JP2010272453A - Synchronization test system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、複数の交流電力系統を分離・接続する遮断器を複数台用いた同期検定システムに関する。 The present invention relates to a synchronous verification system using a plurality of circuit breakers that separate and connect a plurality of AC power systems.
1960年代後半からの都市の過密化および電力需要の急激な伸びに呼応し、変電設備における開閉機器は空気絶縁方式からSF6ガス絶縁方式へ転換し、現在は後者が主流となっている。SG6ガス絶縁方式の開閉機器はGIS(Gas Insulated Switchgear,ガス絶縁開閉装置)と呼ばれている。 In response to the overcrowding of cities and the rapid increase in power demand since the latter half of the 1960s, switchgears in substations have switched from air insulation to SF6 gas insulation, and the latter is the mainstream now. The SG6 gas insulated switchgear is called GIS (Gas Insulated Switchgear).
この電力用GISの遮断器の投入制御において、遮断器両側の電圧を参照して電圧振幅、位相、周波数がある設定範囲となったタイミングで遮断器を投入する同期検定システムは、電力系統に擾乱を与えることなく遮断器を投入する一般的な方法として従来から提案され、実用されている(特許文献1参照)。 In this power GIS circuit breaker switching control, the synchronous verification system that loads the circuit breaker when the voltage amplitude, phase, and frequency are within a certain setting range with reference to the voltage on both sides of the circuit breaker Conventionally, it has been proposed and put into practical use as a general method for introducing a circuit breaker without giving any (see Patent Document 1).
従来技術では、同期検定用装置(シンクロチェックリレー)を含む同期回路を実装した盤を制御室に設置して同期検定を行ない、遮断器への投入指令信号を出力している。このような従来の同期検定システムでは、GIS制御盤から制御室に対して遮断器両側の電圧信号を出力し、制御室からGIS制御盤に対して電圧信号が同期するタイミングに合わせて遮断器投入指令信号が出力され、その指令信号により遮断器を投入している。 In the prior art, a panel on which a synchronization circuit including a synchronization verification device (synchronous check relay) is mounted is installed in the control room to perform synchronization verification, and output a closing command signal to the circuit breaker. In such a conventional synchronous verification system, the voltage signal on both sides of the circuit breaker is output from the GIS control panel to the control room, and the circuit breaker is turned on at the timing when the voltage signal is synchronized from the control room to the GIS control panel A command signal is output, and the circuit breaker is turned on by the command signal.
また、海外の変電所向けのGISでは、GIS制御盤に同期検定装置が実装される例もあるが、この場合でも遮断器本体と遮断器の同期検定装置は1対1の対応であり、遮断器1台に対して専用のGIS制御盤に同期検定装置が1台実装されて同期検定回路を構成していた。 In some cases, GIS for overseas substations is equipped with a synchronous verification device on the GIS control panel, but in this case, the synchronous verification device for the circuit breaker body and the circuit breaker has a one-to-one correspondence. One synchronization verification device is mounted on a dedicated GIS control panel for one unit to constitute a synchronization verification circuit.
図4は、従来技術による遮断器投入制御の同期検定システム構成図である。 FIG. 4 is a block diagram of a synchronous verification system for circuit breaker closing control according to the prior art.
