JP2015050806A - Transformation device control panel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、変電機器を制御する変電機器制御盤に関する。 Embodiments described herein relate generally to a substation control panel that controls a substation.
電力が不可欠である現代社会において、停電がしばしば問題化していることからも明らかなように、電力の安定供給に対する要求は今後さらに増大するものと予想される。また、電力供給を行う送電系統には変電設備を用いているが、この変電設備に障害が発生した場合、電力供給に対する影響は非常に大きなものとなる。 In modern societies where electricity is indispensable, the need for a stable supply of electricity is expected to increase further, as is evident from the fact that power outages are often a problem. Moreover, although the substation equipment is used for the power transmission system which supplies electric power, when a failure occurs in the substation equipment, the influence on the electric power supply becomes very large.
そこで、電力の安定供給を行うためには、変電設備の信頼性を向上させることが不可欠である。さらに、変電設備に対しては、電力需要の増大や地価高騰による用地確保の困難さに伴って、コンパクト化、大容量化が求められている。 Thus, in order to stably supply power, it is essential to improve the reliability of substation equipment. Furthermore, substation facilities are required to be compact and have a large capacity due to the difficulty in securing land due to an increase in power demand and a rise in land prices.
このような変電設備は、通常、複数の変電機器と、これら複数の変電機器の制御及び監視を行う変電機器制御盤と、これら機器から情報を取得し制御する上位システムとから構成される。このうち、変電機器の主要機器としては、開閉装置や変圧器が挙げられるが、近年、開閉装置には、ガス絶縁開閉装置(GIS)が採用されている。変電機器制御盤は具体的には現場制御盤と言われ、変電機器の近傍に配設されている。 Such a substation equipment is generally composed of a plurality of substation devices, a substation control panel that controls and monitors these substation devices, and a host system that acquires and controls information from these devices. Among these, switch devices and transformers can be cited as main devices of substation equipment, but in recent years, gas insulated switchgear (GIS) has been adopted as switchgear. The substation control panel is specifically called an on-site control panel, and is disposed in the vicinity of the substation equipment.
また、上位システムは、現場制御盤から変電機器の動作位置を示す補助開閉器接点信号や、ガス絶縁開閉装置(GIS)のガス圧低下、油圧低下信号やCT、PT信号を取り込むと共に、各現場制御盤に対して変電機器の制御情報、保護リレー信号及び電源を供給するものであり、変電所制御室に設置されるのが一般的である。 In addition, the host system takes in the auxiliary switch contact signal indicating the operating position of the substation equipment from the field control panel, gas pressure drop, oil pressure drop signal, CT, PT signal of the gas insulated switchgear (GIS) and It supplies control information, protection relay signals, and power for substation equipment to the control panel, and is generally installed in a substation control room.
変電機器は、電力事業者や設備の規模、設備の設置条件等に応じてその仕様が変わることから、変電機器制御盤は、複数の変電機器の仕様を満たすよう多くの種類のものを用意する必要があり、コスト高になる。 Because the specifications of substation equipment vary depending on the power company, the size of the equipment, the installation conditions of the equipment, etc., many types of substation equipment control panels are prepared to meet the specifications of multiple substation equipment. Necessary and costly.
本発明が解決しようとする課題は、変電機器のさまざまな仕様に対応可能である低コストな変電機器制御盤を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is to provide a low-cost substation control panel that is compatible with various specifications of substation equipment.
実施形態の変電機器制御盤は、変電機器およびこの変電機器の制御信号を出力する上位システムに接続され、前記上位システムから前記制御信号および電力を、配線を通じて取り入れて前記変電機器の制御および監視を行う変電機器制御盤である。制御基板、少なくとも2つの電源基板、インターロック基板、筐体を備える。前記制御基板は基板の単位で増減可能であり、変電機器の機器構成および仕様を最低限満たす変電機器制御回路を実装している。前記電源基板は1つの回路で全ての基板へ電源供給可能な電源回路を実装している。前記インターロック基板は前記変電機器の増減または仕様変更に応じて、配線パターンどうしの接続・切断により前記変電機器に対するインターロック条件が可変可能なインターロック回路を実装している。前記筐体はこれら複数の基板をほぼ平行に並べて着脱自在に取り付けている。 The substation control panel of the embodiment is connected to a substation and a host system that outputs a control signal of the substation, and takes in the control signal and power from the host system through wiring to control and monitor the substation. It is a substation control panel to perform. A control board, at least two power supply boards, an interlock board, and a housing are provided. The control board can be increased or decreased by the unit of the board, and a substation control circuit that meets the minimum equipment configuration and specifications of the substation is mounted. The power supply board is mounted with a power supply circuit capable of supplying power to all the boards with a single circuit. The interlock substrate is mounted with an interlock circuit capable of changing an interlock condition for the substation equipment by connecting / disconnecting wiring patterns according to increase / decrease of the substation equipment or specification change. The casing is detachably mounted with these substrates arranged in parallel.
