JPH0956023A - 変電設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御システムの信頼性の向上を図り、変電設
備全体の信頼性の向上を可能とした変電設備を提供す
る。 【解決手段】 電子化制御システムは、機能別に区分さ
れた複数のユニットと、これらのユニット間で情報を交
換するための共通伝送路と、電源装置を備えている。ま
た、前記ユニットのうち、少なくとも遮断器ユニットお
よび断路器接地装置ユニットの制御ユニットは二重化さ
れて構成され、これら二重化された各制御ユニットから
は複数系統の制御信号が出力され、これらの制御信号に
ついて、各制御ユニットに接続された対応するドライブ
ユニット内部において論理演算処理が施され、その結果
に基づいて遮断器などの開閉装置の開閉動作が行われる
ように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、変電設備に係り、
特に、その現場制御盤のシステム構成に改良を施した変
電設備に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現代社会において、電力は不可欠なもの
であり、停電がしばしば問題化していることからも明ら
かなように、電力の安定供給に対する要求は、今後さら
に増大するものと予想される。一方、このような電力供
給を行う送電系統において、変電機器に障害が発生した
場合、電力供給に対する影響は非常に大きいものとな
る。そのため、変電機器の信頼性を一層向上することが
要求されている。

【０００３】このような変電機器の主要機器としては、
開閉装置や変圧器が挙げられるが、開閉装置としては、
近年、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）が主として用いられ
るようになっている。このガス絶縁開閉装置は、開閉器
や導体などの高電圧充電部を、絶縁性および消弧性に優
れたＳＦ₆ ガスなどの絶縁ガスと共に接地金属容器内に
収納してなる装置である。このガス絶縁開閉装置は、ｋ
Ｖ・Ａ当たりの据付体積をコンパクト化できる上、耐環
境性に優れているという利点を有することから、近年の
用地の高騰や都市部における電力供給量の増大に伴う変
電設備の増強化の必要を満足する装置として、広く普及
し、稼働している。

【０００４】図５は、このようなガス絶縁開閉装置の一
例を示す平面図であり、図６は図５に示したガス絶縁開
閉装置に対応する単線結線図である。この図５および図
６に示したように、送電線は、ブッシング１を介して引
き込まれ、断路器２、遮断器３ａおよび主母線断路器４
ａを介して主母線５に接続されている。また、前記主母
線５は、変圧器回線の主母線断路器４ｂおよび遮断器３
ｂを介して変圧器６と接続されている。なお、図中７
は、ガス絶縁開閉装置を構成する各変電機器の制御と監
視を行う現場制御盤であり、主としてガス絶縁開閉装置
の各回線単位で設置されている。

【０００５】また、図７は、図５に示した現場制御盤７
内の回路の一部として、遮断器３ａ，３ｂの制御と監視
を行う遮断器制御回路の一例を示す回路図である。この
図７に示すように、遮断器制御回路は、投入回路、引外
し回路および欠相検出回路を有している。このうち、投
入回路は、投入指令入力端子１１、切換スイッチ１２、
インピーダンス素子１３、およびこのインピータンス素
子１３と並列に設けられた投入コイル１４ａを主な構成
要素として構成されている。

【０００６】また、図中１５、１６は、遮断器本体の動
作位置を示す補助開閉器接点や、遮断器本体の接地金属
容器（タンク）内のガス圧低下時に作動するガス密度ス
イッチの接点、あるいは、遮断器本体の油圧操作機構部
の油圧が低下した場合に作動する油圧スイッチの接点な
どである。これらの接点は、遮断器の操作ロックや指令
信号の一定時間以上の継続防止などの機能を有する。

【０００７】一方、図７において、引外し回路は、引外
し指令入力端子１９、インピーダンス素子１０、および
このインピーダンス素子１０と直列に設けられた引外し
コイル１４ｂを主な構成要素として構成されている。な
お、図７中２点鎖線で囲まれた部分は、遮断器本体に設
置されている部分であり、これ以外の部分は現場制御盤
７内に収納されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５に示し
たような現場制御盤７においては、ガス絶縁開閉装置を
動作させる操作・制御回路として、各種のスイッチの接
点やリレー類の接点が用いられている。このような機械
的接点は従来型の制御システムに汎用されているが、そ
の１接点あたりの外形寸法は、例えば半導体スイッチ素
子と比較して非常に大きいため、制御盤の外形も大型に
ならざるを得なかった。

