JP2015198533A

JP2015198533A - 地絡方向継電器用実負荷方向試験装置

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Publication number: JP2015198533A
Application number: JP2014076234A
Authority: JP
Inventors: 信義岡本; Nobuyoshi Okamoto; 文弘青木; Fumihiro Aoki
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Chugoku Electrical Instruments Co Ltd
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Chugoku Electrical Instruments Co Ltd
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-11-09
Anticipated expiration: 2034-04-02
Also published as: JP6278560B2

Abstract

【課題】３次回路と２次残留回路を区別することなく実負荷方向試験を行う。
【解決手段】入力側のＲ端子１２ＡとＳ端子１２ＢとＴ端子１２ＣとＮ端子１２Ｄと、出力側のＲ端子１３ＡとＳ端子１３ＢとＴ端子１３ＣとＮ端子１３Ｄと、Ｎ端子１３Ｄと接続された計測器接続端子１３Ｅと零相電流用端子１３Ｆと、送電側故障と受電側故障との判別をするために、入力側のＲ端子１２ＡとＳ端子１２ＢとＴ端子１２ＣとＮ端子１２Ｄと、出力側のＲ端子１３ＡとＳ端子１３ＢとＴ端子１３ＣとＮ端子１３Ｄとの接続を切り替えて方向試験を切り換える切替回路１０とを備え、入力側のＲ端子１２ＡとＳ端子１２ＢとＴ端子１２ＣとＮ端子１２Ｄは、少なくとも一つのＣＴ２次プラグの入力側と接続線を介して接続され、出力側のＲ端子１３ＡとＳ端子１３ＢとＴ端子１３ＣとＮ端子１３Ｄは、ＣＴ２次プラグの出力側に接続線を介して接続されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、地絡方向継電器の機能を確認する際に用いられる地絡方向継電器用実負荷方向試験装置に関する。

地絡方向継電装置（以下、「保護装置」という）は、例えば、変電所などに設置され、送電線の事故発生時に、故障箇所を迅速に切り離すことにより、事故範囲の拡大を防ぐものである。こうした保護装置の機能を確認する際には、送電線の実潮流による確認作業、つまり実際に送電した状態で確認作業が行われる。保護装置は変流器と共に用いられ、零相電流と零相電圧との検出には、変流器の３次巻線を利用した３次回路を用いる場合と、３つの変流器を用いた残留回路を用いる場合とがある。

ここで、図４、図５は、ＣＴ３次回路使用時の実負荷試験時のＩ_０発生方法を示す図であり、図６、図７は、ＣＴ２次残留回路使用時の実負荷試験時のＩ_０発生方法を示す図である。このように、作業者がその都度、結線して実負荷試験を行うと、人為的ミスを防止するために十分注意を払う必要があった。

そこで、図３に示すように、測定を簡単に行うことを可能にし、また、装置の軽量化を可能にする地絡方向継電器用実負荷方向試験装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術は、送電側故障と受電側故障との判別をするための方向試験を、ハンドルの位置により切り換える操作部と、変流器の各２次巻線を短絡状態にし、操作部のハンドルの位置に応じて、変流器の各２次巻線を選択して抵抗器に接続する切換え部とを備え、切換え部は、操作部のハンドルが操作されると、変流器の各２次巻線を選択して抵抗器に接続した後で選択した２次巻線の短絡状態を解除するものである。

特開２００８−１７２９６４号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、３次回路用スイッチと２次残留回路用スイッチとが別々に配設されているため、３次回路用スイッチに２次残留回路を接続してしまった場合、ＣＴ２次回路が開放状態になってしまい高電圧が発生する。