以下、図面を参照して実施形態を詳細に説明する。図1は実施形態の変電設備の概要構成を示す図、図2は変電設備の中の現場制御盤を主とした回路構成図である。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a substation facility according to the embodiment, and FIG. 2 is a circuit configuration diagram mainly including an on-site control panel in the substation facility.
図1、2に示すように、この実施形態の変電設備は、遮断器62、断路器63および接地開閉器64等の変電機器側の設備と、変電機器制御盤としての現場制御盤50と、リモート制御盤69および保護リレー盤68等を含む上位システムとを備える。変電機器側の設備をガス絶縁開閉装置(GIS)という。
As shown in FIGS. 1 and 2, the substation equipment of this embodiment includes equipment on the substation side such as a
ガス絶縁開閉装置(GIS)は、開閉器や導体等の高電圧充電部を、絶縁性および消弧性に優れたSF6ガス等の絶縁媒体と共に接地金属容器内に収納しており、kV・Aあたりの据え付け体積をコンパクト化できる上、耐環境性に優れているという利点を有している。したがって、電力供給量の増大に伴う変電設備補強の要求を満足する装置として広く普及し、稼働している。 A gas insulated switchgear (GIS) houses high voltage charging parts such as switches and conductors in a grounded metal container together with an insulating medium such as SF6 gas excellent in insulation and arc extinguishing properties. In addition to being able to downsize the installation volume, it has the advantage of being excellent in environmental resistance. Therefore, it is widespread and operating as a device that satisfies the demand for substation equipment reinforcement accompanying an increase in power supply.
図1に示すように、ブッシング1は送電線を引き込むものである。ブッシング1は断路器2,遮断器3aおよび主母線断路器4aを介して主母線5に接続されている。また、主母線5は変電機器側の設備である主母線断路器4bおよび遮断器3bを介して変圧器6に接続されている。
As shown in FIG. 1, the bushing 1 draws in a power transmission line. The bushing 1 is connected to the main bus 5 via the
変電機器側の設備と現場制御盤50との間には、伝送手段として電線(図示せず)が配線されている。変電機器側の設備と現場制御盤50との間には、電線を通して変電機器の入/切状態情報、故障情報、操作ロック情報、操作指令情報といった情報が伝送される。
An electric wire (not shown) is wired as a transmission means between the equipment on the substation side and the
(現場制御盤50の回路構成)
図2に示すように、現場制御盤50には、制御ユニット51、模擬母線57、故障表示器58、AC電源分割回路59、DC電源分割回路60および油圧ポンプ制御回路61が配置されている。保護リレー盤68およびリモート制御盤69等の上位システムは、リレー情報を含む制御信号を現場制御盤50へ供給する。
(Circuit configuration of on-site control panel 50)
As shown in FIG. 2, a
現場制御盤50は、変電機器およびこの変電機器の制御信号を出力する上位システムに接続され、上位システムから制御信号および電力を、配線を通じて取り入れて変電機器の制御および監視を行うものである。すなわち現場制御盤50は、変電機器側の設備に対して、制御、監視および現場表示/操作を行うものである。
(現場制御盤50の装置構成)
図3に示すように、現場制御盤50は、模擬母線44、操作スイッチ45、切換スイッチ46、警報表示部47、中継リレー48、制御ユニット51等を収納する筐体43を有している。
The on-
(Device configuration of on-site control panel 50)
As shown in FIG. 3, the on-
この現場制御盤50は、主としてガス絶縁開閉装置の各回線単位に設置されており、ガス絶縁開閉装置(GIS)の制御、監視および現場表示/操作を行うものである。
The on-
現場制御盤50はガス絶縁開閉装置(GIS)を動作させる制御回路として、各種のスイッチの接点やリレー類の接点を有している。制御ユニット51は現場制御盤50の正面付近に配置されている。
The
(制御ユニット51の内部構成)
図4に示すように、制御ユニット51は、筐体としてのケース86を有している。このケース86は、矩形の筒状のものであり、一方の開口(正面側の開口)には、開口を開閉自在な開閉扉であるカバー87と、ケース86(制御ユニット51)を現場制御盤50の側面に固定するための金具88が設けられている。カバー87はケース86の正面側を保護するものである。
(Internal configuration of control unit 51)
As shown in FIG. 4, the
ケース86内には、遮断器制御基板52、インターロック基板54、接点出力基板55、断路器/接地開閉器制御基板53、電源基板56等の9枚の制御基板が所定間隔を隔ててほぼ平行に一列に並べて収納されている。つまりケース86は複数の基板をほぼ平行に並べて着脱自在に取り付けた筐体である。
In the case 86, nine control boards, such as a circuit
各基板52〜56には内部信号用コネクタ83がケース86の前面側に配置されており、各コネクタ83はフラットケーブル70により接続されている。また、外部信号用コネクタ84はケース86の背面側に配置されており、外部と電線、ケーブルでデータ通信する(信号を取り合う)ように構成されている。
An
詳細には、9枚の制御基板のうち、遮断器制御基板52、インターロック基板54および接点出力基板55がそれぞれ1枚ずつ、断路器/接地開閉器制御基板53が4枚、電源基板56が2枚である。
Specifically, among the nine control boards, one circuit
つまり制御基板のうち一枚は、変電機器に含まれる遮断器との入出力信号をやりとりするための遮断器制御回路が実装された遮断器制御基板である。また制御基板のうち少なくとも一枚は、変電機器に含まれる断路器および接地開閉器2台分の入出力信号をやりとりするための断路器/接地開閉器制御基板である。 That is, one of the control boards is a circuit breaker control board on which a circuit breaker control circuit for exchanging input / output signals with a circuit breaker included in the transformer device is mounted. At least one of the control boards is a switch / grounding switch control board for exchanging input / output signals for two disconnecting switches and grounding switches included in the transformer.