【０００９】また、各接点どうしを接続するための配線
は、半導体スイッチ素子においては、プリント配線板あ
るいは共通伝送路などの手段により小型化が可能である
が、これに対し、機械的接点においては、全てケーブル
接続とする必要がある。従って、その配線量は膨大なも
のとなり、機械的接点を用いた制御盤の外形は、この点
からも大型化していた。

【００１０】さらに、従来の機械的接点やリレー類で構
成された開閉装置の制御システムにおいては、特に重要
な機能である遮断器制御部のみを二重化し、断路器およ
び接地装置制御部などについては二重化は行っていな
い。また、定格電圧の低い変電設備においては、遮断器
の投入信号の二重化も行わず、遮断器の引外し信号系統
のみが二重化されている。この理由は、上述したよう
に、もし制御系統を断路器および接地装置も含めて完全
に二重化した場合には、制御盤の外形寸法は非常に大型
なものとなり、製作費も上昇するので、これを避けるた
めである。

【００１１】そこで、このような制御系統に電子化技術
を適用することが考えられる。図８は、遮断器ユニット
および断路器接地装置ユニットを備えた電子化制御シス
テムの一例を示したものである。すなわち、遮断器ユニ
ット２２は、第１の遮断器制御ユニット２３ａおよび第
２の遮断器制御ユニット２３ｂを備え、これらの制御ユ
ニットからは、それぞれ第１の引外し信号２４ａおよび
第２の引外し信号２４ｂがそれぞれ出力されるように構
成されている。また、これらの引外し信号は、第１の引
外しコイルドライブユニット２６ａおよび第２の引外し
コイルドライブユニット２６ｂへそれぞれ導入され、こ
れらの各ユニットからは第１の引外しコイルドライブケ
ーブル２９ａおよび第２の引外しコイルドライブケーブ
ル２９ｂが引き出され、遮断器４０内部の第１の引外し
コイル４１ａおよび第２の引外しコイル４１ｂへそれぞ
れ接続されている。また、前記第２の遮断器制御ユニッ
ト２３ｂからは投入信号２５が出力され、この投入信号
は投入コイルドライブユニット２７に導入され、さら
に、投入コイルドライブケーブル３０によって、遮断器
４０内部の投入コイル４２に伝えられるように構成され
ている。

【００１２】一方、断路器接地装置ユニット３１は、断
路器制御ユニット３２を備えている。なお、断路器接地
装置ユニット３１はまた、接地装置制御ユニットも含ん
でいるが、その制御方式は断路器と同様であるため、以
下の説明は断路器制御について行う。すなわち、前記断
路器制御ユニット３２からは、引外し信号３３および投
入信号３４がそれぞれ出力される。これらの信号は、断
路器ドライブユニット３５へ導入され、さらに、断路器
ドライブケーブル３６，３７によって、断路器４３内部
のモータ４４へ伝えられ、断路器の開閉動作が行われる
ように構成されている。

【００１３】しかしながら、図８に示したように、遮断
器制御部のみを二重化し、断路器および接地装置制御部
は二重化していない従来の現場制御盤のシステム構成に
は、以下のような問題点があった。すなわち、断路器あ
るいは接地装置制御部は二重化されていないため、これ
らの制御部に発生した単一の故障もしくは誤動作が、た
だちに断路器あるいは接地装置の誤動作に結び付く恐れ
がある。断路器あるいは接地装置といえども、このよう
な誤動作が発生した場合には、事故に発展する可能性が
ある。また、通常、開閉装置制御システムは、高電圧を
扱うガス絶縁開閉装置のごく近傍に配置され、電磁気的
に厳しい環境にさらされている。さらに、屋外で使用さ
れる場合も多く、温度・湿度等の環境条件も厳しいもの
となる。このような種々の環境条件の影響もあり、制御
回路の信頼性は単独ではガス絶縁開閉装置本体ほど高く
はできないのが現状である。従って、信頼性の観点から
は、制御回路を完全に二重化することが望ましいが、現
在のところ、その課題は解決されていない。

