JP2516719B2 - Ground fault direction relay - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電源系統に接続された
配電線に複数個の地絡方向継電器を直列的に配置して配
電線の地絡事故時に保護協調をとりながら動作する地絡
方向継電装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground fault which operates by providing protection coordination in the event of a ground fault of a distribution line by arranging a plurality of ground fault direction relays in series on the distribution line connected to a power supply system. Directional relay device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種の地絡方向継電装置は、一般に配
電線に複数個の地絡方向継電器を直列的に配置し、各配
電区間の地絡事故に対して事故のあった配電線の負荷側
をしゃ断し、電源側の健全な区間に事故による影響を与
えないように保護動作させるものである。2. Description of the Related Art Generally, a ground fault direction relay device of this type has a plurality of ground fault direction relays arranged in series in a distribution line, and a distribution line having a fault in a ground fault in each distribution section. The load side is cut off, and the healthy section on the power supply side is protected so as not to be affected by the accident.

【０００３】図７はかかる地絡方向継電装置により保護
される配電系統図を示すもので、Ｌは電源系統に接続さ
れた配電線、ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３，ＣＢ４は配電線
Ｌの各区間（ここでは第１〜第４区間について示す）に
設けられたしゃ断器、ＺＰＤは第１区間のしゃ断器ＣＢ
１側に設置され、零相電圧を検出する零相電圧検出器、
ＺＣＴ１，ＺＣＴ２，ＺＣＴ３，ＺＣＴ４は各しゃ断器
の負荷側線路に設けられた零相変流器、ＤＧＲ１、ＤＧ
Ｒ２，ＤＧＲ３，ＤＧＲ４は零相変流器ＺＣＴ１，ＺＣ
Ｔ２，ＺＣＴ３，ＺＣＴ４に接続された地絡方向継電器
で、電源側（上位）から負荷側（下位）に順次直列的に
設置され、零相電圧検出器ＺＰＴより入力される零相電
圧と零相変流器ＺＣＴ１〜ＺＣＴ４より入力される零相
電流との位相比較により地絡事故を検出すると、しゃ断
器ＣＢ１〜ＣＢ４にしゃ断指令を与えるものである。FIG. 7 shows a distribution system diagram protected by such a ground fault direction relay device. L is a distribution line connected to a power supply system, and CB1, CB2, CB3 and CB4 are sections of the distribution line L. Circuit breakers provided in (herein, the first to fourth sections are shown) and ZPD are circuit breakers CB in the first section.
Zero-phase voltage detector installed on the 1 side to detect zero-phase voltage,
ZCT1, ZCT2, ZCT3 and ZCT4 are zero-phase current transformers, DGR1 and DG, provided on the load side line of each breaker.
R2, DGR3, DGR4 are zero-phase current transformers ZCT1, ZC
A ground fault direction relay connected to T2, ZCT3, ZCT4, which is sequentially installed in series from the power supply side (upper side) to the load side (lower side), and the zero phase voltage and zero phase input from the zero phase voltage detector ZPT. When the ground fault is detected by the phase comparison with the zero-phase current input from the current transformers ZCT1 to ZCT4, the interruption commands are given to the breakers CB1 to CB4.

【０００４】ところで、従来の地絡方向継電装置におい
て、配電線の地絡事故時に電源側の配電線に影響を及ぼ
さないように各地絡方向継電器間で時間協調を持たせる
ようにした地絡方向継電器としては、例えば特開平１−
２５５４３０号公報に示されるように瞬時動作回路が動
作するとその出力により動作禁止信号を他の地絡方向継
電器に送る動作禁止信号出力回路と、他の地絡方向継電
器から送られてくる動作禁止信号を受信すると時間整定
回路の動作を停止させてしゃ断器トリップの出力を阻止
する禁止回路とを設ける構成とし、上位側の地絡方向継
電器が下位側の地絡方向継電器から動作禁止信号を受け
ると時間整定回路の動作を停止させ、事故点に一番近い
下位のしゃ断器のみをトリップして動作時間の協調を図
るようにしている。By the way, in the conventional ground fault direction relay device, a ground fault is provided so as to have time coordination among the respective ground fault direction relays so as not to affect the power supply side distribution line at the time of a ground fault of the distribution line. As the directional relay, for example, JP-A-1-
As shown in Japanese Patent No. 255430, when an instantaneous operation circuit operates, an operation prohibition signal output circuit that sends an operation prohibition signal to another ground fault direction relay by its output, and an operation prohibition signal sent from another ground fault direction relay When it receives a signal, when the upper side ground fault direction relay receives an operation prohibition signal from the lower side ground fault direction relay, the time settling circuit stops operating and the circuit breaker trip output is blocked. The operation of the time settling circuit is stopped, and only the lower circuit breaker closest to the accident point is tripped to coordinate the operating time.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような地
絡方向継電器は、上位から下位への動作時間の協調を図
ることはできるが、事故点に一番近い下位の地絡方向継
電器のみが動作し、上位の全ての地絡方向継電器の動作
は禁止回路により阻止されるため、事故点側の地絡方向
継電器が動作したにもかかわらずしゃ断系の異常により
しゃ断器がしゃ断しないような場合には、配電系統の最
上位のしゃ断器がしゃ断されてしまう。従って、上位側
の電路が全て停電してしまい、所謂バックアップ機能を
持たせることができないという問題がある。However, although such a ground fault direction relay can coordinate the operation time from the higher order to the lower order, only the lower order ground fault direction relay closest to the accident point is provided. If the circuit breaker does not break due to an abnormality in the breaking system even though the ground fault direction relay on the fault point side operates, since it operates and all upper ground fault direction relays are blocked by the prohibit circuit. Will break the highest breaker in the distribution system. Therefore, there is a problem in that all the electric circuits on the upper side are out of power, and a so-called backup function cannot be provided.