そこで、この発明は、上記の課題を解決し、３次回路と２次残留回路を区別することなく使用することができる地絡方向継電器用実負荷方向試験装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、変流器の３次巻線を結線した３次回路を用いて地絡による故障発生と故障発生方向とを判定する地絡方向継電器の試験を、前記変流器の２次巻線を用いて行う地絡方向継電器用実負荷方向試験装置であって、第１の相用の入力側Ｒ端子と、第２の相用の入力側Ｓ端子と、第３の相用の入力側Ｔ端子と、第４の相用の入力側Ｎ端子と、第１の相用の出力側Ｒ端子と、第２の相用の出力側Ｓ端子と、第３の相用の出力側Ｔ端子と、第４の相用の出力側Ｎ端子と、前記出力側Ｎ端子と接続された、計測器接続端子と、零相電流用端子と、送電側故障と受電側故障との判別をするために、前記入力側Ｒ端子と、前記入力側Ｓ端子と、前記入力側Ｔ端子と、前記入力側Ｎ端子と、前記出力側Ｒ端子と、前記出力側Ｓ端子と、前記出力側Ｔ端子と、前記出力側Ｎ端子との接続を切り替えて方向試験を切り換える切替部と、を備え、前記入力側Ｒ端子と、前記入力側Ｓ端子と、前記入力側Ｔ端子と、前記入力側Ｎ端子は、少なくとも一つのＣＴ２次プラグの入力側と接続線を介してそれぞれ接続可能であり、前記出力側Ｒ端子と、前記出力側Ｓ端子と、前記出力側Ｔ端子と、前記出力側Ｎ端子は、前記ＣＴ２次プラグの出力側に接続線を介してそれぞれ接続可能である、ことを特徴とする地絡方向継電器用実負荷方向試験装置である。

この発明によれば、前記ＣＴ２次プラグを介して、前記出力側Ｒ端子と前記出力側Ｓ端子と前記出力側Ｔ端子と前記出力側Ｎ端子を、計測装置に接続したり、前記計測器接続端子と前記零相電流用端子を、計測器に接続したりする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の地絡方向継電器用実負荷方向試験装置において、前記３次回路の使用時には、前記ＣＴ２次プラグを介して、前記出力側Ｒ端子と前記出力側Ｓ端子と前記出力側Ｔ端子を、少なくとも一つの計測装置に接続し、前記計測器接続端子と前記零相電流用端子を接続線を介して短絡させる、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１に記載の地絡方向継電器用実負荷方向試験装置において、前記２次残留回路の使用時には、前記ＣＴ２次プラグを介して、前記出力側Ｒ端子と前記出力側Ｓ端子と前記出力側Ｔ端子と前記出力側Ｎ端子は、保護装置に接続されており、前記計測器接続端子と前記零相電流用端子を、計測装置に接続する、ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ＣＴ２次プラグを介して、出力側Ｒ端子と出力側Ｓ端子と出力側Ｔ端子と出力側Ｎ端子を、計測装置に接続したり、計測器接続端子と零相電流用端子を、計測器に接続したりすることができる。これにより、３次回路の使用時、２次残留回路の使用時のいずれの場合であっても、保護装置の試験を行うことができる。すなわち、一つの地絡方向継電器用実負荷方向試験装置で、３次回路と２次残留回路のいずれであっても、保護装置の試験を行うことができる。

また、地絡方向継電器用実負荷方向試験装置の出力側を計測装置と接続するので、保護装置の試験によって実回路を含めた配線の不具合を確認可能である。すなわち、試験対象の盤内の回路配線上の不具合を発見することができる。

請求項２の発明によれば、３次回路の使用時には、出力側Ｒ端子と出力側Ｓ端子と出力側Ｔ端子と、少なくとも一つの計測装置を接続し、計測器接続端子と零相電流用端子を短絡させることで、保護装置の試験を行うことができる。

請求項３の発明によれば、２次残留回路の使用時には、出力側Ｒ端子と出力側Ｓ端子と出力側Ｔ端子と出力側Ｎ端子は、保護装置に接続されており、計測器接続端子と零相電流用端子を、計測器に接続することで、保護装置の試験を行うことができる。

