JP4006138B2 - ロック協調制御回路と保護継電装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はロック協調制御回路およびロック協調制御回路を備えた継電器を配電線に複数台直列的に設置して保護動作の協調を持たせた保護継電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配電線の地絡事故を保護する継電器には、方向性をもたない無方向性の地絡継電器と、方向性をもつ地絡方向継電器がある。地絡継電器は、零相電流のみで動作する継電器であり、地絡方向継電器は、地絡事故時に零相電圧と零相電流を検出して、これらの電圧と電流の位相比較を行ない、その事故が零相変流器を境にして電源側か負荷側かの方向を判断して負荷側の地絡事故のときに保護動作を行う継電器である。
【０００３】
これらの継電器を使用した保護継電装置は、一般に配電線に地絡方向継電器を数台直列的に設置し、各区間の地絡事故を検出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影響を与えないように保護動作を行わせる。以下従来の保護動作を地絡保護継電装置に例をとって説明する。
【０００４】
図５は配電線に複数台（４台）地絡方向継電器を設置した配電図で、１は電源側の変圧器、２はしゃ断器、３は電力供給元側に設置された地絡方向継電器、４，５，６，７は配電線側の配電線に設けられたしゃ断器、９，１０，１１，１２は各しゃ断器４，５，６，７の負荷側に設けられた零相変流器、ＤＧＲ１，ＤＧＲ２，ＤＧＲ３，ＤＧＲ４は、前記零相変流器９，１０，１１，１２に接続された地絡方向継電器で、電源側（上段）から負荷側（下段）に順次直列的に設置され、前記しゃ断器４〜７にしゃ断指令を与える。１４は零相電圧リレー等の零相電圧信号発生部で、零相電圧をパルス状の信号ＶOに変換し、その信号を共通の信号線Ｍ，Ｎを介して地絡方向継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４に並列に印加する。
【０００５】
次に動作を説明する。今、例えば零相変流器１１の負荷側のＥ点に地絡事故が発生すると、各零相変流器９〜１１に零相電流が、また零相電圧信号発生器１４から零相電圧信号ＶOが発生して各地絡方向継電器に入力される。そして地絡事故の電源側の継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ３が動作しようとする。この場合、地絡事故に最も近い電源側の地絡方向継電器ＤＧＲ３のみが動作してしゃ断器６をしゃ断し、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ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４の間で動作時間の協調（以下、時間協調と称す）を持たせている。この時間協調は、しゃ断器のしゃ断時間を考慮して一般的には、下段側の地絡方向継電器ＤＧＲ３からＤＧＲ１と順次動作時間をそれぞれ０．２秒，０．５秒，０．８秒及び１．０秒と順次長く設定され、例えば地絡方向継電器ＤＧＲ３が動作してしゃ断器６をしゃ断して事故より下段の配電線を切り離し、上段の地絡方向継電器ＤＧＲ２，ＤＧＲ１が動作しないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電力供給元側の地絡方向継電器３の動作時間が０．５秒のように短い時間に設定される場合がある。この場合、配電線側の地絡方向継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４は０．５秒より順次短い時間に設定しなければならないが、地絡方向継電器のもつ慣性特性、しゃ断器の動作時間等に必要な最小時間があり、短縮できる時間には限界がある。特に容量の大きい配電線では第５図に示すように直列に４段又は５段構成となると動作時間の協調は事実上取れなくなるという問題がある。
【０００７】
本願の出願人は、この問題を解決する地絡方向継電器及びその装置を先に提案した。（特公平５−３１３６９号）この地絡方向継電装置は、ロック信号発生回路とロック信号選別回路を備えた地絡方向継電器を複数台配置するもので、地絡事故地点の電源側の継電器が、しゃ断指令信号を出した後、リレーが動作する前にロック信号を零相電圧信号のパルス間に発生させて零相電圧信号端子から共通の信号線に送出し、このロック信号とロック信号選別回路で、事故地点を判別し、事故地点に最も近い継電器のみが動作し、それより電源側の継電器をすべてロックするようにしたものである。
【０００８】
しかし、この地絡方向継電器（装置）は、零相電圧信号のパルス間にロック信号を発生させるようにしているので、本願の出願人が先に提案した特開平５−１０３４１７号のように、零相電圧の発生がしにくい配電系統（一線完全接地時の地絡電流が大きい配電系統）の地絡検出に適した地絡方向継電器にあっては、零相電圧が設定レベルに達しない場合でも、零相電流が設定レベルに達したとき動作する無方向性動作機能を備え、この無方向性動作機能は、零相電圧信号の検出が無い場合でも動作するので、前述のロック協調がとれない、という新な課題が発生した。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、零相電圧信号の発生とは無関係に動作するロック協調制御回路および該制御回路を備えた保護継電器装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を解決するための手段は、地絡検出信号を入力し、動作出力信号の動作設定時間Ｔ1とＴ2（但し、Ｔ1＜Ｔ2）に切り替えて動作出力信号を出力する出力信号切替手段と、前記地絡検出信号を入力し、この地絡検出信号を予め定めた優先順位に従って出力時間をｔ1ｔ2…ｔnと順次遅らせて設定し、その一つを選択して出力するようにした優先順位設定手段と、前記地絡検出信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立し、外部からのロック信号の無いことを条件にロック信号を出力するロック信号出力手段と、外部からのロック信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立したとき、前記出力信号切替手段の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替えるとともに、ロック信号出力手段のロック信号の発生を抑える手段とを備えたロック協調制御回路となす。