図4で、並列2系統の主回路100が、断路器111および断路器112をそれぞれ介して一つの遮断器110により接続されている。遮断器110は、計器用変圧器切離し装置(VT−ID)169を経て計器用変圧器(VT)125、計器用変圧器二次保護用遮断器126に順次接続されている。計器用変圧器二次保護用遮断器(MCCB)126はさらに、信号線211を経て、第1のGIS制御盤200aを通り、第1の制御室500a内の第1の制御盤501aの同期検定用電圧取り込み部に接続されている。
In FIG. 4, two parallel
第1のGIS制御盤200a内に補助継電器302、この補助継電器302のa接点303、このa接点で駆動される遮断器投入コイル301が配置されている。第1のGIS制御盤200a内を通る信号線201、202は、第2のGIS制御盤200bにも接続されている。
In the first
第1のGIS制御盤200a内で、信号線201および202はそれぞれ接点701,702を経て信号線210に接続され、さらに、第1の制御室500a内の第1の制御盤501aの同期検定用電圧取り込み部に接続されている。
In the first
並列2系統の主回路100の一方はさらに、計器用変圧器切離し装置161、計器用変圧器125a、計器用変圧器二次保護用遮断器126aを経て、第2のGIS制御盤200b内で信号線201に接続されている。同様に、主回路100の他方は、計器用変圧器切離し装置162、計器用変圧器126b、計器用変圧器二次保護用遮断器126bを経て、第2のGIS制御盤200b内で信号線202に接続されている。
One of the two parallel
第2のGIS制御盤200b内には、第1のGIS制御盤200aと同様に、補助継電器302、a接点303、遮断器投入コイル301が配置されている。
In the second
第2のGIS制御盤200bは、図4に示すように、第2の制御室500b内の第2の制御盤501bに接続されている。
As shown in FIG. 4, the second
計器用変圧器切離し装置169と計器用変圧器二次保護用遮断器126の閉極状態において、計器用変圧器125の二次電圧が、信号線211を通して第1の制御室500aへ供給される。計器用変圧器切離し装置161または計器用変圧器切離し装置162の閉極状態において、計器用変圧器125aまたは計器用変圧器125bの二次電圧が、信号線201または信号線202から信号線210を通して第1の制御室500aへ供給される。第1の制御室500aに設けられた同期検定用装置(シンクロチェックリレー)を含む同期回路を実装した第1の制御盤501aで、これらの遮断器両側の電圧を取り込み、電圧信号が同期するタイミングに合わせて遮断器投入指令信号が第1の制御室500aから第1のGIS制御盤200aへ出力され、第1のGIS制御盤200aに実装された補助継電器302を励磁し、この補助継電器302のa接点303で遮断器投入コイル301を駆動することにより遮断器110を投入する。
In the closed state of the instrument transformer disconnecting
同母線に接続される他の遮断器の投入においても、前記遮断器110と同様の構成である。
Even when other circuit breakers connected to the bus are turned on, the
変電所の実運用状態における遮断器の投入制御は、通常、制御室に設置される制御装置からの投入指令信号により行なわれるが、これらの制御システムでは、何らかの要因によりこれら上位制御装置が故障した場合でも遮断器を正常に投入することができる構成とすることが要求される。 The circuit breaker closing control in the actual operation state of the substation is usually performed by a closing command signal from a control device installed in the control room. However, in these control systems, the host control device has failed for some reason. Even in such a case, it is required that the circuit breaker can be turned on normally.
従来のシステムにおいてはこの点が不十分であり、GIS現場制御盤での遮断器投入時の同期検定までは考慮されていないため、同期検定システムの故障時に遮断器を同期投入することができなかった。 This point is insufficient in the conventional system, and since the synchronous verification when the breaker is turned on in the GIS field control panel is not considered, the breaker cannot be turned on synchronously when the synchronous verification system fails. It was.
さらに、近年のGISの縮小化に伴いGIS制御盤も縮小化する中で、同期検定装置を全てのGIS制御盤へ各1個ずつ収納することは物理的に困難であり且つ、大幅なコストアップとなってしまう問題がある。 Furthermore, with the recent reduction in GIS, the size of GIS control panels has also been reduced. It is physically difficult to store one synchronization verification device in each GIS control panel, and the cost has been greatly increased. There is a problem that becomes.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされるものであり、1台の同期検定装置で複数の遮断器を投入制御することで、高い信頼性と高い経済性を有する遮断器の同期検定システムを提供することを目的とする。 The present invention is made in order to solve the above-described problems. By controlling the introduction of a plurality of circuit breakers with a single synchronous verification device, a circuit breaker having high reliability and high economic efficiency is provided. The purpose is to provide a synchronous verification system.
上記目的を達成するために、本発明に係る同期検定システムは、それぞれで複数の交流電力系統を分離・接続可能な複数の遮断器と、前記複数の遮断器のうちの一つを投入する際に、前記遮断器に対する投入指令信号と、当該遮断器の両側の電圧と、同期検定起動信号とを入力して、当該遮断器両側電圧の周波数と、位相と、電圧とが所定の設定範囲となったタイミングで遮断器投入信号を出力する1台の同期検定装置と、1台の前記同期検定装置のみで、最も早いタイミングで投入指令信号が入力された遮断器の同期検定を行ない、且つ対象遮断器の投入動作が終了するまで他の回線からの遮断器投入信号の入力による前記同期検定装置の起動をブロックするための先着優先手段と、を有する。 In order to achieve the above object, a synchronous verification system according to the present invention includes a plurality of circuit breakers each capable of separating / connecting a plurality of AC power systems and one of the plurality of circuit breakers. The input command signal to the circuit breaker, the voltage on both sides of the circuit breaker, and the synchronization verification start signal are input, and the frequency, phase, and voltage of the voltage on both sides of the circuit breaker are within a predetermined setting range. The synchronization verification of the circuit breaker to which the input command signal is input at the earliest timing is performed with only one synchronous verification device that outputs the circuit breaker input signal at the timing and the single synchronous verification device. First-arrival priority means for blocking activation of the synchronous verification device by input of a circuit breaker closing signal from another line until the circuit breaker closing operation is completed.
