JP2600746B2

JP2600746B2 - 環線系統保護継電装置

Info

Publication number: JP2600746B2
Application number: JP63004587A
Authority: JP
Inventors: 好博川崎
Original assignee: Meidensha Corp
Current assignee: Meidensha Corp
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1988-01-12
Publication date: 1997-04-16
Anticipated expiration: 2012-04-16
Also published as: JPH01185141A

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野この発明は現地試験，保守を容易にした環線系統保護
継電装置に関する。

B.発明の概要この発明は環線系統保護継電装置において、各需要家の電流情報を該需要家に設置した子局装置を
介して変電所に設置した中央処理装置に入力させ、各区
間の線路と母線とを集中保護し、変電所のしゃ断器は直
接トリップさせ、需要家のしゃ断器は中央処理装置から
子局を介してトリップさせる手段を有し、中央処理装置
は２系列設置し、前記中央処理装置，子局装置に各々試
験モード，平常モードの選択スイッチを有し、同一モー
ドにある中央処理装置と子局装置間で保護機能を可能と
し、中央処理装置は自装置と異モードにある子局装置か
らの情報の内、電流データは強制的に零データとし、そ
のデータを使用するリレーにはタイマーを付加し、当該
区間内事故時には通常動作、区間外事故では正不動作さ
せ、子局装置は自装置と異モードにある中央処理装置か
らの転送トリップ信号をロックして不要動作を防止する
ことにより、現地試験及び装置の保守を容易にするよう
にしたものである。

C.従来の技術第４図はこの種従来装置の概略的構成を示す。同図に
おいて、POは電源、Ry1〜Ry10は短絡差動継電器（17
S）、地絡差動継電器（17G）、Ry110は不足電圧継電器
（27）、地絡過電圧継電器（64）、BUS₁〜BUS₄は母線、
L₁〜L₄は需要家、CTは変流器、Trは変圧器、PW₁〜PW₅は
パイロット・ワイヤ・ケーブルである。第４図に示され
た保護装置には、継電器Ry2〜Ry9が需要家に設置されて
いるので、保守作業が面倒である外に、変流器を線路と
母線を含めて交叉接続しているために、線路事故、需要
家母線事故と需要家変圧器２次側故障を識別すること
が、線路長、需要家変圧器容量、電源の短絡容量などか
ら困難であった。

第５図は第４図に示した方式のトリップシーケンスを
示し、同図においてP.Nは正負電源ライン、27は不足電
圧継電器の常開接点、17Sは短絡差動継電器の常開接点
で、両接点はトリップコイルTCと直列接続されて上記P.
N間に接続される。また地絡過電圧継電器64の常開接点
と地絡差動継電器17Gの常開接点との直列回路は、上記
接点27,17Sの直列回路に並列接続されている。このトリ
ップシーケンスは変電所しゃ断器、需要家しゃ断器に対
して同様に行われる。

第４図に示された装置の上記問題点を解決するため
に、需要家変流器情報を変電所へ伝送し、線路保護と母
線保護とを分類する継電器処理を変電所で一括して行う
方式が案出された。

第６図は上記提案の構成図である。第４図と同一部分
には同一符号を付与して説明する。第６図においては、
電流i₁とi₂、i₃とi₄、i₅とi₆、i₇とi₈、i₉とi₁₀を使用
する各区間Z₁,Z₂,Z₃,Z₄,Z₅の保護継電器Ry11（187S,187
G）、Ry12（287S,287G）、Ry13（387S,387G）、Ry14（4
87S,487G）、Ry15（587S,587G）および電流i₂とi₃、i₄
とi₅、i₆とi₇、i₈とi₉を使用する母線BUS₁,BUS₂,BUS₃,B
US₄の保護継電器、Ry21（187BS,187BG）、Ry22（287BS,
287BG）、Ry23（387BS,387BG）、Ry24（487BS,487BG）
が設置される。また、Ry3は電圧Ｖを使用する27,64と、
電流i₁,i₁₀および電圧Ｖを使用して需要家母線短絡事故
時に動作し、需要家２次側短絡事故時に不動作となる電
流補償付不足電圧継電器27Sである。この27S継電器の数
は需要家数と同一で、１・27S〜４・27S存在する。