【００１４】本発明は、上述したような従来技術の問題
点を解消するために提案されたもので、その目的は、制
御システムの信頼性の向上を図り、ひいては変電設備全
体の信頼性の向上を可能とした変電設備を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、高電圧充電部を絶縁媒体と共に接地金属容器内に収
納してなる開閉装置と、この開閉装置近傍に設置されて
開閉装置の制御と監視を行う電子化制御システムとを有
する変電設備において、前記電子化制御システムは、機
能別に区分された複数のユニットと、これらのユニット
間で情報を交換するための共通伝送路と、電源装置を備
え、前記ユニットのうち、少なくとも遮断器ユニットお
よび断路器接地装置ユニットの制御ユニットは二重化さ
れて構成され、これら二重化された各制御ユニットから
は複数系統の制御信号が出力され、これらの制御信号に
ついて、各制御ユニットに接続された対応するドライブ
ユニット内部において論理演算処理が施され、その結果
に基づいて前記開閉装置の開閉動作が行われるように構
成されていることを特徴とするものである。

【００１６】上述したような構成を有する請求項１に記
載の発明によれば、開閉装置の制御と監視を行う電子化
制御システムに設けられた遮断器ユニットおよび断路器
接地装置ユニットの制御ユニットを二重化して構成し、
これら各制御ユニットから出力される複数の制御信号に
ついて論理演算処理を行い、その結果に基づいて開閉機
器の制御を行うため、その信頼性が大幅に向上する。

【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の変電設備において、前記ドライブユニットが、断路器
ドライブユニットまたは接地装置ドライブユニットであ
って、その内部における論理演算処理が、論理積処理で
あることを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項３に記載の発明は、請求項２
に記載の変電設備において、前記断路器ドライブユニッ
トまたは接地装置ドライブユニットにおける論理演算処
理が、スイッチ素子の直列接続によってなされることを
特徴とするものである。

【００１９】上述したような構成を有する請求項２およ
び請求項３に記載の発明によれば、二重化して構成され
た制御ユニットの片方より誤った操作信号が送出された
場合でも、対応するドライブユニットにおいて制御信号
の論理積をとる構成とされているため、開閉装置本体の
誤動作を免れることができる。また、断路器ドライブユ
ニットまたは接地装置ドライブユニットを構成するスイ
ッチ素子を直列接続しているので、いずれか一つのスイ
ッチ素子が短絡故障した場合でも、断路器あるいは接地
装置本体の誤動作および電源の短絡を免れることができ
る。

【００２０】請求項４に記載の発明は、請求項１に記載
の変電設備において、前記ドライブユニットが、断路器
ドライブユニットまたは接地装置ドライブユニットであ
って、その内部における論理演算処理が、論理積処理お
よび排他的論理和処理のいずれか一方を選択してなされ
るものであることを特徴とするものである。

【００２１】上述したような構成を有する請求項４に記
載の発明によれば、上記請求項２に記載の発明による作
用・効果に加えて、排他的論理和の演算により、二重化
して構成された制御ユニットの制御信号出力の相違を検
出して、各ユニットの故障を制御システム内で自己診断
することができるので、変電設備全体の信頼性をさらに
高めることが可能となる。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項１に記載
の変電設備において、前記ドライブユニットが、遮断器
ドライブユニットであって、その内部における論理演算
処理が、論理積の論理和処理であることを特徴とするも
のである。

【００２３】また、請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の変電設備において、前記遮断器ドライブユニッ
トにおける論理演算処理が、スイッチ素子の直並列接続
によってなされることを特徴とするものである。

【００２４】上述したような構成を有する請求項５およ
び請求項６に記載の発明によれば、遮断器ドライブユニ
ットを構成しているスイッチ素子の１つが故障もしくは
誤動作を起こした場合でも、ドライブユニット内の論理
演算処理として、論理積の論理和処理を行うことによ
り、遮断器本体には誤動作も誤不動作も起こらない構成
とすることができ、重要機器である遮断器に要求される
信頼性を大幅に向上させることができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明による変電設備の実
施の形態について、図１乃至図４を参照して具体的に説
明する。なお、図８に示した従来型と同一の部材には同
一の符号を付して、説明は省略する。

