JP2004328886A - 自動監視回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】異常の有無を判定する複数の要素のうち一方の要素が故障しても故障判別箇所を判別すること。
【解決手段】交流系統１の電圧・電流情報をディジタルリレー装置４内の主検出要素１５と故障検出要素１６に取り込み、ＣＰＵ９ａ、９ｂ内の監視演算部１０ａ、１０ｂにおいて電圧・電流値により異常の有無を判定し、一方の検出要素から異常有り、他方の検出要素から異常無しの判定結果が出力されたときには、故障箇所判別回路１２において故障箇所をリレー装置内部と判別して装置ロックを行い、両検出要素から異常有りの判定結果が出力されたときには、リレー装置外部を故障箇所と判別して警報を発生し、ＣＰＵ９ａ、９ｂのうちいずれか一方が故障しても、一方のＣＰＵから異常有りの判定結果が出力されたときには、故障箇所をリレー装置内部と判別する。
【選択図】 図１
【解決手段】交流系統１の電圧・電流情報をディジタルリレー装置４内の主検出要素１５と故障検出要素１６に取り込み、ＣＰＵ９ａ、９ｂ内の監視演算部１０ａ、１０ｂにおいて電圧・電流値により異常の有無を判定し、一方の検出要素から異常有り、他方の検出要素から異常無しの判定結果が出力されたときには、故障箇所判別回路１２において故障箇所をリレー装置内部と判別して装置ロックを行い、両検出要素から異常有りの判定結果が出力されたときには、リレー装置外部を故障箇所と判別して警報を発生し、ＣＰＵ９ａ、９ｂのうちいずれか一方が故障しても、一方のＣＰＵから異常有りの判定結果が出力されたときには、故障箇所をリレー装置内部と判別する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動監視回路に係り、特に、受変電設備や発電設備に設置するディジタルリレー装置の状態を監視するに好適な自動監視回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルリレー装置のアナログ監視回路としては、例えば、常時監視手法（アナログ入力監視の各相平衡度監視、逆相成分監視）を用い、主変成器、主変流器、ケーブル、入力変換器、入力補助変成器、フィルタ回路、サンプルホールド回路、アナログマルチプレクサ回路、アナログ／ディジタル変換回路などのハードウエア部分の故障により発生する入力電流・電圧の異常を監視するものが知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
電気協同研究、第４１巻 第４号第６２頁〜第６３頁、第４２巻
従来のディジタルリレー装置は、アナログ監視異常を検出した場合、リレー装置による保護機能をロックし、警報表示を実施するか、警報表示のみを実施するかいずれかにより対処している。
【０００４】
すなわち、従来のアナログ監視回路は、系統の電圧・電流情報をディジタルリレー装置に取り込み、その電圧・電流値により異常を検出しているため、その異常検出の原因が、ディジタルリレー装置の外部（主変成器・主変流器〜ケーブル）か、あるいはディジタルリレー装置の内部（入力変換器〜アナログ／ディジタル変換回路）かを判別することが不可能である。
【０００５】
そこで、ディジタルリレー装置内の電流、電圧値入力変換回路の異常を検出するアナログ監視回路を二重化し、各回路の偏差を検出することにより、異常発生箇所をリレー装置の内部か外部かを判定し、リレー装置内部の異常のときには保護機能をロックし、リレー装置外部の異常のときには警報を発するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２２９６３１号公報（第２頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、アナログ監視回路を二重化して異常発生箇所がリレー装置の内部か外部かを判定するに際して、二重化されたアナログ監視回路のうちアナログ異常を検出する監視演算部と、各監視演算部の出力から故障箇所を判定する判定回路部が単一のＣＰＵで構成されているため、ＣＰＵが故障したときには故障箇所を判別することができなくなる。
【０００８】
本発明の課題は、異常の有無を判定する複数の要素のうち一方の要素が故障しても故障判別箇所を判別することになる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、ディジタルリレー装置に配置されて交流系統の電圧・電流情報を取り込み、その電圧・電流値により異常の有無を判定する要素として、リレー演算の他に前記異常の有無を判定する主検出要素と、前記主検出要素とは独立して前記異常の有無の判定のみ行なう故障検出要素とを備えているとともに、前記主検出要素の判定結果と前記故障検出要素の判定結果から前記ディジタルリレー装置の外部または内部で故障が発生したか否かを判別する故障個所判別手段とを備えてなる自動監視回路を構成したものである。
【００１０】
