JPS6349448B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力系統を保護する保護継電器に係わ
り、特にその動作整定値の整定不良発生時におい
てもその信頼性の高い運用を継続して行ない得る
ようにした保護継電器に関する。

一般に、電力系統を保護する保護継電器は、電
力系統の電圧、電流等の電気量の情報を入力し、
この入力量から被保護系統としての電力系統にお
ける事故の有無を判定し、事故と判定した場合に
事故区間を切り離すためしや断器にトリツプ指令
を出力するものである。また、この事故の有無の
判定に於いて例えば、過電流継電器、不足電圧継
電器及び距離継電器等では、リレー入力と整定部
に設定された整定値との大きさを比較して判定す
る方法を採つている場合が多い。そして、このよ
うな保護継電器においては整定値が事故の有無の
判定基準となるため、保護継電器が正しく動作す
る上で整定値の正常であることが極めて重要であ
る。

一方、近年においては半導体技術の進走とりわ
けマイクロコンピユータの進歩によりマイクロコ
ンピユータを応用した保護継電器、つまりデジタ
ルリレーが開発され、且つ実用化されつつある。
このようなデジタルリレーにおいては、通常、そ
のリレー入力をデジタル量に変換して、デジタル
演算によるリレー判定を行なうことが一般に行な
われている為、上述した整定値はデジタル量にて
設定される場合が多い。そしてこのデジタルリレ
ーではこのデジタル量の設定値を入力して、デジ
タル演算によるリレー判定に使用するようにして
いる。ところで、このようなデジタルリレーにお
いてはデジタル演算処理により数値の大小比較が
可能であるため、この機能を活かして、入力した
整定値が所定の整定範囲内の大きさにあるか否か
をチエツクすることが可能であることは周知のと
おりである。そして、このようなチエツクにより
リレー判定に使用される整定値の信頼性を向上す
ることができることは、従来のリレーと比較して
デジタルリレーの大きな利点である。一方、従来
このような整定値のチエツクにおいて整定値の整
定不良を検出した場合には、その旨の不良を表示
すると同時に警報を送出することが行なわれると
共に、装置の点検が行なわれるまでの間次のよう
な装置運用の装置が一般に採られている。まず、
その第１の方法は整定値の不良が発生した場合に
トリツプロツクを行ない、しや断器にトリツプ指
令を送出しないようにする方法であり、また第２
の方法は、そのまま装置の運用を継続する方法で
ある。そして、不良発生時においてこれら２つの
方法のうちどちらの措置を採るかは系統運用の考
え方によるものであるが、前者は誤つたしや断器
トリツプを避けたい場合に、また後者は系統の健
全状態にて誤つたしや断器トリツプを送出するこ
とは割り切るとして系統事故発生時にしや断器ト
リツプ出力が送出されないこと、つまり誤不動作
を少しでも避けたい場合に、夫々用いるようにし
ている。しかしながら、上述において整定値の整
定不良発生時に、そのまま装置の運用を継続する
というような措置をとつた場合、従来のような方
法では、次のような２つの問題がある。まず、第
１の問題点は整定値を設定する整定部における回
路不良等によつて整定値が正常な値よりも大憤に
大きくなつてしまつたような不良の場合である。
このような不良を過電流継電器を例にとると、
0.5アンペアの整定が整定部自体の不良により10
アンペアの整定になつたような場合である。つま
り、今この過電流継電器の設置してある系統の事
故発生時、最大の場合でリレー入力が５アンペア
になるとすると、この場合、この過電流継電器は
系統で発生するいかなる事故に対しても応動しな
いことになる。従つて、このような整定値の整定
不良時においてはそのまま装置の運用を継続した
としてもトリツプロツクの措置を採つた場合と同
様になり、系統事故発生に対して装置の誤不動作
を招いてしまうことになる。次に第２の問題点は
上述したような不良の場合とは逆に整定値が正常
な値よりも大幅に小さくなつてしまつたような場
合である。このような不良を上記過電器を例にと
ると、0.5アンペア整定不良の発生により0.05ア
ンペアの整定になつた場合である。つまり、この
場合今過電流継電器の設置してある系統の潮流が
常時0.1アンペアであるとすれば、上記過電流継
電器は常時動作となり、装置の運用を継続するこ
とができない状態となる。

