JPH0543733U - ループ現象解析機能付バイパス開閉器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】バイパス開閉器を投入したときに流れるループ
電流の演算機能を備えたループ現象解析機能付バイパス
開閉器に関し、ループ電流の計算を容易に行うととも
に、バイパス開閉器の投入の可否を判断し、変圧器の焼
損を防止することを目的とする。 【構成】ＡバンクからＢバンクへ切換を行うとともに、
Ａ，Ｂバンク間の各相の電圧の異相または同相を判定す
る電圧位相差検出回路５を設けた検相機能付バイパス開
閉器において、Ａ，Ｂバンクの各種回路定数を入力する
入力回路１１と、Ａ，Ｂバンクの各種回路定数を記憶す
るＲＯＭ１０と、前記入力回路１１およびＲＯＭ１０か
らの各種回路定数に基づいてＡ，Ｂバンク切換時のルー
プ電流を演算するとともに、その演算結果に基づいてバ
イパス開閉器が投入可能か否かを判別するＣＰＵ８と、
前記ＣＰＵ８の判別結果を表示する表示回路１２とを備
えた構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、配電線の低圧側を工事バンクから健全バンクに切り換えて工事を 行うバイパス開閉器にかかり、詳しくはバイパス開閉器を投入したときに流れる ループ電流の演算機能を備えたループ現象解析機能付バイパス開閉器に関するも のである。

【０００２】

【従来の技術】

図３に示すように、例えばＢバンクのトランスＴｒ１，Ｔｒ２を交換する場合 、従来の工法においてはＡバンクの低圧側と前記Ｂバンクの低圧側とをバイパス 開閉器１７によって接続し、接地および検相・検電を行い、正常であるならば前 記低圧バイパス開閉器を投入する。その後、Ｂバンク側の各相毎に設けられたプ ライマリーカットアウトＰＣＵ，ＰＣＶ，ＰＣＷを開放し、Ｂバンクの変圧トラ ンスＴｒ１，Ｔｒ２を交換している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、例えば交換するＢバンクの変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２が３０kvA 、健全 なＡバンクの変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２が５０kvA 、さらにＢバンクの変圧器Ｔｒ１ ，Ｔｒ２のタップが２２０Ｖ、Ａバンクの変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２のタップが２１ ０Ｖであったとする。この状態で、接地および検電・検相を行いバイパス開閉器 を投入したとき、両バンクにはループ電流が流れる。このとき、Ｂバンクの変圧 器Ｔｒ１，Ｔｒ２のタップの方が出力電圧が高いため、トランス容量が小さいに もかかわらずインピーダンス等の関係によりＡバンクの負荷Ｄにも電力を供給し ようとする。その結果、Ｂバンクの変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２は大きな負荷を抱える ので、同変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ２には大きな負荷電流が流れ、変圧器Ｔｒ１，Ｔｒ ２が焼損してしまうというおそれがある。

【０００４】 そのため、予めループ電流を解析しておくのが望ましいが、両Ａ，Ｂバンクの 回路定数、すなわち、両Ａ，Ｂバンクの電圧、電線のインピーダンス、配線ケー ブルのインピーダンズ等の回路定数を基にして計算するのは大変面倒である。

【０００５】 本考案の目的は、ループ電流の計算を容易に行うとともに、バイパス開閉器の 投入の可否を判断し、変圧器の焼損を防止するループ現象解析機能付バイパス開 閉器を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、第１の考案は、一方のバンクから他方のバンク へ切換を行うとともに、両バンク間の各相の電圧の異相または同相を判定する相 判別手段を設けた検相機能付バイパス開閉器において、両バンクの各種回路定数 を入力する入力手段と、両バンクの各種回路定数を記憶する記憶手段と、前記入 力手段および記憶手段からの各種回路定数に基づいてバンク切換時のループ電流 を演算する演算手段と、前記演算手段が演算したループ電流に基づいてバイパス 開閉器が投入可能か否かを判別する判別手段と、前記判別手段の判別結果を表示 する表示手段とをその要旨とする。

【０００７】 第２の考案は、前記両バンクの各相の電流を検出する電流検出手段と、前記両 バンクの各相の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電流検出手段および電圧検 出手段の検出信号に基づいて両バンクの電流値、電圧値を測定する測定手段とを 備え、前記測定手段からの電流値、電圧値、入力手段および記憶手段からの各種 回路定数に基づき演算手段がループ電流を演算し、判別手段が前記演算手段によ り演算したループ電流に基づいてバイパス開閉器が投入可能か否かを判別するこ とをその要旨とする。

【０００８】

【作用】

第１考案の作用は、演算手段が入力手段からの各種回路定数および記憶手段に 記憶された各種回路定数に基づいてループ電流を演算し、このループ電流に基づ いて判別手段がバイパス開閉器の投入の可否を判別する。前記判別手段の判別結 果に基づいて表示手段は開閉器が投入可能か否かを表示する。