【００２６】［１．第１実施形態］ （１）第１実施形態の構成 図２は、本発明による変電設備の第１実施形態を示す構
成図である。なお、本実施形態は、断路器または接地装
置の制御に関するものであり、請求項１乃至請求項４を
説明するものである。

【００２７】すなわち、本実施形態の変電設備は、図２
に示したように、開閉装置７０、電子化制御システム８
０および上位システム９０とから構成されている。ま
た、前記開閉装置７０は、遮断器４０、断路器４３、接
地装置４５などの開閉機器を含んでいる。さらに、この
開閉装置７０には、その状態を検出する手段として、計
器用変流器４７、計器用変圧器４８およびガス圧センサ
４９が接続されている。そして、前記遮断器４０の内部
には、独立して動作する２系統の油圧ポンプモータ７１
ａ，７１ｂ、引外しコイル４１ａ，４１ｂ、接点の開閉
状態を検出する位置センサ７２ａ，７２ｂが取り付けら
れている。また、投入コイル４２および油圧・油面セン
サ７３が取り付けられている。また、断路器４３および
接地装置４５には、それぞれモータ４４，４６、位置セ
ンサ７４，７５が取り付けられている。なお、図２に示
したように、遮断器４０の内部に投入コイル４２が１個
だけ備えられている構成は、主に変電設備の定格電圧が
低く、高度の信頼性を要求されない場合などに適用され
ている。

【００２８】次に、電子化制御システム８０について説
明する。この電子化制御システム８０は、開閉装置７０
の近傍に配置されており、共通のユニットとして、上位
システム９０との通信を行う通信ユニット８１、操作表
示パネル８２および監視ユニット８３を備えている。一
方、個別機器の制御用として、遮断器ユニット２２およ
び断路器接地装置ユニット３１が備えられ、これらはそ
の内部に二重の制御系統を有している。また、共通伝送
路２１ａ，２１ｂは、前記各ユニット間で情報を伝送す
るために用いられている。

【００２９】さらに、上位システム９０は、変電所の制
御室内に設置されている。また、伝送路８５は、前記開
閉装置７０内に設けられた計器用変流器４７および計器
用変圧器４８からの検出情報を、上位システム９０に直
接伝送するように構成されている。なお、前記計器用変
流器４７および計器用変圧器４８は、特に伝送線などで
事故が発生した場合の情報を検出し、遮断器４０を駆動
することを目的として使用されている。

【００３０】また、伝送路８５の途中には、この伝送路
８５によって伝送される計器用変流器４７および計器用
変圧器４８からの検出情報を変換して、監視ユニット８
３へ送るための変換手段として、トランスデューサ８４
が取り付けられている。このトランスデューサ８４とし
ては、計器用変流器４７からの出力に対しては、低負担
の補助変流器が用いられ、また、計器用変圧器４８から
の出力に対しては、低負担の補助変圧器が用いられる。
そして、これらのトランスデューサ８４の出力は、監視
ユニット８３内に取り込まれるように構成されている。

【００３１】次に、前記電子化制御システム８０の内部
に設けられた遮断器ユニット２２および断路器接地装置
ユニット３１の二重化構成について、図１を参照して説
明する。すなわち、図１に示したように、断路器接地装
置ユニット３１には、第１の断路器制御ユニット３２ａ
および第２の断路器制御ユニット３２ｂが備えられてい
る。なお、断路器接地装置ユニット３１はまた、接地装
置制御ユニットも含んでいるが、その制御方式は断路器
と同様であるため、以下の説明は断路器制御について行
う。前記第１の断路器制御ユニット３２ａからは、第１
の引外し信号３３ａおよび第１の投入信号３４ａが出力
され、また、第２の断路器制御ユニット３２ｂからは、
第２の引外し信号３３ｂおよび第２の投入信号３４ｂが
出力され、これらの信号は断路器ドライブユニット３５
へ導入されるように構成されている。

【００３２】この断路器ドライブユニット３５には論理
積ゲート２８が設けられ、前記各信号はこの論理積ゲー
トによって論理積処理を受ける。そして、その結果が、
断路器ドライブケーブル３６，３７によって、断路器４
３内部のモータ４４へ伝えられ、断路器４３の開閉動作
が行われるように構成されている。なお、論理積処理を
用いているのは、後述する投入コイルドライブユニット
２７の場合と同様、誤不動作よりも誤動作の防止を重視
するためである。また、図示していないが、第１の断路
器制御ユニット３２ａおよび第２の断路器制御ユニット
３２ｂの排他的論理和をとることで、制御ユニットの不
調を警告する機能も有している。