本発明によれば、同期検定装置用の入出力信号選択回路を設けることにより、1台の同期検定装置で複数の遮断器を投入制御することができ、それにより、高い信頼性と高い経済性を有する遮断器の同期検定システムを実現できる。 According to the present invention, by providing an input / output signal selection circuit for a synchronous verification device, a single synchronous verification device can control a plurality of circuit breakers, thereby achieving high reliability and high economic efficiency. A circuit breaker synchronous verification system having
以下、本発明に係る同期検定システムの実施の形態について、図1ないし図3を参照して説明する。ここで、図4に示す従来技術と同じまたは類似の部分には共通の符号を付して重複説明は省略する。 Hereinafter, an embodiment of a synchronization verification system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. Here, the same or similar parts as those in the prior art shown in FIG.
図1は本発明に係る同期検定システムの一実施の形態の全体ブロック図であり、図2は図1のA部の一つの詳細拡大図、図3は図1のB部の一つの詳細拡大図である。 1 is an overall block diagram of an embodiment of a synchronization verification system according to the present invention, FIG. 2 is a detailed enlarged view of one part A of FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed enlarged view of one part B of FIG. FIG.
並列2系統の主回路100は、断路器111および断路器112をそれぞれ介して一つの遮断器110により接続されている。遮断器110は、計器用変圧器切離し装置169を経て計器用変圧器125、計器用変圧器二次保護用遮断器126に順次接続されている。計器用変圧器二次保護用遮断器126はさらに、信号線801を経て、第1のGIS制御盤200a内のa接点213を経て信号線204に接続されている。
The parallel two-system
第1のGIS制御盤200a内で、信号線201および202はそれぞれ補助接点802、212を経て、さらにa接点213を経て信号線203に接続されている。信号線201および202は、第2のGIS制御盤200bに取り込まれた母線側計器用変圧器125a、125bの二次電圧を全GIS制御盤へ共通に渡すための信号線である。
In the first
第1のGIS制御盤200a内を通る信号線201、202,203、204は、第2のGIS制御盤200bにも連絡している。
第1のGIS制御盤200a内に、補助継電器302、この補助継電器302のa接点303、このa接点で駆動される遮断器投入コイル301が配置されている。
In the first
並列2系統の主回路100の一方はさらに、計器用変圧器切離し装置161、計器用変圧器125a、計器用変圧器二次保護用遮断器126aを経て、第2のGIS制御盤200b内で信号線201に接続されている。同様に、主回路100の他方は、計器用変圧器切離し装置162、計器用変圧器125b、計器用変圧器二次保護用遮断器126bを経て、第2のGIS制御盤200b内で信号線202に接続されている。
One of the two parallel
図1では第1のGIS制御盤200aは1回線分のみを図示しているが、同様の回路が並列に接続されており、複数の遮断器110を対象とした同期検定システムを構成している。
In FIG. 1, the first
同期検定装置700は第2のGIS制御盤200bのみに実装されている。
The
信号線203、204は、遮断器110両側の電圧信号を同期検定装置700へ供給するための信号線であって、遮断器110を投入する場合は断路器111または112の補助接点802または212の入切状態に従い、母線電圧を示す信号線201または202のいずれかを供給する構成となっている。
The signal lines 203 and 204 are signal lines for supplying voltage signals on both sides of the
信号線205は、同期検定起動信号を同期検定装置700へ供給するための信号線あって、信号線206は、同期検定中断信号を同期検定装置700へ供給するための信号線である。
The
制御電源601+(プラス側)、601−(マイナス側)の間に、遮断器110の遮断器投入コイル301を駆動するための回路が構成されており、回路の構成要素は、遠方直接制御権切替スイッチ610、遮断器投入制御ON/OFFスイッチ611、GIS制御盤の遮断器投入操作スイッチ612、同期検定用の補助継電器613〜618、遮断器110の遮断器投入コイル301、遮断器投入コイル301を駆動するための補助継電器302である。
A circuit for driving the circuit
信号線207+と信号線207−は、いずれか1台の遮断器の同期検定が起動した時にDC電源を全GIS制御盤へ渡すための信号線である。
The
つぎに、本実施の形態における遮断器の同期検定システムの遮断器投入動作について説明する。 Next, the circuit breaker closing operation of the circuit breaker synchronization verification system according to the present embodiment will be described.