【０００９】 第２考案の作用は、演算手段が電流検出手段、電圧検出手段からの電流、電圧 、入力手段からの各種回路定数および記憶手段に記憶された各種回路定数に基づ いてループ電流を演算し、このループ電流に基づいて判別手段がバイパス開閉器 の投入の可否を判別する。前記判別手段の判別結果に基づいて表示手段は開閉器 が投入可能か否かを表示する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案を具体化した一実施例を図面に基づいて説明する。 図１に示すように、配電線Ｕ，Ｖ，Ｗには負荷ＦＡ，ＦＢに電力を供給するＡ ，Ｂバンクがそれぞれ設けられている。なお、Ａバンク、Ｂバンクはそれぞれ同 一構成のため、Ａバンクの説明を以下にするが、Ｂバンクの構成については同一 番号を付して説明を省略する。配電線Ｕ，Ｖ，Ｗには各相毎に対応して設けられ たプライマリーカットアウトＰＣＵ，ＰＣＶ，ＰＣＷを介して一対のトランスＴ ｒ１，Ｔｒ２が接続されている。

【００１１】 前記トランスＴｒ１，Ｔｒ２はＶ結線となっており、同トランスＴｒ１，Ｔｒ ２の低圧側からは３つの出力端子Ｐ，Ｃ１，Ｃ２がそれぞれ設けられている。さ らに、前記出力端子Ｃ１，Ｃ２間の中点は接地され接地点Ｎとなっている。

【００１２】 したがって、出力端子Ｃ１または出力端子Ｃ２と接地点Ｎとにより線間電圧１ ００Ｖを取り出すことができ、一般家庭の負荷ＦＡに供給することができるよう になっている。また、出力端子Ｐと出力端子Ｃ１，出力端子Ｃ２間より線間電圧 ２００Ｖ３相電圧を取り出すことができ、負荷ＦＡ（例えば動力用の３相モータ ー等）に供給することができるようになっている。

【００１３】 また、両Ａ，Ｂバンクの低圧側には接続ケーブルＬＵ，ＬＶ，ＬＷ，ＬＮを介 してバイパス開閉器１が接続されている。このバイパス開閉器１には制御装置２ が設けられている。第２図に示すように、前記バイパス開閉器１は三相四線式の 一般的な自動開閉器であって、図示しないソレノイドにより投入開放する可動電 極ＤＵ，ＤＶ，ＤＷ，ＤＮから構成されている。

【００１４】 次に、前記制御装置２の構成について詳述する。 図１，図２に示すように、ＣＴ１〜ＣＴ４は制御装置２に接続される電流検出 手段としての変流器であって、両Ａ，Ｂバンクの負荷ＦＡ，ＦＢにそれぞれ流れ る負荷電流を検出するようになっている。ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＮは両Ａ，Ｂバ ンクの電圧をそれぞれ検出する電圧検出手段としての接続線である。

【００１５】 ３Ａ，３Ｂは前記各変流器ＣＴ１〜ＣＴ４および接続線ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，Ｓ Ｎがそれぞれ接続された入力レベル変換回路であって、入力電圧をＩＣレベルの 電圧に変換している。

【００１６】 ４Ａ，４Ｂは過入力保護回路であって、異常電流、電圧が入力されて、制御装 置２が破損しないように保護している。５は前記両過入力保護回路４Ａ，４Ｂか ら電圧が入力される相判別手段としての電圧位相検出回路であって、接地点Ｎか ら見た両Ａ，Ｂバンクにおける出力端子Ｐ，Ｃ１，Ｃ２の電圧ベクトルを比較す るようになっている。 ６Ａ，６Ｂは測定手段としての電流、電圧値検出回路で あって、前記入力レベル変換回路３Ａ，３Ｂおよび過入力保護回路４Ａ，４Ｂを 介して出力された電流、電圧の値を検出するようになっている。７は前記過入力 保護回路４Ａ，４Ｂ、電圧位相差検出回路５からのアナログ信号をデジタル信号 に変換するＡ／Ｄ変換回路である。

【００１７】 ８は演算手段および判別手段としての中央制御装置（以下、ＣＰＵという）で あって、前記電圧位相差検出回路５からの出力信号に基づいて検電・検相が正常 であるか、同相同士の結線であるかを判断するようになっているとともに、開閉 器１を投入したとき両Ａ，Ｂバンク間に流れるループ電流および両Ａ，Ｂバンク の各トランスＴｒ１，Ｔｒ２に流れる枝路電流を演算し、投入可能か否かを判別 するようになっている。

