ6＝８６．０Ｖ以下であり（（３−４）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第６の合成電圧角度範囲ε6（３．０９°（＝Ｘ9）≦ε6≦７９．１°（＝Ｘ10）。（３−５）式および（３−６）式参照）内だけ遅れており（＋ε6）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第６の短絡電流角度範囲λ6（１９．１°≦λ6≦７９．１°）内だけ遅れている（＋λ6）場合に、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ6＝［（２０．７９）2＋（１０８．０２×８５／１１０）2］1/2
＝８６．０（Ｖ）  ・・・（３−４）
Ｘ9＝ｃｏｓ-1（２０．７９／１１０）−ｃｏｓ-1（２０．７９／８６．０２）
＝３．０９（°）  ・・・（３−５）
Ｘ10＝３６０−２８０．９
＝７９．１（°）  ・・・（３−６）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第７の合成電圧値Ｋ7＝１０７．６Ｖ以下であり（（３−７）式参照）、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第７の合成電圧角度範囲ε7（４．１２°（＝Ｘ11）≦ε7≦１９．１°（＝Ｘ12）。（３−８）式および（３−９）式参照）内だけ遅れており（＋ε7）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第７の短絡電流角度範囲λ7（−４０．９°≦λ7≦１９．１°）内にある場合に、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故と判定する。
Ｋ7＝［１０３．９４2＋（３６．０１×８５／１１０）2］1/2
＝１０７．６（Ｖ）  ・・・（３−７）
Ｘ11＝ｃｏｓ-1（１０３．９４／１１０）−ｃｏｓ-1（１０３．９４／１０７．６０）
＝４．１２（°）  ・・・（３−８）
Ｘ12＝３００−２８０．９
＝１９．１（°）  ・・・（３−９）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
合成電圧ＶR-S+2Tの電圧値が所定の第８の合成電圧値Ｋ8＝８５Ｖ（定格電圧の７５〜８０％）以下であり、かつ、正常時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が２８０．９°であることを基準として短絡事故時の合成電圧ＶR-S+2Tの位相が所定の第８の合成電圧角度範囲ε8（−７．１０°（＝−Ｘ7）≦ε8≦３．０９°（＝Ｘ9））内に入っており（すなわち、同位相であり）、かつ、短絡電流ＩRyの位相が所定の第８の短絡電流角度範囲λ8（３０°≦λ8≦９０°）内だけ遅れている（＋λ8）場合に、Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故と判定する。
【００５１】
演算処理部は、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１／３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１／７1/2倍とする。また、演算処理部は、負荷電流Ｉを１／７1/2倍とする。
【００５２】
演算処理部は、図１６に示すように、上述した第１乃至第５の事故様相判定方法のいずれかを用いて事故様相を判定する事故様相判定回路７１と、三相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、短絡電流を１／３倍する第２の振幅調整回路７２3と、負荷電流Ｉおよび短絡電流を１／７1/2倍する第４の振幅調整回路７２4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４の振幅調整回路７２1〜７２4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。
【００５３】
選択スイッチ７３は、通常は、第４の振幅調整回路７２4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、三相貫通変流器からの負荷電流Ｉは、第４の振幅調整回路７２4において１／７1/2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。
【００５４】
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、三相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。
【００５５】
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」と判定すると、第３の振幅調整回路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、Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故が発生したときには、三相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１／３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。
【００５６】
さらに、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、Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故が発生したときには、三相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。
【００５７】
さらにまた、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４の幅調整回路７２4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、三相貫通変流器からの短絡電流は、第４の幅調整回路７２4において１／７1/2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。
【００５８】
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５】
【００５９】
次に、本発明の保護継電装置の第５の実施例について図１７および図１８を参照して説明する。