この発明の実施の形態に係るＣＴ３次回路使用時の地絡方向継電器用実負荷方向試験装置を示す概略図である。図１のＣＴ２次残留回路使用時の地絡方向継電器用実負荷方向試験装置を示す概略図である。従来の地絡方向継電器用実負荷方向試験装置を示す概略図である。３次回路使用時の実負荷試験時におけるＩ_０発生方法を示す概略図であり、送電方向に模擬Ｉ_０を発生させる状態の図である。３次回路使用時の実負荷試験時におけるＩ_０発生方法を示す概略図であり、受電方向に模擬Ｉ_０を発生させる状態の図である。２次残留回路使用時の実負荷試験時におけるＩ_０発生方法を示す概略あり、送電方向に模擬Ｉ_０を発生させる状態の図である。２次残留回路使用時の実負荷試験時におけるＩ_０発生方法を示す概あり、受電方向に模擬Ｉ_０を発生させる図状態のである。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態に係る地絡方向継電器用実負荷方向試験装置１を示す概略図である。この実施の形態では、変流器の３次巻線２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃを接続して形成される３次回路２０１には、零相電圧と零相電流とを用いて地絡発生および地絡発生方向を検出する保護装置１４０と、零相電流およびその位相を検出する計測器１５０とが接続されている。そして、変流器の２次巻線１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃを選択して抵抗器（摺動抵抗器）１８０に接続することにより、送電側または受電側の故障時に生じる零相電流を３次回路２０１に発生させて、保護装置１４０の方向試験を行う。

地絡方向継電器用実負荷方向試験装置（以下、「実負荷方向試験装置」という）１を図１に示す。実負荷方向試験装置１は、主として、切替部としての切替回路１０と、入力側の赤相用のＲ端子１２Ａ、白相用のＳ端子１２Ｂ、青相用のＴ端子１２Ｃ、中性相用のＮ端子１２Ｄ、アース端子１２Ｅ、出力側の赤相用のＲ端子１３Ａ、白相用のＳ端子１３Ｂ、青相用のＴ端子１３Ｃ、中性相用のＮ端子１３Ｄ、計測器接続端子である±端子１３Ｅ、零相電流用端子であるＩ_０端子１３Ｆを有している。

Ｒ端子１２Ａは、後述するＣＴ２次プラグ３０の入力端子１４Ａと接続線Ｒ１１を介して接続されており、切替回路１０によってＲ相を抵抗器１８０に接続したり、欠相にしたり接続を切り替え可能となっている。

Ｓ端子１２Ｂは、後述するＣＴ２次プラグ２０の入力端子１４Ｂと接続線Ｒ１２を介して接続されており、切替回路１０によってＳ相を抵抗器１８０に接続したり、欠相にしたり接続を切り替え可能となっている。

Ｔ端子１２Ｃは、ＣＴ２次プラグ３０の入力端子１４Ｃと接続線Ｒ１３を介して接続されており、切替回路１０によってＴ相を抵抗器１８０に接続したり、欠相にしたり接続を切り替え可能となっている。

Ｎ端子１２Ｄは、ＣＴ２次プラグ３０の入力端子１４Ｄと接続線Ｒ１４を介して接続されており、切替回路１０によってＮ相を抵抗器１８０に接続したり、切り替えたりすることが可能となっている。