【００３３】さらに、前記断路器ドライブユニット３５
の具体的構成例を、図３に基づいてさらに詳しく説明す
る。すなわち、半導体スイッチ素子の一種であるＭＯＳ
ＦＥＴ５１ａと５１ｂ、５１ｃと５１ｄ、５１ｅと５１
ｆ、および５１ｇと５１ｈがそれぞれ直列に接続されて
おり、第１のスイッチ回路５２、第２のスイッチ回路５
３、第３のスイッチ回路５４および第４のスイッチ回路
５５が構成されている。また、前記第１のスイッチ回路
５２と第２のスイッチ回路５３は直列に接続され、その
接続点と断路器のモータ４４との間には、断路器ドライ
ブケーブル３７が接続されている。同様に、第３のスイ
ッチ回路５４と第４のスイッチ回路５５は直列に接続さ
れ、その接続点とモータ４４との間には、断路器ドライ
ブケーブル３６が接続されている。

【００３４】そして、これらのスイッチ回路５２，５
３，５４，５５と正電源５６、負電源５７とは、図３に
示したように、Ｈ型に接続されている。また、第１のス
イッチ回路５２に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ａおよび
第４のスイッチ回路５５に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１
ｇは、第１の断路器制御ユニット３２ａより送出される
第１の引外し信号３３ａによって制御されるように構成
されている。同様に、第１のスイッチ回路５２に設けら
れたＭＯＳＦＥＴ５１ｂおよび第４のスイッチ回路５５
に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｈは、第２の断路器制御
ユニット３２ｂより送出される第２の引外し信号３３ｂ
によって制御されるように構成されている。 また、第
２のスイッチ回路５３に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｃ
および第３のスイッチ回路５４に設けられたＭＯＳＦＥ
Ｔ５１ｅは、第１の断路器制御ユニット３２ａより送出
される第１の投入信号３４ａによって制御されるように
構成されている。同様に、第２のスイッチ回路５３に設
けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｄおよび第３のスイッチ回路
５４に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｆは、第２の断路器
制御ユニット３２ｂより送出される第２の投入信号３４
ｂによって制御されるように構成されている。

【００３５】いま、第１、第２の断路器制御ユニット３
２ａ，３２ｂから第１、第２の引外し信号３３ａ，３３
ｂがオン出力されたとすると、第１のスイッチ回路５２
に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ａ，５１ｂおよび第４の
スイッチ回路５５に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｇ，５
１ｈがオン状態となる。その結果、断路器のモータ４４
を駆動するための電流が、正電源５６→第４のスイッチ
回路５５→断路器ドライブケーブル３６→モータ４４→
断路器ドライブケーブル３７→第１のスイッチ回路５２
を経由して負電源５７へと流れ、モータ４４は断路器を
引外す方向に回転する。

【００３６】また、第１、第２の断路器制御ユニット３
２ａ，３２ｂから第１、第２の投入信号３４ａ，３４ｂ
がオン出力されたとすると、第２のスイッチ回路５３に
設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｃ，５１ｄおよび第３のス
イッチ回路５４に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｅ，５１
ｆがオン状態となる。その結果、断路器のモータ４４を
駆動するための電流が、正電源５６→第２のスイッチ回
路５３→断路器ドライブケーブル３７→モータ４４→断
路器ドライブケーブル３６→第３のスイッチ回路５４を
経由して負電源５７へと流れ、モータ４４は断路器を投
入する方向に回転する。