【００１１】
また、上記のロック協調制御回路にバックアップ保護機能（手段）を付設する。このバックアップ保護機能を付設するにあたっては、ロック協調制御回路に、出力信号切替手段の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替えた時に、ロック信号出力手段にロック信号停止の指令信号を与えるロック信号出力停止手段を設け、バックアップ保護手段は、前記の地絡検出信号を入力して、この地絡検出信号を動作設定時間Ｔ3（但し、Ｔ3はＴ1＜Ｔ3＜Ｔ2）に設定した遅延手段と、該遅延手段の出力信号を入力し、動作設定時間をＴ2とＴ4（但し、Ｔ4はＴ2＜Ｔ4）に切り替えて動作出力信号を出力する出力信号切替手段と、前記遅延手段の出力信号を入力し、前記ロック協調制御回路の優先順位設定手段と連動して優先順位が設定される優先順位設定手段とを備え、該優先順位設定手段の優先順位２以下では、外部からのロック信号の有無を判断し、無いときに遅延手段の出力信号入力後、動作設定時間Ｔ2後に動作出力信号を出し、外部からのロック信号が有るときは、ロック信号出力手段にロック信号停止の指令信号を出力するとともに、バックアップ保護手段の出力信号切替手段の動作設定時間をＴ4に切り替えるように構成する。
【００１２】
また、保護継電装置は、上記のバックアップ保護手段を備えないか又は備えたロック協調制御回路を継電器に設け、この継電器を配電線に複数台直列的に設置し、各継電器のロック信号端子を共通の信号線で接続するとともに、各継電器は配電線の負荷側から電源側に優先順位を定め、各継電器は、定められた優先順位に従ってロック協調制御回路内の優先順位設定手段の順位を設定するようにする。
【００１３】
この配電線に設置する継電器は、地絡方向継電器、無方向性動作機能を備えた地絡方向継電器のいずれでもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態の概念図で、前記の特開平５−１０３４１７号で提案した無方向性動作機能を備えた地絡方向継電器に本発明のロック協調制御回路を適用した場合の例である。
【００１６】
図１において、２０は零相電流要素で、該零相電流要素２０は、電相変流器で検出した零相電流ＩOの基本波成分を取り出すフィルタ２１と、該フィルタ２１の出力を増幅器２２で増幅し、設定レベルを越えたとき出力信号を出すレベル検出回路２３と、フィルタ２１の出力を矩形波に整形する波形整形回路２４と、この波形整形回路２４の出力とレベル検出回路２３の出力のアンド条件が成立したときに零相電流分の信号を出力するアンド回路２５により形成されている。
【００１７】
３０は零相電圧要素で、該零相電圧要素３０は、零相電圧検出器で検出した零相電圧ＶOの基本波成分を取り出すフィルタ３１と、これを増幅する増幅器３２、増幅器の出力が設定レベルを越えたときに出力信号を出すレベル検出回路３３、フィルタ３１の出力を矩形波又はパルス状に波形整形する波形整形回路３４、該波形整形回路３４とレベル検出回路３３の出力信号のアンド条件をとり、アンド条件が成立したときに零相電圧分の信号を出力するアンド回路３５により形成されている。
【００１８】
４０は位相判別回路で、零相電流要素と零相電圧要素の信号を入力し、両信号の位相比較をし、地絡事故が零相変流器の電源側か、あるいは負荷側かを判断し、負荷側のとき地絡検出信号を出力し、該出力を直接又はオア回路ＯＲを介して後述するロック協調制御回路５０に送出する。
【００１９】
１０は零相電流動作回路で、この零相電流動作回路１０は、アンド回路１１とインバータ回路１２を有し、このアンド回路１１の一方の入力側に零相電流要素２０側のレベル検出回路２３の出力信号を入力し、他方の入力側に零相電圧要素３０のレベル検出回路３３からインバータ回路１２を介して入力する。そして、アンド回路１１の出力信号は直接又はオア回路ＯＲを介してロック協調制御回路５０に送出する。
【００２０】
この零相電流動作回路１０は、零相電圧が設定レベル値以下の場合でも、零相電流が設定レベル以上になれば地絡検出信号ａを出力する。従って、一線完全接地時の地絡電流が大きい配電系統で、零相電圧の発生が小さく、設定レベル以下の場合でも動作し、電力会社との保護協調を保つことができる。
【００２１】
そして、零相電圧が設定レベル値に達すると、零相電流動作回路１０はロックされて地絡検出信号を停止するので、零相電流要素２０と零相電圧要素３０の出力を位相判別回路４０で位相判別し、本来の地絡方向継電器の動作を行う。
【００２２】
ロック協調制御回路５０は、図２に示すように構成されている。
【００２３】
このロック協調制御回路５０は、継電器部Ｒyからの地絡検出信号ａを入力する地絡検出信号端子Ｔiと、動作出力信号ｂを出力する出力端子ＴOと、ロック信号を入出力するロック信号入出力端子Ｔlを有する。
【００２４】
５１は、出力信号切替手段で、地絡検出信号ａが入力されると、所定の動作設定時間Ｔ1（例えば、２００ｍｓｅｃ）後に出力端子ＴOから動作出力信号ｂを出力するとともに、後述する切替指令信号Ｃが入力されると、動作出力信号を動作設定時間をＴ1からＴ2（例えば、３５０ｍｓｅｃ）に切り替えて遅らせる。
【００２５】
５２は優先順位設定手段で、配電線に設置される継電器の台数を予定し（本例では４台）予定した台数の数の遅延回路ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4を切替可能に設け、この遅延時間を負荷側から電源側に優先順位をＰ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4と定めて、順次時間を長くする。図２の例では、遅延回路ｔ1からｔ4側に優先順位を下げ、夫々の遅延時間を２０ｍｓｅｃ，４０ｍｓｅｃ，６０ｍｓｅｃ，８０ｍｓｅｃとした場合である。これを可動接触子５２ａにより、配電線に設置されたとき、定められた優先順位Ｐ1〜Ｐ4に従って設定する。例えば、図５の場合の例では、負荷側の地絡方向継電器ＤＧＲ４が最も優先順位が高くＰ1となり、ＤＧＲ３〜ＤＧＲ１は、Ｐ2〜Ｐ4と順に順位が下がる。従ってＤＧＲ４は図２のように遅延回路ｔ1（２０ｍｓｅｃ）に設定されることになる。