各基板の端部には複数の基板間の制御信号をフラットケーブル70で送受するためのフラットケーブル接続用の端子である内部信号用コネクタ83と外部信号用コネクタ84が設けられている。外部信号用コネクタ84は各基板端部に設けられている。内部信号用コネクタ83は外部信号用コネクタ84とは逆側の基板端部(開口側)に設けられている(図3,図7参照)。
At the end of each board, an
基板単位で増減可能な複数の断路器/接地開閉器制御基板53の内部信号用コネクタ83は、各基板端部のほぼ同じ位置に配置されており、基板の共通化が図られている。
The
断路器/接地開閉器制御基板53は変電機器の機器構成および仕様を最低限満たす変電機器制御回路を実装した制御基板であり、基板の単位で増減可能である。例えば変電機器の数や制御対象の断路器、接地開閉器の数が少ない場合、4枚のうち不要な数の基板を取り外してもよい。
The disconnector / ground
電源基板56は1つの回路で全ての基板へ電源供給可能な電源回路を実装したものである。電源基板56が2枚というのは、電源供給を切換可能に2重化(多重化)している。この例では2枚としたが、信頼性向上のため3枚で構成してもよい。つまり電源基板56は少なくとも2つあればよい。これらの制御基板は、配線されたプリント基板上に制御部品を搭載(実装)したものである。
The
遮断器制御基板52、断路器/接地開閉器制御基板53、電源基板56には、DC電源分割回路60から制御電源DC220/110Vが供給される。
Control power supply DC220 / 110V is supplied from the DC power
一方、遮断器62、断路器63、接地開閉器64からは各制御基板52,53に制御ケーブルにより補助開閉器接点が接続されると共に、各制御基板52,53から遮断器62、断路器63、接地開閉器64の操作機構部に投入、外し指令信号が出力される。
On the other hand, an auxiliary switch contact is connected to the
さらに、リモート制御盤69および模擬母線57には機器操作スイッチが配置される。ここから遠方制御信号および直接制御信号が各制御基板52,53に入力される。
Further, device operation switches are arranged on the
また、インターロック基板54にはVT2次電圧65および外部の変電機器の開閉状態信号66が制御ケーブルを介して入力される。
Further, the VT
接点出力基板55から模擬母線57へは機器状態を表示するための開閉状態信号が出力される。
An open / close state signal for displaying the device state is output from the
故障表示器58には機器故障情報67が入力され、故障表示器58からリモート制御盤69へ、この情報67が出力される。
制御ユニット51の内部の電気系統は以下のようになっている。
電源基板56は2重化されている。2重化された電源基板56には、DC電源分割回路60からのDC220/110V制御電源をDC24V電源に変換するDC/DCコンバータ回路(図示せず)が設けられている。
The electrical system inside the
The
そして、電源基板56により変換されたDC24V電源は、フラットケーブル70を介してインターロック基板54に入力される。インターロック基板54からはDC24V電源が各フラットケーブル70を介して各制御基板52,53に分配出力される。
The DC 24V power converted by the
次に、各制御基板52,53に入力された各機器の補助開閉器接点信号は、各制御基板52,53内のリレーで中継され、機器の開閉状態を示すDC24VのON/OFF信号としてインターロック基板54にフラットケーブル70を介して入力される。インターロック基板54では、これらの信号を基に各機器毎のインターロック信号が作成され、各機器の制御基板52,53にフラットケーブル70を通じて出力される。一方、インターロック基板54に集約された開閉状態信号66は接点出力基板55に出力される。
Next, the auxiliary switch contact signal of each device input to each
すなわち、制御ユニット51は、変電機器および上位システムと直接接続されず、変電機器の制御電圧(DC220/110V制御電源)よりも低い電源電圧(DC24V電源)が設定された信号処理回路(遮断器制御回路、断路器/接地開閉器制御回路、インターロック回路等)を筐体に収容したものである。
That is, the
(遮断器制御基板52の構成)
図5は遮断器制御基板52の遮断器制御回路を示す図である。同図に示す中で、太線で囲まれた部分がこの基板内の回路部分である。
(Configuration of circuit breaker control board 52)
FIG. 5 is a diagram showing a circuit breaker control circuit of the circuit
図5に示すように、遮断器制御基板52は、電源配線71を通じて接続された投入回路、引外し回路および補助開閉器接点信号入力回路等を含む遮断器制御回路を備えている。電源配線71にはDC220VまたはDC110Vの制御電源が供給され、各回路へ供給される。
As shown in FIG. 5, the circuit
投入回路は、投入指令入力端子8、中継リレー11、アンチポンピングリレー12および投入コイル13を主な構成要素としている。
The closing circuit includes a closing
