JP2007312508A

JP2007312508A - ディジタル過電流保護継電器システム

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Publication number: JP2007312508A
Application number: JP2006139058A
Authority: JP
Inventors: Kiyozumi Ideta; 清純出田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2007-11-29
Anticipated expiration: 2026-05-18
Also published as: JP4573802B2

Abstract

【課題】任意に描いた動作時間曲線で動作するディジタル過電流保護継電器システムを実現し、更にはデータ化の具体的手段を実現する。
【解決手段】過電流保護継電器の動作特性を決める動作時間特性曲線図を入力する曲線図入力手段６０と、この曲線図入力手段で入力された曲線を電流の大きさに対する動作時間相当データに変換するデータ化手段６１と、このデータ化手段でデータ化されたデータを記録する記憶手段６３とを備えたディジタル過電流保護継電器システムであって、前記電流の大きさに対する動作時間相当データとして、前記動作時間特性曲線図により定まる前記電流の大きさ毎の動作時間に対応するカウンタ値に変換したデータを前記記憶手段に記録し、当該記憶手段に記録されたデータから、入力過電流に対応するカウンタ値を検索し、当該入力過電流に対応するカウンタ値をカウントすることで当該入力過電流に対する所定動作時間で動作する。
【選択図】図９

Description

この発明は、電力系統の故障の検出と除去、故障範囲の局限化を行うために、電力系統からの入力電気量を常時監視している保護継電器のうち、ディジタル形の過電流保護継電器システムに関するものである。

保護継電器は、事故発生時には、迅速かつ停電が最小区間となるよう事故を除去しなければならず、機器間で保護協調を行わなければならない。従来の保護継電器では、保護協調のための動作時間特性曲線は、あらかじめ保護継電器が備えている複数の動作時間特性式から選択し、動作時間倍率などのパラメータを設定することで実現している。

動作時間曲線を式ではなく、入力電流とサンプリング周期毎に加算するカウンタ値で構成されるデータテーブルにて実現している保護継電器において、データテーブルは入力電流の刻み幅は均等であり、それぞれに対してカウンタ値が設定されている。

特開平６−２２４３８号公報（図１及び段落番号［００２６］）特開昭５５−２６０１４号公報（図４およびその説明）

保護継電器の保護協調を行う場合、協調をとる相手となる保護継電器やヒューズなどの動作時間特性曲線によっては、保護継電器が備えている複数の動作時間特性式ではうまく協調設定できないケースがある。また、インラッシュ対策などで、動作時間特性曲線を特性式にはないような曲線で実現したいケースもある。

その解決策として、特許文献１では、『任意の動作時間特性曲線図を入力する曲線図入力手段と、この曲線図入力手段で入力された曲線をデータ化するデータ化手段と、このデータ化手段でデータ化されたデータを取り込む入力手段と、この入力手段で取り込んだデータを記録する記憶手段とを具備した』保護継電器について記載されている。

特許文献１の考え方を用いれば、保護協調を行うために最適な動作時間曲線をパソコン等の曲線図入力手段に入力し、データ化して、それを保護継電器に取り込むことで、保護協調を容易に行える保護継電器を実現することができるが、具体的なデータ化の方法についての記載がなく、データ化手段の実現方法が不明である。

また、特許文献１に記載されている方法によって、データ化手段でデータ化されたデータを保護継電器に取り込んで保護継電器を動作させても、通常は保護継電器のアナログ回路や補助リレーの応答時間等によって、実際の動作時間には誤差が発生する。

データによって動作時間曲線を実現することについては、特許文献２に記載があるが、この方法では入力電流の刻み幅が一定であり、動作時間の変化がほとんどないような大電流領域など、刻み幅を細かくする必要がない部分についても大量のデータを持つことになるため、必要なメモリ容量が大きくなるという問題がある。

この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、その主たる目的は、保護協調を取り易くするため、任意に描いた動作時間曲線で動作するディジタル過電流保護継電器システムを実現することにあり、更には、データ化の具体的手段の実現にある。
また、他の発明の目的は、補正手段によってデータの精度を上げ、動作時間誤差の小さいディジタル過電流保護継電器システムを実現し、さらにデータを保存しておくメモリ容量を節約でき、低コスト化が図れるディジタル過電流保護継電器システムを提供することにある。