GIS制御盤200aの遮断器110を、遮断器投入操作スイッチ612を用いて投入する場合、スイッチ610を(直接)の位置に切り替え、スイッチ611を「ON」にする。これにより、同期投入しようとする遮断器が選択され、補助継電器615、614が励磁される。この補助継電器615の励磁によりa接点213が「ON」し、当該回線の遮断器110の両側の電圧が同期検定装置700へ供給される。
When the
その後、遮断器投入操作スイッチ612をONすると、補助継電器613が励磁されることによりa接点626が「ON」し、補助継電器617が励磁されることでa接点627が「ON」し、信号線205を通して同期検定装置700へ同期検定起動信号を入力する。
Thereafter, when the circuit breaker
さらに、補助継電器615が励磁された時点でa接点621が「ON」し、信号線207+、207−へDC電源が供給される。これにより、全GIS制御盤の補助継電器618が励磁され、b接点625が「OFF」して、全GIS制御盤の補助継電器617の励磁をブロックする。ただし、遮断器投入の当該制御盤については、補助継電器615のb接点635により、当該遮断器用回路のみ補助継電器618が励磁されないため、投入制御が可能となる。
Further, when the
これにより、当該遮断器110が投入完了または当該遮断器の制御権が喪失するまで、当該遮断器以外の同期検定起動信号が入力できなくなり、1台の同期検定装置700で複数の遮断器110の同期検定を行なうことができる。
As a result, until the
また、多重操作を防止する方法として、各制御盤に実装された遮断器投入制御ON/OFFスイッチ611に鍵付スイッチを適用し、遮断器操作時には1個の鍵のみ用いることもできる。 As a method for preventing multiple operations, a switch with a key can be applied to the circuit breaker closing control ON / OFF switch 611 mounted on each control panel, and only one key can be used when operating the circuit breaker.
さらに、両方式を兼用することが可能であることは言うまでもない。 Furthermore, it goes without saying that both systems can be used together.
次に、同期検定装置700が起動して、遮断器110が投入するまでの機能について説明する。
Next, functions from when the
補助継電器617のa接点627による同期検定装置700への起動信号入力後、同期検定装置700の動作がスタートし、電圧振幅、位相、周波数がある設定範囲となったタイミングで出力される投入指令信号にて遮断器110を投入し、遮断器投入動作完了となる。
After the activation signal is input to the
この同期検定装置700の動作スタートから遮断器110が投入完了するまでの間にスイッチ610またはスイッチ611の操作が行なわれた場合は、当該遮断器の制御権が喪失したこととみなされ、スイッチ610、611の状態を補助継電器614にて判別する。これにより、制御権有無を監視することが可能となり、補助継電器614のb接点629により、信号線206を通して同期検定装置700へ同期検定中断信号を入力することができる。
If the operation of the
この際、補助継電器614のa接点630により補助継電器617の励磁を解除し、補助継電器617のa接点627が「OFF」することで同期検定装置700への同期検起動信号の入力を中断している。
At this time, the excitation of the
前述同様、同期検定装置700の動作スタートから遮断器110が投入完了するまでの間に計器用変圧器切離し装置169、161、162、計器用変圧器二次保護用遮断器126、126a、126b、補助継電器616を組み合わせて計器用変圧器切離し装置および計器用変圧器二次保護用遮断器の状態監視回路を構成する。それにより、計器用変圧器切離し装置または計器用変圧器二次保護用遮断器が開極の時に、補助継電器616のa接点631により、信号線206を通して同期検定装置700へ同期検定中断信号を入力することができる。この際、補助継電器616のb接点632により補助継電器617の励磁を解除し、補助継電器617のa接点627が「OFF」することで、同期検定装置700への同期検定起動信号の入力を中断している。
As described above, the instrument
なお、本実施の形態で示した同期検定システムは、GIS制御盤からの遮断器投入操作の一例であり、制御室からの投入指令によるGIS制御盤での遮断器同期検定回路にも適用できる。 The synchronous verification system shown in the present embodiment is an example of a circuit breaker closing operation from the GIS control panel, and can be applied to a circuit breaker synchronous verification circuit in the GIS control panel in response to an input command from the control room.