また、中継リレー接点24,25は、設備側の遮断器3a,3bの接地金属容器(タンク)内のガス圧力低下時にオンするガス密度スイッチ、あるいは遮断器本体の油圧操作機構の油圧が低下した場合にオンする油圧スイッチを中継する。
In addition, the
これらの中継リレー接点24,25は、遮断器3a,3bの操作ロックや指令信号の一定時間以上の継続防止等の機能を有している。
These
引外し回路は、引外し指令入力端子14、操作スイッチ10、中継リレー16を主な構成要素としている。中継リレー16は外部の切換スイッチ9、操作スイッチ10に接続されている。
The trip circuit includes a trip
この引外し回路にはタイマー26および中継リレー27,28が設けられている。この基板外ではあるが、引外し回路の一部として、引外しコイル17、補助開閉器接点20、21等もある。これら補助開閉器接点18〜23は、各回路における設備側の遮断器3a,3b(図1参照)の動作位置を示す。
This tripping circuit is provided with a
また、この遮断器制御基板52に実装される引外し回路の部品としてのタイマー26,中継リレー27,28と、補助開閉器接点信号入力回路の部品としての中継リレー73にはDC24V定格品が使用されている。
The
DC24V信号線72は内部信号通信用コネクタ83(以下「内部信号用コネクタ83」と称す)を介してインターロック基板54に接続される。その他の信号は外部信号通信用コネクタ84(以下「外部信号用コネクタ84」と称す)を介して制御ユニット51の外部の回路に接続される。
The DC
補助開閉器接点信号入力回路には、補助開閉器の接点信号を入力するための中継リレー73が設けられている。中継リレー73は補助開閉器接点22,23に接続されている。この回路では、補助開閉器接点22,23の状態が中継リレー73を介してDC24V信号線72に入力される。
The auxiliary switch contact signal input circuit is provided with a
(断路器/接地開閉器制御基板53の構成)
図6は断路器/接地開閉器制御基板53の断路器/接地開閉器制御回路を示す図である。同図に示す中で、太線で囲まれた部分が基板53内の回路部分である。
(Configuration of disconnector / grounding switch control board 53)
FIG. 6 is a diagram showing a disconnector / grounding switch control circuit of the disconnector / grounding
図6に示すように、断路器/接地開閉器制御回路53は、投入/引外し回路およびモーター回路を備えている。
As shown in FIG. 6, the disconnector / ground
投入/引外し回路は、投入指令入力端子29から切換スイッチ9および操作スイッチ30を介して接続された投入制御リレー31と、引外し指令入力端子32から切換スイッチ9および操作スイッチ33を介して接続された引外し制御リレー34と、インターロック信号中継リレー75と、パワーリレー77と、中継リレー74と、リレー接点76とを主な構成要素としている。
The making / tripping circuit is connected from the making
モーター回路は、電圧監視リレー38、インターロック信号中継リレー75、DC24V信号線72等を主な構成要素としており、設備側の断路器2に設置されるモーター37を投入/引外し制御用のリレーのON/OFFにより制御するための回路である。
The motor circuit includes a
電圧監視リレー38は、モーター用電源が「断」となった場合に投入/引外し制御用のリレーの自己保持状態を解除する。インターロック基板54側のインターロック回路と他の変電機器の補助開閉器接点を組み合わせてインターロック条件を設定する。
The
設備側の断路器2に設置される機器としては、モーター37の他、インターロックマグネット39、シャッタースイッチ40およびリミットスイッチ41等がある。インターロックマグネット39はインターロックが成立しない状態では、操作ハンドルを挿入できないようにロック回路を構成する。
Devices installed in the facility-
シャッタースイッチ40は操作ハンドル挿入時に電動操作回路をロックする。リミットスイッチ41は断路器2の投入又は引外し完了時点で状態が切換わるようになっており、断路器2の動作完了時に投入/引外し制御用のリレーの自己保持状態を解除する。
The shutter switch 40 locks the electric operation circuit when the operation handle is inserted. The
この断路器/接地開閉器制御基板53には、変電機器2台分の制御回路(この回路図の中央から右側と左側)が搭載されており、2台の機器を個別に制御できる。
On this disconnector / ground
この断路器/接地開閉器制御回路53では、補助開閉器接点78,79の状態を中継リレー74を介してDC24V信号線72に入力する。
In this disconnector / ground
また、パワーリレー77は、基板実装形の高遮断能力リレーを適用している。インターロック信号中継リレー75は、DC24V信号線72の中のインターロック信号を中継し、そのリレー接点76を制御回路中に直列に挿入して、インターロック信号がONの場合にのみ変電機器を操作できるようにしている。
The power relay 77 is a board mounted type high interruption capability relay. The interlock signal relay relay 75 relays the interlock signal in the