【０００６】また、バックアップ機能を持たせるため、
バックアップ保護回路を設け、このバックアップ保護回
路にしゃ断器をしゃ断するタイマからの信号を入力して
バックアップを行うようにしたものもあるが、タイマが
不動作または正常に動作しないときはバックアップ機能
を持たせることができず、しかもバックアップに要する
時間を短縮するにも限界がある。Further, in order to have a backup function,
Some backup circuits have a backup protection circuit to input a signal from a timer that shuts off the circuit breaker to perform backup, but it has a backup function when the timer does not operate or does not operate normally. There is a limit to how much time it takes to back up.

【０００７】本発明は、配電線の地絡事故時に保護協調
をとりながら動作する地絡方向継電器のバックアップ動
作に要する時間の短縮を図ることができる地絡方向継電
装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a ground fault direction relay device capable of shortening the time required for the backup operation of the ground fault direction relay which operates while taking protective cooperation in the event of a ground fault of a distribution line. And

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、電源系統に接続された配電線に複数個の地
絡方向継電器を直列的に配置して配電線の地絡事故時に
保護協調をとりながら動作する地絡方向継電装置におい
て、各地絡方向継電器は零相電流信号と零相電圧信号が
入力されるとこれら両信号の位相を比較して事故点が負
荷側方向であるか否かを判定する位相比較手段と、この
位相比較手段により事故点が負荷側であると判定される
と予め自己に与えられた区分信号を出力する区分信号出
力手段と、他の地絡方向継電器より入力される区分信号
と自己の区分信号とから自己の区分信号の順位を判定す
ると共に、その順位に基づいて動作時間を設定する区分
信号順位判定手段と、この区分信号順位判定手段により
自己の区分信号の順位が最下位であると判定されるとそ
の設定時間後しゃ断指令を出力すると共に、零相電圧リ
セット信号を出力する動作出力手段と、この動作出力手
段より零相電圧リセット信号が入力されると他の地絡方
向継電器へ伝達される零相電圧を地絡方向継電器の動作
時点で所定時間停止させる機能を有する零相電圧出力手
段とを備えたものである。In order to achieve the above object, the present invention has a plurality of ground fault direction relays arranged in series with a distribution line connected to a power supply system in the event of a ground fault of the distribution line. In a ground fault direction relay that operates while protecting and coordinating, when a zero phase current signal and a zero phase voltage signal are input, the local fault direction relay compares the phases of both signals and the fault point is in the load side direction. Phase comparing means for determining whether or not there is, a classification signal outputting means for outputting a classification signal given to itself when the accident point is judged to be on the load side by the phase comparing means, and another ground fault By the classification signal order determination means for determining the order of the own classification signal from the classification signal input from the directional relay and the own classification signal, and setting the operation time based on the order, and the classification signal order determination means. Self segmentation signal When it is determined that the position is the lowest, a cutoff command is output after the set time, and an operation output unit that outputs a zero-phase voltage reset signal, and a zero-phase voltage reset signal is input from this operation output unit. A zero-phase voltage output means having a function of stopping the zero-phase voltage transmitted to another ground fault direction relay for a predetermined time at the time of operation of the ground fault direction relay.

【０００９】[0009]

【作用】このような構成の地絡方向継電装置にあって
は、零相電流信号と零相電圧信号が地絡方向継電器に入
力されるとこれら両信号の位相を比較して事故点が負荷
側方向であるか否かを判定し、事故点が負荷側であると
判定されると自己に与えられた区分信号を出力し、他の
地絡方向継電器より入力される区分信号と自己の区分信
号とから自己の区分信号の順位を判定すると共にその順
位に基づいて下位の地絡方向継電器から上位の地絡方向
継電器の順に動作時間が長くなるように自動的に設定
し、自己の区分信号の順位が最下位であると判定される
と、その設定動作時間後動作してしゃ断指令が出力され
るので、常に最下位の地絡方向継電器を動作させること
ができるばかりでなく、この継電器が動作したにもかか
わらずしゃ断系の不具合で事故点が除去できない場合に
は、その事故点に近い上位の地絡方向継電器をバックア
ップ動作させることができる。また、事故点の地絡方向
継電器の動作時点で零相電圧信号を所定時間停止させる
ことにより、その上位の地絡方向継電器は再度零相電圧
信号が入力された時点でバックアップ態勢に入り、その
ときの区分信号の順位に基づいて作られた時間後に動作
するので、バックアップに要する時間を短縮することが
できる。In the ground fault direction relay device having such a structure, when the zero-phase current signal and the zero-phase voltage signal are input to the ground fault direction relay, the phases of these two signals are compared and an accident point is detected. It is judged whether or not it is in the load side direction, and if it is judged that the accident point is on the load side, it outputs the classification signal given to itself, and the classification signal input from another ground fault direction relay and its own The order of the own classification signal is judged from the classification signal and the order is automatically set so that the operation time becomes longer from the lower ground fault direction relay to the upper ground fault direction relay based on the rank, and the own classification If it is determined that the signal is in the lowest rank, it operates after the set operation time and outputs the interruption command, so not only the lowest ground fault direction relay can be operated, but also this relay. Despite the fact that the In the case of an accident point can not be removed, it is possible to back up operation the earth fault directional relay higher close to the fault point. In addition, by stopping the zero-phase voltage signal for a predetermined time at the time of operation of the ground fault direction relay at the accident point, the higher level ground fault direction relay enters the backup mode at the time when the zero phase voltage signal is input again. Since the operation is performed after the time created based on the rank of the division signal at the time, the time required for backup can be shortened.