【００２６】
可動接触子５２ａによって遅延回路ｔ1に設定されると、地絡検出信号が地絡検出信号端子Ｔiに入力されると、２０ｍｓｅｃ後にＯＲ回路５３を介してアンド回路５４の一方の端子に入力される。該アンド回路５４の他方の端子には、地絡検出信号ａが入力されるようになっているので、このアンド条件が成立し、信号を出力する。このアンド回路５４からの出力信号はロック信号の発生を指令するロック指令信号ｄとしてロック信号出力回路５５に入力される。
【００２７】
ロック信号出力回路５５は、ロック指令信号が入力されるとロック信号ｅを出力し、ロック信号入出力端子Ｔ1を介して共通の信号線Ｃｌに送出される。
【００２８】
このロック信号ｅは、アンド回路５６の一方の端子にも入力される。該アンド回路５６の他方の端子は、優先順位設定手段５２の遅延回路ｔ2，ｔ3，ｔ4の出力側に接続され、アンド条件が成立したときに、その出力信号は、切替指令信号Ｃとして出力信号切替手段５１とインシビット回路５７のＮ端子に同時に入力される。出力信号切替手段５１は、この切替指令信号Ｃが入力されると、動作設定時間をＴ1からＴ2（３５０ｍｓｅｃ）に切り替える。また、インシビット回路５７は、ロック信号出力を抑える。
【００２９】
次に、本発明のロック協調制御回路を備えた地絡方向継電器（以下、継電器と称す）を図５のように配電線に４台設置した場合について説明する。この種の保護継電装置では、地絡事故があった場合、極力電源側への影響を少なくするため、優先順位は、負荷側から設定される。従って、地絡方向継電器ＤＧＲ４が１位で、該継電器ＤＧＲ４の優先順位設定手段１２の設定はＰ1の遅延回路ｔ1の２０ｍｓｅｃに設定される。
【００３０】
次の地絡方向継電器ＤＧＲ３，ＤＧＲ２，ＤＧＲ１は夫々順次順位が下がりＤＧＲ３はＰ2（ｔ2・４０ｍｓｅｃ）、ＤＧＲ２はＰ3（ｔ3・６０ｍｓｅｃ）、ＤＧＲ１はＰ4（ｔ4・８０ｍｓｅｃ）に夫々設定される。
【００３１】
今、図５の変流器１２負荷側のＥ′点に地絡事故が発生すると、従来の技術で説明したように、零相電流および零相電圧が設定レベル以上の地絡事故の電源側の継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４は地絡検出信号ａを発生する。
【００３２】
このとき、継電器ＤＧＲ４は優先順位設定手段５２での遅延回路ｔ1の設定は２０ｍｓｅｃであるから、地絡検出信号ａが入力して２０ｍｓｅｃ後に、優先順位設定手段５２からロック信号出力回路５５にロック指令信号ｄがアンド回路５４を介して出され、ロック信号出力回路５５からロック信号ｅが出力される。このロック信号ｅは共通の信号線Ｃｌを介して他の継電器ＤＧＲ３〜ＤＧＲ１に伝送される。このロック信号ｅはパルス信号ではなく連続信号とする。そして、地絡検出信号ａが入力してから２００ｍｓｅｃ後に出力端子ＴOから動作出力信号ｂを出力してしゃ断器７をしゃ断する。
【００３３】
一方、継電器ＤＧＲ３は、優先順位設定手段５２での遅延回路ｔ2の設定は４０ｍｓｅｃであるから、地絡検出信号ａが入力して４０ｍｓｅｃ後に遅延回路ｔ2から信号を出力する。この信号と継電器ＤＧＲ４からのロック信号ｅがアンド回路５６に同時に入力し、アンド条件が成立して出力信号切替手段５１に切替指令信号Ｃを出力して、出力切替手段５１の動作設定時間をＴ2、即ち３５０ｍｓｅｃに切り替えるとともに、インシビット回路５７の出力を停止させ、ロック信号の発生を抑える。
【００３４】
継電器ＤＧＲ２およびＤＧＲ１も同様に、出力信号切替手段５１の動作設定時間の切り替えを、夫々６０ｍｓｅｃおよび８０ｍｓｅｃ後にＴ 2 に切り替える。
【００３５】
次に、図５における零相変流器１１の負荷側のＥ点で地絡事故が発生した場合は、事故のＥ点より電源側の継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ３はすべて地絡検出信号ａを出してロック協調制御回路５０に入力する。このとき事故地点に最も近い継電器ＤＧＲ３は、地絡検出信号ａの入力後、４０ｍｓｅｃの時点で（他からのロック信号が無いので）ロック信号ｅを発生して共通の信号線Ｃｌに伝送するとともに、出力信号切替手段５１の動作設定時間のＴ1（２００ｍｓｅｃ）後に動作出力信号ｂを発生し、しゃ断器６をしゃ断する。
【００３６】
このとき、継電器ＤＧＲ２とＤＧＲ１は、６０ｍｓｅｃの時点および８０ｍｓｅｃの時点で他からのロック信号ｅの有無を判断するが、すでにＤＧＲ３がロック信号発生しているので、アンド回路５６から切替指令信号ｅが出力され、出力信号切替手段５１の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替える。
【００３７】
以上のように本発明は、地絡検出信号の入力時点を基準に各継電器は、他の継電器からのロック信号の有無を時間をずらして判断するようにし、動作設定時間をＴ1のままとするかＴ2に遅延させるかを判断して動作時間の協調をもたせるようにしたので、入力する地絡検出信号は、図１の方向性をもった位相比較回路４０からの信号でも、また、方向性を有しない零相電流動作回路１０（図１）からの信号でもロック協調を取ることができる。
【００３９】
図３は、図１の零相電圧要素３０を設けずに、図５のように零相電圧信号発生部１４から、零相電圧をパルス状の信号ＶOに変換し、その信号を共通の信号線Ｍ，Ｎを介して継電器に取り込む場合の適用例で、この場合は、零相電圧信号・ロック信号混成入出力回路６０を設けて、零相電圧信号ＶOを分離して位相比較回路４０に入力し、ロック信号を入出力する。
【００４０】
共通の信号線は、図５のように、零相電圧信号線がある場合は、これを利用してもよいが、図１のように継電器内に零相電圧要素を有する場合は、共通の信号線を設ければよい。
【００４１】
