JP2007104807A - ディジタル形保護継電器 - Google Patents

Abstract

【課題】遠隔操作手段と可搬形操作手段との切替操作を確実に実行できるようにしたディジタル形保護継電器を提供する。
【解決手段】通常の遠隔運用保守時においては、遠隔操作手段用インタフェース３ＢにＬＡＮケーブル７および集線装置４を介して遠隔操作手段５が接続され、この遠隔操作手段５がディジタル形保護継電器本体１内の内部接続線８と接続切替手段１１を介して通信ユニット２に接続されることで、遠隔操作手段５によってディジタル形保護継電器本体１の設定および整定を実施している。可搬形操作手段用インタフェース３ＡにＬＡＮケーブル７を介して可搬形操作手段６が接続されたときには、ディジタル形保護継電器本体１内の内部接続線８と接続切替手段１１を介して通信ユニット２に接続される経路を、可搬形操作手段６側に切替え、可搬形操作手段６によってディジタル形保護継電器本体１の設定および整定が実施可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠隔運用保守機能を有する遠隔操作手段とパソコンなどの可搬形操作手段との双方によって操作可能としたディジタル形保護継電器に関するもので、特に、遠隔操作手段と可搬形操作手段との切替操作を確実に実行できるようにしたディジタル形保護継電器に係る。

一般に、遠隔運用保守タイプのディジタル形保護継電器は、ＬＡＮに接続可能なインタフェースを有しており、電気所内にＬＡＮを敷設することで、保護継電器を設置している電気所内外からの遠隔運用保守機能を実現している。また、この種の遠隔運用保守タイプのディジタル形保護継電器においては、前記のような遠隔運用保守機能とは別に、個々のディジタル形保護継電器ごとにヒューマンインタフェースを設けておき、このヒューマンインタフェースに対して可搬形の操作手段を接続することで、系統電気量表示、諸設定、整定操作、異常情報の閲覧等を行うことが可能である。この場合、可搬形操作手段としては、パソコンや携帯型の専用端末が使用され、これらのパソコンなどを電気所内で保護継電器と直接接続することで、保護継電器の情報などを閲覧する。

このように、遠隔運用保守タイプのディジタル形保護継電器においては遠隔操作手段と可搬型操作手段の双方が接続されることになるが、誤操作の防止に当たっては、いずれの手段が接続されているかを表示したり、一方の手段からの操作のみを可能とする構成が必要である。特許文献１に示す発明は、そのような要求に応えて提案されたものであって、ディジタル形保護継電器に設けられたＬＡＮの接続口に中継ケーブルを挿抜することで、いずれか一方の操作手段のみをディジタル形保護継電器に接続するものである。
特開２００１−３０９５４５号公報

しかし、前記のような従来の遠隔運用保守タイプのディジタル形保護継電器においては、中継ケーブルの挿抜が繰返されることや経年変化などにより、ケーブルの断線やコネクタ部の破損などが発生するなどの問題があった。また、中継ケーブルやその接続口部分の構造が複雑で、見栄えが悪く、コストも割高となる欠点もあった。

本発明は、前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、中継ケーブルの挿抜を行わずに可搬型操作手段と遠隔操作手段との切替を行うことで、可搬型操作手段による系統電気量表示、諸設定、整定操作、異常情報の閲覧等の機能と、遠隔操作手段による電気所内外からの遠隔運用保守機能を実現したディジタル形保護継電器を提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、通信ユニットを本体内に備え、電力系統等の電気量を入力して前記電力系統等の事故を判別するための設定及び整定を汎用のＬＡＮに接続された遠隔操作手段にて遠隔操作するディジタル形保護継電器において、前記ディジタル形保護継電器本体内には、本体とこれに接続する可搬型操作手段または遠隔操作手段との間で情報を授受するための通信ユニットが設けられており、この通信ユニットは、接続切替手段を介して、本体に設けられた可搬形操作手段用インタフェース及び遠隔操作手段用インタフェースに接続され、遠隔運用保守時においては、遠隔操作手段用インタフェースに遠隔操作手段が接続され、この遠隔操作手段が前記接続切替手段を介して通信ユニットに接続され、可搬形操作手段用インタフェースに可搬形操作手段が接続されたときには、前記接続切替手段を介して通信ユニットに接続される経路を、前記接続切替手段により可搬形操作手段側に切替え、可搬形操作手段によってディジタル形保護継電器本体の設定および整定が実施可能としたことを特徴とする。

