JP2005006448A

JP2005006448A - ディジタル形保護継電器

Info

Publication number: JP2005006448A
Application number: JP2003169009A
Authority: JP
Inventors: Keita Fujimaru; 敬太藤丸; Kiyozumi Ideta; 清純出田
Original assignee: TMT & D KK
Current assignee: TMT & D KK
Priority date: 2003-06-13
Filing date: 2003-06-13
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2023-06-13
Also published as: JP4010986B2

Abstract

【課題】ディジタル形保護継電器の整定値を更新するとき、複数のスイッチを操作することなく、更新する整定項目の設定整定値が誤りなく確認でき、正しく更新できるディジタル形保護継電器を構成する。
【解決手段】ディジタル形保護継電器を演算処理部、整定値設定手段、表示選択スイッチ、表示切換手段および表示部を備えた構成とし、整定値設定手段は、生成された設定整定値を演算処理部および表示切換手段に出力し、設定整定値の生成中は表示切換手段に表示切換信号を出力し、生成操作が終了すると表示切換信号が消滅する構成であり、表示切換手段は表示切換信号が消滅すると、表示選択スイッチが選択している表示項目を表示させるとともに、演算処理部に整定値を更新する更新指令信号を出力し、演算処理部において整定値が設定整定値に更新されるように構成した。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば電力系統の系統保護を行うディジタル形保護継電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統の系統保護に使用されているディジタル形保護継電器の一般的な構成は、非特許文献１に開示されている。その基本的な構成は、非特許文献１の「１−１−２ディジタルリレーの構成」の欄の第１−１−２図に開示されているように、入力変換器とアナログ／ディジタル変換部と演算処理部と伝送部と整定・表示部からなるディジタルリレーユニット及びトリップ回路で構成されている。
入力変換器は、補助ＰＴ、補助ＣＴを内蔵し、系統に接続されたＰＴ、ＣＴからの電圧、電流入力の絶縁を行うと共に、電子回路の処理に適した電圧値レベルの電圧に変換する構成であり、
ディジタルリレーユニットのアナログ／ディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）は、フィルタ回路（ＡＦ）により、入力変換器の出力に含まれる高調波成分を除去して電力系統の基本周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）を抽出し、一定時間毎にサンプリングホールド回路（Ｓ／Ｈ）でサンプリングし、マルチプレクサ（ＭＰＸ）回路で入力チャンネルを順次切換ながらＡ／Ｄ変換器でディジタル量に変換し、演算処理部に出力する構成であり、
演算処理部は、Ａ／Ｄ変換された系統入力のディジタル量を用いてマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）により保護リレー演算を行い、その結果をもとにシーケンス演算を行う構成であり、
伝送部は信号伝送をシリアル伝送するため、送信側にパラレルのデータをシリアルに変換するＰ／Ｓ変換回路、受信側にシリアルのデータをパラレルに変換するＳ／Ｐ変換回路が設けられた構成であり、
整定・表示部は、リレーの整定を行う整定部と、リレーの動作表示や不良表示を行う表示部とで構成されている。
【０００３】
上記したディジタル形保護継電器で、整定値を変更する場合は、整定値を誤設定する問題や、設定スイッチの不良による誤動作、誤不動作に至る問題があり、実際のディジタル形保護継電器では、設定値が誤設定になっていないか、あるいは設定スイッチの不良による誤設定や誤不動作がないかどうかを確認することが考慮されている。
【０００４】
例えば、特許文献１の図１に電力系統の電圧・電流の大きさ、位相条件により電力系統の事故を検出するディジタル形保護継電器が示されている。その構成は、入力変成器、入力アナログ回路、Ａ／Ｄ変換器、演算処理回路、電源回路、リレー回路、設定スイッチ、設定完了スイッチ、演算処理回路及び表示回路で構成され、演算処理回路に認識させる設定スイッチポジション状態を、各スイッチポジションに応じた数値として表示回路を常時表示する構成であり、上記設定完了スイッチは、演算処理回路の設定スイッチポジションを更新するための二重化するＯＮ／ＯＦＦスイッチである。