図２のロック協調制御回路５０にあっては、地絡検出信号ａを入力すると、すべて継電器は動作設定時間Ｔ1での動作準備をし、地絡事故地点に最も近い継電器がロック信号を発生して他の電源側の継電器をロックした後、動作設定時間Ｔ1後に動作して動作出力信号ｂを出力するようにし、ロック信号ｅを入力した継電器は、動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替えて遅らせ、動作設定時間Ｔ2後の動作に備える。そして、最初に動作した継電器が何等かの事由でＴ1時間後動作しなかった場合、又は動作したがしゃ断器をしゃ断するに至らなかった場合（ミストリップと称す）は、動作設定時間をＴ2に切り替えた各継電器は、Ｔ2後に動作して動作出力信号を出力し、それぞれのしゃ断器をしゃ断して電源側への影響を抑える。この影響を最小限に抑えるためにバックアップ保護手段を設ける場合がある。
【００４２】
図４はロック協調制御回路５０にバックアップ保護回路（手段）を設けた場合の回路例で、基本的には、図２のロック協調制御回路５０と同様の制御回路でバックアップ保護回路５０Ｂを形成し、このバックアップ保護回路５０Ｂへの地絡検出信号ａの入力を、入力遅延回路５８で動作設定時間をＴ3（例えば、２８０ｍｓｅｃ）だけ遅らせて入力するものである。なお、回路としてはロック協調制御回路５０と同じ構成部分が多いので、同じ部分にはこれと同じ符号にＢを付して詳細な説明を省略し、異なる点について説明する。
【００４３】
バックアップ保護回路５０Ｂの優先順位設定手段５２Ｂは、ロック協調制御回路５０の優先順位設定手段５２と連動して優先順位が設定される。但し、優先順位Ｐ1は接続回路が無くＰ2の設定のときは、ロック信号出力回路５５にロック指令信号ｄｂを出力し、優先順位Ｐ3およびＰ4の設定では遅延時間ｔ1（２０ｍｓｅｃ）およびｔ2（４０ｍｓｅｃ）後、他からのロック信号の有無を判断し、無いときはロック指令信号を出力し、あるときはロック指令信号を停止してロック信号の発生を抑えるとともに、出力信号切替手段５１Ｂの動作設定時間をＴ2からＴ4（例えば、５００ｓｅｃ）に切り替える。
【００４４】
なお、これらの動作設定時間Ｔ1〜Ｔ4の設定時間の関係はＴ1＜Ｔ3＜Ｔ2＜Ｔ4である。
【００４５】
５９はロック信号停止回路で、ロック協調制御回路５０の出力信号切替手段５２の１回目の切替動作時にロック信号出力回路５５にロック信号停止のロック停止指令信号ｆを出す。
【００４６】
今、前記の設例における図５のＥ′点に地絡事故が発生し、継電器ＤＧＲ４がミストリップした場合、次の優先順位にある継電器ＤＧＲ３は、優先順位設定手段５２，５２Ｂの優先順位がＰ2に設定され、且つ出力信号切替手段５１はＴ2に切り替えられ、この切り替え時にロック信号停止回路５９からの信号により、ロック信号の発生は停止しているので、地絡検出信号ａが入力遅延回路５８に入力された後、その動作設定時間Ｔ3（２８０ｍｓｅｃ）後、オア回路５３Ｂ，アンド回路５４Ｂを介してロック信号出力手段５５にロック指令信号ｄｂを出力し、ロック信号を他の継電器ＤＧＲ２，ＤＧＲ１に送出して、その動作を抑え、動作設定時間Ｔ2（３５０ｍｓｅｃ）後に出力信号切替手段５１Ｂから動作出力信号ｂを出力ししゃ断器６をしゃ断する。
【００４７】
このとき、継電器ＤＧＲ２とＤＧＲ１は、ＤＧＲ３からのロック信号で、出力信号切替手段５１Ｂの動作設定時間をＴ2からＴ4に切り替えられる。従って、更に継電器ＤＧＲ３にもミストリップがあったときには、ＤＧＲ２とＤＧＲ１は５００ｍｓｅｃ後同様に動作することになる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、従来のように零相電圧信号を用いることなく、地絡検出信号を用いるとともに、この地絡検出信号を基準にロック信号の有無を、各継電器は、優先順位に従って時間をづらして判断するようにし、動作設定時間Ｔ1で動作させるか、又はＴ2に遅延させるかを判断して協調をもたせるようにしたので、地絡方向継電器や無方向性機能を備えた方向継電器に適用でき、しかもバックアップ保護機能も備えることができる等、極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概念図
【図２】本発明のロック協調制御回路の回路図
【図３】本発明の他の実施の形態の概念図
【図４】本発明のバックアップ保護手段を備えたロック協調制御回路の回路図
【図５】地絡保護継電装置の説明図
【符号の説明】
１０…零相電流動作回路
２０…零相電流要素
３０…零相電圧要素
４０…位相比較回路
５０…ロック協調制御回路
５０Ｂ…バックアップ保護手段
５１，５１Ｂ…出力信号切替手段
５２，５２Ｂ…優先順位設定手段
５３，５３Ｂ…オア回路
５４，５６，５４Ｂ，５６Ｂ…アンド回路
５５…ロック信号出力手段
５７，５７Ｂ…インシビット回路
５８…入力遅延回路
５９…ロック信号出力停止回路
６０…ＶO信号・ロック信号混成入出力回路
【発明の属する技術分野】
本発明はロック協調制御回路およびロック協調制御回路を備えた継電器を配電線に複数台直列的に設置して保護動作の協調を持たせた保護継電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
配電線の地絡事故を保護する継電器には、方向性をもたない無方向性の地絡継電器と、方向性をもつ地絡方向継電器がある。地絡継電器は、零相電流のみで動作する継電器であり、地絡方向継電器は、地絡事故時に零相電圧と零相電流を検出して、これらの電圧と電流の位相比較を行ない、その事故が零相変流器を境にして電源側か負荷側かの方向を判断して負荷側の地絡事故のときに保護動作を行う継電器である。
【０００３】
これらの継電器を使用した保護継電装置は、一般に配電線に地絡方向継電器を数台直列的に設置し、各区間の地絡事故を検出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影響を与えないように保護動作を行わせる。以下従来の保護動作を地絡保護継電装置に例をとって説明する。
【０００４】
図５は配電線に複数台（４台）地絡方向継電器を設置した配電図で、１は電源側の変圧器、２はしゃ断器、３は電力供給元側に設置された地絡方向継電器、４，５，６，７は配電線側の配電線に設けられたしゃ断器、９，１０，１１，１２は各しゃ断器４，５，６，７の負荷側に設けられた零相変流器、ＤＧＲ１，ＤＧＲ２，ＤＧＲ３，ＤＧＲ４は、前記零相変流器９，１０，１１，１２に接続された地絡方向継電器で、電源側（上段）から負荷側（下段）に順次直列的に設置され、前記しゃ断器４〜７にしゃ断指令を与える。１４は零相電圧リレー等の零相電圧信号発生部で、零相電圧をパルス状の信号ＶOに変換し、その信号を共通の信号線Ｍ，Ｎを介して地絡方向継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４に並列に印加する。