この断路器/接地開閉器制御基板53は遮断器制御基板52と同様に、内部信号処理用制御部品にDC24V定格品を使用し、内部信号線をDC24V定格としている。DC24V信号線72は内部信号用コネクタ83を介してインターロック基板54に接続される。その他の信号は外部信号用コネクタ84を介して制御ユニット51の外部の回路に接続される。
In the same way as the circuit
図7は断路器/接地開閉器制御基板53の部品配置例を示す図である。
図7に示すように、内部信号用コネクタ83は、図に向かって基板53の左側(図3に示した扉87の側)、外部信号用コネクタ84は、図に向かって基板53の右側に配置されている。つまり、内部信号用コネクタ83と外部信号用コネクタ84は、基板の平行な辺を構成する2つの端部に対向して配置されている。
FIG. 7 is a diagram showing an example of component arrangement of the disconnector / grounding
As shown in FIG. 7, the
(インターロック基板54の構成)
図8はインターロック基板54のインターロック回路を示す図である。
図8に示すように、インターロック基板54には、変電機器に対するインターロック条件が可変可能な配線パターンが形成されており、この配線パターンに従って複数の中継リレー80、中継リレーの接点81、ショートピン82、内部信号用コネクタ83、外部信号用コネクタ84、外部インターロック条件接点85が基板本体に実装されている。
(Configuration of interlock substrate 54)
FIG. 8 is a diagram showing an interlock circuit of the
As shown in FIG. 8, the
内部信号用コネクタ83は、基板間のデータ通信を行うためのフラットケーブル接続用のコネクタである。外部信号用コネクタ84は、例えば外部の上位システムと情報のやりとり(データ通信)を行うための通信ケーブルを接続するためのコネクタである。
The
外部インターロック条件接点85は、変電設備の仕様に応じて断路器/接地開閉器制御基板53および遮断器制御基板52が装着される枚数が変わるため、その基板の枚数に応じて切り替えるスイッチである。
The external
複数の中継リレー80は断路器/接地開閉器制御基板53および遮断器制御基板52等の各制御基板から入力された機器開閉状態信号を増幅または中継する。中継リレー80は変電機器の開閉状態信号を増幅するものである場合、増幅リレーとして動作し、リレーの接点信号を組み合せて変電機器毎のインターロック条件が設定される。
The plurality of relay relays 80 amplify or relay the device open / close state signals input from the control boards such as the disconnect / ground
中継リレー80は、励磁されるコイルと、このコイルが励磁された場合にONする接点とを有する。中継リレー80の接点81は装着された断路器/接地開閉器制御基板53および遮断器制御基板52の仕様を設定するためのものである。
The
ショートピン82は分離した配線パターンどうしを接続・切断するものであり、配線パターンどうしの接続・切断により変電機器に対するインターロック条件が設定できる。
The
具体的に説明すると、インターロック基板54の基板本体には、分岐および一部が分離した複数の配線パターンと、これら配線パターンの分離部部分に設けられたショート用のスルーホール付きのランドが設けられている。すなわち分離したランド間にショートピン82を挿入およびハンダ付けして不要な接点部分を短絡するように基板本体54のパターンが設計されている。
More specifically, the substrate body of the
すなわち、インターロック基板54は、変電機器の増減または仕様変更に応じて、配線パターンどうしの接続・切断により変電機器に対するインターロック条件が可変可能なインターロック回路を実装したものである。
That is, the
機能的には、インターロック基板54は、電源基板56から入力したDC24V電源を各基板に分配する機能と、各制御基板52,53から入力した外部機器開閉状態信号66を接点出力基板55に出力する機能と、機器開閉状態信号と外部インターロック条件を組合せて各機器毎のインターロック信号を作成し各制御基板52、53に出力する機能とを備える。
Functionally, the
中継リレーの接点81を組合せて変電機器毎のインターロック条件が設定されたインターロック回路が基板本体の上に構成されている。
An interlock circuit in which an interlock condition for each substation is set by combining the
このインターロック回路は、変電所の各回線種類毎に同一回路で対応できるように構成されており、各回線に対しては不要なリレー接点を個別に短絡させる短絡手段が設けられている。 This interlock circuit is configured so that it can be handled by the same circuit for each line type of the substation, and short circuit means for individually short-circuiting unnecessary relay contacts is provided for each line.