前記自動監視回路を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【００１１】
（１）前記故障個所判別手段は、前記主検出要素と前記故障検出要素のうち一方の検出要素から異常有りの判定結果が出力され、他方の検出要素から異常無しの判定結果が出力されたことを条件として、故障個所を前記ディジタルリレー装置内部と判別するとともに、前記ディジタルリレー装置による保護機能をロックし、前記両検出要素から異常有りの判定結果が出力されたときには、故障個所を前記ディジタルリレー装置外部と判別するとともに、警報を指令してなる。
【００１２】
（２）前記主検出要素と前記故障検出要素は、交流系統から入力される電流・電圧を監視レベルに変換する入力変換器と、前記入力変換器の出力によるアナログ信号をサンプリングしてディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、前記ディジタル信号を処理して前記入力変換器に入力された電流・電圧の異常の有無を判定する異常判定回路とを備え、前記異常判定回路は、ＣＰＵで構成されてなる。
【００１３】
前記した手段によれば、異常の有無を判定する二重系の主検出要素と故障検出要素のうち一方の要素が故障しても、少なくとも、故障箇所をディジタルリレー装置内部と判別することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る自動監視回路をディジタルリレー装置に用いたときのディジタルリレー装置のブロック構成図である。図１において、交流系統１には主変成器２と主変流器３が接続されており、主変成器２と主変流器３はケーブル１１を介してディジタルリレー装置４に接続されている。交流系統１の電圧情報が主変成器２からディジタルリレー装置４に入力され、交流系統１の電流情報が主変流器３からディジタルリレー装置４に入力されている。
【００１５】
ディジタルリレー装置４は、交流系統１から入力された電圧・電流値により、異常の有無を判定する二重系の要素として、リレー演算の他に異常の有無を判定する主検出要素１５と、主検出要素１５とは独立して異常の有無の判定のみを行う故障検出要素１６とを備えているとともに、主検出要素１５の判定結果と故障検出要素１６の判定結果からディジタルリレー装置４の外部または内部で故障が発生したか否かを判別する故障箇所判別手段としての故障箇所判別回路１２と、故障箇所判別回路１２からの出力に応答するリレー１３、１４を備えて構成されている。
【００１６】
主検出要素１５は、変圧器６ａを有する入力変換器５ａ、フィルタ７ａ、アナログ・ディジタル変換器８ａ、ＣＰＵ９ａで構成された監視演算部１０ａを備えて構成されている。一方、故障検出要素１６は、変圧器６ｂを有する入力変換器５ｂ、フィルタ７ｂ、アナログ・ディジタル変換器８ｂ、ＣＰＵ９ｂで構成された監視演算部１０ｂを備えて構成されている。
【００１７】
交流系統１から主変成器２、主変流器３を介して入力されたアナログ量の電圧、電流は、入力変換器５ａ、５ｂ内の変圧器６ａ、６ｂにより、リレー装置４内の電子回路で扱いやすい監視レベルとしての電圧レベルに変換され、変換された電圧は、フィルタ７ａ、７ｂを介してアナログ・ディジタル変換器８ａ、８ｂに入力される。アナログ・ディジタル変換器８ａ、８ｂでは、入力されたアナログ値の電圧を時系列的にサンプリングするとともに量子化して、ディジタル信号に変換する。ディジタル信号（ディジタル値）はＣＰＵ９ａ、９ｂ内の監視演算部１０ａ、１０ｂにおいて、電流、電圧値の平衡度監視や対象座標法による逆相監視により、その値の正当性が監視される。すなわち監視演算部１０ａ、１０ｂにおいて、電圧・電流値により異常の有無が判定される。
【００１８】
故障箇所判別回路１２は、監視演算部１０ａ、１０ｂの判定結果を取り込み、ディジタルリレー装置４の外部または内部で故障が発生したか否かを判別するようになっている。例えば、監視演算部１０ａと監視演算部１０ｂのうち一方から異常有りの判定結果が出力され、他方から異常無しの判定結果が出力されたときには、入力電流、電圧値の異常の原因が、入力変換器５ａ、５ｂ、フィルタ７ａ、７ｂ、アナログ・ディジタル変換器８ａ、８ｂのいずれかの故障であるとして、故障箇所をディジタルリレー装置４の内部と判別し、図２に示すように、ディジタルリレー装置４による保護機能をロックするとともに、装置ロックを表示するために、リレー１４を動作させるようになっている。この場合、通常、監視演算部１０ａは、リレー演算としてシーケンス演算を行っており、このシーケンス演算によって地絡、短絡などの異常を検出したときには、保護機能として遮断器をトリップするためのトリップ信号や制御指令を出力するようになっているが、故障箇所がリレー措置４内部であると判定されたときには、装置ロックによって、トリップ信号または制御指令の出力が阻止されることになる。
【００１９】
一方、監視演算部１０ａと監視演算部１０ａから共に異常有りの判定結果が出力されたときには、異常検出の原因が、交流系統１、主変成器２、主変流器３あるいはケーブル１１の故障であるとして、故障箇所をディジタルリレー装置４の外部と判別し、警報を指令するために、リレー１３を動作し、警報表示を行うようになっている。