【０００５】
設定スイッチの設定ポジション状態に変化があった場合、変化後のスイッチポジション状態に応じた数値を表示回路にフリッカ表示させ、設定完了スイッチがＯＮ状態となった時点で、変化後のスイッチポジションに演算処理部の設定スイッチ状態を更新すると共に、表示回路にフリッカ表示させていた変化後のスイッチポジション状態に応じた数値を連続表示する構成である。
【０００６】
この構成は、設定スイッチポジションが変更されれば、変更された設定スイッチポジション状態も含めて外部より確認でき、設定完了スイッチにより設定更新を行うため、誤った設定更新を防ぐことができ、設定スイッチの不良等による誤動作、誤不動作を防止することが可能となるものである。
【０００７】
【非特許文献１】
電気共同研究第５０巻、第１号・平成６年４月
【特許文献１】
特開平１１−２９９０７５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１のディジタル形保護継電器の整定値の更新は、設定完了スイッチをＯＦＦ状態とし、設定スイッチにより整定値に対応する設定ポジション状態に変更して表示回路にフリッカ表示させることにより、設定スイッチのポジションを確認し、設定完了スイッチをＯＮ状態にすることにより、演算回路が認識していたスイッチポジションを設定スイッチポジション状態に対応して整定値を更新し、表示回路に更新後の整定値に応じた数値を連続表示させる操作が必要であり、整定値を変更するたびに設定完了スイッチをＯＦＦ状態とし、設定スイッチにより整定値を変更し、設定完了スイッチをＯＮ操作して整定値が更新されることとなり、操作が煩雑であるという問題点があった。
また、整定値の更新時には、表示回路にフリッカ表示されるのは変更後の整定値のみであり、誤って整定値を変更したときに操作員が変更前の整定値を記憶していない場合に、表示された整定値が変更前の整定値か、変更した整定値かの判断ができないという問題点、あるいは、同時に複数の整定値を更新するとき、表示回路に表示されるスイッチポジション状態に応じた数値がどの整定値であるかが混同してしまう可能性があるという問題点もあった。
【０００９】
この発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、ディジタル形保護継電器の整定値を更新するとき、更新する整定項目の更新後の設定整定値が確認可能に表示され、整定値の設定スイッチ以外のスイッチを操作することなく整定値が更新できるディジタル形保護継電器を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るディジタル形保護継電器は、入力変換器、Ａ／Ｄ変換器、演算処理部およびリレー回路からなるディジタルリレーユニットと、更新する設定整定値を生成する整定値設定手段と、設定整定値を表示する表示部と、表示部の表示項目を選択する表示選択スイッチと、整定値設定手段の操作中は設定整定値を優先して表示部に表示させる表示切換手段とを備えた構成とし、整定値設定手段は、生成された設定整定値を演算処理部と表示切換手段に出力し、設定整定値の生成操作中には、表示切換手段に対して設定整定値を優先して表示部に表示させる表示切換信号を出力し、生成操作が完了すると表示切換信号が消滅する構成とし、表示切換手段は、表示切換信号が入力されると、表示選択スイッチが選択している表示項目に関係なく、設定整定値を表示部に表示させ、表示切換信号が消滅すると、演算処理部の整定値を設定整定値に更新する更新指令信号を出力するとともに、表示選択スイッチが選択している表示項目を表示部に表示させる構成とし、演算処理部の整定値は、更新指令信号に対応して設定整定値に更新される構成としたものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１のディジタル形保護継電器の回路構成を示すブロック図である。回路構成は、電力系統の電流や電圧等の入力量を適当な電圧値に変換する入力変換器１と、入力変換器１の出力に含まれる高調波成分を除去して基本周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）を抽出するフィルタ回路２、サンプリング時刻におけるフィルタ回路２の出力値を保持するサンプリングホールド回路３、サンプリングホールド回路３からの出力を多重化するマルチプレクサ回路４、マルチプレクサ回路４の出力を量子化してディジタル量による時刻データに変換するアナログ信号をディジタル信号の変換するＡ／Ｄ変換器５、Ａ／Ｄ変換器５からの出力データを演算処理して制御信号を生成する演算処理部６、演算処理部６が出力する論理レベルの制御信号をリレーが駆動可能なレベルの制御信号に変換する出力インターフェース回路７、出力インターフェース回路７からの制御信号によって動作する励磁コイル８ａ、開閉接点８ｂからなる出力リレー８でディジタルリレーユニット１０が構成されている。