この実施形態では、制御ユニット51内部で作成できないVT電圧条件、他回線の機器開閉条件等もインターロック基板54に組み込めるようにするため、インターロック回路の一部をユニット51の外部に引出すようにしている。また、インターロック基板54は、入力側(変電機器側)の基本仕様に対応し全てDC24Vの回路で構成している。
In this embodiment, a part of the interlock circuit is drawn out of the
[作用]
次に、この実施形態の電力設備における制御ユニット51の動作を説明する。
制御ユニット51の場合、遮断器制御基板52および断路器/接地開閉器制御基板53では、遮断器62,断路器63および接地開閉器64の補助開閉器の状態を取込み、リレーで中継して各機器の開閉状態信号としてDC24V信号線72に入力する。
[Action]
Next, operation | movement of the
In the case of the
インターロック基板54では、これらの開閉状態信号を中継リレー80で接点増幅し、これらの条件と外部インターロック条件を組み合わせて各機器毎のインターロック信号を作成してDC24V信号線72に出力する。
In the
遮断器制御基板52および断路器/接地開閉器制御基板53は、リモート制御盤69および模擬母線57に配置された機器操作スイッチから遠方制御信号および直接制御信号を入力する。
The circuit
各制御基板52,53では、これらの指令信号に対しDC24V信号線72上のインターロック信号がONの場合にのみ、投入、引外し指令信号といった操作信号を遮断器62、断路器63、接地開閉器64の操作機構部に出力する。
In each of the
一方、インターロック基板54は各機器の開閉状態信号66を接点出力基板55に出力し、接点出力基板55ではこれらの開閉状態信号66をリレーで絶縁し、無電圧接点信号としてユニット51の外部に出力している。この接点出力は各機器の状態表示に使用される。
On the other hand, the
このようなこの実施形態によれば、制御部品をプリント基板上に配置して制御基板52〜56を構成し、さらに、これらの制御基板52〜56を同一のケース86に収納して制御ユニット51を構成したので、制御部品の高密度実装が可能となり、スペース効率が向上する。
According to this embodiment, the control components are arranged on the printed circuit board to configure the
したがって、内面や扉に2次元的に制御部品を配置していた従来の現場制御盤7と比較して、第1の実施の形態の現場制御盤50では制御部品の取付スペースを大幅に縮小化でき、小形化を実現できる。
Therefore, compared with the conventional on-site control panel 7 in which the control parts are two-dimensionally arranged on the inner surface and the door, the installation space for the control parts is greatly reduced in the on-
また、制御部品の取付工数や電線配線工数を削減できるので、配線組立費が安く済み、現場制御盤50のトータルコストを低廉化することができる。なお、プリント基板に実装する制御部品は、従来使用していた個別部品と同等の信頼性があり、制御回路は基本的に従来の回路と同一であるので、信頼性を低下させることがない。
Further, since the number of control component mounting man-hours and wire wiring man-hours can be reduced, the wiring assembly cost can be reduced, and the total cost of the on-
しかも、制御ユニット51内に電源基板56を設け、変電機器の制御電圧を変換して制御ユニット51内の信号処理用電源を作成しているので、制御ユニット専用の外部電源が不要となる。
In addition, since the
したがって、外部電源の電圧変動に影響されない電源を安定供給することができ、信頼性が向上する。さらに、電源基板56を2重化しているため、電源回路の単独故障が発生しても制御ユニット51が支障無く動作できる。これにより信頼性がさらに向上する。
Therefore, it is possible to stably supply power that is not affected by voltage fluctuations of the external power supply, and reliability is improved. Further, since the
その上、この実施形態では、制御ユニット51内の信号処理用制御部品の電源電圧をDC24Vとし、機器制御電圧DC220/110Vよりも低く設定しているため、小形で安価なプリント基板用制御部品を適用可能であり、基板のパターンを高密度にして制御ユニット51の縮小化および費用の低廉化を図ることができる。
In addition, in this embodiment, the power supply voltage of the signal processing control component in the
また、制御ユニット51の故障表示器58が機器故障情報67を取入れ、これをリモート制御盤69へ出力するので、故障の有無が外部から容易に判断することができ、復旧作業の迅速な対応が可能となる。
In addition, since the
遮断器制御基板52および断路器/接地開閉器制御基板53は共に、変電機器との入出力信号取合部と変電機器の制御回路を1枚のプリント基板に収納して制御基板を構成しているため、これらの基板52,53の実装枚数を変更することにより、変電所の回線毎の機器構成に合わせて、制御ユニット51の回路構成を簡単に変更できる。
Both the circuit
また、断路器/接地開閉器制御基板53では断路器63および接地開閉器64の2台分の入出力信号取合部および制御回路を1枚のプリント基板に実装しているので、制御ユニット51の小形化を進めることができる。
Further, in the disconnector / ground
この実施形態では、制御ユニットで制御される変電機器のインターロック回路を1枚のプリント基板であるインターロック基板54から構成しているので、送電線回線、変圧器回線、母線連絡回線等、変電所の回線種類毎に基板を統一して作成することができる。
In this embodiment, since the interlock circuit of the substation controlled by the control unit is composed of the
また、インターロック基板54に変電機器の開閉状態信号を増幅する中継リレー80を配置し、中継リレー80の接点信号を組合せて変電機器毎のインターロック条件を構成するようにしている。
Further, a
このため、現場制御盤50内部で使用する補助開閉器接点数を大幅に削減できる。この結果、変電機器と現場制御盤50とを接続する制御ケーブルの芯数、本数も削減できる。
For this reason, the number of auxiliary switch contacts used in the
また、インターロック基板54の中継リレー接点81として、中継リレー80のコイルが励磁された場合にONする接点を使用している。したがって、中継リレー80のコイルが断線した場合やDC電源断等の故障が発生した場合にはインターロック条件が不成立となり、制御部品の故障が変電機器の誤動作を引起こすことが無いフェイルセーフな回路を得ることができる。
Further, as the