【００２０】
ここで、ＣＰＵ９ａ、９ｂのうちいずれか一方が故障した場合、正常なＣＰＵによって異常が判定されたときには故障箇所判別回路１２において故障箇所をディジタルリレー装置４内部と判別することができる。
【００２１】
すなわち、本実施形態においては、ＣＰＵ９ａ、９ｂのうちいずれか一方が故障しても、少なくとも、故障箇所をディジタルリレー装置４内部と判別することができ、一方のＣＰＵの故障によっても装置ロックを確実に行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異常の有無を判定する二重系の主検出要素と故障検出要素のうち一方の要素が故障しても、少なくとも、故障箇所をディジタルリレー装置内部と判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動監視回路をディジタルリレー装置に適用したときのブロック構成図である。
【図２】監視演算部と故障箇所判別回路の機能を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１ 交流系統
２ 主変成器
３ 主変流器
４ ディジタルリレー装置
５ａ、５ｂ 入力変換器
６ａ、６ｂ 変圧器
７ａ、７ｂ フィルタ
８ａ、８ｂ アナログ・ディジタル変換器
９ａ、９ｂ ＣＰＵ
１０ａ、１０ｂ 監視演算部
１２ 故障箇所判別回路
１３、１４ リレー
１５ 主検出要素
１６ 故障検出要素
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動監視回路に係り、特に、受変電設備や発電設備に設置するディジタルリレー装置の状態を監視するに好適な自動監視回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルリレー装置のアナログ監視回路としては、例えば、常時監視手法（アナログ入力監視の各相平衡度監視、逆相成分監視）を用い、主変成器、主変流器、ケーブル、入力変換器、入力補助変成器、フィルタ回路、サンプルホールド回路、アナログマルチプレクサ回路、アナログ／ディジタル変換回路などのハードウエア部分の故障により発生する入力電流・電圧の異常を監視するものが知られている（非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】
電気協同研究、第４１巻 第４号第６２頁〜第６３頁、第４２巻
従来のディジタルリレー装置は、アナログ監視異常を検出した場合、リレー装置による保護機能をロックし、警報表示を実施するか、警報表示のみを実施するかいずれかにより対処している。
【０００４】
すなわち、従来のアナログ監視回路は、系統の電圧・電流情報をディジタルリレー装置に取り込み、その電圧・電流値により異常を検出しているため、その異常検出の原因が、ディジタルリレー装置の外部（主変成器・主変流器〜ケーブル）か、あるいはディジタルリレー装置の内部（入力変換器〜アナログ／ディジタル変換回路）かを判別することが不可能である。
【０００５】
そこで、ディジタルリレー装置内の電流、電圧値入力変換回路の異常を検出するアナログ監視回路を二重化し、各回路の偏差を検出することにより、異常発生箇所をリレー装置の内部か外部かを判定し、リレー装置内部の異常のときには保護機能をロックし、リレー装置外部の異常のときには警報を発するようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２２９６３１号公報（第２頁、図１）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、アナログ監視回路を二重化して異常発生箇所がリレー装置の内部か外部かを判定するに際して、二重化されたアナログ監視回路のうちアナログ異常を検出する監視演算部と、各監視演算部の出力から故障箇所を判定する判定回路部が単一のＣＰＵで構成されているため、ＣＰＵが故障したときには故障箇所を判別することができなくなる。
【０００８】
本発明の課題は、異常の有無を判定する複数の要素のうち一方の要素が故障しても故障判別箇所を判別することになる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は、ディジタルリレー装置に配置されて交流系統の電圧・電流情報を取り込み、その電圧・電流値により異常の有無を判定する要素として、リレー演算の他に前記異常の有無を判定する主検出要素と、前記主検出要素とは独立して前記異常の有無の判定のみ行なう故障検出要素とを備えているとともに、前記主検出要素の判定結果と前記故障検出要素の判定結果から前記ディジタルリレー装置の外部または内部で故障が発生したか否かを判別する故障個所判別手段とを備えてなる自動監視回路を構成したものである。
【００１０】
前記自動監視回路を構成するに際しては、以下の要素を付加することができる。