【００１２】
ディジタルリレーユニット１０の構成に、ディジタルリレーユニット１０の各整定項目の整定値を更新する設定整定値を生成する整定値設定手段１５およびその操作ハンドル１１ａ、１２ａ、１３ａを備えた整定値設定スイッチ１１、１２、１３と、整定値または選択された情報を表示する表示部２３と、この表示部２３に表示させる項目を選択する表示選択スイッチ２１と、設定整定値を優先して表示させる表示切換手段２２とを装備してディジタル形保護継電器を構成している。
【００１３】
図１の構成において、整定値設定手段１５は、更新する設定整定値を生成して演算処理部６および表示切換手段２２に出力する機能と、操作スイッチのハンドル１１ａ、１２ａ、１３ａに触れると表示切換手段２２に対して表示切換信号を出力し、離れると表示切換信号が停止する機能とを備えている。表示切換信号の生成は、操作員がハンドルに接触すると動作し、離れると元の位置に復帰するタッチスイッチ等で実現することができる。
表示切換スイッチ２１は、常時表示させる項目を選択するスイッチである。
表示切換手段２２は、常時は表示選択スイッチ２１が選択している表示項目が表示部２３に表示され、整定値設定手段１５から表示切換信号が入力されると、設定された設定整定値が優先して表示され、表示切換信号が消滅すると、表示選択スイッチ２１が選択している表示項目の表示に復帰するとともに、演算処理部６に対して整定値を設定整定値に更新する更新指令信号を出力するように構成されている。
【００１４】
図１の回路構成のディジタル形保護継電器を組み立てた状態の操作パネルの一例を図２に示す。その配置構成は、上部に表示部２３が配置され、表示部２３の横に表示選択スイッチ２１、表示部２３の下部に整定値設定手段の操作スイッチ１１、１２、１３のハンドル１１ａ、１２ａ、１３ａが配置され、下方にディジタル形保護継電器装置を操作する表示復帰スイッチ１６、ＣＰＵリセットスイッチ１７、強制動作スイッチ１８、動作表示灯１９等が装備されている。
【００１５】
この構成において整定値を更新するときは、操作員が整定値設定手段１５の対応する整定項目の操作スイッチ１１、１２、１３のハンドル１１ａ、１２ａ、１３ａのいずれかに触れると、触れた操作スイッチに対応する整定項目の設定整定値が表示部２３に表示され、触れている間は設定整定値が表示されているので、その間に設定整定値が適正値であるかどうかの確認を行い、操作員の手がハンドル１１ａ、１２ａ、１３ａから離れると、表示切換信号が消滅し、演算処理部６に対して整定値の更新指令信号が出力され、演算処理部６の整定値が設定整定値に更新される。
【００１６】
このように構成すると、ディジタル形保護継電器の整定値の更新が、更新する整定項目の整定値設定手段１５の操作のみで、設定整定値の確認を行い更新することができ、誤設定や不動作、誤不動作が回避されたディジタル保護継電器が構成できる。
【００１７】
上記は、整定値の更新を行うとき、整定値設定手段に操作員が触れている間のみ表示部に設定整定値を表示する場合について説明したが、表示切換手段２２に演算処理部６の整定値を取り込んで記憶する記憶部を設け、操作時に演算処理部６が認識している整定値を表示切換手段２２に取り込み、整定値設定手段１５の操作中は、更新前の整定値と更新する設定整定値を交互に表示させるようにすることもできる。
このようにすると、設定整定値の生成段階で更新前後の整定値が確認でき、設定誤りやスイッチの誤動作や誤不動作があれば即座に検知することができる。
【００１８】
また、表示部２３に表示するのは、操作員が整定値設定手段１５に触れている間のみであったが、設定整定値の確認時間が長く必要な場合には、表示切換手段２２に表示切換信号が消滅しても一定の時間継続して表示させることもできる。このようにすると設定整定値の確認がより確実にできる。
【００１９】
また、複数の整定項目があり、それぞれの整定項目の設定整定値を確認する場合には、表示切換手段２２を整定項目毎に設定整定値と対応して記憶する記憶部を備えた構成とし、表示部２３への表示は整定項目と設定整定値を対応付けして順次繰り返して表示する構成としてもよい。
このように表示すると、複数の整定項目の設定整定値を整定項目毎に確認できるようになり、更新時に整定項目を混同することによる間違いが防止できる構成となる。
【００２０】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２のディジタル形保護継電器の回路構成を示すブロック図である。この回路構成は、入力変換器１、フィルタ回路２、サンプリングホールド回路３、マルチプレクサ回路４、Ａ／Ｄ変換器５、演算処理部６、出力インターフェース回路７、出力リレー８からなるディジタルリレーユニット１０および表示切換スイッチ２１は実施の形態１の図１と同一である。