このように、１例を挙げて述べたように、整定
値の不良発生時においても装置つまり保護継電器
の誤不動作を少しでも避けたいために装置の運用
を継続するような場合、従来のような方法では整
定値の不良内容によつては、保護継電器が系統事
故に対して全く応動できなかつたり、或いは常時
動作になつたりするというような可能性があり、
整定値の整定不良発生時における保護継電器の運
用に対して非常に問題がある。

本発明の上記のような問題を解決するために成
されたもので、その目的は装置の整定値の整定不
良発生時整定値を新たな予定の大きさの整定値に
変更してリレー演算判定を行なうことにより、信
頼性の高い状態で装置の運用を継続して行ない確
実に系統を保護することができるデジタル保護継
電器を提供することにある。

以下、示す図面を参照して本発明の一実施例に
ついて説明する。第１図は、本発明によるデジタ
ル保護継電器の構成例をブロツク的に示したもの
である。図において、図示しない計器用変成器
（PT又はCT或いはPT及びCT）によつて電力系
統から取込んだ電気量、つまりリレー入力１を入
力変成器２により所定の大きさの電気量に変換し
てＡ／Ｄ変換回路３に入力する。このＡ／Ｄ変換
回路３は、サンプルホールドＳ／Ｈ部・マルチプ
レクサMPX及びＡ／Ｄ変換部Ａ／Ｄを内蔵する
もので、後述する演算部４における上記リレー入
力１のリレー動作判定をデジタル演算により行な
うため、入力変成器２の出力をある一定周期でサ
ンプリングし且つそのサンプリング値は、マルチ
プレクサによつて所定の順序に時系列的に並べら
れた後、アナログ／デジタル変換（Ａ／Ｄ変換）
してデジタル信号５として出力するものである。
このデジタル信号５は、演算部４内のCPU（中央
演算処理装置）４−１の指令によつて第１のイン
ターフエイス４−２を介してデータメモリ４−３
に記憶される。一方、整定部６から出力されるデ
ジタル整定値７も第２のインターフエイス４−４
を介してデータメモリ４−３に記憶される。４−
５はプログラムメモリであり、リレー演算を行な
わせるためのプログラムの他に、整定部６で整定
される整定値７の許容範囲の最大値Kmax及び最
小値Kminも予め記憶している。上記CPU４−１
は、データメモリ４−３に記憶されているデジタ
ル信号５及びデジタル整定値７を用いてプログラ
ムメモリ４−５に記憶されているプログラムに従
つて予定のリレー演算を行ない、トリツプ出力８
或いは不良信号９等を出力する。第２図は、上記
プログラムメモリ４−５に記憶されているプログ
ラムの内容をフローチヤート的に示したものであ
る。なお、上記において整定部６としては整定値
をデジタル符号化して出力するデジタルサミール
スイツチやロータリースイツチ等を用いる。