また、接続状態の表示装置を設けたり、伝送方式の自動認識装置を設けることも本発明の一態様である。さらに、前記接続切替手段としては、電子スイッチ、電子リレー、手動ＬＡＮ切り替え装置、自動ＬＡＮ切替装置スイッチングハブなどが使用できる。

本発明においては、ディジタル形保護継電器本体に可搬型操作手段が接続された場合に、接続切替手段により手動あるいは自動的に遠隔操作手段から可搬型操作手段に切り替えを行うようにしたので、ＬＡＮケーブルの挿抜のような作業が不要となると共に、可搬型操作手段と遠隔操作手段からの指令が混入して誤操作が生じるような不都合が防止される。

以下、本発明に係わるディジタル形保護継電器の実施形態について、図面を参照して説明する。

（１）第１実施形態
本発明の第１実施形態を図１を参照して説明する。図１は、接続切替手段付きディジタル形保護継電器を構成する第１実施形態を示す構成図である。

図１において、符号１は、ディジタル形保護継電器本体を示すもので、このディジタル形保護継電器本体１は、公知のディジタル形保護継電器と同様に、電力系統等の電気量を入力し、この電気量から電力系統等の事故を判別し、この判別した結果に基づき遮断指令等を出力し、また、外部機器情報を入力する各種の保護制御ユニットと、スイッチ、集約表示ＬＥＤ、試験用端子などのインタフェースを有する保護継電器パネルとを備えている。

このディジタル形保護継電器本体１内には、本体１とこれに接続する可搬型操作手段または遠隔操作手段との間で情報を授受するための通信ユニット２が設けられており、この通信ユニット２は、内部接続線８及び接続切替手段１１を介して、本体１に設けられた可搬形操作手段用インタフェース３Ａ及び遠隔操作手段用インタフェース３Ｂに接続されている。

前記接続切替手段１１としては、各種のものが使用できるが、本実施形態では、使用者が可搬型操作手段６をそのインターフェイス３Ａに接続する場合に、手動でスイッチをオン・オフする機械的なスイッチを使用する。すなわち、この機械的スイッチの操作により、可搬形操作手段用インタフェース３Ａ可搬形操作手段６が接続された場合に、通信ユニット２に可搬形操作手段用インタフェース３Ａに接続すると共に、遠隔操作手段用インタフェース３Ｂを切り離すものである。

このような構成を有する本実施形態では、通常の遠隔運用保守時においては、遠隔操作手段用インタフェース３ＢにＬＡＮケーブル７および集線装置４を介して遠隔操作手段５が接続され、この遠隔操作手段５がディジタル形保護継電器本体１内の内部接続線８と接続切替手段１１を介して通信ユニット２に接続されることで、遠隔操作手段５によってディジタル形保護継電器本体１の設定および整定を実施している。

一方、可搬形操作手段用インタフェース３ＡにＬＡＮケーブル７を介して可搬形操作手段６が接続されたときには、ディジタル形保護継電器本体１内の内部接続線８と接続切替手段１１を介して通信ユニット２に接続される経路を、可搬形操作手段６側に切替え、可搬形操作手段６によってディジタル形保護継電器本体１の設定および整定が実施可能となる。

このように本発明の第１実施形態のディジタル形保護継電器においては、接続切替手段１１によって、遠隔操作手段５と通信ユニット２の接続と、可搬形操作手段６と通信ユニット２の接続を切り替えることが可能となり、可搬形操作手段６を接続する際に遠隔操作手段５を接続しているＬＡＮケーブル７を取り外すなどの作業を省略することが可能となる。

また、本実施形態によれば、遠隔操作手段５とディジタル形保護継電器１内にある通信ユニット２間の通信と、可搬形操作手段６とディジタル形保護継電器１内にある通信ユニット２間の通信を排他的に切り替えて接続する場合に、例えば、通常時は遠隔操作手段５と通信ユニット２間を接続しておき、可搬形操作手段６が接続された場合にのみ、接続切替手段１１にて接続を切り替えることによって、通信データの混色および誤操作を防止することが可能となる。

（２）第２実施形態
本発明の第２実施形態を図２を参照して説明する。なお、前記図１に示した第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略する。

