JP2012151978A

JP2012151978A - デジタル保護リレーおよびその試験方法

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Publication number: JP2012151978A
Application number: JP2011008161A
Authority: JP
Inventors: Naoki Wakamatsu; 直樹若松; Seiichi Nakamura; 誠一中村; Satoru Ishida; 哲石田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-01-18
Filing date: 2011-01-18
Publication date: 2012-08-09

Abstract

【課題】点検時においても主回路の電気量を監視し、保護動作を実行できるデジタル保護リレーを提供する。
【解決手段】主回路の電気量を検出する補助変成器２と、補助変成器２の出力が入力されるアナログ検出回路３と、アナログ検出回路３の出力がＡ／Ｄ変換回路４を経て入力されるとともに、電気量を監視して保護動作を実行する中央処理装置５と、アナログ検出回路３に試験用動作信号を入力するとともに、保護動作を実行する試験用トリップ信号を出力し、且つ中央処理装置５と試験一覧を相互通信する外部端子１０、１１、１３とを備え、外部端子１０に１相ずつ試験用動作信号を入力して所定の試験を行い、残る２相で主回路を監視するデジタル保護リレーを提供する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、主回路の保護動作を実行するデジタル保護リレーおよびその試験方法に関する。

従来、電力系統の主回路に過電流が流れるなどの異常が発生した場合、その異常状態を検出し、保護動作を実行するデジタル保護リレーが広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−４３１４５号公報

上記従来のデジタル保護リレーにおいては、正常な保護動作を継続的に実行させるため、所定の期間毎に点検が行われている。点検は、主回路を停電させる必要性から、休日や深夜など停電の影響の小さな時間帯であって、且つ最小限の短時間で行われていた。また、当該デジタル保護リレーを主回路から切離して点検を行う場合には、主回路を監視し、保護できない問題があった。

そこで、本発明は上記問題を解決するためになされたもので、点検時においても保護動作を実行することのできるデジタル保護リレーおよびその試験方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、実施形態のデジタル保護リレーは、主回路の電気量を検出する補助変成器と、前記補助変成器の出力が入力されるアナログ検出回路と、前記アナログ検出回路の出力がＡ／Ｄ変換回路を経て入力されるとともに、電気量を監視して保護動作を実行する中央処理装置と、前記アナログ検出回路に試験用動作信号を入力するとともに、保護動作を実行する試験用トリップ信号を出力し、且つ前記中央処理装置と試験一覧を相互通信する外部端子とを備え、前記外部端子に１相ずつ前記試験用動作信号を入力して所定の試験を行い、残る２相で前記主回路を監視することを特徴とする。

本発明の実施例に係るデジタル保護リレーの回路構成を示す図。本発明の実施例に係るデジタル保護リレーの動作を説明するフロー図。

本発明の実施形態は、３相のうち、１相ずつ点検を行い、残る２相で主回路を監視することにある。以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

本発明の実施例に係るデジタル保護リレーを図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係るデジタル保護リレーの回路構成を示す図、図２は、本発明の実施例に係るデジタル保護リレーの動作を説明するフロー図である。

図１に示すように、３相の主回路には、電流を計測する計器用変流器１が設けられ、その出力がデジタル保護リレー内の補助変成器２に入力されている。補助変成器２では、電子回路に適する電流値（電気量）に変換される。変換、検出された電流は、アナログ検出回路３に入力され、アナログ値をデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路４を経て、電流の監視や保護動作の実行処理などをする中央処理装置５に入力されている。

中央処理装置５には、検出された電流値を記録、呼び出しをするメモリ６、電流値などを表示する表示器７、および保護する電流の閾値などを設定する操作スイッチ８が接続されている。また、主回路に接続された図示しない遮断器を開路させるトリップ接点９を動作させるようになっている。

アナログ検出回路３の入力側には、点検時に試験用動作信号を入力する試験用入力端子１０が並列接続されている。中央処理装置５には、点検時に試験用トリップ信号を出力する試験用出力端子１１が接続されている。また、外部との相互通信を行う通信回路１２を介して試験用通信端子１３が接続されている。

これらの試験用入力端子１０、試験用出力端子１１、試験用通信端子１３には、保護リレー試験装置１４が接続される。試験用入力端子１０には、１相ずつ試験を行うことのできる試験信号発生回路１５が接続される。試験用出力端子１１には、点検によって試験用トリップ信号が発生したか否かを判定する図示しない信号判定機能回路が接続される。また、試験用通信端子１３には、試験条件や結果などの試験一覧を通信する図示しない通信機能回路が接続される。