以上説明したように、本実施の形態では、全回線に補助継電器618を実装しこの補助継電器の電源用盤間渡りの信号線を設け、選択された遮断器のみの両側電圧だけを同期検定装置700に供給する回路および、同一母線に接続された複数の遮断器の同時操作をブロックする回路を構成することにより、1台の同期検定装置700のみで複数の遮断器110を投入制御することが可能である。
As described above, in this embodiment, the
さらに、多重選択を防止する機能としては、遮断器投入制御ON/OFFスイッチ611を鍵付スイッチとし、1個の鍵で運用することにより、1台の同期検定装置700のみで複数の遮断器110を投入制御することも可能であり、上述の電気的ブロック回路を併用できる。
Furthermore, as a function for preventing multiple selection, the circuit breaker closing control ON / OFF switch 611 is a switch with a key and is operated with one key, so that a plurality of
また、計器用変圧器二次側の計器用変圧器切離し装置および計器用変圧器二次保護用遮断器の状態監視機能を付随することで、より高い信頼性を有する遮断器の同期検定システムを提供することができる。 In addition, it is possible to provide a circuit breaker synchronization verification system with higher reliability by adding a state monitoring function for the instrument transformer disconnection device and instrument transformer secondary protection circuit breaker on the secondary side of the instrument transformer. Can be provided.
100 ・・・ 主回路
110 ・・・ 遮断器
111,112 ・・・ 断路器
125、125a、125b ・・・ 計器用変圧器(VT)
126、126a、126b ・・・ 計器用変圧器二次保護用遮断器(MCCB)
161、162、169 ・・・ 計器用変圧器切離し装置(VT−ID)
200a,200b ・・・ GIS制御盤
201〜206、207+、207−、210,211 ・・・ 信号線
212 ・・・ 補助接点
213a ・・・ 接点
301 ・・・ 遮断器投入コイル
302 ・・・ 補助継電器
303 ・・・ a接点
500a ・・・ 第1の制御室
500b ・・・ 第2の制御室
501a ・・・ 第1の制御盤
501b ・・・ 第2の制御盤
601+、601− ・・・ 制御電源
610 ・・・ 遠方直接制御権切替スイッチ
611 ・・・ 遮断器投入制御ON/OFFスイッチ
612 ・・・ 遮断器投入操作スイッチ
613〜618 ・・・ 補助継電器
621、626、627、630、631 ・・・ a接点
625、629、632、635 ・・・ b接点
700 ・・・ 同期検定装置
701,702 ・・・ 接点
801 ・・・ 信号線
802 ・・・ 補助接点
100 ...
126, 126a, 126b ... Instrument transformer secondary protection circuit breaker (MCCB)
161, 162, 169 ... Instrument transformer disconnecting device (VT-ID)
200a, 200b ... GIS control panels 201-206, 207+, 207-, 210, 211 ...
Claims (5)
前記複数の遮断器のうちの一つを投入する際に、前記遮断器に対する投入指令信号と、当該遮断器の両側の電圧と、同期検定起動信号とを入力して、当該遮断器両側電圧の周波数と、位相と、電圧とが所定の設定範囲となったタイミングで遮断器投入信号を出力する1台の同期検定装置と、
1台の前記同期検定装置のみで、最も早いタイミングで投入指令信号が入力された遮断器の同期検定を行ない、且つ対象遮断器の投入動作が終了するまで他の回線からの遮断器投入信号の入力による前記同期検定装置の起動をブロックするための先着優先手段と、
を有する同期検定システム。 Multiple circuit breakers that can separate and connect multiple AC power systems,
When one of the plurality of circuit breakers is turned on, a turn-on command signal for the circuit breaker, a voltage on both sides of the circuit breaker, and a synchronization verification activation signal are input, One synchronous verification device that outputs a circuit breaker closing signal at a timing when the frequency, phase, and voltage are within a predetermined setting range;
Using only one of the above-mentioned synchronization verification devices, the circuit breaker to which the input command signal is input is verified at the earliest timing, and the circuit breaker input signal from other lines is not output until the operation of the target circuit breaker is completed. First-come-first-served means for blocking activation of the synchronization verification device by input;
Synchronous verification system.
前記先着優先手段は前記補助継電器の接点を用いた先着優先回路を含むことを特徴とする請求項1に記載の同期検定システム。 An auxiliary relay for amplifying an input signal necessary for the synchronization verification;
2. The synchronous verification system according to claim 1, wherein the first priority means includes a first priority circuit using a contact of the auxiliary relay.
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