【００１８】 ９はＲＡＭであって、演算結果を一時的に記憶したりするようになっている。 １０は記憶手段としてのＲＯＭであって、予め決められた回路定数値および制御 プログラム等が記憶されている。前記回路定数値としては両Ａ，Ｂバンクのトラ ンスＴｒ１，Ｔｒ２の内部インピーダンス、電線のインピーダンス、接続ケーブ ルＬＵ，ＬＶ，ＬＷ，ＬＮのインピーダンス等が記憶されている。

【００１９】 １１はキーおよびカードリーダーを備えた入力手段としての入力回路であって 、外部入力として両Ａ，ＢバンクのトランスＴｒ１，Ｔｒ２の容量、前記各イン ピーダンス等のデータをキー入力またはカード入力することができるようになっ ている。１２は表示手段としての表示回路であって、バイパス開閉器１が投入可 能か否かを表示するようになっている。

【００２０】 １３は開閉部投入ロック回路であって、ＣＰＵ８からの指令信号に基づいて開 閉部駆動回路１５を無効化して自動投入不可能にするとともに、手動投入ロック 回路１４を駆動して図示しない開閉器１のリンク機構をロックして手動投入不可 能にするようになっている。

【００２１】 なお、１６は制御装置２を駆動したときＣＰＵ８、ＲＡＭ９を初期化するリセ ット回路である。 上記のように構成されたバイパス開閉器１の作用について説明する。

【００２２】 まず、両Ａ，ＢバンクにおけるトランスＴｒ１，Ｔｒ２の低圧側に接続ケーブ ルＬＵ，ＬＶ，ＬＷ，ＬＮの一端をそれぞれ接続するとともに、開閉器１には前 記接続ケーブルＬＵ，ＬＶ，ＬＷ，ＬＮの他端を接続する。また、制御装置２の 変流器ＣＴ１〜ＣＴ４を各相に対応させてトランスＴｒ１，Ｔｒ２の低圧側に取 着する。

【００２３】 その後、制御装置２の電源を入れるとリセット回路１６が駆動してＣＰＵ８、 ＲＡＭ９を初期化するとともに、表示回路１２をリセットする。 そして、各変流器ＣＴ１〜ＣＴ４によって両Ａ，Ｂバンクの負荷ＦＡ，ＦＢに流 れる電流を検出し、入力レベル変換回路３Ａ，３Ｂにそれぞれ入力される。

【００２４】 また、両Ａ，Ｂバンクの電圧は接続線ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＮを介して入力レ ベル変換回路３Ａ，３Ｂにそれぞれ入力される。入力レベル変換回路３Ａ，３Ｂ はこの電流、電圧を過入力保護回路４Ａ，４Ｂを介して電流、電圧検出回路６Ａ ，６Ｂに出力されるとともに、電圧は電圧位相差検出回路５へ出力される。

【００２５】 そして、電圧位相差検出回路５によって両Ａ，Ｂバンクの電圧を接地点Ｎから 見た両Ａ，Ｂバンクにおける出力端子Ｐ，Ｃ１，Ｃ２の電圧ベクトルが比較され る。一方、電流、電圧検出回路６Ａ，６Ｂによって変流器ＣＴ１〜ＣＴ４が検出 した電流値が測定されるとともに、接続線ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＮによって開閉 器１の各相に印加される電圧値が測定される。

【００２６】 ＣＰＵ８は電圧位相差検出回路５からの比較の結果に基づいて開閉器１が投入 可能か否かをＣＰＵ８が判別し、不可能であるならば表示回路１２を駆動して表 示を行うとともに、開閉部投入ロック回路１３を駆動する。

【００２７】 すると、開閉部駆動回路１５が無効化されて自動投入不可能となり、手動投入 ロック回路１４を駆動し、開閉器１のリンク機構をロックして手動投入不可能と する。

【００２８】 一方、電圧位相差検出回路５の比較によりＣＰＵ８が投入可能と判断してもル ープ電流および枝路電流の演算を行った結果、両Ａ，Ｂバンクに流れるループ電 流が大きくなると判断した場合には開閉器１を投入不可能とする。

【００２９】 すなわち、ＣＰＵ８は電流、電圧検出回路６Ａ，６Ｂの電流値、電圧値によっ て両Ａ，Ｂバンクの負荷を演算するとともに、この負荷、入力回路１１から入力 されるトランスＴｒ１，Ｔｒ２の容量およびＲＯＭ１０に予め記憶されているト ランスＴｒ１，Ｔｒ２の内部インピーダンス、電線のインピーダンス、接続ケー ブルＬＵ，ＬＶ，ＬＷ，ＬＮのインピーダンス等を回路定数とし、数学的解析法 を用いて両Ａ，Ｂバンクの枝路電流を演算する。その後、ＣＰＵ８はこの枝路電 流に基づいてループ電流を演算する。