次に、点検時の動作を図１、図２を参照して説明する。

主回路を停電させることなく、図１に示すように、先ず、各端子１０、１１、１３に保護リレー試験装置１４を接続する。保護リレー試験装置１４では、点検する相を選択する。すると、通信回路１２を介し、中央処理装置５が試験対象相を認識する。次に、試験信号発生回路１５から試験用動作信号をアナログ検出回路３に入力する。この試験用動作信号は、補助変成器２の出力に相当する電子回路レベルの大きさである。

試験が開始されると、図２に示すように、中央処理装置５で試験対象相が認識されているので、当該相は試験中となる（ｓｔ１）。試験中の場合、試験中ではない、がNとなり、残りの２相で主回路の監視が行われる。監視中に異常が検出され、閾値を越えると（ｓｔ２）、試験を中断し、試験中の相を主回路からの入力に切換える（ｓｔ３）。そして、３相中の２相以上で閾値を越えると（ｓｔ４）、保護動作の時限処理を行う（ｓｔ５）。時限が設定値を越えると（ｓｔ６）、遮断器を開路させる保護動作を実行する（ｓｔ７）。なお、（ｓｔ４）で１相のみで閾値を越えている、また、（ｓｔ６）で設定された時限を越えていないなら、過少な過電流や誤動作などと判定し、保護動作の処理を終了する。

（ｓｔ２）において、監視を行っている２相で異常がなければ、試験が継続される。試験条件に沿った試験用動作信号が試験対象相に入力され、閾値を越えると（ｓｔ８）、試験保護動作の時限処理を行い（ｓｔ９）、時限が設定値を越えると（ｓｔ１０）、保護動作を実行する試験用トリップ信号の出力処理をする（ｓｔ１１）。なお、（ｓｔ８）で閾値を越えていない、また、（ｓｔ１０）で時限を越えていないなら、試験を終了する。これらの判定が所定範囲内であれば、試験対象相は正常と判断される。このような所定の試験を残り２相で順次行う。

ここで、試験用入力端子１０、試験用出力端子１１、試験用通信端子１３を、保護リレー試験装置１４を接続してデジタル保護リレーの保護動作を点検するための外部端子と定義する。

なお、主回路の監視において、３相中２相以上で設定された閾値を越えたとき、保護動作の実行をするようにしているので、１相で回路故障や入力異常があっても、保護動作は実行されず、誤動作を防止することができる。

上記実施例のデジタル保護リレーによれば、１相ずつ点検を行い、残りの２相で主回路の監視を行うようにしているので、保護動作の機能を有しながら、無停電で点検をすることができる。

上記実施例においては、電流検出で説明したが、主回路に計器用変成器を接続し、電圧（電気量）を検出する場合にも、１相ずつ点検を行い、残りの２相で主回路の監視を行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、および変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１計器用変流器
２補助変成器
３アナログ検出回路
４Ａ／Ｄ変換回路
５中央処理装置
６メモリ
７表示器
８操作スイッチ
９トリップ接点
１０試験用入力端子
１１試験用出力端子
１２通信回路
１３試験用通信端子
１４保護リレー試験装置
１５試験信号発生回路

Claims

主回路の電気量を検出する補助変成器と、
前記補助変成器の出力が入力されるアナログ検出回路と、
前記アナログ検出回路の出力がＡ／Ｄ変換回路を経て入力されるとともに、電気量を監視して保護動作を実行する中央処理装置と、
前記アナログ検出回路に試験用動作信号を入力するとともに、保護動作を実行する試験用トリップ信号を出力し、且つ前記中央処理装置と試験一覧を相互通信する外部端子とを備え、
前記外部端子に１相ずつ前記試験用動作信号を入力して所定の試験を行い、
残る２相で前記主回路を監視するデジタル保護リレー。
前記主回路の２相以上で異常が検出されたとき、保護動作を実行する請求項１に記載のデジタル保護リレー。
主回路の電気量を検出する補助変成器と、
前記補助変成器の出力が入力されるアナログ検出回路と、
前記アナログ検出回路の出力がＡ／Ｄ変換回路を経て入力されるとともに、電気量を監視して保護動作を実行する中央処理装置と、
前記アナログ検出回路に試験用動作信号を入力するとともに、保護動作を実行する試験用トリップ信号を出力し、且つ前記中央処理装置と試験一覧を相互通信する外部端子と、
前記外部端子に接続される保護リレー試験装置と、
を備えたデジタル保護リレーの試験方法であって、
前記保護リレー試験装置から１相ずつ前記試験用動作信号を入力し、
この試験用動作信号が閾値を越えたとき、前記試験用トリップ信号が出力されるか否かを試験するデジタル保護リレーの試験方法。
前記外部端子に前記保護リレー試験装置を接続した試験中において、
残る２相で前記主回路を監視し、
この２相で異常が検出されると、試験を中断して前記主回路からの入力に切換える請求項３に記載のデジタル保護リレーの試験方法。