この発明に係るディジタル過電流保護継電器システムは、過電流保護継電器の動作特性を決める動作時間特性曲線図を入力する曲線図入力手段と、この曲線図入力手段で入力された曲線を電流の大きさに対する動作時間相当データに変換するデータ化手段と、このデータ化手段でデータ化されたデータを記録する記憶手段とを備えたディジタル過電流保護継電器システムであって、前記電流の大きさに対する動作時間相当データとして、前記動作時間特性曲線図により定まる前記電流の大きさ毎の動作時間に対応するカウンタ値に変換したデータを前記記憶手段に記録し、当該記憶手段に記録されたデータを、入力過電流と比較して、入力過電流に対応する当該記憶手段に記録のカウンタ値をカウントすることで当該入力過電流に対する所定動作時間で動作するディジタル過電流保護継電器システムものである。

この発明は、過電流保護継電器の動作特性を決める動作時間特性曲線図を入力する曲線図入力手段と、この曲線図入力手段で入力された曲線を電流の大きさに対する動作時間相当データに変換するデータ化手段と、このデータ化手段でデータ化されたデータを記録する記憶手段とを備えたディジタル過電流保護継電器システムであって、前記電流の大きさに対する動作時間相当データとして、前記動作時間特性曲線図により定まる前記電流の大きさ毎の動作時間に対応するカウンタ値に変換したデータを前記記憶手段に記録し、当該記憶手段に記録されたデータから、入力過電流に対応するカウンタ値を検索し、入力過電流に対応する当該記憶手段に記録のカウンタ値をカウントすることで当該入力過電流に対する所定動作時間で動作するディジタル過電流保護継電器システムとしたので、保護協調を取り易くするため任意に描いた動作時間曲線で動作するディジタル過電流保護継電器システムを、データ化の具体的手段を実現することで、実現できる効果がある。

実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図５により説明する。図１はシステム構成の一例を示すブロック図、図２は曲線図入力手段より入力する動作時間曲線の一例を示す図、図３は曲線図入力手段より入力する際の制限事項の事例を示す図、図４は動作時間曲線からデータ化する際のデータ化方法の説明図、図５は曲線図入力手段の例としてパソコンを使用したときの一例を示す概念図である。なお、各図中、同一符合は同一部分を示す。

図１は特許文献１に記載の図１と同じシステム構成図であり、特許文献１に記載の図１と同様に、本実施の形態１のディジタル過電流保護継電器システムは、Ｒ相整流・平滑回路などを有するＲ相アナログフィルター回路２１と、Ｔ相整流・平滑回路などを有するＴ相アナログフィルター回路２２と、リレーの演算機能部であるマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略記する）２３と、制定回路24-26と、出力回路２７と、表示器２８と、Ａ／Ｄ変換回路３３と、曲線入力手段６０と、データ化手段６１と、入力手段６２と、記憶手段６３とで構成されている。ディジタル保護継電器６は、Ｒ相整流・平滑回路などを有するＲ相アナログフィルター回路２１と、Ｔ相整流・平滑回路などを有するＴ相アナログフィルター回路２２と、リレーの演算機能部であるマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略記する）２３と、制定回路24-26と、出力回路２７と、表示器２８と、Ａ／Ｄ変換回路３３と、入力手段６２と、記憶手段６３とで構成されている。曲線入力手段６０とデータ化手段６１とディジタル保護継電器６内に設けてもよいし、接続ケーブルやネットワークを介してディジタル保護継電器６に接続してもよい。

Ｒ相整流・平滑回路などを有するＲ相アナログフィルター回路２１、Ｔ相整流・平滑回路などを有するＴ相アナログフィルター回路２２、リレーの演算機能部であるマイクロコンピュータ（以下「マイコン」と略記する）２３、制定回路24-26と、出力回路２７、表示器２８、Ａ／Ｄ変換回路３３、曲線入力手段６０、入力手段６２、記憶手段６３、ディジタル保護継電器６の機能は、特許文献１と同じであるので、その説明は省略する。
また、図１は本発明を適用するシステム構成の一例であり、本発明は、例えば、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の３相入力形過電流継電器に対しても、Ｒ相のみしかない単相入力形過電流継電器に対しても適用できる。