【０００５】
次に動作を説明する。今、例えば零相変流器１１の負荷側のＥ点に地絡事故が発生すると、各零相変流器９〜１１に零相電流が、また零相電圧信号発生器１４から零相電圧信号ＶOが発生して各地絡方向継電器に入力される。そして地絡事故の電源側の継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ３が動作しようとする。この場合、地絡事故に最も近い電源側の地絡方向継電器ＤＧＲ３のみが動作してしゃ断器６をしゃ断し、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ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４の間で動作時間の協調（以下、時間協調と称す）を持たせている。この時間協調は、しゃ断器のしゃ断時間を考慮して一般的には、下段側の地絡方向継電器ＤＧＲ３からＤＧＲ１と順次動作時間をそれぞれ０．２秒，０．５秒，０．８秒及び１．０秒と順次長く設定され、例えば地絡方向継電器ＤＧＲ３が動作してしゃ断器６をしゃ断して事故より下段の配電線を切り離し、上段の地絡方向継電器ＤＧＲ２，ＤＧＲ１が動作しないようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
電力供給元側の地絡方向継電器３の動作時間が０．５秒のように短い時間に設定される場合がある。この場合、配電線側の地絡方向継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４は０．５秒より順次短い時間に設定しなければならないが、地絡方向継電器のもつ慣性特性、しゃ断器の動作時間等に必要な最小時間があり、短縮できる時間には限界がある。特に容量の大きい配電線では第５図に示すように直列に４段又は５段構成となると動作時間の協調は事実上取れなくなるという問題がある。
【０００７】
本願の出願人は、この問題を解決する地絡方向継電器及びその装置を先に提案した。（特公平５−３１３６９号）この地絡方向継電装置は、ロック信号発生回路とロック信号選別回路を備えた地絡方向継電器を複数台配置するもので、地絡事故地点の電源側の継電器が、しゃ断指令信号を出した後、リレーが動作する前にロック信号を零相電圧信号のパルス間に発生させて零相電圧信号端子から共通の信号線に送出し、このロック信号とロック信号選別回路で、事故地点を判別し、事故地点に最も近い継電器のみが動作し、それより電源側の継電器をすべてロックするようにしたものである。
【０００８】
しかし、この地絡方向継電器（装置）は、零相電圧信号のパルス間にロック信号を発生させるようにしているので、本願の出願人が先に提案した特開平５−１０３４１７号のように、零相電圧の発生がしにくい配電系統（一線完全接地時の地絡電流が大きい配電系統）の地絡検出に適した地絡方向継電器にあっては、零相電圧が設定レベルに達しない場合でも、零相電流が設定レベルに達したとき動作する無方向性動作機能を備え、この無方向性動作機能は、零相電圧信号の検出が無い場合でも動作するので、前述のロック協調がとれない、という新な課題が発生した。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、零相電圧信号の発生とは無関係に動作するロック協調制御回路および該制御回路を備えた保護継電器装置を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明において上記の課題を解決するための手段は、地絡検出信号を入力し、動作出力信号の動作設定時間Ｔ1とＴ2（但し、Ｔ1＜Ｔ2）に切り替えて動作出力信号を出力する出力信号切替手段と、前記地絡検出信号を入力し、この地絡検出信号を予め定めた優先順位に従って出力時間をｔ1ｔ2…ｔnと順次遅らせて設定し、その一つを選択して出力するようにした優先順位設定手段と、前記地絡検出信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立し、外部からのロック信号の無いことを条件にロック信号を出力するロック信号出力手段と、外部からのロック信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立したとき、前記出力信号切替手段の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替えるとともに、ロック信号出力手段のロック信号の発生を抑える手段とを備えたロック協調制御回路となす。
【００１１】
また、上記のロック協調制御回路にバックアップ保護機能（手段）を付設する。このバックアップ保護機能を付設するにあたっては、ロック協調制御回路に、出力信号切替手段の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替えた時に、ロック信号出力手段にロック信号停止の指令信号を与えるロック信号出力停止手段を設け、バックアップ保護手段は、前記の地絡検出信号を入力して、この地絡検出信号を動作設定時間Ｔ3（但し、Ｔ3はＴ1＜Ｔ3＜Ｔ2）に設定した遅延手段と、該遅延手段の出力信号を入力し、動作設定時間をＴ2とＴ4（但し、Ｔ4はＴ2＜Ｔ4）に切り替えて動作出力信号を出力する出力信号切替手段と、前記遅延手段の出力信号を入力し、前記ロック協調制御回路の優先順位設定手段と連動して優先順位が設定される優先順位設定手段とを備え、該優先順位設定手段の優先順位２以下では、外部からのロック信号の有無を判断し、無いときに遅延手段の出力信号入力後、動作設定時間Ｔ2後に動作出力信号を出し、外部からのロック信号が有るときは、ロック信号出力手段にロック信号停止の指令信号を出力するとともに、バックアップ保護手段の出力信号切替手段の動作設定時間をＴ4に切り替えるように構成する。
【００１２】