また、インターロック基板54において、中継リレー接点81はショートピン82により個別に短絡できるため、変電所の各回線種類毎に対応できるように必要充分な数だけ設けておき、各回線において不必要な増幅リレーの接点を短絡することで各変電機器毎のインターロック条件を構成することが可能となる。
Further, in the
よって、インターロック基板54の基板パターンとしては1種類用意するだけで変電所の各回線種類毎に対応することが可能となり、構成の簡略化に寄与することができる。
Therefore, it is possible to cope with each line type of the substation by preparing only one type of substrate pattern of the
しかも、ショートピン82をハンダ付して中継リレー接点81を短絡することによって、安易な回路条件の変更を回避することができる。これにより、安価な構成で信頼性の向上を図ることができる。
Moreover, by easily soldering the
さらにインターロック基板54では、中継リレー接点81により構成される各変電機器毎のインターロック回路の一部をインターロック基板54の外部に引出しすことで、制御ユニット51の内部で作成出来ないVT電圧条件、他回線の機器開閉条件等もインターロック基板に取込めるようになる。
(他の実施形態)
なお、本発明は上記のような実施の形態に限定されるものではなく、次に例示するような他の実施の形態も包含するものである。例えば、請求項12に対応する変電機器制御盤ではインターロック基板54において、増幅リレーの接点毎に増幅リレーの接点を短絡させる切換スイッチが設けている。
Further, in the
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes other embodiments as exemplified below. For example, in the substation control panel corresponding to the twelfth aspect, the
このように構成された実施の形態では、インターロック基板54上の切換スイッチにより増幅リレー接点を短絡することでインターロック条件の変更に簡単に対応できる。
また、各プリント基板に搭載される制御部品をソケット取付型とした実施の形態では、制御部品の故障の際にプリント基板全体を交換する必要を無くすことができ、点検保守性の向上および保守コストの低減を図ることができる。
In the embodiment configured as described above, it is possible to easily cope with the change of the interlock condition by short-circuiting the amplification relay contact by the changeover switch on the
Further, in the embodiment in which the control component mounted on each printed circuit board is a socket mounting type, it is possible to eliminate the need to replace the entire printed circuit board in the event of a failure of the control component. Can be reduced.
さらに、各プリント基板の電源供給回路部に外部から操作可能な電源開閉スイッチを設けることにより、電源開閉スイッチを操作して各基板毎に機器制御をロックし、当該基板を無停電で交換できる。 Furthermore, by providing a power supply open / close switch that can be operated from the outside in the power supply circuit portion of each printed circuit board, it is possible to operate the power supply open / close switch to lock the device control for each circuit board and replace the circuit board without interruption.
プリント基板の前面にスイッチや可変抵抗ボリューム等を設けた実施の形態によれば、制御部品の設定が可能となり、プリント基板を所定の位置に収納した状態で制御部品の設定および設定状態を確認でき、保守点検性の向上を図ることができる。 According to the embodiment in which a switch, a variable resistance volume, and the like are provided on the front surface of the printed circuit board, it is possible to set the control component, and the control component setting and setting state can be confirmed with the printed circuit board stored in a predetermined position. Therefore, it is possible to improve maintenance and inspection.
さらに、制御ユニット51に収納したプリント基板を、外部配線を取外さずにユニット前方に引出せる構成とすれば、制御ユニット51を運転した状態で回路各部の状態チェックが可能となり、保守、点検性が向上する。
Furthermore, if the printed circuit board housed in the
また、制御ユニット51前面のカバー87にデータ表示部を設けて変電機器の開閉表示や変電機器および制御回路の故障表示を行う構成としてもよい。このような実施の形態によれば、模擬母線57上の電力機器開閉状態表示機能や故障表示器58の機能を制御ユニット51自体にもたせることができ、より小形で安価な変電機器制御盤を提供できる。
Moreover, it is good also as a structure which provides a data display part in the
さらには、変電機器としてGISに限定するものではなくAIS等にも適用できる。また、制御ユニット内部処理用電源電圧も上記実施の形態に記載の値に限定するものではなく、変電機器制御電圧よりも低い電圧範囲を対象とする。さらに各プリント基板の回路も上記実施の形態に記載の回路に限定するものではなく、適宜変更可能である。 Furthermore, the substation equipment is not limited to GIS but can be applied to AIS and the like. Further, the control unit internal processing power supply voltage is not limited to the value described in the above embodiment, and the voltage range lower than the substation control voltage is targeted. Furthermore, the circuit of each printed circuit board is not limited to the circuit described in the above embodiment, and can be changed as appropriate.