【００３０】 さらに、このループ電流および枝路電流が過電流とならないかをＣＰＵ８が判 別する。そして、ＣＰＵ８が過電流となると判別した場合、表示回路１２を駆動 して投入不可能であることを表示するとともに、開閉部投入ロック回路１３を駆 動して開閉部駆動回路１５を無効化して自動投入不可能にする。さらに、開閉部 投入ロック回路１３は手動投入ロック回路１４を駆動し、開閉器１の図示しない リンク機構をロックして手動投入不可能とする。

【００３１】 したがって、制御装置２がループ電流および枝路電流を演算し、その結果に基 づいてループ電流および枝路電流が過電流となると判別した場合、投入不可能を 示す表示を表示回路１２によって行うことができるため、両Ａ，Ｂバンクのトラ ンスＴｒ１，Ｔｒ２を焼損しないように防止することができる。

【００３２】 また、表示回路１２の見誤りによって自動投入を行ったり、手動投入を行って も開閉部投入ロック回路１３によって投入不可能となっているため、誤って投入 することを防止することができる。 さらに、制御装置２によりループ電流およ び枝路電流を容易に演算することができるため、その場で開閉器１が投入可能か 否かを判別することができる。

【００３３】 また、変流器ＣＴ１〜ＣＴ４、接続線ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＮによって電流、 電圧が測定できるので負荷を算出することができる。その結果、配線状態を明記 してある台帳を見て入力回路１１から入力するデータを少なくすることができる 。

【００３４】 さらに、本実施例においては開閉器１が投入不可能であるとＣＰＵ８が判別し たとき、開閉部投入ロック回路１３を駆動してロックを行ったが、始めに開閉器 １を投入不可能にロックし、ＣＰＵ８の判別により投入可能であると判別したと き開閉部投入ロック回路１３を駆動してロックを解除するように構成することも 可能である。

【００３５】 また、電圧を検出するために接続線ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＮを開閉器１内部に 接続したが、電圧を検出するコンデンサを使用することも可能である。 なお、この考案は前記実施例に限定されるものではなく、この考案の趣旨から 逸脱しない範囲内で任意に変更することは可能である。

【００３６】

【考案の効果】

以上詳述したように、この考案によれば演算手段がループ電流を演算し、判別 手段がループ電流に基づいて開閉器の投入の可否を判断するため、バンクのトラ ンスに過電流が流れて焼損することを防止することができるという効果がある。

【００３７】 また、各種定数回路および電圧、電流に基づいて演算手段が容易にその場でル ープ電流を演算するため、開閉器の投入の可否を容易に判断することができると いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】両バンクにバイパス開閉器を接続した状態を示
す接続図である。

【図２】制御装置の電気ブロック図である。

【図３】両バンクに従来のバイパス開閉器を接続した状
態を示す接続図である。

【符号の説明】

１…開閉器、５…相判別手段としての電圧位相差検出回
路、８…演算手段および判別手段としてのＣＰＵ、１０
…記憶手段としてのＲＯＭ、１１…入力手段としての入
力回路、１２…表示手段としての表示回路、Ａ，Ｂ…バ
ンク、ＣＴ１〜ＣＴ４…電流検出手段としての変流器、
ＳＵ，ＳＶ，ＳＷ，ＳＮ…電圧検出手段としての接続
線、６Ａ，６Ｂ…測定手段としての電流、電圧検出回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 渡辺 弘 愛知県犬山市字上小針１番地 エナジーサ ポート 株式会社内 (72)考案者 鈴木 雅美 愛知県犬山市字上小針１番地 エナジーサ ポート 株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方のバンクから他方のバンクへ切換を
   行うとともに、両バンク間の各相の電圧の異相または同
   相を判定する相判別手段を設けた検相機能付バイパス開
   閉器において、 両バンクの各種回路定数を入力する入力手段と、 両バンクの各種回路定数を記憶する記憶手段と 前記入
   力手段および記憶手段からの各種回路定数に基づいてバ
   ンク切換時のループ電流を演算する演算手段と、 前記演算手段が演算したループ電流に基づいてバイパス
   開閉器が投入可能か否かを判別する判別手段と、 前記判別手段の判別結果を表示する表示手段とを備えた
   ことを特徴とするループ現象解析機能付バイパス開閉
   器。
2. 【請求項２】 前記両バンクの各相の電流を検出する電
   流検出手段と、 前記両バンクの各相の電圧を検出する電圧検出手段と、 前記電流検出手段および電圧検出手段の検出信号に基づ
   いて両バンクの電流値、電圧値を測定する測定手段とを
   備え、 前記測定手段からの電流値、電圧値、入力手段および記
   憶手段からの各種回路定数に基づき演算手段がループ電
   流を演算し、判別手段が前記演算手段により演算したル
   ープ電流に基づいてバイパス開閉器が投入可能か否かを
   判別することを特徴とする請求項１記載のループ現象解
   析機能付バイパス開閉器。