Ｅ端子１２Ｅは、Ｎ端子１２Ｄと接続されている。

Ｒ端子１３Ａは、切替回路１０の出力と、ＣＴ２次プラグ３０の出力端子１５Ａを接続線Ｒ２１を介して接続可能となっている。

Ｓ端子１３Ｂは、切替回路１０の出力と、ＣＴ２次プラグ２０の出力端子１５Ｂを接続線Ｒ２２を介して接続可能となっている。

Ｔ端子１３Ｃは、切替回路１０の出力と、ＣＴ２次プラグ３０の出力端子１５Ｃを接続線Ｒ２３を介して接続可能となっている。

Ｎ端子１３Ｄは、切替回路１０の出力と、ＣＴ２次プラグ３０の出力端子１５Ｄを接続線Ｒ２４を介して接続可能となっている。

±端子１３Ｅは、Ｉ_０端子１３Ｆと接続線Ｒ２５を介して接続されており、ＣＴ３次使用時には短絡して使用する。

切替回路１０には、保護装置１４０の動作確認に際して電流を調整する抵抗器１８０が接続される。この切替回路１０によって、２次回路１０１に対する抵抗器１８０の接続を切り換えて２次回路１０１の１相または２相を欠相にして、３次回路２０１に発生する零相電流の位相を切り換えることができる。また、位相を切り換える際に、２次回路１０１の２次巻線１０１Ａ〜１０１Ｃを開放することを防ぐようになっている。

ＣＴ２次プラグ２０は、入力端子１４Ｂと、出力端子１５Ｂを有している。入力端子１４Ｂは、２次巻線１０１Ｂと、接続線Ｒ１２を介してＳ端子１２Ｂに接続されている。出力端子１５Ｂは、計測装置１２０と、接続線Ｒ２２を介してＳ端子１３Ｂに接続されている。

ＣＴ２次プラグ３０は、入力端子１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｄと、出力端子１５Ａ、１５Ｃ、１５Ｄを有している。入力端子１４Ａは、２次巻線１０１Ａと、接続線Ｒ１１を介してＲ端子１２Ａに接続されている。入力端子１４Ｃは、２次巻線１０１Ｃと、接続線Ｒ１３を介してＴ端子１２Ｃに接続されている。入力端子１４Ｄは、２次巻線１０１と、接続線Ｒ１４を介してＮ端子１２Ｄに接続されている。出力端子１５Ａは、計測装置１３０と、接続線Ｒ２１を介してＲ端子１３Ａに接続されている。出力端子１５Ｃは、計測装置１３０と、接続線Ｒ２３を介してＴ端子１３Ｃに接続されている。出力端子１５Ｄは、計測装置１３０と、接続線Ｒ２４を介してＮ端子１３Ｄに接続されている。

次に、３次回路の使用時における、実負荷方向試験装置１を使用した保護装置１４０の試験方法および作用について説明する。

まず、保護装置１４０の機能確認として方向試験をするために、作業者によって、ＣＴ２次プラグ２０を介してＳ端子１２Ｂと、ＣＴ２次プラグ３０を介してＲ端子１２Ａ、Ｔ端子１２Ｃを用いて、実負荷方向試験装置１が変流器の２次回路１０１に接続され、ＣＴ２次プラグ２０を介してＳ端子１３Ｂに計測装置１２０が接続され、ＣＴ２次プラグ３０を介してＲ端子１３Ａ、Ｔ端子１３Ｃに計測装置１３０が接続される。つまり、ＣＴ２次プラグ２０は、計測装置１２０に接続され、ＣＴ２次プラグ３０は、計測装置１３０に接続される。また、３次回路には、保護装置１４０が接続されており、保護装置１４０には、計測器１５０が接続されている。

そして、実負荷方向試験装置１の±端子１３ＥとＩ_０端子１３Ｆは接続線Ｒ２５を介して接続されて、短絡した状態で使用する

このとき、切替回路１０によって、２次回路１０１に対する抵抗器１８０の接続が切り換えられると、２次回路１０１の１相または２相が欠相にされて、３次回路２０１に発生する零相電流の位相を切り換えることができる。また、位相を切り換える際に、２次回路１０１の２次巻線１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃが開放することを防ぐことができる。

このように実負荷方向試験装置１を使用して、３次回路の使用時における零相回路の確認試験が行われる。

以上のように、実負荷方向試験装置１によれば、出力側端子１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄを、ＣＴ２次プラグを介して、計測装置１２０、１３０や、後述する実施の形態２における保護装置１６０と接続することができる。

この実施の形態においては、実負荷方向試験装置１の出力側を、出力側端子１３ＢをＣＴ２次プラグ２０を介して計測装置１２０と接続し、出力側端子１３Ａ、１３Ｃ、１３Ｄ
ＣＴ２次プラグ３０を介して計測装置１３０と接続することで、計測器接続端子１３Ｅと零相電流用端子１３Ｆを接続線Ｒ２５を介して短絡させることで、保護装置１４０の試験を行うことができる。