【００２１】
このディジタルリレーユニット１０の構成に、各整定項目の設定整定値を生成する操作スイッチ３１、３２、３３からなる整定値設定手段３５と、選択された情報または設定整定値を表示する表示部４３と、この表示部４３に表示指令信号により設定整定値を優先して表示する表示切換手段４２とを装備してディジタル形保護継電器が構成されている。
【００２２】
図３の構成において、整定値設定手段３５は、更新する設定整定値を整定項目毎に操作スイッチ３１、３２、３３を操作してそれぞれ対応する演算処理部６の整定値を更新する設定整定値を生成して演算処理部６および表示切換手段４２に出力する機能を備えている。
表示切換手段４２は、常時は表示選択スイッチ２１が選択している表示項目が表示部４３に表示され、整定値設定手段３５から設定整定値が入力されると、予め設定した表示時間の間は優先して設定整定値を表示し、表示時間の経過後に表示選択スイッチ２１が選択している表示項目の表示に復帰するとともに、演算処理部６に対して整定値を設定整定値に更新する更新指令信号を出力するように構成されている。
【００２３】
図３の回路構成のディジタル形保護継電器を組み立てた状態の操作パネルは図４に示す。その構成は図２とほぼ同じように、上部に表示部４３が配置され、表示部４３の横に表示選択スイッチ２１、表示部４３の下部に整定値設定手段３５の各設定スイッチ３１、３２、３３のスイッチが配置され、下方にディジタル形保護継電器装置を操作する表示復帰スイッチ１６、ＣＰＵリセットスイッチ１７、強制動作スイッチ１８、動作表示灯１９等が装備されている。
【００２４】
この構成において整定値を更新するときは、操作員が整定値設定手段３５の各整定項目に対応する各スイッチ３１、３２、３３により、各整定項目毎に更新する設定整定値を設定し、この設定整定値を表示切換手段４２および演算処理部６に出力し、表示部４３に設定整定値が表示されている間に設定整定値が更新する設定整定値であることが確認できる。表示時間が経過すると、更新指令信号が演算処理部６に出力されて演算処理部６の整定値が設定整定値に更新される。
【００２５】
このように構成すると、ディジタル形保護継電器の整定値の更新が、更新する整定項目の整定値設定手段３５の操作のみで、設定整定値の確認と整定値の更新ができるディジタル保護継電器が構成できる。
【００２６】
図３の構成は、設定操作中の表示部４３への表示は設定整定値のみであるが、実施の形態１の図１の場合と同様に、表示切換手段４２に演算処理部６の更新前の整定値を記憶する記憶部を設けて、表示する間は更新前の整定値と更新する設定整定値を交互に表示させるようにすることもできる。
【００２７】
また、この構成においても、複数の整定項目があり、それぞれの整定項目の設定整定値を確認する場合には、表示切換手段４２を整定項目毎に設定整定値と対応して記憶する記憶部を備えた構成とし、表示部４３への表示は整定項目と設定整定値とを対応付けして順次繰り返して表示する構成としてもよい。
このように表示すると、複数の整定項目の設定整定値を整定項目毎に確認できるようになり、更新時に整定項目を混同する誤りが防止できる構成となる。
【００２８】
実施の形態３．
保護継電器の整定値を更新するときは、保護対象の構成が変化するときであり、このような場合の更新された整定値での運用は、予め運用開始時刻を設定し、その時刻を期して運用されるものである。このような場合は、ディジタル形保護継電器に運用開始時刻に演算処理部６の整定値が設定整定値に更新されるように運用開始時刻設定スイッチを設けて、この運用開始時刻設定スイッチの動作により更新指令信号が出力されるように構成することで実現できる。
図５に運用開始時刻設定スイッチ５０を設けた場合の操作パネルの例を示す。この操作パネルは実施の形態２の図４の場合に運用開始時刻設定スイッチ５０を設けた例であり、実施の形態１の図２に設けても同様にどうさせることができるものである。
【００２９】
【発明の効果】
この発明に係るディジタル形保護継電器は、演算処理部の整定値を更新する設定整定値の生成操作中は、表示部に設定整定値が優先して自動的に表示され、表示された設定整定値が表示された間に確認でき、表示切換信号が消滅すると演算処理部の整定値が更新されるので、整定値整定手段の操作のみで、設定整定値の確認と演算処理部の整定値の設定整定値への更新が可能であり、設定誤りや、誤動作、誤不動作が回避できるディジタル形保護継電器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１のディジタル形保護継電器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の回路構成の保護継電器の操作パネルの構成図である。