【００１０】[0010]

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００１１】図１は本発明による地絡方向継電装置の構
成例を示すもので、ここでは電源系統に接続された配電
線Ｌにしゃ断器ＣＢ１，ＣＢ２が設けられた第１区間お
よび第２区間を保護する地絡方向継電器ＤＧＲ１，ＤＧ
Ｒ２の構成について示しているが、さらに負荷側の第３
区間、第４区間においても同様の構成の地絡方向継電器
が設置されるものである。また、地絡方向継電器ＤＧＲ
１とＤＧＲ２は同様の構成なので、同一部分には同一符
号を付して示し、ここではＤＧＲ１を代表してその構成
を説明する。FIG. 1 shows a configuration example of a ground fault direction relay device according to the present invention. Here, a first section and a second section in which breakers CB1 and CB2 are provided in a distribution line L connected to a power supply system. Ground fault relays DGR1 and DG that protect the section
Although the configuration of R2 is shown, the third load side
In the section and the fourth section, a ground fault direction relay having the same configuration is installed. Also, the ground fault direction relay DGR
1 and DGR2 have the same configuration, the same parts are designated by the same reference numerals, and the configuration will be described here on behalf of DGR1.

【００１２】図１において、しゃ断器ＣＢ１の負荷側線
路に接続された零相電圧検出器ＺＰＤにより検出される
零相電圧信号は変成器１、増幅器２を通してレベルコン
パレータ３およびゼロクロクコンパレータ４にそれぞれ
加えられる。レベルコンパレータ３は零相電圧信号を整
流平滑すると共に、設定レベル以上のとき出力信号を出
し、またゼロクロスコンパレータ４は零相電圧信号を正
弦波から方形波に変換した出力信号を出す。これらレベ
ルコンパレータ３およびゼロクロクコンパレータ４の出
力信号は、第１のアンド回路５および第２のアンド回路
６にそれぞれ入力され、第１のアンド回路５はアンド条
件が成立するとその出力信号をマイクロコンピュータ７
に入力し、また第２のアンド回路６の出力信号は零相電
圧信号出力部８ａに与えられ、この零相電圧信号出力部
８ａの出力信号は地絡方向継電器ＤＧＲ２側のＶ0 信号
入力およびリセット部８ｂとを介してマイクロコンピュ
ータ７に入力される。この場合、零相電圧信号出力部８
ａ、Ｖ0 信号入力およびリセット部８ｂは自己の地絡方
向継電器の動作が完了し、マイクロコンピュータ７より
零相電圧リセット信号が入力されると、他の地絡方向継
電器へ伝達される零相電圧信号Ｖ0 を所定時間（例えば
３０ms間）停止（リセット）させる機能を有している。In FIG. 1, the zero-phase voltage signal detected by the zero-phase voltage detector ZPD connected to the load side line of the circuit breaker CB1 is passed through a transformer 1 and an amplifier 2 to a level comparator 3 and a zero clock comparator 4, respectively. Added. The level comparator 3 rectifies and smoothes the zero-phase voltage signal, and outputs an output signal when the level is equal to or higher than the set level, and the zero-cross comparator 4 outputs an output signal obtained by converting the sine wave into a square wave. The output signals of the level comparator 3 and the zero-clock comparator 4 are input to the first AND circuit 5 and the second AND circuit 6, respectively, and when the AND condition is satisfied, the first AND circuit 5 outputs the output signals thereof to the microcomputer. 7
The output signal of the second AND circuit 6 is applied to the zero-phase voltage signal output section 8a, and the output signal of the zero-phase voltage signal output section 8a is input to the V0 signal on the ground fault direction relay DGR2 side and reset. It is input to the microcomputer 7 via the section 8b. In this case, the zero-phase voltage signal output unit 8
a, V0 signal input and reset unit 8b completes the operation of its own ground fault direction relay, and when a zero phase voltage reset signal is input from the microcomputer 7, the zero phase voltage transmitted to another ground fault direction relay. It has a function of stopping (resetting) the signal V0 for a predetermined time (for example, 30 ms).

【００１３】一方、しゃ断器ＣＢ１の負荷側線路に設け
られた零相変流器ＺＣＴ１により検出される零相電流信
号は変成器９、増幅器１０を通してレベルコンパレータ
１１およびゼロクロスコンパレータ１２にそれぞれ入力
される。レベルコンパレータ１１は零相電流信号を整流
平滑すると共に、設定レベル以上のとき出力信号を出
し、またゼロクロスコンパレータ１２は零相電流信号を
正弦波から方形波に変換して出力信号を出し、これら両
出力信号は第３のアンド回路１３に加えられ、アンド条
件が成立するとその出力信号がマイクロコンピュータ７
に入力される。On the other hand, the zero-phase current signal detected by the zero-phase current transformer ZCT1 provided on the load side line of the circuit breaker CB1 is input to the level comparator 11 and the zero-cross comparator 12 through the transformer 9 and the amplifier 10, respectively. . The level comparator 11 rectifies and smoothes the zero-phase current signal, and outputs an output signal when the level is equal to or higher than the set level. The zero-cross comparator 12 converts the zero-phase current signal from a sine wave to a square wave and outputs the output signal. The output signal is applied to the third AND circuit 13, and when the AND condition is satisfied, the output signal is output to the microcomputer 7.
Is input to

【００１４】また、直列区分設定器１４は各区間に対応
する区分をスイッチ入力により設定するもので、この直
列区分設定器１４で設定された区分信号（ここでは第１
区間に対応する区分信号）はマイクロコンピュータ７に
入力される。The serial division setting device 14 sets the division corresponding to each section by switch input. The division signal set by the serial division setting device 14 (here, the first division setting signal) is set.
The division signal corresponding to the section) is input to the microcomputer 7.