次に、かかる如く構成したデジタル保護継電器
の作用について、第２図を示すフローチヤートを
参照して述べる。今、図示しない電力系統から取
込んだリレー入力１は、入力変成器２により所定
の大きさの電気量に変換され、これよりＡ／Ｄ変
換回路３にてデジタル信号５に変換して、演算部
４内のCPU４−１の指令によりステツプS1にお
いてインターフエイス４−２を介してこのデジタ
ル信号５を入力し、所定の演算を行ないリレー入
力１の大きさを算出してデータメモリ４−３に記
憶される。次に、ステツプS2において整定部６
から、第２のインターフエイス４−４を介してデ
ジタル整定値７がデータメモリ４−３に記憶され
る。そして、次のステツプS3において整定値７
の大きさKsが許容整定範囲（Kmax＞Ks＞
Kmin）にあるか否かの条件判定処理を行なう。
その判定処理の結果、整定値７の大きさKsが異
常つまり許容整定範囲（KmaxとKminの間）内
にない時はこの整定値７の値Ksが不良であると
判定し、ステツプS4で整定値不良を表示警報９
するための処理を行なう。そして、ステツプS51
において整定範囲の最小値Kminをプログラムメ
モリ４−５から読出し、且つステツプS52におい
て整定値７の格納用メモリ４−３の内容を上記
Kminになる値にセツトする。すなわち、整定値
７を用いずにプログラムメモリ４−５に記憶させ
てある許容整定範囲の最小値Kminを新たな整定
値として用いるように整定値の設定変更を行な
う。次のステツプS6では、上記で新たに設定
した整定値KminとステツプS1で入力したデジタ
ル信号５との間でリレー演算判定処理を行なう。
一方、上記条件判定処理S3の結果、整定値７の
大きさKsが許容範囲（Kmax＞Ks＞Kminの間）
内にある時はこの整定値７の値Ksが正常である
と判定し、次のステツプS6に移つて整定値Ks
と上記ステツプS1で入力したデジタル信号５と
の間でリレー演算判定処理を行なう。そして、上
記ケース、のリレー演算判定の結果、動作と
判定した時にはステツプ７に移り入出力装置Ｉ／
Ｏ４−６を介して上記トリツプ出力８の出力処理
を行ない、次の待機処理S8に移行する。また、
不動作と判定した時には上記リレー演算処理S6
の後、直接に待機処理S8に移行する。この待機
処理S8は、上記Ａ／Ｄ変換回路３において次の
サンプリングにより、新たなデジタル信号５が出
力されるまで待機するための処理であり、次のサ
ンプリングが行なわれてＡ／Ｄ変換が終了した際
に、Ａ／Ｄ変換回路３から演算部４へ出力される
サンプリング終了信号１０により上記ステツプ
S1へ帰還して同様の演算処理が行なわれる。

このように、本実施例によれば整定部６に設定
された整定値７の不良発生時にデジタル保護継電
器の整定値７を不良整定値に代わる許容整定範囲
の最小値Kminに変更するようにしたので、整定
値７の整定不良発生後においても従来より動作し
やすい状態で、且つ極めて信頼性の高い状態にて
デジタル保護継電器の運用を継続することができ
る。よつて、装置における整定値の不良発生に対
して、そのままデジタル保護継電器を運用して少
なくとも装置の誤不動作を避けたい場合に生ずる
前述した従来の問題点を解決することができる。
特に、装置不良によるデジタル保護継電器の誤動
作を防止する目的で通常用いられている過電流継
電器等のフエイルセーフ用の保護継電器のような
場合においては、上述した手段は極めて有効とな
る。つまり、フエイルセーフ用リレーの場合には
主リレーによつて事故区間の判定を行なうように
しているために、整定値の設定は保護すべき範囲
よりも大きくなつていて、主リレーよりも動作し
易い整定値となつているからである。このように
して、フエイルセーフ用リレーの誤不動作に起因
したデジタル保護継電器装置の誤不動作を防止す
るようにしている。したがつて、整定値の整定不
良時、不良整定値に代えてフエイルセーフ用リレ
ーとしての保護継電器が動作しやすい方向に整定
値を変更することは、整定値の不良に基づく不動
作を確実に防止することができ極めて有効的な手
段となる。

尚、本発明は上記実施例に限られるものでな
く、次のようにしても実施することができるもの
である。

(1) 第３図は、第１図の実施例構成における演算
部４による演算処理機能の他の実施例構成をフ
ローチヤートにて示したもので、第２図と同一
符号を付したものは同一構成要素を示しここで
はその説明を省略する。つまり、第３図におい
て、第２図と異なる点は第３図において判定処
理S3の結果整定値７の大きさが整定範囲Kmax
とKminの間にないときは、不良信号９を出力
する処理S4を行なつた後に整定値７の大きさ
を整定範囲のKmaxに対応した大きさに変更処
理S51′、S52′を行ない、またリレー演算判定処
理S6′では算出したリレー入力１の大きさと上
記整定値７との大きさの大小比較を行ない、そ
の結果リレー入力１の方が整定値７よりも小さ
いときに動作と判定するように構成したもので
ある。

このように、第３図に示すような演算処理を
行なう保護継電器はリレー入力１が整定値７の
大きさよりも小さいときに動作するもの、例え
ば不足電圧継電器のような場合である。そし
て、このような不足検出を行なうものは、その
整定値７の大きさが大きくなると動作し易くな
る。したがつて第３図に示したように整定値７
の整定不良時、不良整定値に代えて整定範囲の
最大値Kmaxに対応した値を整定値７として変
更するようにすれば、前述した実施例と同様の
作用・効果が得られることになる。