【図３】実施の形態１のディジタル形保護継電器の構成を示すブロック図である。
【図４】図３の回路構成の保護継電器の操作パネルの構成図である。
【図５】実施の形態２の図４の操作パネルにに運用開始時刻設定スイッチを設けた場合の操作パネルの構成図である。
【符号の説明】
１入力変換器、２フィルタ回路、３サンプリングホールド回路、
４マルチプレクサ回路、５Ａ／Ｄ変換器、６演算処理部、
７出力インターフェース、８出力リレー、
１０ディジタルリレーユニット、１１，１２，１３整定値設定スイッチ、
１５整定値設定手段、２１表示選択スイッチ、２２表示切換手段、
２３表示部、３１，３２，３３整定値設定スイッチ、
３５整定値設定手段、４２表示切換手段、４３表示部、
５０運用開始時刻設定スイッチ。

Claims

入力信号を制御に適する電圧信号に変換する入力変換器、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、該Ａ／Ｄ変換器の信号および制御条件が設定された整定項目毎の整定値に基づいて制御信号を演算する演算処理部および演算結果に基づいて制御信号を出力する出力リレーからなるディジタルリレーユニットと、上記整定項目毎に更新する設定整定値を生成する整定値設定手段と、選択された情報または上記設定整定値を表示する表示部と、該表示部の表示項目を選択する表示選択スイッチと、上記整定値設定手段の操作中は上記表示部に上記設定整定値を優先して表示させる表示切換手段とを備え、上記整定値設定手段は、生成された設定整定値を上記演算処理部と上記表示切換手段に出力し、設定整定値の生成操作中には、上記表示切換手段に対して設定整定値を優先して上記表示部に表示させる表示切換信号を出力し、生成操作が完了すると表示切換信号が消滅する構成とし、上記表示切換手段は、上記表示切換信号が入力されると、上記表示選択スイッチが選択している表示項目に関係なく、上記設定整定値を上記表示部に表示させ、上記表示切換信号が消滅すると、上記演算処理部の整定値を上記設定整定値に更新する更新指令信号を出力するとともに、上記表示選択スイッチが選択している表示項目を上記表示部に表示させる構成とし、上記演算処理部の整定値は、上記更新指令信号に対応して上記設定整定値に更新されることを特徴とするディジタル形保護継電器。
入力信号を制御に適する電圧信号に変換する入力変換器、入力されたアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、該Ａ／Ｄ変換器の信号および制御条件が設定された整定項目毎の整定値に基づいて制御信号を演算する演算処理部および演算結果に基づいて制御信号を出力する出力リレーからなるディジタルリレーユニットと、上記整定項目毎に更新する設定整定値を生成する整定値設定手段と、選択された情報または上記設定整定値が表示できる表示部と、該表示部の表示項目を選択する表示選択スイッチと、整定値更新時に上記表示部に上記設定整定値を優先して表示させる表示切換手段とを備え、上記整定値設定手段は、生成された設定整定値を上記演算処理部と上記表示切換手段に出力する構成とし、上記表示切換手段は、上記設定整定値が入力されると、この設定整定値を予め設定された所定の時間優先して上記表示部に表示し、上記所定の時間経過後に、上記演算処理部に対して更新指令信号を出力するとともに、上記表示選択スイッチが選択している表示項目を上記表示部に表示させる構成とし、上記演算処理部の整定値は、上記更新指令信号に対応して上記設定整定値に更新されることを特徴とするディジタル形保護継電器。
上記表示切換手段には演算処理部の整定値を記憶する記憶部を備え、上記表示部に上記設定整定値が表示されている間は、上記演算処理部の整定値と上記設定整定値を一定時間間隔で交互に表示されるように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のディジタル形保護継電器。
上記表示切換手段には設定項目毎の設定整定値を記憶する記憶部を備え、上記複数の整定値設定手段により、複数の整定値が更新されるときは、整定項目と設定整定値とを対応付けし、予め設定した表示時間の間、上記表示部に複数の整定項目に対応した設定整定値を一定の時間間隔で、順次繰り返し表示することを特徴とする請求項１または請求項２記載のディジタル形保護継電器装置。
上記表示切換手段には、運用開始設定時刻を設定する運用開始時刻設定スイッチを備え、上記表示切換手段は設定された運用開始時刻に上記更新指令信号が上記演算処理部に対して出力され、上記演算処理部の整定値は、上記更新指令信号に対応して上記設定整定値に更新されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のディジタル形保護継電器。