また、保護継電装置は、上記のバックアップ保護手段を備えないか又は備えたロック協調制御回路を継電器に設け、この継電器を配電線に複数台直列的に設置し、各継電器のロック信号端子を共通の信号線で接続するとともに、各継電器は配電線の負荷側から電源側に優先順位を定め、各継電器は、定められた優先順位に従ってロック協調制御回路内の優先順位設定手段の順位を設定するようにする。
【００１３】
この配電線に設置する継電器は、地絡方向継電器、無方向性動作機能を備えた地絡方向継電器のいずれでもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態の概念図で、前記の特開平５−１０３４１７号で提案した無方向性動作機能を備えた地絡方向継電器に本発明のロック協調制御回路を適用した場合の例である。
【００１６】
図１において、２０は零相電流要素で、該零相電流要素２０は、電相変流器で検出した零相電流ＩOの基本波成分を取り出すフィルタ２１と、該フィルタ２１の出力を増幅器２２で増幅し、設定レベルを越えたとき出力信号を出すレベル検出回路２３と、フィルタ２１の出力を矩形波に整形する波形整形回路２４と、この波形整形回路２４の出力とレベル検出回路２３の出力のアンド条件が成立したときに零相電流分の信号を出力するアンド回路２５により形成されている。
【００１７】
３０は零相電圧要素で、該零相電圧要素３０は、零相電圧検出器で検出した零相電圧ＶOの基本波成分を取り出すフィルタ３１と、これを増幅する増幅器３２、増幅器の出力が設定レベルを越えたときに出力信号を出すレベル検出回路３３、フィルタ３１の出力を矩形波又はパルス状に波形整形する波形整形回路３４、該波形整形回路３４とレベル検出回路３３の出力信号のアンド条件をとり、アンド条件が成立したときに零相電圧分の信号を出力するアンド回路３５により形成されている。
【００１８】
４０は位相判別回路で、零相電流要素と零相電圧要素の信号を入力し、両信号の位相比較をし、地絡事故が零相変流器の電源側か、あるいは負荷側かを判断し、負荷側のとき地絡検出信号を出力し、該出力を直接又はオア回路ＯＲを介して後述するロック協調制御回路５０に送出する。
【００１９】
１０は零相電流動作回路で、この零相電流動作回路１０は、アンド回路１１とインバータ回路１２を有し、このアンド回路１１の一方の入力側に零相電流要素２０側のレベル検出回路２３の出力信号を入力し、他方の入力側に零相電圧要素３０のレベル検出回路３３からインバータ回路１２を介して入力する。そして、アンド回路１１の出力信号は直接又はオア回路ＯＲを介してロック協調制御回路５０に送出する。
【００２０】
この零相電流動作回路１０は、零相電圧が設定レベル値以下の場合でも、零相電流が設定レベル以上になれば地絡検出信号ａを出力する。従って、一線完全接地時の地絡電流が大きい配電系統で、零相電圧の発生が小さく、設定レベル以下の場合でも動作し、電力会社との保護協調を保つことができる。
【００２１】
そして、零相電圧が設定レベル値に達すると、零相電流動作回路１０はロックされて地絡検出信号を停止するので、零相電流要素２０と零相電圧要素３０の出力を位相判別回路４０で位相判別し、本来の地絡方向継電器の動作を行う。
【００２２】
ロック協調制御回路５０は、図２に示すように構成されている。
【００２３】
このロック協調制御回路５０は、継電器部Ｒyからの地絡検出信号ａを入力する地絡検出信号端子Ｔiと、動作出力信号ｂを出力する出力端子ＴOと、ロック信号を入出力するロック信号入出力端子Ｔlを有する。
【００２４】
５１は、出力信号切替手段で、地絡検出信号ａが入力されると、所定の動作設定時間Ｔ1（例えば、２００ｍｓｅｃ）後に出力端子ＴOから動作出力信号ｂを出力するとともに、後述する切替指令信号Ｃが入力されると、動作出力信号を動作設定時間をＴ1からＴ2（例えば、３５０ｍｓｅｃ）に切り替えて遅らせる。
【００２５】
５２は優先順位設定手段で、配電線に設置される継電器の台数を予定し（本例では４台）予定した台数の数の遅延回路ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4を切替可能に設け、この遅延時間を負荷側から電源側に優先順位をＰ1，Ｐ2，Ｐ3，Ｐ4と定めて、順次時間を長くする。図２の例では、遅延回路ｔ1からｔ4側に優先順位を下げ、夫々の遅延時間を２０ｍｓｅｃ，４０ｍｓｅｃ，６０ｍｓｅｃ，８０ｍｓｅｃとした場合である。これを可動接触子５２ａにより、配電線に設置されたとき、定められた優先順位Ｐ1〜Ｐ4に従って設定する。例えば、図５の場合の例では、負荷側の地絡方向継電器ＤＧＲ４が最も優先順位が高くＰ1となり、ＤＧＲ３〜ＤＧＲ１は、Ｐ2〜Ｐ4と順に順位が下がる。従ってＤＧＲ４は図２のように遅延回路ｔ1（２０ｍｓｅｃ）に設定されることになる。
【００２６】
可動接触子５２ａによって遅延回路ｔ1に設定されると、地絡検出信号が地絡検出信号端子Ｔiに入力されると、２０ｍｓｅｃ後にＯＲ回路５３を介してアンド回路５４の一方の端子に入力される。該アンド回路５４の他方の端子には、地絡検出信号ａが入力されるようになっているので、このアンド条件が成立し、信号を出力する。このアンド回路５４からの出力信号はロック信号の発生を指令するロック指令信号ｄとしてロック信号出力回路５５に入力される。
【００２７】
ロック信号出力回路５５は、ロック指令信号が入力されるとロック信号ｅを出力し、ロック信号入出力端子Ｔ1を介して共通の信号線Ｃｌに送出される。
【００２８】
このロック信号ｅは、アンド回路５６の一方の端子にも入力される。該アンド回路５６の他方の端子は、優先順位設定手段５２の遅延回路ｔ2，ｔ3，ｔ4の出力側に接続され、アンド条件が成立したときに、その出力信号は、切替指令信号Ｃとして出力信号切替手段５１とインシビット回路５７のＮ端子に同時に入力される。出力信号切替手段５１は、この切替指令信号Ｃが入力されると、動作設定時間をＴ1からＴ2（３５０ｍｓｅｃ）に切り替える。また、インシビット回路５７は、ロック信号出力を抑える。
【００２９】
次に、本発明のロック協調制御回路を備えた地絡方向継電器（以下、継電器と称す）を図５のように配電線に４台設置した場合について説明する。この種の保護継電装置では、地絡事故があった場合、極力電源側への影響を少なくするため、優先順位は、負荷側から設定される。従って、地絡方向継電器ＤＧＲ４が１位で、該継電器ＤＧＲ４の優先順位設定手段１２の設定はＰ1の遅延回路ｔ1の２０ｍｓｅｃに設定される。