【００１５】マイクロコンピュータ７は、図２に示すよ
うに第１のアンド回路５より入力される零相電圧信号Ｖ
0 と第３のアンド回路１３より入力される零相電流信号
Ｉ0を位相比較して事故点が負荷側方向であるかどうか
を判定する位相比較部７ａと、この位相比較部７ａによ
り事故点が負荷側方向であると判定されると自己に与え
られた区分信号を出力する区分信号出力部７ｂと、他の
地絡方向継電器より入力される区分信号と自己の区分信
号とから自己の区分信号順位を判定すると共に、その順
位に基づいてタイムラグを設定する区分信号順位判定部
７ｃと、この区分信号順位判定部で最下位であると判定
されると出力リレー１５に動作指令を与えると共に零相
電圧信号出力部８ａにＶ0 リセット信号を出力する動作
指令出力部７ｄと、区分信号順位判定部７ｄにより最下
位でないと判定されたとき、または他の地絡方向継電器
より所定時間（例えば約３０ms間) 零相電圧信号のリセ
ット動作が伝達されたとき、バックアップ態勢に備える
バックアップ部７ｅとから構成されている。この場合、
各地絡方向継電器のマイクロコンピュータ７に設定され
る区分信号は区分信号送受信部１６を通してお互いに伝
達されるようになっている。次に上記のように形成され
た地絡方向継電装置の作用を図３に示すフローチャート
を参照しながら述べる。The microcomputer 7 receives the zero-phase voltage signal V input from the first AND circuit 5 as shown in FIG.
0 and the zero phase current signal I0 input from the third AND circuit 13 are compared in phase to determine whether or not the fault point is in the load side direction, and the phase comparator 7a detects the fault point. A classification signal output unit 7b that outputs a classification signal given to itself when it is determined to be in the load side direction, and a classification signal of itself from a classification signal input from another ground fault direction relay and a classification signal of itself. A section signal order determination unit 7c that determines the order and sets a time lag based on the order, and gives an operation command to the output relay 15 when the section signal order determination section 7c determines that the order is the lowest, and a zero phase When it is determined by the operation command output unit 7d that outputs the V0 reset signal to the voltage signal output unit 8a and the classification signal order determination unit 7d that it is not the lowest, or from another ground fault direction relay for a predetermined time (for example, When the reset operation of approximately between 30 ms) zero-phase voltage signal is transmitted, and a backup unit 7e provided on the backup posture. in this case,
The division signals set in the microcomputer 7 of the local fault direction relay are transmitted to each other through the division signal transmitting / receiving unit 16. Next, the operation of the ground fault direction relay device formed as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【００１６】いま、図７に示すように配電線路が４区間
に区分され、各区間の地絡方向継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ
４に対して直列区分設定器１４により区分番号が設定さ
れているものとする。また、各地絡方向継電器ＤＧＲ１
〜ＤＧＲ４間には区分番号に対応する区分信号を出力す
るための信号線（図示点線）がそれぞれ接続されてい
る。このような状態にあるとき、第３区間のＡ点に地絡
事故が発生し、零相電圧Ｖ0 の入力レベルが地絡方向継
電器ＤＧＲ１の動作整定値を越え、また零相電流Ｉ0 も
各区間の地絡方向継電器の動作整定値を越えたとする
と、その動作は次のようになる。Now, as shown in FIG. 7, the distribution line is divided into four sections, and the ground fault direction relays DGR1 to DGR in each section.
It is assumed that the serial division setting unit 14 has set the division number for No. 4. Also, the local relay relay DGR1
A signal line (dotted line in the figure) for outputting a division signal corresponding to the division number is connected between DGR4 and DGR4. In such a state, a ground fault occurs at the point A in the third section, the input level of the zero phase voltage V0 exceeds the operation set value of the ground fault direction relay DGR1, and the zero phase current I0 is also in each section. If the operation set value of the earth fault direction relay is exceeded, the operation is as follows.

【００１７】まず、ステップＳＴ１により各区間の地絡
方向継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４に零相電圧Ｖ0 および零
相電流Ｉ0 が入力されると、これら零相電圧Ｖ0 および
零相電流Ｉ0 がステップＳＴ２にてレベル判定され、共
に動作整定値を越えているものとすれば、ステップＳＴ
３により事故点方向が判別される。この場合、事故点の
方向は、地絡方向継電器ＤＧＲ４のみが電源側なので、
この継電器ＤＧＲ４ではその事故点方向の判別結果によ
り不動作となる。First, when the zero-phase voltage V0 and the zero-phase current I0 are input to the ground fault direction relays DGR1 to DGR4 in each section in step ST1, the zero-phase voltage V0 and the zero-phase current I0 are leveled in step ST2. If it is determined that both exceed the operation set value, step ST
The direction of the accident point is determined by 3. In this case, the direction of the accident point is that only the ground fault direction relay DGR4 is on the power source side,
This relay DGR4 becomes inoperable depending on the result of discrimination in the direction of the accident point.

【００１８】また、他の地絡方向継電器ＤＧＲ１〜ＤＧ
Ｒ３においては、事故点の方向が負荷側方向で動作条件
を満足しているので、ステップＳＴ４に進む。このステ
ップＳＴ４では、予め設定された区分番号に対応する区
分信号を出力する。地絡方向継電器ＤＧＲ１，ＤＧＲ
２，ＤＧＲ３では、ステップＳＴ５にて各地絡方向継電
器より発生している全ての区分信号を入力してステップ
ＳＴ６に進む。Further, other ground fault direction relays DGR1 to DG
At R3, since the direction of the accident point is the load side direction and the operating condition is satisfied, the process proceeds to step ST4. In this step ST4, a division signal corresponding to a preset division number is output. Ground fault direction relay DGR1, DGR
In 2, DGR3, all the division signals generated from the local fault direction relays are input in step ST5, and the process proceeds to step ST6.