この第２実施形態では、通信ユニット２と可搬形操作手段用インタフェース３Ａ及び遠隔操作手段用インタフェース３Ｂを接続する接続切替手段１１に、その切替状態を表示するための切替状態表示装置１２を設け、この切替状態表示装置１２をディジタル形保護継電器本体１外部から確認できるように構成したものである。この接続状態表示手段１２としては、ＬＥＤやランプ、液晶ディスプレイなどが使用できる。

以上のような構成の本発明の第２実施形態のディジタル形保護継電器においては、接続切替手段１１によって、遠隔操作手段５と通信ユニット２の接続と、可搬形操作手段６と通信ユニット２の接続を切り替えることが可能となり、ＬＡＮケーブル７の取外作業を省略したり、排他的接続による誤操作の解消を可能とすると共に、切替状態表示装置１２によって接続状態を表示することで、容易に接続状態の認識が可能となる。

（３）第３実施形態
本発明の第３実施形態を図３を参照して説明する。なお、前記図１に示した第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施形態では、接続切替手段１１と可搬形操作手段用インタフェース３Ａの間、及び接続切替手段１１と遠隔操作手段用インタフェース３Ｂとの間にそれぞれ伝送方式自動認識装置１３が設けられ、この伝送方式自動認識装置１３によって遠隔操作手段５及び可搬型操作手段６の接続状況を自動判別することによって、遠隔操作手段５または可搬型操作手段６によってディジタル形保護継電器本体１の設定および整定を伝送方式の制約無しに実施している。ここで、この伝送方式自動認識装置１３としては、伝送速度、プロトコルなどを自動認識するもので、例えば、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢなど種々の伝送方式を自動認識できるのを使用する。

特に、本実施形態では、遠隔操作手段５側と可搬型操作手段６側の双方に伝送方式自動認識装置１３を実装することで、使用者が伝送速度、全二重/半二重、通信プロトコルの諸設定を意識することなく、ディジタル形保護継電器の操作が可能となる。

（４）第４実施形態
本発明の第４実施形態を図４を参照して説明する。なお、前記図１に示した第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施形態では、本発明における接続切替手段として手動ＬＡＮ切替装置１４を使用し、この手動ＬＡＮ切替装置１４及び内部ＬＡＮ接続線９を介して通信ユニット２と可搬形操作手段用インタフェース３Ａまたは遠隔操作手段用インタフェース３Ｂとを接続している。この場合、本実施形態の手動ＬＡＮ切替装置１４としては、使用者が手動のスイッチを利用してＬＡＮを切り替えたり、遠隔操作手段５や可搬型操作手段６からの操作によりＬＡＮを切り替えるものである。

以上のような構成の本発明の第４実施形態のディジタル形保護継電器においては、内部ＬＡＮ接続線９の電圧レベルなどを検出することで手動ＬＡＮ切替装置１４によって、遠隔操作手段５と通信ユニット２の接続と、可搬形操作手段６と通信ユニット２の接続を切り替えることが可能となる。

（５）第５実施形態
本発明の第５実施形態を図５を参照して説明する。なお、前記図１に示した第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施形態では、前記第４実施形態におけるＬＡＮ切替装置として、リンクを検出して可搬型操作手段６が接続されたことを自動的に検出し、遠隔操作手段５との接続を切るようにした自動ＬＡＮ切替装置１５を使用している。例えば、Ethernet（登録商標）を例とすると、ケーブル接続された場合には「LINKパルス」を検出することで、接続状況と判断する。すなわち、Ethernetの伝送信号は差動伝送であり、「LINKパルス」は周期的に「H/L」を繰返す信号となるので、電圧レベルは「H/L」の繰り返しにより変動するので、接続状況の検出が可能である。

このような構成を有する第５実施形態では、可搬形操作手段用インタフェース３ＡにＬＡＮケーブル７を介して可搬形操作手段６が接続されたときには、自動ＬＡＮ切替装置１５によって可搬形操作手段６とのリンクが確立した状態を確認することで、可搬形操作手段６が接続されたことを判別し、ディジタル形保護継電器本体１内の内部ＬＡＮ接続線９と自動ＬＡＮ切替装置１５と内部接続線８を介して通信ユニット２に接続される経路を、可搬形操作手段６側に切替え、可搬形操作手段６によってディジタル形保護継電器本体１の設定および整定が実施可能となる。特に、本実施形態では、接続の切替が自動的になされるので、使用者に負担をかけることなく、誤操作の心配もない。