また、このように実負荷方向試験装置１の出力側を、計測装置１２０、１３０と接続することにより、保護装置１４０の試験によって実回路を含めた配線の不具合を発見できる。すなわち、試験対象の盤内の回路配線上の不具合を発見することができる。

（実施の形態２）
図２は、この発明の実施の形態２を示している。この実施の形態では、３つの変流器の２次巻線１０３、１０４、１０５を選択して保護装置１６０に接続することにより、送電側または受電側の故障時に生じる零相電流を保護装置１６０に与え、２次残留回路を用いた保護装置１６０の試験を行う。このため、実施の形態１と同等の構成については、同一符号又は対応する符号を付することで、その説明を省略する。

実負荷方向試験装置１は、入力側の各端子１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄと、出力側の各端子１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ、１３Ｄが、それぞれ接続線Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４を介してＣＴ２次プラグ５０と接続されている。

ＣＴ２次プラグ５０は、入力端子１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄと、出力端子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄを有している。入力端子１４Ａは、２次巻線１０３と、接続線Ｒ１１を介してＲ端子１２Ａに接続されている。入力端子１４Ｂは、２次巻線１０４と、接続線Ｒ１２を介してＳ端子１２Ｂに接続されている。入力端子１４Ｃは、２次巻線１０５と、接続線Ｒ１３を介してＴ端子１２Ｃに接続されている。入力端子１４Ｄは、２次巻線１０２と、接続線Ｒ１４を介してＮ端子１２Ｄに接続されている。出力端子１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ、１５Ｄは、保護装置１６０と、接続線Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４を介してＲ端子１３Ａ、Ｓ端子１３Ｂ、Ｔ端子１３Ｃ、Ｎ端子１３Ｄに接続されている。

そして、ＣＴ２次プラグ５０には、保護装置１６０が接続されている。

また、実負荷方向試験装置１の±端子１３ＥとＩ_０端子１３Ｆの間に計測器１７０が接続される。

このとき、切替回路１０によって、２次回路１０２の２次巻線１０３、１０４、１０５の保護装置１６０に対する接続を切り換えて、保護装置１６０に１相または２相の２次電流を流し、保護装置１６０の動作方向を切り換えることができる。また、位相を切り換える際に、２次回路１０２の２次巻線１０３、１０４、１０５を開放することを防ぐことができる。

このように実負荷方向試験装置１を使用して、２次残留回路の使用時における零相回路の確認試験が行われる。

以上のように、実負荷方向試験装置１によれば、２次残留回路の使用時には、出力側Ｒ端子１３Ａと出力側Ｓ端子１３Ｂと出力側Ｔ端子１３Ｃと出力側Ｎ端子１３Ｄは、ＣＴ２次プラグ５０を介して保護装置１６０に接続されており、計測器接続端子１３Ｅと零相電流用端子１３Ｆを、計測器１７０に接続することで、保護装置１６０の試験を行うことができる。

このように、実負荷方向試験装置１によれば、３次回路の使用時（実施の形態１）、２次残留回路の使用時（実施の形態２）のいずれの場合であっても、保護装置１４０や保護装置１６０の試験を行うことができる。すなわち、一つの実負荷方向試験装置１で、３次回路と２次残留回路のいずれであっても、保護装置の試験を行うことができる。一つの実負荷方向試験装置１で何れの場合であっても試験を行うことができるので、試験前に、試験対象について３次回路が使用されているのか、２次残留回路が使用されているのかを確認する必要がなくなる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態１では、２つのＣＴ２次プラグ２０、３０を使用するようにして説明したが、実施の形態２と同様に１つのＣＴ２次プラグ５０でもよいことはもちろんである。