【００１９】このステップＳＴ６では、自己の区分信号
順位が何番目であるかを判定し、順位に対応する動作時
間を設定する。そして、自己の区分信号順位が最下位で
なければステップＳＴ７にてバックアップ態勢となり、
区分信号順位に基づいて作られた時間（タイムラグ）を
待ってステップＳＴ３に戻る。また、ステップＳＴ６に
て自己の区分信号順位が最下位であると判定されると、
ステップＳＴ８により最下位の地絡方向継電器、ここで
はＤＧＲ３が約０．１６秒で動作し、出力リレーにしゃ
断指令を与える。従って、出力リレーの動作によりしゃ
断器ＣＢ３がしゃ断されるので、事故点が除去されるこ
とになる。In this step ST6, it is determined what the rank of the own classification signal is, and the operation time corresponding to the rank is set. Then, if the own classification signal rank is not the lowest, it becomes a backup system in step ST7,
The process returns to step ST3 after waiting for the time (time lag) created based on the divided signal rank. Further, if it is determined in step ST6 that the own classification signal rank is the lowest,
By step ST8, the lowest ground fault direction relay, here DGR3, operates in about 0.16 seconds and gives a cutoff command to the output relay. Therefore, the breaker CB3 is cut off by the operation of the output relay, so that the accident point is eliminated.

【００２０】以上は順位が最下位の地絡方向継電器ＤＧ
Ｒ３の動作により、事故点が除去された場合であるが、
地絡方向継電器ＤＧＲ３が動作したにもかかわらず、何
等かの事由により出力リレーからしゃ断信号が出なかっ
たり、またしゃ断信号が出力されてもしゃ断器がしゃ断
しなかった場合には次のようなバックアップ動作が行わ
れる。The above is the ground fault direction relay DG with the lowest rank.
When the accident point is removed by the operation of R3,
Despite the fact that the ground fault direction relay DGR3 has operated, if the breaker signal is not output from the output relay for some reason, or if the breaker does not cut off even if the cutoff signal is output, Backup operation is performed.

【００２１】いま、前述した地絡方向継電器ＤＧＲ３が
動作したにもかかわらず、事故点が除去されない場合に
は、この地絡方向継電器ＤＧＲ３の動作と同時に他の地
絡方向継電器へ伝達される零相電圧信号Ｖ0 が約３０ms
間停止する。従って、地絡方向継電器ＤＧＲ３の上位の
地絡方向継電器ＤＧＲ２は零相電圧信号Ｖ0 が約３０ms
間停止した後、零相電圧信号Ｖ0 が入力されることで区
分信号の順位が最下位となり、バックアップ態勢とな
る。このときの地絡方向継電器ＤＧＲ３とＤＧＲ２の動
作時間の関係は図４に示すようなタイムチャートとな
る。If the accident point is not eliminated despite the operation of the ground fault direction relay DGR3 described above, the zero transmitted to the other ground fault direction relay simultaneously with the operation of the ground fault direction relay DGR3. Phase voltage signal V0 is about 30ms
Stop for a while. Therefore, the ground fault direction relay DGR2 higher than the ground fault direction relay DGR3 has a zero phase voltage signal V0 of about 30 ms.
After stopping for a while, the zero-phase voltage signal V0 is input, so that the rank of the sorting signal becomes the lowest and the system is in a backup mode. The relationship between the operating times of the ground fault direction relays DGR3 and DGR2 at this time is as shown in the time chart of FIG.

【００２２】図４に示すタイムチャートにおいて、区分
信号Ｆ３の地絡方向継電器ＤＧＲ３は地絡事故発生から
１５０msで零相電圧信号を約３０ms間停止させる。そし
て、しゃ断系に何等異常がなければ、この地絡方向継電
器ＤＧＲ３は地絡事故発生から１６０msで動作し、その
後100ms （５サイクル）経過するとしゃ断器がしゃ断さ
れる。しかし、地絡方向継電器ＤＧＲ３が動作したにも
かかわらず、事故点が除去されない場合には、零相電圧
信号Ｖ0 が停止してから４０ms後に区分信号がＦ２に代
わっているので、地絡方向継電器ＤＧＲ２はバックアッ
プ態勢となっている。In the time chart shown in FIG. 4, the ground fault direction relay DGR3 of the division signal F3 stops the zero-phase voltage signal for about 30 ms at 150 ms after the occurrence of the ground fault. If there is no abnormality in the circuit breaker, this ground fault direction relay DGR3 operates at 160 ms after the occurrence of the ground fault, and 100 ms (5 cycles) after that, the circuit breaker is cut off. However, if the fault point is not removed despite the fact that the ground fault direction relay DGR3 operates, the classification signal is replaced by F2 40 ms after the zero-phase voltage signal V0 stops, so the ground fault direction relay is replaced. The DGR2 is in a backup position.

【００２３】従って、しゃ断系の異常により地絡方向継
電器ＤＧＲ３が動作しても、事故点が除去されない場合
にはこの地絡方向継電器ＤＧＲ３から伝達される零相電
圧信号Ｖ0 が停止してから１６０ms後に地絡方向継電器
ＤＧＲ２が動作するので、地絡方向継電器ＤＧＲ２のバ
ックアップ動作時間は事故発生から３２０msとなる。Therefore, even if the ground fault direction relay DGR3 operates due to an abnormality in the cutoff system, if the fault point is not removed, 160 ms after the zero phase voltage signal V0 transmitted from the ground fault direction relay DGR3 is stopped. Since the ground fault direction relay DGR2 operates later, the backup operation time of the ground fault direction relay DGR2 is 320 ms after the accident.