本実施の形態ではデータ化手段６１の具体的な方法について記述する。曲線図入力手段６０に対して、図２のように動作時間曲線を描く。動作時間曲線の横軸は入力電流（動作電流整定値に対する入力電流の割合）であり、縦軸は動作時間を表す。ここでの制約条件は、次のとおりである。
１．動作電流、動作時間は規定された範囲内であること
極端に長い動作時間や、継電器を動作されるために最低必要な時間より短い時間は設定できない。また、動作電流整定値に対する入力電流の割合が非常に大きいところでは設定できず、一定レベル以上（通常2000%）の電流では動作時間固定となる。ただし、これらの制約があっても通常の保護協調においては十分に設定が可能である。
２．ある入力電流に対して、図３のように複数の動作時間をもつような曲線は設定できない。
３．動作時間曲線は直線でもいいが、連続すること。

曲線図入力手段６０によって描いた動作時間曲線に対して、データ化手段６１において、下記の要領でデータテーブルを作成する。
（１）描いた動作時間曲線をもとに、入力電流値をある間隔で、各電流値に対する動作時間を出す。
例：入力電流 200% → 動作時間 0.20s
202% → 動作時間 0.18s
204% → 動作時間 0.17s など
（２）図４のように、各電流値と動作時間から下記のようにデータ（カウンタ値）を算出する。
最大カウンタ値を決めておく（Aとする）→このカウンタ値になったら保護継電器動作
保護継電器内部での演算周期をSTとする。
→例：定格50Hzで電気角30°周期で演算を行う保護継電器の場合、
ST＝１／(50×12)
入力電流と動作時間が、電流Iに対して、動作時間Tとする。
K＝A×ST／T となるようなKを計算する。
→演算毎にKを加算し、T後にAとなるようにK（カウンタ値）を設定する。
保護継電器動作までに、入力電流が変化しても、その変化に応じて適切な動作時間で動作する。
以上のカウンタ値(K)を、動作時間曲線の入力電流範囲での各入力電流値に対して計算し、Kのデータテーブルを作成する。計算過程において複雑な処理は不要なために、データ化手段はパソコン等でなくても、例えば、保護継電器自体に備えることもできる。

データ化手段６１にて作成されたデータテーブルを、保護継電器のデータ入力手段６２を介して、保護継電器に取り込む。保護継電器自体に、曲線図入力手段とデータ化手段を備えることも可能であり、この場合は、データ取り込みの必要はない。

データ化手段にて作成されたデータテーブルを取り込んだ保護継電器は、そのデータテーブルを保護継電器に内蔵されている不揮発性メモリ（記憶手段６３）に保存する。

保護継電器は下記の要領で演算を行う。
演算周期毎に動作電流整定値に対する入力電流の割合を計算する。
入力電流の割合が１を超える場合、入力電流とデータテーブルの照合を行い、入力電流に対応したカウンタ値Kを検索する
カウンタ値Kが決まれば、その値を演算毎に加算していく
加算したカウンタ値Kが、最大カウンタ値Aを超えれば、保護継電器は動作とする。

曲線図入力手段とデータ化手段の例としてパソコンが挙げられる。パソコン用ツールで、画面上で動作時間曲線を自由に描けるようにし、パソコンの処理で動作時間曲線からデータ化の計算を行うものを作成する。図５のようにパソコンのRS232Cなどの通信ポートと、保護継電器を接続し、パソコンのデータを保護継電器に送信する。曲線図入力手段とデータ化手段の方法としては、パソコン以外のものでもよいし、保護継電器自体にその機能を内蔵させることも可能である。