【００３７】なお、図示していないが、電源系統も二重
化されており、同一機能を有する２つのユニットにはそ
れぞれ独立して電源を供給する構成となっている。

【００３８】（２）第１実施形態の作用 ここで、第１、第２の断路器制御ユニット３２ａ，３２
ｂのうち、例えば、第１の断路器制御ユニット３２ａが
故障あるいは誤動作を起こし、誤った投入信号３４ａが
出力された場合を考える。図３によれば、故障した第１
の断路器制御ユニット３２ａから誤った投入信号３４ａ
が出力されたことにより、第２のスイッチ回路５３に設
けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｃおよび第３のスイッチ回路
５４に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｅがオン状態とな
る。しかし、正常な第２の断路器制御ユニット３２ｂは
投入信号を出力しないので、第２のスイッチ回路５３に
設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｄおよび第３のスイッチ回
路５４に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｆはオフ状態のま
まである。従って、第２のスイッチ回路５３および第３
のスイッチ回路５４はオン状態にはならず、モータ４４
が駆動されることはないので、断路器４３の誤投入は起
こらない。

【００３９】ただし、第１の断路器制御ユニット３２ａ
が誤不動作を起こした場合、例えば、投入信号３４ａに
オン信号を出力すべきであるにもかかわらず出力されな
かった場合には、断路器４３は投入されず誤不動作とな
る。しかし、断路器の誤不動作は、誤動作ほど深刻な故
障態様ではないため、本実施形態ではこれを許容してい
る。

【００４０】また、各スイッチ回路に設けられたＭＯＳ
ＦＥＴに生じた単一の短絡故障によっては、断路器の誤
動作は発生しない。例えば、第１のスイッチ回路５２に
設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ａに短絡故障が生じても、
第２の断路器制御ユニット３２ｂから出力される引外し
信号３３ｂに誤りがない限り、第１のスイッチ回路５２
はオン状態にならず、断路器の誤動作には至らない。た
だし、ＭＯＳＦＥＴのいずれかに断線故障が発生する
と、断路器の誤不動作を招くことになるが、これも前記
の理由から許容される。

【００４１】これに対し、電源の短絡は、システム停止
につながる可能性のある非常に重大な故障であり、許容
することはできない。そのため、本実施形態において
は、４直列に接続されたＭＯＳＦＥＴの全てが短絡しな
い限り、電源の短絡は起こらないように構成されてい
る。なお、このような重大な故障が発生するのは、２直
列接続されてスイッチ回路を構成しているＭＯＳＦＥＴ
の両方が短絡故障を起こした場合、あるいは、引外し信
号３３ａ，３３ｂおよび投入信号３４ａ，３４ｂの全て
が同時に出力された場合であり、極めてまれな故障態様
であるといえる。また、ＭＯＳＦＥＴのオン・オフの状
態を常時監視し、投入信号あるいは引外し信号の出力禁
止処理を行うことで、電源短絡の防止をさらに確実にす
ることができる。

【００４２】（３）第１実施形態の効果 以上説明したように、断路器制御系統を二重化し、また
スイッチ素子を２直列で用い、さらにそれをＨ字型に接
続することによって、制御ユニットまたはスイッチ素子
の単一故障による断路器の誤動作を防ぐことができるの
で、断路器制御の信頼性を大幅に向上することができ
る。

【００４３】［２．第２実施形態］ （１）第２実施形態の構成 前記第１実施形態は、断路器等に関する例であったが、
次に第２実施形態として、遮断器に関する例を示す。本
実施形態は、請求項１、請求項５および請求項６を説明
するものである。なお、説明を省略した部分について
は、第１実施形態と同様である。

【００４４】図１に示したように、遮断器ユニット２２
には、第１の遮断器制御ユニット２３ａおよび第２の遮
断器制御ユニット２３ｂが備えられている。この前記第
１の遮断器制御ユニット２３ａからは、第１の引外し信
号２４ａが出力され、第１の引外しコイルドライブユニ
ット２６ａへ導入されるように構成されている。そし
て、同ユニットからは第１の引外しコイルドライブケー
ブル２９ａが引き出され、遮断器４０内部の第１の引外
しコイル４１ａへ接続されている。

【００４５】また、前記第２の遮断器制御ユニット２３
ｂからは、第２の引外し信号２４ｂが出力され、第２の
引外しコイルドライブユニット２６ｂへ導入されるよう
に構成されている。そして、同ユニットからは第２の引
外しコイルドライブケーブル２９ｂが引き出され、遮断
器４０内部の第２の引外しコイル４１ｂへ接続されてい
る。