上記第６図構成の保護装置には、通常第７図に示す集
中保護手段が用いられる。すなわち、各需要家の変流器
CT情報は当該需要家設置の子局装置SUB₁〜SUB₄を介して
光フアイバケーブルOPF₁〜OPF₄を用いて中央処理装置MA
Sに入力させて第６図に示した継電器を処理する。この
処理した信号によって変電所しゃ断器CBは中央処理装置
MASによってトリップされ、需要家しゃ断器CBは中央処
理装置MASから各需要家SUBへの光伝送を介し、転送トリ
ップされる。

上記子局装置SUB₁〜SUB₄はアナログデジタル変換（A/
D）回路，サンプリング回路，伝送インターフェス，光
−電気，電気−光変換回路，電源回路，マイコン処理部
などから構成される。中央処理装置も同様に構成され
る。

D.発明が解決しようとする課題第６図に示した構成の保護装置では、F₂点故障が発生
すると、継電器Ry21が動作し、しゃ断器CB₂,CB₃のトリ
ップ指令を中央処理装置MASが子局SUB₁へ転送し、しゃ
断器をトリップすることによって故障が解除される。ま
た、F₃点故障が発生すると、継電器Ry12が動作し、しゃ
断器CB₃,CB₄のトリップ指令を中央処理装置MASが子局SU
B₁,SUB₂へ転送する。F₁点故障の発生時には、継電器Ry1
1が動作し、中央処理装置MASからしゃ断器SB₂トリップ
指令が転送されると共に、しゃ断器CB₁が直接トリップ
される。しかしながら、中央処理装置は集中処理を行っ
ており、現地の試験時に継電器Ry11〜Ry24の各試験を実
施するには中央処理装置と各子局装置を専有し、環線系
統は無保護状態となる。

この発明は上記問題点解決のためになされたものであ
り、現地試験時にも保護可能となる環線系統保護装置を
提供するものである。

E.問題点を解決するための手段この発明は第１図A,Bに示すように、各需要家の電流
情報を該需要家設置の子局装置SUB1〜SUB4を介して変電
所の中央処理装置MASに入力させ、各区間の線路と母線
とを集中保護し、変電所のしゃ断器は直接トリップさ
せ、需要家のしゃ断器は中央処理装置MASから子局装置S
UB1〜SUB4を介してトリップさせるものにおいて、前記
中央処理装置MASは、２系列MS₁,MS₂設けて、各中央処理
装置MS₁,MS₂及び子局装置SUB₁〜SUB₄には試験モード，
平常モードの選択スイッチを設けて、同一モードにある
中央処理装置MS₁,MS₂と子局装置SUB₁〜SUB₄間で保護機
能を可能にし、中央処理装置MS₁,MS₂は自装置と異モー
ドにある子局装置SUB₁〜SUB₄からの情報の内、電流デー
タは強制的に零データとし、そのデータを使用するリレ
ーにはタイマーを付加する機能と、子局装置SUB₁〜SUB₄
は自装置と異モードにある中央処理装置MS₁,MS₂からの
転送トリップ信号をロックする機能を備えることを特徴
とするものである。

F.作用現地試験時等に片方の中央処理装置MS₁と子局装置SUB
₁によりリレー試験（第１図Ｂに示す）を行っていると
き、第６図に示すF₁点に故障が発生しても、中央処理装
置MS₂と子局装置SUB₂〜SUB₄により第６図に示すCB₄がト
リップされる。このため、上記のような試験中において
も環線系統の保護が充分可能となる。

G.実施例以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

第２図は本実施例の中央処理装置の処理を述べるため
の構成図で、EX₁〜EX₄はエクスクルーシブオア回路、A₁
〜A₁₈はアンド回路、O₁〜O₁₈はオア回路、T₁〜T₅はタイ
マーである。EX₁〜EX₄はSUB₁〜SUB₄から送信された電流
データの状態を示す平常（異常）モードとMASの状態を
示す平常（異常）モードが入力され、これらモードから
異モードであるか、同一モードであるかを次表１の如く
判定する。なお、試験モードとは平常モードでない場合
を意味する。