【００１１】
（１）前記故障個所判別手段は、前記主検出要素と前記故障検出要素のうち一方の検出要素から異常有りの判定結果が出力され、他方の検出要素から異常無しの判定結果が出力されたことを条件として、故障個所を前記ディジタルリレー装置内部と判別するとともに、前記ディジタルリレー装置による保護機能をロックし、前記両検出要素から異常有りの判定結果が出力されたときには、故障個所を前記ディジタルリレー装置外部と判別するとともに、警報を指令してなる。
【００１２】
（２）前記主検出要素と前記故障検出要素は、交流系統から入力される電流・電圧を監視レベルに変換する入力変換器と、前記入力変換器の出力によるアナログ信号をサンプリングしてディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、前記ディジタル信号を処理して前記入力変換器に入力された電流・電圧の異常の有無を判定する異常判定回路とを備え、前記異常判定回路は、ＣＰＵで構成されてなる。
【００１３】
前記した手段によれば、異常の有無を判定する二重系の主検出要素と故障検出要素のうち一方の要素が故障しても、少なくとも、故障箇所をディジタルリレー装置内部と判別することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る自動監視回路をディジタルリレー装置に用いたときのディジタルリレー装置のブロック構成図である。図１において、交流系統１には主変成器２と主変流器３が接続されており、主変成器２と主変流器３はケーブル１１を介してディジタルリレー装置４に接続されている。交流系統１の電圧情報が主変成器２からディジタルリレー装置４に入力され、交流系統１の電流情報が主変流器３からディジタルリレー装置４に入力されている。
【００１５】
ディジタルリレー装置４は、交流系統１から入力された電圧・電流値により、異常の有無を判定する二重系の要素として、リレー演算の他に異常の有無を判定する主検出要素１５と、主検出要素１５とは独立して異常の有無の判定のみを行う故障検出要素１６とを備えているとともに、主検出要素１５の判定結果と故障検出要素１６の判定結果からディジタルリレー装置４の外部または内部で故障が発生したか否かを判別する故障箇所判別手段としての故障箇所判別回路１２と、故障箇所判別回路１２からの出力に応答するリレー１３、１４を備えて構成されている。
【００１６】
主検出要素１５は、変圧器６ａを有する入力変換器５ａ、フィルタ７ａ、アナログ・ディジタル変換器８ａ、ＣＰＵ９ａで構成された監視演算部１０ａを備えて構成されている。一方、故障検出要素１６は、変圧器６ｂを有する入力変換器５ｂ、フィルタ７ｂ、アナログ・ディジタル変換器８ｂ、ＣＰＵ９ｂで構成された監視演算部１０ｂを備えて構成されている。
【００１７】
交流系統１から主変成器２、主変流器３を介して入力されたアナログ量の電圧、電流は、入力変換器５ａ、５ｂ内の変圧器６ａ、６ｂにより、リレー装置４内の電子回路で扱いやすい監視レベルとしての電圧レベルに変換され、変換された電圧は、フィルタ７ａ、７ｂを介してアナログ・ディジタル変換器８ａ、８ｂに入力される。アナログ・ディジタル変換器８ａ、８ｂでは、入力されたアナログ値の電圧を時系列的にサンプリングするとともに量子化して、ディジタル信号に変換する。ディジタル信号（ディジタル値）はＣＰＵ９ａ、９ｂ内の監視演算部１０ａ、１０ｂにおいて、電流、電圧値の平衡度監視や対象座標法による逆相監視により、その値の正当性が監視される。すなわち監視演算部１０ａ、１０ｂにおいて、電圧・電流値により異常の有無が判定される。
【００１８】
故障箇所判別回路１２は、監視演算部１０ａ、１０ｂの判定結果を取り込み、ディジタルリレー装置４の外部または内部で故障が発生したか否かを判別するようになっている。例えば、監視演算部１０ａと監視演算部１０ｂのうち一方から異常有りの判定結果が出力され、他方から異常無しの判定結果が出力されたときには、入力電流、電圧値の異常の原因が、入力変換器５ａ、５ｂ、フィルタ７ａ、７ｂ、アナログ・ディジタル変換器８ａ、８ｂのいずれかの故障であるとして、故障箇所をディジタルリレー装置４の内部と判別し、図２に示すように、ディジタルリレー装置４による保護機能をロックするとともに、装置ロックを表示するために、リレー１４を動作させるようになっている。この場合、通常、監視演算部１０ａは、リレー演算としてシーケンス演算を行っており、このシーケンス演算によって地絡、短絡などの異常を検出したときには、保護機能として遮断器をトリップするためのトリップ信号や制御指令を出力するようになっているが、故障箇所がリレー措置４内部であると判定されたときには、装置ロックによって、トリップ信号または制御指令の出力が阻止されることになる。
【００１９】
一方、監視演算部１０ａと監視演算部１０ａから共に異常有りの判定結果が出力されたときには、異常検出の原因が、交流系統１、主変成器２、主変流器３あるいはケーブル１１の故障であるとして、故障箇所をディジタルリレー装置４の外部と判別し、警報を指令するために、リレー１３を動作し、警報表示を行うようになっている。