【００３０】
次の地絡方向継電器ＤＧＲ３，ＤＧＲ２，ＤＧＲ１は夫々順次順位が下がりＤＧＲ３はＰ2（ｔ2・４０ｍｓｅｃ）、ＤＧＲ２はＰ3（ｔ3・６０ｍｓｅｃ）、ＤＧＲ１はＰ4（ｔ4・８０ｍｓｅｃ）に夫々設定される。
【００３１】
今、図５の変流器１２負荷側のＥ′点に地絡事故が発生すると、従来の技術で説明したように、零相電流および零相電圧が設定レベル以上の地絡事故の電源側の継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ４は地絡検出信号ａを発生する。
【００３２】
このとき、継電器ＤＧＲ４は優先順位設定手段５２での遅延回路ｔ1の設定は２０ｍｓｅｃであるから、地絡検出信号ａが入力して２０ｍｓｅｃ後に、優先順位設定手段５２からロック信号出力回路５５にロック指令信号ｄがアンド回路５４を介して出され、ロック信号出力回路５５からロック信号ｅが出力される。このロック信号ｅは共通の信号線Ｃｌを介して他の継電器ＤＧＲ３〜ＤＧＲ１に伝送される。このロック信号ｅはパルス信号ではなく連続信号とする。そして、地絡検出信号ａが入力してから２００ｍｓｅｃ後に出力端子ＴOから動作出力信号ｂを出力してしゃ断器７をしゃ断する。
【００３３】
一方、継電器ＤＧＲ３は、優先順位設定手段５２での遅延回路ｔ2の設定は４０ｍｓｅｃであるから、地絡検出信号ａが入力して４０ｍｓｅｃ後に遅延回路ｔ2から信号を出力する。この信号と継電器ＤＧＲ４からのロック信号ｅがアンド回路５６に同時に入力し、アンド条件が成立して出力信号切替手段５１に切替指令信号Ｃを出力して、出力切替手段５１の動作設定時間をＴ2、即ち３５０ｍｓｅｃに切り替えるとともに、インシビット回路５７の出力を停止させ、ロック信号の発生を抑える。
【００３４】
継電器ＤＧＲ２およびＤＧＲ１も同様に、出力信号切替手段５１の動作設定時間の切り替えを、夫々６０ｍｓｅｃおよび８０ｍｓｅｃ後にＴ 2 に切り替える。
【００３５】
次に、図５における零相変流器１１の負荷側のＥ点で地絡事故が発生した場合は、事故のＥ点より電源側の継電器ＤＧＲ１〜ＤＧＲ３はすべて地絡検出信号ａを出してロック協調制御回路５０に入力する。このとき事故地点に最も近い継電器ＤＧＲ３は、地絡検出信号ａの入力後、４０ｍｓｅｃの時点で（他からのロック信号が無いので）ロック信号ｅを発生して共通の信号線Ｃｌに伝送するとともに、出力信号切替手段５１の動作設定時間のＴ1（２００ｍｓｅｃ）後に動作出力信号ｂを発生し、しゃ断器６をしゃ断する。
【００３６】
このとき、継電器ＤＧＲ２とＤＧＲ１は、６０ｍｓｅｃの時点および８０ｍｓｅｃの時点で他からのロック信号ｅの有無を判断するが、すでにＤＧＲ３がロック信号発生しているので、アンド回路５６から切替指令信号ｅが出力され、出力信号切替手段５１の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替える。
【００３７】
以上のように本発明は、地絡検出信号の入力時点を基準に各継電器は、他の継電器からのロック信号の有無を時間をずらして判断するようにし、動作設定時間をＴ1のままとするかＴ2に遅延させるかを判断して動作時間の協調をもたせるようにしたので、入力する地絡検出信号は、図１の方向性をもった位相比較回路４０からの信号でも、また、方向性を有しない零相電流動作回路１０（図１）からの信号でもロック協調を取ることができる。
【００３９】
図３は、図１の零相電圧要素３０を設けずに、図５のように零相電圧信号発生部１４から、零相電圧をパルス状の信号ＶOに変換し、その信号を共通の信号線Ｍ，Ｎを介して継電器に取り込む場合の適用例で、この場合は、零相電圧信号・ロック信号混成入出力回路６０を設けて、零相電圧信号ＶOを分離して位相比較回路４０に入力し、ロック信号を入出力する。
【００４０】
共通の信号線は、図５のように、零相電圧信号線がある場合は、これを利用してもよいが、図１のように継電器内に零相電圧要素を有する場合は、共通の信号線を設ければよい。
【００４１】
図２のロック協調制御回路５０にあっては、地絡検出信号ａを入力すると、すべて継電器は動作設定時間Ｔ1での動作準備をし、地絡事故地点に最も近い継電器がロック信号を発生して他の電源側の継電器をロックした後、動作設定時間Ｔ1後に動作して動作出力信号ｂを出力するようにし、ロック信号ｅを入力した継電器は、動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替えて遅らせ、動作設定時間Ｔ2後の動作に備える。そして、最初に動作した継電器が何等かの事由でＴ1時間後動作しなかった場合、又は動作したがしゃ断器をしゃ断するに至らなかった場合（ミストリップと称す）は、動作設定時間をＴ2に切り替えた各継電器は、Ｔ2後に動作して動作出力信号を出力し、それぞれのしゃ断器をしゃ断して電源側への影響を抑える。この影響を最小限に抑えるためにバックアップ保護手段を設ける場合がある。
【００４２】
図４はロック協調制御回路５０にバックアップ保護回路（手段）を設けた場合の回路例で、基本的には、図２のロック協調制御回路５０と同様の制御回路でバックアップ保護回路５０Ｂを形成し、このバックアップ保護回路５０Ｂへの地絡検出信号ａの入力を、入力遅延回路５８で動作設定時間をＴ3（例えば、２８０ｍｓｅｃ）だけ遅らせて入力するものである。なお、回路としてはロック協調制御回路５０と同じ構成部分が多いので、同じ部分にはこれと同じ符号にＢを付して詳細な説明を省略し、異なる点について説明する。
【００４３】
バックアップ保護回路５０Ｂの優先順位設定手段５２Ｂは、ロック協調制御回路５０の優先順位設定手段５２と連動して優先順位が設定される。但し、優先順位Ｐ1は接続回路が無くＰ2の設定のときは、ロック信号出力回路５５にロック指令信号ｄｂを出力し、優先順位Ｐ3およびＰ4の設定では遅延時間ｔ1（２０ｍｓｅｃ）およびｔ2（４０ｍｓｅｃ）後、他からのロック信号の有無を判断し、無いときはロック指令信号を出力し、あるときはロック指令信号を停止してロック信号の発生を抑えるとともに、出力信号切替手段５１Ｂの動作設定時間をＴ2からＴ4（例えば、５００ｓｅｃ）に切り替える。
【００４４】
なお、これらの動作設定時間Ｔ1〜Ｔ4の設定時間の関係はＴ1＜Ｔ3＜Ｔ2＜Ｔ4である。
【００４５】