例えばSUB₁の場合において、EX₁が異モードの場合は
電流データi₂,i₃を強制的に零にしてRy11,Ry21,Ry12に
入力する。また、同一モードの場合は電流データi₂,i₃
をそのまま使用してRy11,Ry21,Ry12に入力する。以下同
様にSUB₂からのi₄,i₅、SUB3からのi₆,i₇、SUB₄からの
i₈,i₉を制御して当該リレーに入力する。

次にリレー演算結果の処理動作を述べる。電流を零制
御したリレー出力にはタイマーT₁〜T₅を付加し、零制御
しないリレー出力はそのまま使用する。例えば、（ａ）Ry11はSUB₁のi₂データが零制御されるとタイマー
T₁を付加し、零制御しない場合はRy11出力をアンド回路
A₉を介してそのまま使用する。タイマーを付加する理由
は区間内事故か区間外事故かを区分けするためであり、
区間内事故で正常トリップ、区間外事故で正不動するた
めである。例えば第６図のF₇点故障時にRy11はi₂データ
が零制御されているとRy11は動作する。このため、タイ
マーを付加してRy14動作で正常トリップさせ、Ry11の不
要動作を防止する。F₁点故障の場合は一定時限（タイマ
ー後）後Ry11で動作トリップさせる（Ry12も動作す
る。）。

（ｂ）Ry21はSUB₁が異モードの場合はi₂,i₃ともに零制
御されているのでRy21は出力ロックの状態となるので、
Ry21の出力はそのまま使用する。

（ｃ）Ry12はSUB₁のi₃データが零制御された場合及びSU
B₂のi₄データが零制御された場合にタイマーT₂を付加
し、i₃,i₂データいづれも零制御されない場合はRy12出
力をそのまま使用する。

（ｄ）以下Ry12,Ry13,Ry23,Ry14,Ry24,Ry15出力も同様
に処理する。

以下CBトリップ出力を示すと次のようになる。

Ry11動作でCB₁,CB₂トリップ指令 Ry21動作でCB₂,CB₃トリップ指令 Ry12動作でCB₃,CB₄トリップ指令 Ry22動作でCB₄,CB₅トリップ指令 Ry13動作でCB₅,CB₆トリップ指令 Ry23動作でCB₆,CB₇トリップ指令 Ry14動作でCB₇,CB₈トリップ指令 Ry24動作でCB₈,CB₉トリップ指令 Ry15動作でCB₉,CB₁₀トリップ指令 CB_2,3のトリップ指令はSUB₁へ転送する。

CB_4,5のトリップ指令はSUB₂へ転送する。

CB_6,7のトリップ指令はSUB₃へ転送する。

CB_8,9のトリップ指令はSUB₄へ転送する。

CB_1,CB₁₀のトリップ指令はMASから出力する。

第３図は本実施例の子局装置SUBの処理を述べるため
の構成図で、第３図において、EX₅,EX₆はエクスクルー
シブオア回路、A₁₉〜A₂₂はアンド回路、O₁₉,O₂₀はオア
回路である。

子局装置SUB₁〜SUB₄は中央処理装置MS₁,MS₂から送信
されるCBトリップ指令と、状態を示す平常モード（試験
モード）を受信し、自局の状態を示す平常モードと異モ
ードであるか同一モードであるかをEX₅,EX₆で判定す
る。判定の結果、異モードなら中央処理装置MS₁,MS₂か
らのCBトリップ指令はロックされ、同一モードなら中央
処理装置MS₁,MS₂からのCBトリップ指令を使用する。

上記処理はSUB₁,SUB₂,SUB₃,SUB₄も同様に行われる。
なお、第３図において、CB□トリップ指令とトリップ指令を各SUB₁〜SUB₄についてまとめると次表２
のようになる。

上記中央処理，子局装置の処理を実施した場合の現地
の試験例を表３に示す。

Ry11を試験する場合、中央処理装置MASは集中処理し
ているため、いづれかの中央処理装置MASを試験モード
に設定する。i₁とi₂のデータを使用するのでSUB₁も試験
モードに設定する。この場合試験モードの中央処理装置
MASはi₁とi₂のデータを用いてRy11を試験し、CB₁,CB₂ト
リップ指令を出力する。CB₂トリップ指令はSUB₁へ送信
され、SUB₁は試験モードのMASの指令を受信する。CB₁は
MASから出力される。（トリップロックしているため、C
Bはトリップしない） Ry11試験中にF₁点故障が発生すると試験モードのMAS
は試験用のi₁,i₂データを使用しているため正動作は期
待できない。この場合平常モードのMASはi₂,i₃データを
零データ制御し、Ry11,Ry12動作で一定時限後動作でCB₁
トリップ指令をMASから出力し、CB₄トリップ指令をSUB₂
から出力する。