本実施の形態１は、前述のように、任意に設定した動作時間曲線で保護継電器を動作させるために、特許文献１に記載された曲線図入力手段６０とデータ化手段６１とを有し、データ化手段は簡単な変換式によってデータを作成できるディジタル過電流保護継電器システムであり、また、換言すれば、過電流保護継電器の動作特性を決める動作時間特性曲線図を入力する曲線図入力手段６０と、この曲線図入力手段で入力された曲線を電流の大きさに対する動作時間相当データに変換するデータ化手段６１と、このデータ化手段でデータ化されたデータを記録する記憶手段６３とを備えたディジタル過電流保護継電器システムであって、前記電流の大きさに対する動作時間相当データとして、前記動作時間特性曲線図により定まる前記電流の大きさ毎の動作時間に対応するカウンタ値に変換したデータを前記記憶手段に記録し、当該記憶手段に記録されたデータから、入力過電流に対応するカウンタ値を検索し、入力過電流に対応する当該記憶手段に記録のカウンタ値をカウントすることで当該入力過電流に対する所定動作時間で動作するディジタル過電流保護継電器システムである。従って、保護協調を取り易くするため任意に描いた動作時間曲線で動作するディジタル過電流保護継電器システムを、データ化の具体的手段を実現することで、実現できる。

実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を、図６〜図８によって説明する。図６はシステム構成の他の一例を示すブロック図、図７はデータテーブルの補正の仕方の一例を流れ図で示す図、図８は動作時間測定外のデータテーブルの補正方法の事例を示す図である。なお、図１〜図８において、同一又は相当部分には同一符号を付してある。

本実施の形態２は、動作時間入力手段１０１とデータ補正手段１０３とを備えている。実施の形態１によって作成されたデータテーブルを保護継電器に取り込み、任意の動作時間曲線に従って動作する保護継電器を製作する。この保護継電器に電流を流して、実際に動作時間を測定した場合、曲線図入力手段に描いた動作時間曲線とは、多少異なる動作時間となることが多い。それは、保護継電器のアナログ回路や補助リレーの応答時間があり、またディジタル演算には複数のサンプリングデータが必要であり、データの変化がディジタル演算結果に反映されるのに時間を要するためである。

この動作時間の誤差を小さくするために、動作時間入力手段１０１とデータ補正手段１０３によってデータの補正を行う。実施の形態１によって作成されたデータテーブルを取り込んだ保護継電器について、入力電流を変化させて、そのときの動作時間を測定する。入力電流はデータテーブルを構成する入力電流パターン全てではなく、数ポイントのみ測定する。測定ポイントは保護継電器の規格で定められている管理点が一つの基準であるが、詳細に測定すれば精度を高めることができる。

測定した入力電流値と動作時間を、動作時間入力手段１０１より入力する。入力された入力電流値と動作時間（実測値）、および、曲線図入力手段より入力された動作時間曲線（理論値）から、データ補正手段１０３によって以下の手順でデータの補正を行い、データテーブルを再作成する。

動作時間曲線に対し、ある入力電流I1での動作時間をT1とする。実施の形態１において曲線図入力手段とデータ化手段から作成したデータテーブルの、入力電流I1でのカウンタ値をK1とする。また、データテーブルを取り込んだ保護継電器に対し、実際に電流I1を入力し、動作時間を測定したとき、その動作時間をT´1とする。また、T´1−T1＝△T1とする。
演算毎にK1を加算して、T1後にAとなるようにK1を設定したが、動作時間を補正するためには、演算毎にK´1を加算して、T1−△T1後にAとなるようにK´１を決める必要がある。
K´１＝A×ST／（T1−△T1）＝A×ST／（2×T1−T´1）
T1とAは実施の形態1でデータテーブルを作成したときの値であり、T´1は測定値である。図７のように実施の形態1で作成したデータテーブルをK´1に置き換えることで、より動作時間精度の高い保護継電器を得ることができる。

データテーブル上の全ての入力電流値について動作時間を測定して補正を行うのは非現実的であり、ポイントのみカウンタ値の補正を行う。他のデータについては、補正を行ったカウンタ値の補正率を計算し、その補正率を用いて、動作時間の測定を行っていないデータについても補正を行う。