５９はロック信号停止回路で、ロック協調制御回路５０の出力信号切替手段５２の１回目の切替動作時にロック信号出力回路５５にロック信号停止のロック停止指令信号ｆを出す。
【００４６】
今、前記の設例における図５のＥ′点に地絡事故が発生し、継電器ＤＧＲ４がミストリップした場合、次の優先順位にある継電器ＤＧＲ３は、優先順位設定手段５２，５２Ｂの優先順位がＰ2に設定され、且つ出力信号切替手段５１はＴ2に切り替えられ、この切り替え時にロック信号停止回路５９からの信号により、ロック信号の発生は停止しているので、地絡検出信号ａが入力遅延回路５８に入力された後、その動作設定時間Ｔ3（２８０ｍｓｅｃ）後、オア回路５３Ｂ，アンド回路５４Ｂを介してロック信号出力手段５５にロック指令信号ｄｂを出力し、ロック信号を他の継電器ＤＧＲ２，ＤＧＲ１に送出して、その動作を抑え、動作設定時間Ｔ2（３５０ｍｓｅｃ）後に出力信号切替手段５１Ｂから動作出力信号ｂを出力ししゃ断器６をしゃ断する。
【００４７】
このとき、継電器ＤＧＲ２とＤＧＲ１は、ＤＧＲ３からのロック信号で、出力信号切替手段５１Ｂの動作設定時間をＴ2からＴ4に切り替えられる。従って、更に継電器ＤＧＲ３にもミストリップがあったときには、ＤＧＲ２とＤＧＲ１は５００ｍｓｅｃ後同様に動作することになる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、従来のように零相電圧信号を用いることなく、地絡検出信号を用いるとともに、この地絡検出信号を基準にロック信号の有無を、各継電器は、優先順位に従って時間をづらして判断するようにし、動作設定時間Ｔ1で動作させるか、又はＴ2に遅延させるかを判断して協調をもたせるようにしたので、地絡方向継電器や無方向性機能を備えた方向継電器に適用でき、しかもバックアップ保護機能も備えることができる等、極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の概念図
【図２】本発明のロック協調制御回路の回路図
【図３】本発明の他の実施の形態の概念図
【図４】本発明のバックアップ保護手段を備えたロック協調制御回路の回路図
【図５】地絡保護継電装置の説明図
【符号の説明】
１０…零相電流動作回路
２０…零相電流要素
３０…零相電圧要素
４０…位相比較回路
５０…ロック協調制御回路
５０Ｂ…バックアップ保護手段
５１，５１Ｂ…出力信号切替手段
５２，５２Ｂ…優先順位設定手段
５３，５３Ｂ…オア回路
５４，５６，５４Ｂ，５６Ｂ…アンド回路
５５…ロック信号出力手段
５７，５７Ｂ…インシビット回路
５８…入力遅延回路
５９…ロック信号出力停止回路
６０…ＶO信号・ロック信号混成入出力回路
Claims (4)
- 地絡検出信号を入力し、動作出力信号の動作設定時間Ｔ1とＴ2（但し、Ｔ1＜Ｔ2）に切り替えて動作出力信号を出力する出力信号切替手段と、前記地絡検出信号を入力し、この地絡検出信号を予め定めた優先順位に従って出力時間をｔ1，ｔ2…ｔnと順次遅らせて設定し、その一つを選択して出力するようにした優先順位設定手段と、前記地絡検出信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立し、外部からのロック信号の無いことを条件にロック信号を出力するロック信号出力手段と、外部からのロック信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立したとき、前記出力信号切替手段の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替えるとともに、ロック信号出力手段のロック信号の発生を抑える手段とを備えたことを特徴とするロック協調制御回路。
- 地絡検出信号を入力し、動作出力信号の動作設定時間Ｔ1とＴ2（但し、Ｔ1＜Ｔ2）に切り替えて動作出力信号を出力する出力信号切替手段と、前記地絡検出信号を入力し、この地絡検出信号を予め定めた優先順位に従って出力時間をｔ1，ｔ2…ｔnと順次遅らせて設定し、その一つを選択して出力するようにした優先順位設定手段と、前記地絡検出信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立し、外部からのロック信号の無いことを条件にロック信号を出力するロック信号出力手段と、外部からのロック信号と優先順位設定手段の出力信号とのアンド条件が成立したとき、前記出力信号切替手段の動作設定時間をＴ2に切り替えるとともに、ロック信号の発生を抑える手段と、前記出力信号切替手段の動作設定時間をＴ1からＴ2に切り替える時に、ロック信号出力手段にロック信号停止の指令信号を出力するロック協調制御回路を形成し、該ロック協調制御回路にバックアップ保護手段を付設するとともに、該バックアップ保護手段は、前記の地絡検出信号を入力して、この地絡検出信号を動作設定時間Ｔ3（但し、Ｔ3はＴ1＜Ｔ3＜Ｔ2）に設定した遅延手段と、該遅延手段の出力信号を入力し、動作設定時間をＴ2とＴ4（但し、Ｔ4はＴ2＜Ｔ4）に切り替えて動作出力信号を出力する出力信号切替手段と、前記遅延手段の出力信号を入力し、前記ロック協調制御回路の優先順位設定手段と連動して優先順位が設定される優先順位設定手段とを備え、該優先順位設定手段の優先順位２以下では、外部からのロック信号の有無を判断し、無いときに遅延手段の出力信号入力後、動作設定時間Ｔ2に後に動作出力信号を出し、外部からのロック信号があるときはロック信号出力手段に、ロック信号停止の指令信号を出力するとともに、バックアップ保護手段の出力信号切替手段の動作設定時間をＴ4に切り替えるように構成したことを特徴とするロック協調制御回路。
- 請求項１又は２記載のロック協調制御回路を備えた継電器を配電線に複数台直列的に設置し、各継電器のロック信号端子を共通の信号線で接続するとともに、各継電器は配電線の負荷側から電源側に優先順位を定め、各継電器は、定められた優先順位に従ってロック協調制御回路内の優先順位設定手段の順位を設定するようにしたことを特徴とする保護継電装置。
- 請求項３の継電器は、地絡方向継電器又は無方向性動作機能を備えた地絡方向継電器であることを特徴とする保護継電装置。
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