（６）第６実施形態
本発明の第６実施形態を図６を参照して説明する。なお、前記図１に示した第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施形態では、接続切替手段として電子スイッチ１６が使用され、この電子スイッチ１６を介して、可搬形操作手段用インタフェース３Ａ及び遠隔操作手段用インタフェース３Ｂが通信ユニット２に接続されている。この場合、電子スイッチ１６は、ＬＡＮケーブル７を介して可搬形操作手段６が接続されたときには、内部接続線８の電圧レベルなどで電子スイッチ１６によって可搬形操作手段６が接続されたことを判別し、ディジタル形保護継電器本体１内の内部接続線８と電子スイッチ１６を介して通信ユニット２に接続される経路を、可搬形操作手段６側に切替えるものである。

以上のような構成の本発明の第６実施形態のディジタル形保護継電器においては、電子スイッチ１６によって、遠隔操作手段５と通信ユニット２の接続と、可搬形操作手段６と通信ユニット２の接続を切り替えることが可能となり、可搬形操作手段６を接続する際に遠隔操作手段５を接続しているＬＡＮケーブル７を取り外すなどの作業を省略することが可能となる。しかも、前記第１実施形態のような手動操作による切り替えに比較して、電子スイッチによる切り替えによれば、使用者が切り替え操作を忘れるおそれもなく、確実に切替が可能である。

なお、本実施形態においては、外部の影響を回避する回路設計（スレッショルドレベル、判定の２重化など）を行うことで、何らかの外部影響により本来の電圧レベル変化でない事象が生じた場合に誤って切り替えられてしまうことを回避する構成とすることが望ましい。前記の実施形態では「電圧レベル」としているが、本発明は、電圧レベル以外での検出による切り替えも包含するものである。

（７）第７実施形態
本発明の第７実施形態を図７を参照して説明する。なお、前記図１に示した第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施形態では、接続切替手段として、電子リレー１７を使用したものである。この電子リレー１７は、内部接続線８の電圧レベルなどで電子リレー１７によって可搬形操作手段６が接続されたことを判別し、ディジタル形保護継電器本体１内の内部接続線８と電子リレー１７を介して通信ユニット２に接続される経路を、可搬形操作手段６側に切替えるものである。

以上のような構成の本発明の第７実施形態のディジタル形保護継電器においては、電子リレー１７によって、遠隔操作手段５と通信ユニット２の接続と、可搬形操作手段６と通信ユニット２の接続を切り替えることが可能となる。なお、この電子リレー１７は、切替回路を「電磁的」に切り替えるものであるが、前記電子スイッチ１６は必ずしも電磁的に切り替えるものではなく、半導体スイッチなどの機械的な接点を有しないスイッチも包含するものである。この電子リレー１７を使用した本実施形態では、他の電子的手段に比較して簡単な構成で済み、装置を安価に製造できる利点がある。

（８）第８実施形態
本発明の第８実施形態を図８を参照して説明する。なお、前記図１に示した第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付し、説明は省略する。

本実施形態では、接続切替手段として、スイッチングハブ１８のような通信制御手段を使用したものである。このスイッチングハブ１８は、可搬形操作手段用インタフェース３ＡにＬＡＮケーブル７を介して可搬形操作手段６が接続されたときに、新たに可搬形操作手段６とのリンクが確立したことの状態を確認することで、可搬形操作手段６が接続されたことを判別するものである。

以上のような構成の本発明の第８実施形態のディジタル形保護継電器においては、スイッチングハブ１８によって、遠隔操作手段５と通信ユニット２の接続と、可搬形操作手段６と通信ユニット２の接続を論理的に独立して確立することが可能となり、可搬形操作手段６を接続する際に遠隔操作手段５を接続しているＬＡＮケーブル７を取り外すなどの作業を省略することが可能となる。

また、遠隔操作手段５とディジタル形保護継電器１内にある通信ユニット２間の通信と、可搬形操作手段６とディジタル形保護継電器１内にある通信ユニット２間の通信を、排他的に切り替えて接続する場合に、例えば、スイッチングハブ１８を用いて論理的に通信データの伝送方向を整理することで、通信データの混色および誤操作を防止することが可能となる。