データテーブルのうち、入力電流I1のデータについて、カウンタ値をK1からK´1に補正したとする。同じように入力電流I2のデータについて、カウンタ値をK2からK´2に補正したとする。動作時間を測定していない入力電流をI3とすると、I1＜I3＜I2を満たす場合、次の方法で補正を行う。
（１）K´1／K1＝α１、K´2／K2＝α2とする
（２）I3での補正分をα3とすると
α3＝｛（α2−α1）／（I2−I1）｝×I3 ＋｛（α1×I2−α2×I1）／（I2−I1）｝
・図８のように（I1、α1）、（I2、α2）を結ぶ直線において、I3のときのαを導出する。
（３）I3における元のカウンタ値K3は α3×K3＝K´3 に補正する。
（４）同様に他の補正していないデータに対しても補正を行う。
（５）I1＜I3＜I2となるI1またはI2に相当する動作時間の測定データがない場合は、
I1＜I3の場合は簡易的にα3=α1として、K3×α1＝K´3とする。
I3＜I2の場合は簡易的にα3=α2として、K3×α2＝K´3とする。

以上のようにデータ補正手段１０３によって、カウンタ値のデータテーブル全てに対して補正を行い、再度保護継電器に取り込む。アナログ回路や補助リレーの応答時間分を考慮したデータテーブルを作成できるため、保護継電器は描いた動作曲線により近い動作時間で動作することができる。

本実施の形態２は、前述のように、任意に設定した動作時間曲線図から作成したデータを取り込むことで、任意に設定した動作時間曲線で動作するようにした保護継電器について、保護継電器の動作時間を測定し、その動作時間データを入力して、データの補正を行い、補正後のデータを保護継電器に再度取り込み、保護継電器の動作時間の誤差を小さくできるディジタル過電流保護継電器システムであり、また、換言すれば、過電流に対する保護継電器実動作時間を測定し、その実動作時間に対応したカウンタ値に補正されたカウンタ値が前記記憶手段に記録されるディジタル過電流保護継電器システムである。従って、補正手段によってデータの精度を上げ、動作時間誤差の小さいディジタル過電流保護継電器システムを実現できる。

実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を、システム構成の更に他の一例をブロック図で示す図９によって説明する。

本実施の形態３では、曲線図入力手段６０、データ化手段６１の他にデータ化手段選択部１０２を備えている。データ化手段６１は複数61-1，61-2，・・・あるものとし、動作時間入力手段１０１とデータ補正手段１０３は必要に応じて備えるものとする。
実施の形態１および実施の形態２では、データテーブルはデータ化手段６１によって、一意的にデータテーブルを作成した。このとき、データテーブルの入力電流の刻み幅は一定であり、動作電流曲線の勾配が急でデータテーブルのカウンタ値の変化が大きい領域であっても、動作電流曲線の勾配が緩やかでデータテーブルのカウンタ値が同じような値が続く領域であっても、一定の入力電流範囲に対しては同じだけのデータ量となり、保護継電器が必要とするメモリ容量（記憶手段６３）も同じようになる。

しかしながら、保護継電器のハードウェア構成によっては、メモリ容量を節約しなければならないケースがある。またメモリ容量の節約は、保護継電器自体のコスト削減にもつながる。

メモリ容量が限られている場合など、データ化手段を変更したいケースのために、データ化手段選択部１０２を追加し、複数のデータ化手段61-1，61-2，・・・から保護継電器のメモリ容量や動作曲線の特徴から最適なデータ化手段を選択できるようにすることで、メモリ容量の節約が可能であり、ひいてはディジタル保護継電器、ディジタル保護継電器システム自体のコスト削減が可能となる。

本実施の形態３は、前述のように、任意に設定した動作時間曲線からデータを作成するときに、そのデータ作成手段を選択でき、保護継電器のメモリ容量、要求精度にあったデータを作成できるようにしたものであり、換言すれば、データ化データ量が異なる複数個のデータ化手段が設けられ、これら複数個のデータ化手段がデータ化手段選択部によって選択され、当該選択されたデータ化手段でデータ化されたデータが前記記憶手段に記録されるディジタル過電流保護継電器システムとしてある。従って、メモリ容量の節約が可能であり、ひいてはディジタル保護継電器、ディジタル保護継電器システム自体のコスト削減が可能となる。