【００２４】以上は地絡方向継電器ＤＧＲ２によるバッ
クアップ動作であるが、もしこの地絡方向継電器ＤＧＲ
２の不具合によりバックアップ動作ができなかった場合
には、図５に示すタイムチャートのように地絡方向継電
器ＤＧＲ２から区分信号は発生していない。従って、地
絡方向継電器ＤＧＲ１ではその区分信号の順位が２番目
であると判定しているので、地絡方向継電器ＤＧＲ３の
動作により地絡事故点が除去されない場合には、上記同
様に事故発生から３２０ms後にバックアップ動作する。The above is the backup operation by the ground fault direction relay DGR2, but if this ground fault direction relay DGR2
When the backup operation cannot be performed due to the problem of No. 2, no classification signal is generated from the ground fault direction relay DGR2 as shown in the time chart of FIG. Therefore, since the ground fault direction relay DGR1 determines that the classification signal has the second rank, if the ground fault fault point is not removed by the operation of the ground fault direction relay DGR3, the same as the above occurs. Backup operation starts after 320 ms.

【００２５】また、万一地絡方向継電器ＤＧＲ３自身が
不具合で不動作であった場合には、図６に示すタイムチ
ャートのように地絡方向継電器ＤＧＲ３より区分信号が
発生していない。従って、その上位の地絡方向継電器Ｄ
ＧＲ２ではその区分信号の順位が１番目であると判定し
ているので、地絡方向継電器ＤＧＲ２は地絡事故発生か
ら１５０ms後に零相電圧信号Ｖ0 を約３０ms停止させ、
しゃ断系に何等異常がなければ、１６０msでバックアッ
プ動作する。ここで、上述した地絡方向継電装置の動作
時間および事故発生からのバックアップ時間について式
を用いて具体的に説明する。事故発生から地絡方向継電
器が動作し、しゃ断指令後に事故点が除去されるまでの
一連の動作時間Ｔは次式で与えられる。 Ｔ＝Ｔ1 ＋Ｔ2 ……（１）In the unlikely event that the ground fault direction relay DGR3 itself is malfunctioning and is inoperative, no classification signal is generated from the ground fault direction relay DGR3 as shown in the time chart of FIG. Therefore, the upper ground fault direction relay D
Since GR2 determines that the order of the divided signal is the first, the ground fault direction relay DGR2 stops the zero-phase voltage signal V0 for about 30 ms 150 ms after the occurrence of the ground fault accident,
If there is no abnormality in the cutoff system, backup operation will be performed in 160ms. Here, the operation time of the above-mentioned ground fault direction relay device and the backup time from the occurrence of an accident will be specifically described by using equations. A series of operation time T from the occurrence of the accident to the operation of the ground fault direction relay to the removal of the accident point after the interruption command is given by the following equation. T = T1 + T2 (1)

【００２６】但し、Ｔ1 は事故発生から継電器が動作す
るまでの時間で、この時間Ｔ1 はさらに、Ｔ1 ＝ｔ1 ＋
ｔ2 ＋Ｔ3 （ｔ1 ：入力レベル判定時間、ｔ2 ：タイマ
時間、Ｔ3 ：継電器に内蔵する出力リレーの動作時間）
で表される。また、Ｔ2 はしゃ断指令後事故点が除去さ
れるまでの時間である。However, T1 is the time from the occurrence of the accident to the operation of the relay, and this time T1 is T1 = t1 +
t2 + T3 (t1: input level judgment time, t2: timer time, T3: operating time of output relay built into relay)
It is represented by. Also, T2 is the time until the accident point is removed after the cutoff command.

【００２７】一方、事故点に近い負荷側の地絡方向継電
器が動作し、しゃ断指令後に事故点が除去されるまで、
直上位の地絡方向継電器を動作させない時間Ｔn はＴn
＝Ｔ2 ＋ｔ3 （ｔ3 ：事故点が除去され継電器が初期状
態に戻る慣性時間）以上となる。この時間がタイマー時
間（ｔ2 ）である。従って、地絡事故点の地絡継電器の
動作時間Ｔ1 と、しゃ断指令後の不具合によるバックア
ップ時間Ｔb は、次のようになる。 Ｔ1 ＝ｔ1 ＋（Ｔ2 ＋ｔ3 ）＋Ｔ3 ……（２） Ｔb ＝ｔ1 ＋（Ｔ2 ＋ｔ3 ）＋（Ｔ2 ＋ｔ3 ）＋Ｔ3 ＝ｔ1 ＋２（Ｔ2 ＋ｔ3 ）＋Ｔ3 ……（３） この時間の構成が協調動作の一般的なものである。On the other hand, until the ground fault direction relay on the load side near the accident point operates and the accident point is removed after the interruption command,
The time Tn during which the immediate upper ground fault direction relay is not operated is Tn
= T2 + t3 (t3: Inertia time when the accident point is removed and the relay returns to the initial state) or more. This time is the timer time (t2). Therefore, the operation time T1 of the ground fault relay at the ground fault accident point and the backup time Tb due to the trouble after the interruption command are as follows. T1 = t1 + (T2 + t3) + T3 (2) Tb = t1 + (T2 + t3) + (T2 + t3) + T3 = t1 + 2 (T2 + t3) + T3 (3) This time configuration is generally the cooperative operation. It is a target.