特に、本実施形態におけるスイッチングハブ１８は、前記インタフェースに直接操作を行う手段が接続されたときにおいても、遠隔操作側のＬＡＮを物理的に切り離すことを行わなくても、それぞれの接続経路が確立されているが、ＭＡＣアドレスの識別により通信データの混色が避けられる。その結果、可搬型操作手段の接続を解除しなくても、遠隔操作手段からの操作が可能となり、使用者が可搬型操作手段の接続解除を失念した場合でも遠隔操作や保守が可能である。

本発明の第１実施形態である接続切替手段付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。 本発明の第２実施形態である切替状態表示装置および接続切替手段付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。 本発明の第３実施形態である伝送方式自動認識装置および接続切替手段付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。 本発明の第４実施形態である手動ＬＡＮ切替装置付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。 本発明の第５実施形態である自動ＬＡＮ切替装置付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。 本発明の第６実施形態である電子スイッチ付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。 本発明の第７実施形態である電子リレー付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。 本発明の第８実施形態であるスイッチングハブ付きディジタル形保護継電器を示すブロック図。

符号の説明

１…ディジタル形保護継電器
２…通信ユニット
３Ａ…インタフェース（可搬形操作手段用）
３Ｂ…インタフェース（遠隔操作手段用）
４…集線装置
５…遠隔操作手段
６…可搬形操作手段
７…ＬＡＮケーブル
８…内部接続線
９…内部ＬＡＮ接続線
１１…接続切替手段
１２…切替状態表示装置
１３…伝送方式自動認識装置
１４…ＬＡＮ切替装置
１５…自動ＬＡＮ切替装置
１６…電子スイッチ
１７…電子リレー
１８…スイッチングハブ

Claims (8)

1. 通信ユニットを本体内に備え、電力系統等の電気量を入力して前記電力系統等の事故を判別するための設定及び整定を汎用のＬＡＮに接続された遠隔操作手段にて遠隔操作するディジタル形保護継電器において、
   前記ディジタル形保護継電器本体内には、本体とこれに接続する可搬型操作手段または遠隔操作手段との間で情報を授受するための通信ユニットが設けられており、
   この通信ユニットは、接続切替手段を介して、本体に設けられた可搬形操作手段用インタフェース及び遠隔操作手段用インタフェースに接続され、
   遠隔運用保守時においては、遠隔操作手段用インタフェースに遠隔操作手段が接続され、この遠隔操作手段が前記接続切替手段を介して通信ユニットに接続され、
   可搬形操作手段用インタフェースに可搬形操作手段が接続されたときには、前記接続切替手段を介して通信ユニットに接続される経路を、前記接続切替手段により可搬形操作手段側に切替え、可搬形操作手段によってディジタル形保護継電器本体の設定および整定が実施可能としたことを特徴とするディジタル形保護継電器。
2. 請求項１に記載のディジタル形保護継電器において、
   前記ディジタル形保護継電器本体に、前記接続切替手段の切替状態の表示装置を設けたことを特徴とするディジタル形保護継電器。
3. 請求項１に記載のディジタル形保護継電器において、
   前記接続切替手段と前記各インタフェースの片方あるいは両方の間に、その伝送方式を自動認識する伝送方式自動認識装置を設けたことを特徴とするディジタル形保護継電器。
4. 請求項１に記載のディジタル形保護継電器において、
   前記接続切替手段として、使用者の手動操作により切替を行う手動ＬＡＮ切り替え装置を使用したことを特徴とするディジタル形保護継電器。
5. 請求項１に記載のディジタル形保護継電器において、
   前記接続切替手段として、可搬型操作手段の接続を検出して切り替え動作を行う自動ＬＡＮ切り替え装置を使用したことを特徴とするディジタル形保護継電器。
6. 請求項１に記載のディジタル形保護継電器において、
   前記接続切替手段として、可搬型操作手段の接続を検出して切り替え動作を行う電子スイッチを使用したことを特徴とするディジタル形保護継電器。
7. 請求項１に記載のディジタル形保護継電器において、
   前記接続切替手段として、可搬型操作手段の接続を検出して切り替え動作を行う電子リレーを使用したことを特徴とするディジタル形保護継電器。
8. 請求項１に記載のディジタル形保護継電器において、
   前記接続切替手段として、可搬型操作手段を接続した場合に、遠隔操作手段を物理的に切り離すことを行わなくても、それぞれの操作手段の接続経路が確立されている通信制御手段を使用したことを特徴とするディジタル形保護継電器。

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