【００４６】さらに、前記第１の遮断器制御ユニット２
３ａからは、第１の投入信号２５ａが出力され、また、
第２の遮断器制御ユニット２３ｂからは、第２の投入信
号２５ｂが出力され、これら２系統の投入信号は、投入
コイルドライブユニット２７に導入され、その内部に設
けられた論理積ゲート２８によって論理積処理を受け
る。そして、その結果は、投入コイルドライブケーブル
３０によって、遮断器４０内部の投入コイル４２に伝え
られる。なお、論理積処理を用いているのは、投入不能
よりも誤投入の防止を重視するためである。なお図示し
ていないが、第１の投入信号２５ａおよび第２の投入信
号２５ｂの排他的論理和をとることで、制御ユニットの
不調を警告する機能も有している。

【００４７】さらに、前記投入コイルドライブユニット
２７の具体的構成例を、図４に基づいてさらに詳しく説
明する。すなわち、半導体スイッチ素子の一種であるＭ
ＯＳＦＥＴ５１ｉと５１ｋ、および５１ｊと５１ｌがそ
れぞれ直列に接続されており、第１のスイッチ回路５８
および第２のスイッチ回路５９が構成されている。ま
た、これら第１、第２のスイッチ回路５８，５９は、さ
らに正電源５６および負電源５７に対して並列に接続さ
れており、全体として４つのＭＯＳＦＥＴ素子は、２直
列２並列に構成されている。

【００４８】そして、第１のスイッチ回路５８に設けら
れたＭＯＳＦＥＴ５１ｉおよび第２のスイッチ回路５９
に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｊは、第１の遮断器制御
ユニット２３ａより送出される第１の投入信号２５ａに
よって制御されるように構成されている。同様に、第１
のスイッチ回路５８に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｋお
よび第２のスイッチ回路５９に設けられたＭＯＳＦＥＴ
５１ｌは、第２の遮断器制御ユニット２３ｂより送出さ
れる第２の投入信号２５ｂによって制御されるように構
成されている。

【００４９】（２）第２実施形態の作用 以上のような構成を有する本実施形態の作用は次の通り
である。第１、第２の遮断器制御ユニット２３ａ、２３
ｂのうち、例えば、第１の遮断器制御ユニット２３ａが
故障あるいは誤動作を起こし、誤った投入信号２５ａが
出力された場合を考える。図４によれば、故障した第１
の遮断器制御ユニット２３ａから誤った投入信号２５ａ
が出力されたことにより、第１のスイッチ回路５８に設
けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｉおよび第２のスイッチ回路
５９に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｊがオン状態にな
る。しかし、正常な第２の遮断器制御ユニット２３ｂは
投入信号を出力しないので、第１のスイッチ回路５８に
設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｋおよび第２のスイッチ回
路５９に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｌはオフ状態のま
まである。従って、第１のスイッチ回路５８および第２
のスイッチ回路５９はオン状態にはならず、投入コイル
４２が駆動されることはないので、遮断器４０の誤投入
は起こらない。

【００５０】また、第１、第２の遮断器制御ユニット２
３ａ，２３ｂの両方が正常状態において、第１のスイッ
チ回路５８に設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｉだけが断線
故障を起こした場合を考える。投入信号２５ａ、２５ｂ
の両方がオン出力となっても、断線故障のため第１のス
イッチ回路５８はオフ状態のままである。しかし、並列
接続された正常な第２のスイッチ回路５９がオンとなる
ため、遮断器４０の誤投入は起こらない。

【００５１】同様な条件で、第１のスイッチ回路５８に
設けられたＭＯＳＦＥＴ５１ｉが短絡故障を起こした場
合を考える。この場合は、投入信号２５ｂが誤ってオン
出力されない限り遮断器の誤投入は起こらない。

【００５２】（３）第２実施形態の効果 以上説明したように、遮断器制御ユニットを二重化し、
ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチ素子を２直列２並列に接続
して用いることにより、制御ユニットまたはスイッチ素
子に生じた単一の故障による遮断器の誤投入および誤不
投入を防止することができるので、遮断器制御の信頼性
を大幅に向上することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電子化制御システムの二重化構成および各ドライブユニ
ットにおけるスイッチ素子の構成に改良を施したことに
より、遮断器、断路器または接地装置に対する制御の信
頼性を高めた電子化制御システムを実現することがで
き、その結果、信頼性に優れた変電設備を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の変電設備における電子化制御システム
の概念を示す構成図。