【００２０】
ここで、ＣＰＵ９ａ、９ｂのうちいずれか一方が故障した場合、正常なＣＰＵによって異常が判定されたときには故障箇所判別回路１２において故障箇所をディジタルリレー装置４内部と判別することができる。
【００２１】
すなわち、本実施形態においては、ＣＰＵ９ａ、９ｂのうちいずれか一方が故障しても、少なくとも、故障箇所をディジタルリレー装置４内部と判別することができ、一方のＣＰＵの故障によっても装置ロックを確実に行うことができる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、異常の有無を判定する二重系の主検出要素と故障検出要素のうち一方の要素が故障しても、少なくとも、故障箇所をディジタルリレー装置内部と判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動監視回路をディジタルリレー装置に適用したときのブロック構成図である。
【図２】監視演算部と故障箇所判別回路の機能を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１ 交流系統
２ 主変成器
３ 主変流器
４ ディジタルリレー装置
５ａ、５ｂ 入力変換器
６ａ、６ｂ 変圧器
７ａ、７ｂ フィルタ
８ａ、８ｂ アナログ・ディジタル変換器
９ａ、９ｂ ＣＰＵ
１０ａ、１０ｂ 監視演算部
１２ 故障箇所判別回路
１３、１４ リレー
１５ 主検出要素
１６ 故障検出要素
Claims (3)
- ディジタルリレー装置に配置されて交流系統の電圧・電流情報を取り込み、その電圧・電流値により異常の有無を判定する要素として、リレー演算の他に前記異常の有無を判定する主検出要素と、前記主検出要素とは独立して前記異常の有無の判定のみ行なう故障検出要素とを備えているとともに、前記主検出要素の判定結果と前記故障検出要素の判定結果から前記ディジタルリレー装置の外部または内部で故障が発生したか否かを判別する故障個所判別手段とを備えてなる自動監視回路。
- 請求項１に記載の自動監視回路において、前記故障個所判別手段は、前記主検出要素と前記故障検出要素のうち一方の検出要素から異常有りの判定結果が出力され、他方の検出要素から異常無しの判定結果が出力されたことを条件として、故障個所を前記ディジタルリレー装置内部と判別するとともに、前記ディジタルリレー装置による保護機能をロックし、前記両検出要素から異常有りの判定結果が出力されたときには、故障個所を前記ディジタルリレー装置外部と判別するとともに、警報を指令してなることを特徴とする自動監視回路。
- 請求項１または２に記載の自動監視回路において、前記主検出要素と前記故障検出要素は、交流系統から入力される電流・電圧を監視レベルに変換する入力変換器と、前記入力変換器の出力によるアナログ信号をサンプリングしてディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル変換器と、前記ディジタル信号を処理して前記入力変換器に入力された電流・電圧の異常の有無を判定する異常判定回路とを備え、前記異常判定回路は、ＣＰＵで構成されてなることを特徴とする自動監視回路。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003119784A JP2004328886A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 自動監視回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003119784A JP2004328886A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 自動監視回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004328886A true JP2004328886A (ja) | 2004-11-18 |
Family
ID=33498913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003119784A Pending JP2004328886A (ja) | 2003-04-24 | 2003-04-24 | 自動監視回路 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004328886A (ja) |
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-
2003
- 2003-04-24 JP JP2003119784A patent/JP2004328886A/ja active Pending
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