実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を、データ容量削減方法の事例を示す図１０よって説明する。

一般的に動作時間曲線は入力電流が大きいほど動作時間は短く、また、入力電流が大きいほど曲線の勾配が緩やかになる。データテーブルの入力電流の刻み幅が一定だとすると、動作曲線の勾配が緩やかな領域においては、各入力電流におけるカウンタ値の変化が小さい。このような領域においては、データテーブルの入力電流の刻み幅を大きくしても、カウンタ値はほとんど変化しないために、データテーブルにない入力電流においても動作時間の誤差は小さい。

したがって、動作曲線の勾配が緩やかな領域においては、データテーブルの入力電流の刻み幅を大きくすることができる。
本実施の形態４では、図１０に例示してあるように、入力電流が大きくなるほど、データテーブルの入力電流の刻み幅を大きくなるようにデータテーブルを作成する。例えば、図１０のように、入力電流が２００％の領域では入力電流の刻み幅は２００％，２１０％，２２０％，・・・と１０％刻みであるのに対し、入力電流が１５００％の領域では入力電流の刻み幅は１５００％，１５５０％，１６００％，・・・と５０％刻みとしてある。
この結果、データテーブルのサイズを小さくし、ディジタル保護継電器６の内部メモリ（記憶手段６３）の容量を小さくでき、コストを削減することができる。データテーブルの作成指針としては、例えば、入力電流と刻み幅を比例関係にしたり、指数関数的に刻み幅を大きくすることも考えられ、複雑な処理なく、データテーブルを作成できるため、データ化手段をディジタル保護継電器６に取り込むことも可能である。

本実施の形態４は、前述のように、任意に設定した動作時間曲線から作成するデータについて、大電流領域など入力電流に対する動作時間の変化量が小さい領域については、入力電流の刻み幅を大きくすることで、作成されるデータの容量を小さくできるものであり、換言すれば、或る刻み幅での複数の電流の各々が前記動作時間相当の前記カウンタ値に変換され、しかも前記動作時間特性曲線における動作時間の変化量が小さい領域については、前記刻み幅を大きくするディジタル過電流保護継電器システムとしたものである。従って、データテーブルのサイズを小さくし、ディジタル保護継電器６の内部メモリ（記憶手段６３）の容量を小さくでき、コストを削減することができる。

実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を、データ容量削減方法の事例を示す図１１によって説明する。

前述の実施の形態４では、入力電流の大きさだけで刻み幅を決めることにしたが、実際の動作時間曲線は勾配の変化は多種多様である。入力電流が小さい領域で勾配が緩やかになり、それ以上入力電流が大きくなっても動作時間がほとんど変化しない場合（図１１内の（ａ）を参照）や、入力電流が大きくなっても動作時間の変化が大きい場合（図１１内の（ｂ）を参照）などがある。このとき、実施の形態４によるデータ化では、ある入力電流で誤差が大きくなるなどの問題があるため、本実施の形態５では、次の指針に基づいてデータを作成することにするものである。

任意の入力電流Ｉ１のときの動作時間をＴ１とし、任意の入力電流Ｉ２のときの動作時間をＴ２とする。ここでは、（Ｉ１、Ｔ１）、（Ｉ２、Ｔ２）、（Ｉ１、Ｔ２）で構成される三角形の面積が常に一定になるように入力電流の刻み幅を決定することにする。この刻み幅で入力電流とカウンタ値のテーブルを作成する。動作時間の変化が大きいところでは、入力電流の刻み幅を小さくでき、動作時間の変化が小さいところでは、入力電流の刻み幅を大きくできる。この結果、データテーブル以外の入力電流での誤差を維持しながら、データテーブルのサイズを小さくして、ディジタル保護継電器６の内部メモリ（記憶手段６３）の容量を小さくできる。

前述のように、本実施の形態５は、任意に設定した動作時間曲線から作成するデータについて、動作時間曲線による面積が均等になるように入力電流の刻み幅を設定してデータを作成することで、精度を確保しつつ作成されるデータの容量を小さくできるものであり、換言すれば、前記或る刻み幅での複数の電流と前記動作時間特性曲線との間の各々の面積をほぼ均等にしたディジタル過電流保護継電器システムである。