１実負荷方向試験装置（地絡方向継電器用実負荷方向試験装置）
１０切替回路（切替部）
１２ＡＲ端子（第１の相用の入力側Ｒ端子、赤相用の入力側Ｒ端子）
１２ＢＳ端子（第２の相用の入力側Ｓ端子、白相用の入力側Ｓ端子）
１２ＣＴ端子（第３の相用の入力側Ｔ端子、青相用の入力側Ｔ端子）
１２ＤＮ端子（第４の相用の入力側Ｎ端子、中性相用の入力側Ｎ端子）
１３ＡＲ端子（第１の相用の出力側Ｒ端子、赤相用の出力側Ｒ端子）
１３ＢＳ端子（第２の相用の出力側Ｓ端子、白相用の出力側Ｓ端子）
１３ＣＴ端子（第３の相用の出力側Ｔ端子、青相用の出力側Ｔ端子）
１３ＤＮ端子（第４の相用の出力側Ｎ端子、中性相用の出力側Ｎ端子）
１３Ｅ ±端子（計測器接続端子）
１３ＦＩ_０端子（零相電流用端子）
２０ＣＴ２次プラグ
３０ＣＴ２次プラグ
５０ＣＴ２次プラグ
１２０計測装置
１３０計測装置
１４０保護装置
１５０計測器
１６０保護装置
１７０計測器
１８０抵抗器
Ｒ１１接続線
Ｒ１２接続線
Ｒ１３接続線
Ｒ１４接続線
Ｒ２１接続線
Ｒ２２接続線
Ｒ２３接続線
Ｒ２４接続線
Ｒ２５接続線
１０１２次回路
２０１３次回路
１０２２次回路

Claims

変流器の３次巻線を結線した３次回路を用いて地絡による故障発生と故障発生方向とを判定する地絡方向継電器の試験を、前記変流器の２次巻線を用いて行う地絡方向継電器用実負荷方向試験装置であって、
第１の相用の入力側Ｒ端子と、第２の相用の入力側Ｓ端子と、第３の相用の入力側Ｔ端子と、第４の相用の入力側Ｎ端子と、第１の相用の出力側Ｒ端子と、第２の相用の出力側Ｓ端子と、第３の相用の出力側Ｔ端子と、第４の相用の出力側Ｎ端子と、
前記出力側Ｎ端子と接続された、計測器接続端子と、零相電流用端子と、
送電側故障と受電側故障との判別をするために、前記入力側Ｒ端子と、前記入力側Ｓ端子と、前記入力側Ｔ端子と、前記入力側Ｎ端子と、前記出力側Ｒ端子と、前記出力側Ｓ端子と、前記出力側Ｔ端子と、前記出力側Ｎ端子との接続を切り替えて方向試験を切り換える切替部と、
を備え、
前記入力側Ｒ端子と、前記入力側Ｓ端子と、前記入力側Ｔ端子と、前記入力側Ｎ端子は、少なくとも一つのＣＴ２次プラグの入力側と接続線を介してそれぞれ接続可能であり、
前記出力側Ｒ端子と、前記出力側Ｓ端子と、前記出力側Ｔ端子と、前記出力側Ｎ端子は、前記ＣＴ２次プラグの出力側に接続線を介してそれぞれ接続可能である、
ことを特徴とする地絡方向継電器用実負荷方向試験装置。
前記３次回路の使用時には、前記ＣＴ２次プラグを介して、前記出力側Ｒ端子と前記出力側Ｓ端子と前記出力側Ｔ端子を、少なくとも一つの計測装置に接続し、前記計測器接続端子と前記零相電流用端子を接続線を介して短絡させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の地絡方向継電器用実負荷方向試験装置。
前記２次残留回路の使用時には、前記ＣＴ２次プラグを介して、前記出力側Ｒ端子と前記出力側Ｓ端子と前記出力側Ｔ端子と前記出力側Ｎ端子は、保護装置に接続されており、前記計測器接続端子と前記零相電流用端子を、計測器に接続する、
ことを特徴とする請求項１に記載の地絡方向継電器用実負荷方向試験装置。