【図２】図１に示した電子化制御システムを組み込んだ
変電設備の構成図。

【図３】図１に示した電子化制御システムに用いられる
断路器ドライブユニットの回路構成を示す図。

【図４】図１に示した電子化制御システムに用いられる
遮断器ドライブユニットの回路構成を示す図。

【図５】本発明の適用対象となる変電機器の一つである
ガス絶縁開閉装置の一例を示す構成図。

【図６】図５に示したガス絶縁開閉装置の単線結線図。

【図７】図５に示したガス絶縁開閉装置に用いられる現
場制御盤内の遮断器制御回路の一例を示す回路図。

【図８】従来型の制御回路に電子化技術を適用した場合
の電子化制御システムの構成を示す図。

【符号の説明】

２１ａ，２１ｂ…共通伝送路 ２２…遮断器ユニット ２３ａ…第１の遮断器制御ユニット ２３ｂ…第２の遮断器制御ユニット ２４ａ，２４ｂ…引外し信号 ２５ａ，２５ｂ…投入信号 ２６ａ，２６ｂ…引外しコイルドライブユニット ２７…投入コイルドライブユニット ２８…論理積ゲート ２９ａ，２９ｂ…引外しコイルドライブケーブル ３０…投入コイルドライブケーブル ３１…断路器接地装置ユニット ３２ａ…第１の断路器制御ユニット ３２ｂ…第２の断路器制御ユニット ３３ａ，３３ｂ…引外し信号 ３４ａ，３４ｂ…投入信号 ３５…断路器ドライブユニット ３６，３７…断路器ドライブケーブル ４０…遮断器 ４１ａ，４１ｂ…引外しコイル ４２…投入コイル ４３…断路器 ４４…モータ ４５…接地装置 ４６…モータ ５１ａ〜５１ｌ…ＭＯＳＦＥＴ ５２，５３，５４，５５…スイッチ回路 ５６…正電源 ５７…負電源 ５８，５９…スイッチ回路 ７０…開閉装置 ８０…電子化制御システム ９０…上位システム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高電圧充電部を絶縁媒体と共に接地金属
   容器内に収納してなる開閉装置と、この開閉装置近傍に
   設置されて開閉装置の制御と監視を行う電子化制御シス
   テムとを有する変電設備において、 前記電子化制御システムは、機能別に区分された複数の
   ユニットと、これらのユニット間で情報を交換するため
   の共通伝送路と、電源装置を備え、 前記ユニットのうち、少なくとも遮断器ユニットおよび
   断路器接地装置ユニットの制御ユニットは二重化されて
   構成され、これら二重化された各制御ユニットからは複
   数系統の制御信号が出力され、これらの制御信号につい
   て、各制御ユニットに接続された対応するドライブユニ
   ット内部において論理演算処理が施され、その結果に基
   づいて前記開閉装置の開閉動作が行われるように構成さ
   れていることを特徴とする変電設備。
2. 【請求項２】 前記ドライブユニットが、断路器ドライ
   ブユニットまたは接地装置ドライブユニットであって、
   その内部における論理演算処理が、論理積処理であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の変電設備。
3. 【請求項３】 前記断路器ドライブユニットまたは接地
   装置ドライブユニットにおける論理演算処理が、スイッ
   チ素子の直列接続によってなされることを特徴とする請
   求項２に記載の変電設備。
4. 【請求項４】 前記ドライブユニットが、断路器ドライ
   ブユニットまたは接地装置ドライブユニットであって、
   その内部における論理演算処理が、論理積処理および排
   他的論理和処理のいずれか一方を選択してなされるもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の変電設備。
5. 【請求項５】 前記ドライブユニットが、遮断器ドライ
   ブユニットであって、その内部における論理演算処理
   が、論理積の論理和処理であることを特徴とする請求項
   １に記載の変電設備。
6. 【請求項６】 前記遮断器ドライブユニットにおける論
   理演算処理が、スイッチ素子の直並列接続によってなさ
   れることを特徴とする請求項５に記載の変電設備。