【００２８】これに対して、事故点の地絡方向継電器が
動作したときに動作完了を他の継電器に伝達する手段と
して、Ｖ0 信号を一旦停止させ、再びｔ4 時間後に発生
する信号により直上位の継電器が動作態勢に入るので、
タイマ時間（ｔ2)は次のようになる。Ｔn ＝Ｔ2 ＋ｔ3
の時間は同じであるが、この時間の構成をＶ0 リセット
時間（ｔ4)と区分動作タイマ時間（ｔ2'）とで作ると、
ｔ2'は Ｔn ＝Ｔ2 ＋ｔ3 とＴn ＝ｔ2'＋ｔ4 が等しいことか
ら、 ｔ2'＝Ｔ2 ＋ｔ3 −ｔ4 ……（４） となる。従って、事故点の地絡継電器の動作時間Ｔ1'と
しゃ断指令後の不具合によるバックアップ時間Ｔb'は
（２）、（３）式から次のようになる。 Ｔ1'＝ｔ1 ＋（Ｔ2 ＋ｔ3 −ｔ4)＋Ｔ3 ……（５） Ｔb'＝ｔ1 ＋（Ｔ2 ＋ｔ3 −ｔ4)＋Ｔ2 ＋ｔ3 ＋Ｔ3 ＝ｔ1 ＋２（Ｔ2 ＋ｔ3 ）＋Ｔ3 −ｔ4 ……（６） 次に各々の時間に数値を入れて見るに、ｔ1 ＝0.03s ，
Ｔ2 ＝0.1s，ｔ3 ＝0.06s ，Ｔ3 ＝0.01s ，ｔ4 ＝0.06
s とすると、 Ｔ1 ＝0.2s Ｔb ＝0.36s Ｔ1'＝0.14s Ｔb'＝0.3s となる。On the other hand, as a means for transmitting the completion of operation to another relay when the ground fault direction relay at the accident point operates, the V0 signal is temporarily stopped and the signal generated immediately after t4 time causes the signal immediately above Since the relay is ready for operation,
The timer time (t2) is as follows. Tn = T2 + t3
The time is the same, but if the structure of this time is made up of V0 reset time (t4) and divided operation timer time (t2 '),
Since tn 'is equal to Tn = T2 + t3 and Tn = t2' + t4, t2 'is t2' = T2 + t3 -t4 (4). Therefore, the operation time T1 'of the ground fault relay at the accident point and the backup time Tb' due to the trouble after the interruption command are given by the following equations (2) and (3). T1 '= t1 + (T2 + t3-t4) + T3 (5) Tb' = t1 + (T2 + t3-t4) + T2 + t3 + T3 = t1 + 2 (T2 + t3) + T3-t4 ... (6) Next, each To put a numerical value in the time, t1 = 0.03s,
T2 = 0.1s, t3 = 0.06s, T3 = 0.01s, t4 = 0.06
If s, then T1 = 0.2s Tb = 0.36s T1 '= 0.14s Tb' = 0.3s.

【００２９】このように地絡方向継電器が動作してから
事故点が除去されるまでの時間として、しゃ断指令が出
されてから事故点が除去されるまでの時間Ｔ2 と、事故
点が除去されてから継電器が初期状態に戻るまでの慣性
時間ｔ3 とが必要になるが、本実施例では事故点の地絡
方向継電器が動作する時点で零相電圧信号Ｖ0 を所定時
間停止させることにより、その上位の地絡方向継電器は
再度零相電圧信号Ｖ0が入力された時点でバックアップ
態勢に入り、そのときの区分信号の順位に基づいて作ら
れた時間後に動作するようにしたので、動作時間および
バックアップ時間を短縮することができる。As described above, as the time from the operation of the ground fault direction relay to the removal of the accident point, the time T2 from the issuance of the interruption command to the removal of the accident point and the removal of the accident point The inertial time t3 from when the relay is returned to the initial state is required, but in this embodiment, by stopping the zero-phase voltage signal V0 for a predetermined time at the time when the ground fault direction relay at the accident point operates, The upper ground fault direction relay enters the backup mode when the zero-phase voltage signal V0 is input again, and operates after the time created based on the order of the division signal at that time. The time can be shortened.

【００３０】[0030]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、零相
電流信号と零相電圧信号が地絡方向継電器に入力される
とこれら両信号の位相を比較して事故点が負荷側方向で
あるか否かを判定し、事故点が負荷側であると判定され
ると自己に与えられた区分信号を出力し、他の地絡方向
継電器より入力される区分信号と自己の区分信号とから
自己の区分信号の順位を判定すると共にその順位に基づ
いて下位の地絡方向継電器から上位の地絡方向継電器の
順に動作時間が長くなるように自動的に設定し、自己の
区分信号の順位が最下位であると判定されると、その設
定動作時間後動作してしゃ断指令を出力するようにした
ので、常に最下位の地絡方向継電器を動作させることが
できるばかりでなく、この継電器が動作したにもかかわ
らずしゃ断系の不具合で事故点が除去できない場合に
は、その事故点に近い上位の地絡方向継電器をバックア
ップ動作させることができるので、停電区間を最小限に
止めることがでる。また、事故点の地絡方向継電器の動
作で零相電圧信号Ｖ0 を所定時間停止させることによ
り、その上位の地絡方向継電器は再度零相電圧信号Ｖ0
が入力された時点でバックアップ態勢に入り、そのとき
の区分信号の順位に基づいて作られた時間後に動作する
ので、バックアップに要する時間を短縮することができ
る。As described above, according to the present invention, when the zero-phase current signal and the zero-phase voltage signal are input to the ground fault direction relay, the phases of these two signals are compared and the fault point is directed toward the load side. If it is judged that the accident point is on the load side, the classification signal given to itself is output, and the classification signal input from another ground fault direction relay and the classification signal of its own. The order of the self-classified signal is determined by determining the rank of the self-classified signal and automatically setting the operating time from the lower ground fault direction relay to the higher ground fault direction relay in the order based on that order. When it is determined that is the lowest, it operates after the set operation time and outputs the cutoff command, so not only can the lowest ground fault direction relay be operated, but this relay is Despite operating When the fault point can not be removed by case, since it is possible to back up operation the earth fault directional relay higher close to the fault point, out to stop the power failure period to a minimum. In addition, by stopping the zero-phase voltage signal V0 for a predetermined time by the operation of the ground fault direction relay at the accident point, the ground fault direction relay of the higher order again has the zero phase voltage signal V0 again.
The backup mode is entered when is input, and the operation is performed after the time created based on the rank of the division signal at that time, so that the time required for backup can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明による地絡方向継電装置の一実施例を示
す構成説明図。FIG. 1 is a structural explanatory view showing an embodiment of a ground fault direction relay device according to the present invention.