Ry11試験中にF₇点故障が発生すると試験モードのMAS
はi₄〜i₉データが零データ制御しているので不動作とな
る。平常モードのMASはRy14動作で瞬時にCB₇,CB₈トリッ
プ指令をSUB₃,SUB₄へ送信する。SUB₃,SUB₄はこれを受信
してCB₇,CB₈をトリップする。

以下R21,R12……のリレー試験も同様に実施し、リレ
ー試験中の区間内，外事故に対応できる。

また、装置不良時，保守時にも十分対応できる。例え
ば、中央処理装置MS₁が不良，保守時には片系を試験モ
ードにすれば他系の中央処理装置MS₂で保護が可能とな
る。さらに子局装置SUB₁〜SUB₄が不良，保守時にも当該
子局装置のみ試験モードにすれば中央処理装置MS₁,MS₂
は２系列で運用可能となる。

H.発明の効果以上述べたように、この発明によれば、中央処理装置
を２系列にし、かつ中央処理装置と子局装置に各々平常
モード，試験モードの選択スイッチを設けて、同一モー
ドにある中央処理装置と子局装置間で環線系統保護を可
能とし、中央処理装置は自装置と異モードにある子局装
置からの情報の内、電流データは強制的に零データと
し、そのデータを使用するリレーにはタイマーを付加
し、当該区間内事故時には正常動作、区間外事故では正
不動作させ、子局装置は自装置と異モードにある中央処
理装置からの転送トリップ信号をロックし、不要動作を
防止するようにしたので、各リレーの試験および装置の
保守が容易にできるようになるとともに系統保護も確実
にできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図A,Bはこの発明の構成を示すもので、第１図Ａは
環線系統保護システムにおいて、正常運転されている時
の中央処理装置と子局装置間のデータ授受の連係を示す
ブロック図、第１図Ｂは中央処理装置MS₁と子局装置SUB
₁がチェック状態になっている時のデータ授受の連係を
示すブロック図、第２図は中央処理装置の処理動作を述
べる構成図、第３図は子局装置の処理動作を述べる構成
図、第４図は従来使用の環線系統保護装置の構成を示す
回路図、第５図は第４図に示した装置のトリップシーケ
ンスを示す回路図、第６図は第４図に示した従来方式の
改良装置の回路図、第７図は第６図に示した装置の集中
保護手段を示す構成図である。 MAS……中央処理装置、SUB₁〜SUB₄……子局装置、EX₁〜
EX₆……エクスクルーシブオア回路、A₁〜A₂₂……アンド
回路、O₁〜O₂₀……オア回路、CB……しゃ断器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】環線系統の需要家の電流情報を収集して送
信する機能と転送トリップ信号を受信し、需要家のしゃ
断器をトリップさせる機能を備えた複数の子局装置と、
これら子局装置から送信される情報を受信する機能と変
電所の電流、電圧情報を収集し、両情報から保護処理を
行う機能と、変電所のしゃ断器をトリップさせる機能お
よび転送トリップ信号を送信する機能を設けた変電所設
置の中央処理装置を備えたものにおいて、上記中央処理
装置を２系列設け、子局装置は１系列設けて、各々に試
験モード，平常モードの選択スイッチを設置し、中央処
理装置は自装置のモードと同一モードにある子局装置か
ら送信される情報を使用し、自装置のモードと異モード
にある子局装置から送信される情報の内、電流データは
強制的に零にし、そのデータを使用するリレーにはタイ
マーを付加する手段と、子局装置は自装置のモードと同
一モードにある中央処理装置から送信される転送トリッ
プ信号を使用し、自装置のモードと異モードにある中央
処理装置から送信される転送トリップ信号はロックする
手段とを備えたことを特徴とする環線系統保護継電装
置。