本実施例による保護継電装置は、図１７に示すように、送配電線に設置された三相貫通変流器１０と、三相貫通変流器１０から入力される短絡電流ＩRyと母線に設置された計器用変圧器６から入力される電圧情報（相電圧ＶR，ＶS，ＶT）と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を一括遮断する電圧抑制付過電流継電器５０とを具備する。
【００６０】
ここで、三相貫通変流器１０は、２次コイルを巻装した環状鉄心に送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ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Ｔ相はともに三相貫通変流器１０の極性方向に貫通されているが、送配電線のＳ相は三相貫通変流器１０の反極性方向に貫通されている。
また、送配電線のＲ相およびＳ相は１回だけ三相貫通変流器１０を貫通されているが、送配電線のＴ相は２回ほど三相貫通変流器１０を貫通されている。これにより、三相貫通変流器１０からは、送配電線のＲ相を流れる電流とＳ相を流れる電流の極性を反転したものとＴ相を流れる電流を２倍した電流との和電流が出力される。
【００６１】
したがって、短絡事故が発生していないときに三相貫通変流器１０から電圧抑制付過電流継電器５０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と極性が負のＳ相の負荷電流ＩS（＝−ＩS）とＴ相の負荷電流ＩTを２倍した電流（＝２ＩT）とのベクトル和となり、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS，ＩT）の振幅の７1/2倍となる。
Ｉ＝ＩR−ＩS＋２ＩT
｜Ｉ｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩR｜
＝７1/2×｜ＩR｜（＝７1/2×｜ＩS｜＝７1/2×｜ＩT｜）
このように、負荷電流Ｉの振幅はＲ相の負荷電流ＩR（（Ｓ相およびＴ相の負荷電流ＩS，ＩT）の振幅の７1/2倍となるため、電圧抑制付過電流継電器５０は、次式で示すように負荷電流Ｉを１／７1/2倍して補正負荷電流Ｉ’を算出する。
Ｉ’＝Ｉ×１／７1/2＝（ＩR−ＩS＋２ＩT）×１／７1/2
｜Ｉ’｜＝｜ＩR−ＩS＋２ＩT｜×１／７1/2＝｜ＩR｜（＝｜ＩS｜＝｜ＩT｜）
【００６２】
また、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＝ＩFR−ＩFS
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS｜＝２×｜ＩFR｜（＝２×｜ＩFS｜）
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図３（ｂ）参照）
ＩRy＝−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜＝３×｜ＩFT｜（＝３×｜ＩFS｜）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合（図４（ａ）参照）
ＩRy＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合（図４（ｂ）参照）
ＩRy＝ＩFR−ＩFS＋２ＩFT
｜ＩRy｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFT｜＝｛（３1/2）2＋２2｝1/2×｜ＩFR｜
＝７1/2×｜ＩFR｜（＝７1/2×｜ＩFS｜＝７1/2×｜ＩFT｜）
【００６３】
電圧抑制付過電流継電器５０は、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ため、以下に示すようにして補正短絡電流ＩRy’を算出する。
（１）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
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倍となるため、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／２倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／２＝（ＩFR−ＩFS）×１／２
｜ＩRy’｜＝｜ＩFR−ＩFS｜×１／２＝｜ＩFR｜（＝｜ＩFS｜
（２）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
短絡電流ＩRyの振幅はＴ相の短絡電流ＩFT（Ｓ相の短絡電流ＩFS）の振幅の３倍となるため、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／３倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／３＝（−ＩFS＋２ＩFT）×１／３
｜ＩRy’｜＝｜−ＩFS＋２ＩFT｜×１／３＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFS｜）
（３）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
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）の振幅となるため、次式で示すように短絡電流ＩRyを１倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１＝ＩFR＋２ＩFT
｜ＩRy’｜＝｜ＩFR＋２ＩFT｜＝｜ＩFT｜（＝｜ＩFR｜）
（４）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
短絡電流ＩRyの振幅はＲ相の短絡電流ＩFR（Ｓ相およびＴ相の短絡電流ＩFS，ＩFT）の振幅の７1/2倍となるため、次式で示すように短絡電流ＩRyを１／７1/2倍して補正短絡電流ＩRy’を算出する。
ＩRy’＝ＩRy×１／７1/2＝（ＩFR−ＩFS＋２ＩFS）×１／７1/2
｜ＩRy’｜＝｜ＩFR−ＩFS＋２ＩFS｜×１／７1/2＝｜ＩFR｜（＝｜ＩFS｜＝｜ＩFT｜）
【００６４】
また、電圧抑制付過電流継電器５０は、上述した第１の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、以下に示すようにして抑制電圧ＶRyを求める。
（１）正常時