【図２】同実施例におけるマイクロコンピュータの機能
ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram of a microcomputer according to the embodiment.

【図３】同実施例の作用を説明するためのフローチャー
ト。FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the embodiment.

【図４】同実施例おいて、第３区間の地絡方向継電器が
動作しても事故点が除去されなった場合の第２区間の地
絡方向継電器によるバックアップ動作を説明するための
タイムチャート。FIG. 4 is a time chart for explaining the backup operation by the ground fault direction relay of the second section when the accident point is not removed even if the ground fault direction relay of the third section operates in the embodiment. .

【図５】同実施例おいて、第３区間の地絡方向継電器が
動作しても事故点が除去されず、しかも第２区間の地絡
方向継電器に不具合が発生してるときの第１区間の地絡
方向継電器によるバックアップ動作を説明するためのタ
イムチャート。[Fig. 5] In the same embodiment, the fault point is not removed even if the ground fault direction relay in the third zone operates, and the first zone when the fault occurs in the ground fault direction relay in the second zone. 6 is a time chart for explaining the backup operation by the earth fault direction relay of.

【図６】同実施例おいて、第３区間の地絡方向継電器に
不具合が発生しているときの第２区間の地絡方向継電器
によるバックアップ動作を説明するためのタイムチャー
ト。FIG. 6 is a time chart for explaining the backup operation by the ground fault direction relay of the second section when a malfunction occurs in the ground fault direction relay of the third section in the embodiment.

【図７】配電系統に設備された地絡方向継電装置の配線
図。FIG. 7 is a wiring diagram of a ground fault direction relay device installed in a power distribution system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４……地絡方向継電器、１，９……変
成器、２，１０……増幅器、３，１１……レベルコンパ
レータ、４，１２……ゼロクロクコンパレータ、５，
６，１３……アンド回路、７……マイクロコンピュー
タ、７ａ……位相比較部、７ｂ……区分信号出力部、７
ｃ……区分信号順位判定部、７ｄ……動作出力部、７ｅ
……バックアップ部、８ａ……Ｖ0 信号出力部、８ｂ…
…Ｖ0 信号入力およびリセット部、１４……直列区分設
定器、１５……出力リレー、１６……区分信号送受信
部。DGR1 to DGR4 ... Ground fault direction relay, 1, 9 ... Transformer, 2, 10 ... Amplifier, 3, 11 ... Level comparator, 4, 12 ... Zero clock comparator, 5,
6, 13 ... AND circuit, 7 ... Microcomputer, 7a ... Phase comparing section, 7b ... Classification signal output section, 7
c ... Classification signal order determination unit, 7d ... Operation output unit, 7e
...... Backup section, 8a ...... V0 signal output section, 8b ...
... V0 signal input and reset section, 14 ... Serial section setting device, 15 ... Output relay, 16 ... Section signal transmitting / receiving section.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 電源系統に接続された配電線に複数個の
地絡方向継電器を直列的に配置して配電線の地絡事故時
に保護協調をとりながら動作する地絡方向継電装置にお
いて、各地絡方向継電器は零相電流信号と零相電圧信号
が入力されるとこれら両信号の位相を比較して事故点が
負荷側方向であるか否かを判定する位相比較手段と、こ
の位相比較手段により事故点が負荷側であると判定され
ると予め自己に与えられた区分信号を出力する区分信号
出力手段と、他の地絡方向継電器より入力される区分信
号と自己の区分信号とから自己の区分信号の順位を判定
すると共に、その順位に基づいて動作時間を設定する区
分信号順位判定手段と、この区分信号順位判定手段によ
り自己の区分信号の順位が最下位であると判定されると
その設定時間後しゃ断指令を出力すると共に、零相電圧
リセット信号を出力する動作出力手段と、この動作出力
手段より零相電圧リセット信号が入力されると他の地絡
方向継電器へ伝達される零相電圧を地絡方向継電器の動
作時点で所定時間停止させる機能を有する零相電圧出力
手段とを備えたことを特徴とする地絡方向継電装置。1. A ground fault direction relay device which is arranged in series with a distribution line connected to a power supply system and operates in protective coordination in the event of a ground fault of the distribution line. When the zero-phase current signal and the zero-phase voltage signal are input, the ground fault direction relay compares the phases of these two signals and determines whether or not the fault point is in the load side direction, and this phase comparison means. When the accident point is determined to be on the load side by the means, from the classification signal output means which outputs the classification signal given to itself in advance, the classification signal input from another ground fault direction relay and the own classification signal The order of the divided signal of itself is determined, and the divided signal order determining means for setting the operation time based on the order, and the order of the divided signal order determining means are determined to have the lowest order of the divided signal of itself. And after that set time The operation output means for outputting the disconnection command and the zero-phase voltage reset signal, and the zero-phase voltage transmitted to the other ground fault direction relay when the zero-phase voltage reset signal is input from the operation output means are grounded. A ground fault direction relay device, comprising: a zero-phase voltage output means having a function of stopping the fault direction relay for a predetermined time at the time of operation.