以上説明したように、この実施形態によれば、変電機器の機器構成および仕様によって変動する回路(遮断器制御回路および断路器/接地開閉器制御回路等)と、変電機器の機器構成および仕様によって変動しない回路(インターロック回路)とを基板単位に分離して構成したことで、変電機器の機器構成および仕様の変更に柔軟に対応することができる。 As described above, according to this embodiment, the circuit varies depending on the device configuration and specifications of the substation equipment (breaker control circuit and disconnector / ground switch control circuit, etc.) and the device configuration and specifications of the substation equipment. By separating and configuring the circuit (interlock circuit) that does not fluctuate in units of substrates, it is possible to flexibly cope with changes in the device configuration and specifications of the substation equipment.
つまり機器構成および客先の仕様によって変動する回路からの信号をインターロック基板54に集約(集中)することで、固定部分と変動部分とが分離でき、かつ拡張性および信頼性に優れた変電機器制御盤を提供することができる。
That is, by consolidating (concentrating) signals from a circuit that varies depending on the device configuration and customer specifications on the
また制御部品を搭載した複数の基板を同一のケース86にまとめて収納して制御ユニット51を構成し、それぞれの基板間の信号をフラットケーブル70を介して送受することにより、制御基板を標準化することができる。
In addition, a plurality of boards on which control components are mounted are stored together in the same case 86 to constitute the
すなわち、変電機器のさまざまな仕様に対応可能であり、外部機器の仕様変更や構成変更等に柔軟に対応することができる低コストな変電機器制御盤を提供することができる。 That is, it is possible to provide a low-cost substation control panel that can cope with various specifications of substation equipment and can flexibly cope with changes in specifications and configurations of external equipment.
上記では、本発明を実現するための実施形態を説明したが、実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although the embodiment for realizing the present invention has been described above, the embodiment is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. The novel embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
50…現場制御盤、51…制御ユニット、52…遮断器制御基板、53…断路器/接地開閉器制御基板、54…インターロック基板、55…接点出力基板、56…電源基板、58…故障表示器、59…AC電源分割回路、60…DC電源分割回路、69…リモート制御盤、70…フラットケーブル、71…DC220/110V制御電源、72…DC24V信号線、73,74,80…中継リレー、75…インターロック信号中継リレー、76…インターロック信号中継リレー接点、77…パワーリレー、78,79…補助開閉器接点、81…中継リレー接点、82…ショートピン、83…内部信号用コネクタ
84…外部信号用コネクタ、85…外部インターロック条件接点、86…ケース、87…カバー、88…金具。
50 ... Site control panel, 51 ... Control unit, 52 ... Circuit breaker control board, 53 ... Disconnector / ground switch control board, 54 ... Interlock board, 55 ... Contact output board, 56 ... Power supply board, 58 ...
Claims (9)
基板の単位で増減可能であり、変電機器の機器構成および仕様を最低限満たす変電機器制御回路を実装した制御基板と、
1つの回路で全ての基板へ電源供給可能な電源回路を実装した少なくとも2つの電源基板と、
前記変電機器の増減または仕様変更に応じて、配線パターンどうしの接続・切断により前記変電機器に対するインターロック条件が可変可能なインターロック回路を実装したインターロック基板と、
これら複数の基板をほぼ平行に並べて着脱自在に取り付けた筐体と
を具備する変電機器制御盤。 In a substation control panel that is connected to a substation and a host system that outputs a control signal of the substation, and that controls and monitors the substation by taking in the control signal and power from the host system through wiring,
A control board mounted with a substation control circuit that can be increased or decreased by the unit of the board and that meets the minimum equipment configuration and specifications of the substation equipment, and
At least two power supply boards mounted with a power supply circuit capable of supplying power to all boards with one circuit;
In accordance with the increase or decrease of the substation or the specification change, an interlock board on which an interlock circuit capable of changing an interlock condition for the substation by connecting / disconnecting wiring patterns is mounted,
A substation control panel comprising a housing in which the plurality of substrates are arranged in parallel and detachably attached.
励磁されるコイルと、このコイルが励磁された場合にONする接点とを有する請求項7記載の変電機器制御盤。 The amplification relay is
The substation control panel according to claim 7, comprising a coil to be excited and a contact point that is turned on when the coil is excited.
前記増幅リレーの接点を個別に短絡させる短絡手段を有する請求項7または8いずれか記載の変電機器制御盤。 The interlock substrate is
The substation control panel according to claim 7, further comprising short-circuit means for individually short-circuiting the contacts of the amplification relay.
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