実施の形態６．
以下、この発明の実施の形態６を、システム構成の更に他の一例をブロック図で示す図１２によって説明する。

本実施の形態６においては、適用するデータテーブルを選択するための、動作曲線選択手段１０４を設ける。前述の実施の形態１〜５において説明した方法で、任意の動作時間曲線からデータテーブルを作成する。ディジタル保護継電器６の記憶手段６３には、複数のデータテーブルを記憶できるようにしておき、ディジタル保護継電器が導入される系統や他の機器によって、適した動作曲線を選択できるようにする。

選択する動作時間曲線は、曲線図入力手段６０によって入力された任意の動作時間曲線から作成されたデータテーブルによるものであっても、規格等で定められている特性式に基づくものをあらかじめデータテーブルとして記憶させておいてもよい。また、任意に描いた動作時間曲線は、実際に曲線を確認しながらでなければ分かりにくいので、データテーブルをグラフ化したものを表示させる手段を設けるとよい。

前述のように、本実施の形態６は、任意に設定した動作時間曲線で動作する保護継電器を実現するために作成されたデータについて、複数のデータを取り込み保存しておき、設定変更だけで動作時間曲線を切り替えることができるものであり、換言すれば、異なる動作時間の複数の動作時間特性曲線の各々に対応した動作時間相当データを前記記憶手段に記憶しておき、これら複数の動作時間特性曲線の各々に対応した動作時間相当データが選択的に使用されるディジタル過電流保護継電器システムである。

実施の形態７．
以下、この発明の実施の形態７を、動作時間特性曲線の組合せを行う事例を示す図１３によって説明する。

任意に動作時間曲線を設定するときに、自由に描くだけでなく、曲線全体または一部を規格にあるような標準の動作特性式で設定したいケースも多い。また、保護協調とる他の機器の特性式が分かっているときなど、自由に描くよりも標準の動作特性式から選択した方が設定が容易に行えるケースもある。

曲線入力手段６０において、自由に動作曲線を入力できる機能に対して、あらかじめ用意された特性式を選択して、曲線全体または一部を組み合わせることができるようにする。図１３は曲線の一部を特性式に従って実現できるようにした例を示すものである。この組み合わされた動作時間曲線からデータテーブルを作成し、ディジタル保護継電器６に取り込むようにする。

前述のように、本実施の形態７は、任意に動作時間曲線を設定するときに、自由に描いた曲線のみでなく、あらかじめ用意された動作時間曲線式との組合せによって、動作時間曲線を設定し、それをもとにデータ化を行うものであり、換言すれば、動作時間特性曲線が複数の動作時間特性曲線を組み合わせて構成され、当該複数の動作時間特性曲線を組み合わせて構成された動作時間特性曲線を電流の大きさに対する動作時間相当データに変換して前記記憶手段に記録するディジタル過電流保護継電器システムであり、更に、換言すれば、前記複数の動作時間特性曲線のうちの一の動作時間特性曲線は前記曲線図入力手段で任意に描かれた動作時間特性曲線であり、前記複数の動作時間特性曲線のうちの他の一の動作時間特性曲線は予め用意された動作時間曲線式による動作時間特性曲線であるディジタル過電流保護継電器システムである。

この発明の実施の形態１を示す図で、システム構成の一例を示すブロック図である。この発明の実施の形態１を示す図で、曲線図入力手段より入力する動作時間曲線の一例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、曲線図入力手段より入力する際の制限事項の事例を示す図である。この発明の実施の形態１を示す図で、動作時間曲線からデータ化する際のデータ化方法の説明図である。この発明の実施の形態１を示す図で、曲線図入力手段の例としてパソコンを使用したときの一例を示す概念図である。この発明の実施の形態２を示す図で、システム構成の他の一例を示すブロック図である。この発明の実施の形態２を示す図で、データテーブルの補正の仕方の一例を流れ図で示す図である。この発明の実施の形態２を示す図で、動作時間測定外のデータテーブルの補正方法の事例を示す図である。この発明の実施の形態３を示す図で、システム構成の更に他の一例を示すブロック図である。この発明の実施の形態４を示す図で、データ容量削減方法の事例を示す図である。この発明の実施の形態５を示す図で、データ容量削減方法の事例を示す図である。この発明の実施の形態６を示す図で、システム構成の更に他の一例を示すブロック図である。この発明の実施の形態７を示す図で、動作時間特性曲線の組合せを行う事例を示す図である。