(2) 第４図は、本発明による他の実施例構成を示
すもので、図において、リレー演算判定処理
S6は第３図にて述べた構成要素と同一のもの
であり、他の構成要素は第２図にて述べた構成
要素と同一であるのでここではその説明を省略
する。つまり、第４図に示す演算処理機能構成
とすれば前記第２図における実施例説明から明
らかなように、整定値７の整定不良時において
整定値７は不良整定値に代えて正常の値よりも
保護継電器が動作しにくい方向の整定値に変更
されることになる。つまり、本実施例は次のよ
うな場合に極めて有効な手段となる。今、その
一例として第４図における保護継電器を距離継
電器の場合で考える。すなわち、距離継電器は
事故区間の判定を行ない、保護すべき区間内の
事故であると判定するとしや断器のトリツプ指
令を出力するものである。そして、この距離継
電器において距離整定値の整定不良が発生する
と、その不良内容によつては保護区間外の隣接
区間事故にも、トリツプ指令を出力してしまう
危険性がある。このような事故区間の誤判定は
事故波及を広範囲にもたらすため、運用上にお
いて大きな問題となる。したがつて、第４図の
実施例にて示すように、整定値の整定不良時、
距離整定値を許容整定範囲の最小値に変更する
ようにすれば、上述した誤動作の問題を解決す
ることができると共に、故障電流が大きくその
危険度の高い近接事故に対しては動作すること
が可能であり、もつて整定値の整定不良時にも
極めて信頼性の高い状態にて装置の運用を継続
することができる。

(3) 上記各実施例においては、整定値の整定不良
時に整定値を新たに許容整定範囲の最大値また
は最小値に変更するようにしたものについて述
べたが、何んらこれに限られるものではなく、
整定値の整定不良時、保護継電器が不良整定値
に代わる所望の動作をするように予め定められ
た大きさの整定値であるならば、如何なるもの
であつても本発明が適用できることは明らかで
ある。また、整定値の変更を許容整定範囲の最
大値側にするか最小値側にするかも、何んら継
電器の種類とは無関係に行ない得るものであ
る。

(4) 保護継電器は、何んら第１図に示した構成に
限られるものではなく、デジタル符号にて整定
される整定値を用いて動作判定を行なうデジタ
ル保護継電器の全てについて適用することが明
らかである。

その他、本発明はその要旨を変更しない範囲
で、種々に変形して実施することができるもの
である。

以上説明したように本発明によれば、装置にお
ける整定値の整定不良発生時、整定値を新たな予
定の大きさに変更してリレー演算判定を行なうよ
うにしたので、整定値の整定不良発生後において
装置が所望の動作を行なうことができもつて極め
て信頼性の高い状態で装置の運用を継続して行な
い確実に系統を保護することができるデジタル保
護継電器が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の一実施例を示す概
要構成図、第３図及び第４図は本発明の他の実施
例を示す概略構成図である。 ２……Ａ／Ｄ変換回路、４……演算部、６……
整定部、７……整定値、４−１……CPU、４−
２，４−４……インターフエイス、４−３……デ
ータメモリ、４−５……プログラムメモリ、４−
６……入出力装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電力系統から取込まれた電気量をデジタル信
   号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、保護継電器の整
   定値を設定する整定部と、前記Ａ／Ｄ変換回路の
   出力及び前記整定部から出力される整定値を記憶
   する第１のメモリ部と、中央演算処理装置が保護
   継電器演算を行なうためのプログラム及び前記整
   定値の許容整定範囲内の任意の値を記憶する第２
   のメモリ部と、演算結果を出力する入出力装置と
   から構成し、前記整定部から読込んだ値を予め記
   憶している予定値と比較し、その比較結果が予定
   値の許容範囲から外れる時前記予定値を新たな設
   定値に変更して保護継電器演算を行なうようにし
   たデジタル保護継電器。 ２ 保護継電器として過電流継電器を用い整定値
   を許容整定範囲の最小値に対応した大きさに変更
   するようにしたものである特許請求の範囲第１項
   記載のデジタル保護継電器。 ３ 保護継電器として不足電圧継電器を用い整定
   値を許容整定範囲の最大値に対応した大きさに変
   更するようにしたものである特許請求の範囲第１
   項記載のデジタル保護継電器。