計器用変圧器６から入力されるＲ相およびＳ相の相電圧ＶR，ＶSより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSを抑制電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶRS
（２）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＲ相およびＳ相の相電圧ＶR，ＶSより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSを抑制電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶRS
（３）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＳ相およびＴ相の相電圧ＶS，ＶTより求めたＳ相−Ｔ相の線間電圧ＶSTを抑制電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶST
（４）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＴ相およびＲ相の相電圧ＶT，ＶRより求めたＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRを抑制電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶTR
（５）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
計器用変圧器６から入力されるＲ相およびＳ相の相電圧ＶR，ＶSより求めたＲ相−Ｓ相の線間電圧ＶRSを抑制電圧ＶRyとする。
ＶRy＝ＶRS
【００６５】
また、電圧抑制付過電流継電器５０は、上述した第２または第３の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、計器用変圧器６から入力されるＴ相およびＲ相の相電圧ＶT，ＶRより求めたＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTR（図２（ｂ）参照）を用いて、事故様相に応じて以下のようにして抑制電圧ＶRyを求める。なお、Ｖ＝ＶTR∠（２１０°+α）とする。
（１）正常時
ＶRy＝Ｖ
（２）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝２×Ｖ×ｃｏｓ(６０°＋α)
（３）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝２×Ｖ×ｃｏｓ(６０°＋α)
（４）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝Ｖ
（５）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝Ｖ
【００６６】
また、電圧抑制付過電流継電器５０は、上述した第４の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、事故様相判定用変圧器１１０から入力される合成電圧ＶR-S-2Tを用いて、事故様相に応じて以下のようにして抑制電圧ＶRyを求める。
（１）正常時
ＶRy＝ＶR-S-2T
（２）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S-2T−８３．１５）／２６．８５
（３）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S-2T−１０３．９４）／６．０６
（４）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S-2T−２０．７９）／８９．２１
（５）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝ＶR-S-2T
【００６７】
また、電圧抑制付過電流継電器５０は、上述した第５の事故様相判定方法を用いて事故様相を判定する場合には、事故様相判定用変圧器１２０から入力される合成電圧ＶR-S+2Tを用いて、事故様相に応じて以下のようにして抑制電圧ＶRyを求める。
（１）正常時
ＶRy＝ＶR-S+2T
（２）Ｒ相−Ｓ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S+2T−８３．１５）／２６．８５
（３）Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S+2T−２０．７９）／８９．２１
（４）Ｔ相−Ｒ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝１１０×（ＶR-S+2T−１０３．９４）／６．０６
（５）Ｒ相−Ｓ相−Ｔ相間の短絡事故の場合
ＶRy＝ＶR-S+2T
【００６８】
電圧抑制付過電流継電器５０は、抑制電圧ＶRyに応じて電流整定値の倍率を規定する電圧抑制特性によって決定される電流整定値を補正短絡電流ＩRy’の振幅が超えた場合には、第１乃至第３の遮断器２1〜２3を一括遮断する。図１８に電圧抑制特性の一例を示す。
【００６９】
なお、三相貫通変流器１０には送配電線のＳ相をＲ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＴ相をＲ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させたが、送配電線のＴ相をＳ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＲ相をＳ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよいし、送配電線のＲ相をＴ相と逆向きに同じ回数だけ貫通させるとともに送配電線のＳ相をＴ相と同じ向きに異なる回数だけ貫通させてもよい。
【００７０】
以上の説明では、三相貫通変流器にはＲ相およびＳ相を逆向きに１回貫通させるとともにＴ相を同じ向きに２回貫通させたが、たとえばＲ相を基準とした場合には、三相貫通変流器にＲ相をｌ（ｌ≧１）回貫通させ、Ｓ相をＲ相と逆向き（逆方向）にｍ（ｍ≧１）回貫通させるとともに、Ｔ相をＲ相と同じ向き（同方向）にｎ（ｎ≧２）回貫通させてもよい。
【００７１】