符号の説明

６ディジタル保護継電器、
２１Ｒ相アナログフィルター回路、
２２Ｔ相アナログフィルター回路、
２３マイクロコンピュータ（マイコン）、
24-26 制定回路、
２７出力回路、
２８表示器、
３３Ａ／Ｄ変換回路、
６０曲線図入力手段、
６１データ化手段、
６２入力手段、
６３記憶手段、
６１−１，６１−２データ化手段、
１０１動作時間入力手段、
１０２データ化手段選択部、
１０３データ補正手段、
１０４動作曲線選択手段。

Claims

過電流保護継電器の動作特性を決める動作時間特性曲線図を入力する曲線図入力手段と、この曲線図入力手段で入力された曲線を電流の大きさに対する動作時間相当データに変換するデータ化手段と、このデータ化手段でデータ化されたデータを記録する記憶手段とを備えたディジタル過電流保護継電器システムであって、前記電流の大きさに対する動作時間相当データとして、前記動作時間特性曲線図により定まる前記電流の大きさ毎の動作時間に対応するカウンタ値に変換したデータを前記記憶手段に記録し、当該記憶手段に記録されたデータから、入力過電流に対応するカウンタ値を検索し、入力過電流に対応する当該記憶手段に記録のカウンタ値をカウントすることで当該入力過電流に対する所定動作時間で動作するディジタル過電流保護継電器システム。
請求項１に記載のディジタル過電流保護継電器システムにおいて、過電流に対する保護継電器実動作時間を測定し、その実動作時間に対応したカウンタ値に補正されたカウンタ値が前記記憶手段に記録されることを特徴とするディジタル過電流保護継電器システム。
請求項１または請求項２に記載のディジタル過電流保護継電器システムにおいて、データ化データ量が異なる複数個のデータ化手段が設けられ、これら複数個のデータ化手段がデータ化手段選択部によって選択され、当該選択されたデータ化手段でデータ化されたデータが前記記憶手段に記録されることを特徴とするディジタル過電流保護継電器システム。
請求項１〜請求項３の何れか一に記載のディジタル過電流保護継電器システムにおいて、或る刻み幅での複数の電流の各々が前記動作時間相当の前記カウンタ値に変換され、しかも前記動作時間特性曲線における動作時間の変化量が小さい領域については、前記刻み幅を大きくすることを特徴とするディジタル過電流保護継電器システム。
請求項４に記載のディジタル過電流保護継電器システムにおいて、前記或る刻み幅での複数の電流と前記動作時間特性曲線との間の各々の面積をほぼ均等にしたことを特徴とするディジタル過電流保護継電器システム。
請求項１〜請求項５の何れか一に記載のディジタル過電流保護継電器システムにおいて、異なる動作時間の複数の動作時間特性曲線の各々に対応した動作時間相当データを前記記憶手段に記憶しておき、これら複数の動作時間特性曲線の各々に対応した動作時間相当データが選択的に使用されることを特徴とするディジタル過電流保護継電器システム。
請求項６に記載のディジタル過電流保護継電器システムにおいて、動作時間特性曲線が複数の動作時間特性曲線を組み合わせて構成され、当該複数の動作時間特性曲線を組み合わせて構成された動作時間特性曲線を電流の大きさに対する動作時間相当データに変換して前記記憶手段に記録することを特徴とするディジタル過電流保護継電器システム。
請求項７に記載のディジタル過電流保護継電器システムにおいて、前記複数の動作時間特性曲線のうちの一の動作時間特性曲線は前記曲線図入力手段で任意に描かれた動作時間特性曲線であり、前記複数の動作時間特性曲線のうちの他の一の動作時間特性曲線は予め用意された動作時間曲線式による動作時間特性曲線であることを特徴とするディジタル過電流保護継電器システム。