また、上述した第４の事故様相判定方法においてＲ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを反極性方向で２倍して合成するように事故様相判定用変圧器１１０の２次側を結線し、上述した第５の事故様相判定方法においてＲ相の相電圧ＶRを極性方向で、Ｓ相の相電圧ＶSを反極性方向で、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向で２倍して合成するように事故様相判定用変圧器１２０の２次側を結線したが、Ｒ相の相電圧ＶRを極性方向または反極性方向でａ倍して、Ｓ相の相電圧ＶSを極性方向または反極性方向でｂ倍して、Ｔ相の相電圧ＶTを極性方向または反極性方向でｃ倍して合成するように事故様相判定用変圧器の２次側を結線してもよい。この事故様相判定用変圧器から出力される合成電圧ＶaR+bS+cTは次式で表される。
ＶaR+bS+cT＝±ａＶR±ｂＶS±ｃＶT
【００７２】
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本発明の三相貫通変流器について説明したが、本発明の三相貫通変流器は、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。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【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の負荷電流ＩとＴ相−Ｒ相の線間電圧ＶTRおよびＲ相の相電圧ＶRと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に示した三相貫通変流器１０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】短絡事故が発生したときに図１に示した三相貫通変流器１０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５】図１に示した送配電線のＲ相−Ｓ相間に短絡事故が発生したときに過電流継電器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６】図１に示した送配電線のＳ相−Ｔ相間に短絡事故が発生したときに過電流継電器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７】図１に示した送配電線のＴ相−Ｒ相間に短絡事故が発生したときに過電流継電器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８】図１に示した送配電線のＲ相−Ｓ相−Ｔ相間に短絡事故が発生したときに過電流継電器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９】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１０】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１１】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１２】第２の事故様相判定方法について説明するための図である。
【図１３】第３の事故様相判定方法について説明するための図である。
【図１４】第４の事故様相判定方法において用いられる事故様相判定用変圧器１１０の構成を示す図である。
【図１５】第５の事故様相判定方法において用いられる事故様相判定用変圧器１２０の構成を示す図である。
【図１６】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１７】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１８】電圧抑制特性の一例を示す図である。
【図１９】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】
【００７４】
１  電源
２1〜２6  第１乃至第６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  第１および第２の過電流継電器
５  変圧器
６  計器用変圧器
１０  三相貫通変流器
１０1，１０2  第１および第２の三相貫通変流器
２０  電流差動継電器
５０  電圧抑制付過電流継電器
６０1，６０2  第１および第２のＰＣＭ電流差動継電器
７１  事故様相判定回路
７２1〜７２4  第１乃至第４の振幅調整回路
７３  選択スイッチ
１１０，１２０  事故様相判定用変圧器
１Ｌ，２Ｌ  第１および第２の送配電線
Ｉ，ＩR，ＩS，ＩT  負荷電流
Ｉ’  補正負荷電流
ｉ1，Ｉ1R，Ｉ1S，Ｉ1T  １次負荷電流
ｉ2，Ｉ2R，Ｉ2S，Ｉ2T  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
ＩRy，ＩFR，ＩFS，ＩFT  短絡電流
ＩRy’  補正短絡電流
ＶR，ＶS，ＶT  相電圧
ＶRS，ＶST，ＶTR  線間電圧
ＶR-S-2T，ＶR-S+2T  合成電圧
ＶRy  抑制電圧
ＳSW  スイッチ制御信号
θ  インピーダンス角
ｋ１，ｋ２  第１および第２の電圧値
α，β  角度範囲
γ，δ  第１および第２の角度範囲
Ｋ1〜Ｋ8  第１乃至第８の合成電圧値
ε1〜ε8  第１乃至第８の合成電圧角度範囲
λ1〜λ8  第１乃至第８の短絡電流角度範囲
【図１】
2009077563.tif 000007
【図２】
2009077563.tif 000008
【図３】
2009077563.tif 000009
【図４】
2009077563.tif 000010
【図５】
2009077563.tif 000011
【図６】
2009077563.tif 000012
【図７】
2009077563.tif 000013
【図８】
2009077563.tif 000014
【図９】
2009077563.tif 000015
【図１０】
2009077563.tif 000016
【図１１】
2009077563.tif 000017
【図１２】
2009077563.tif 000018
【図１３】
2009077563.tif 000019
【図１４】
2009077563.tif 000020
【図１５】
2009077563.tif 000021
【図１６】
2009077563.tif 000022
【図１７】
2009077563.tif 000023
【図１８】
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【図１９】
2009077563.tif 000025