JP2017028813A - 保護継電器動作確認装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保護継電器の仕様に関わらず正確かつ迅速にその動作確認を行うことができる保護継電器動作確認装置を提供する。【解決手段】３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃに３個の補助継電器２Ａ〜２Ｃを介して接続された３個のトリップロック端子３Ａ〜３Ｃに動作確認装置１０を接続するための３個の入力接続端子１１〜１３と、３個の入力接続端子１１〜１３とアース端子１４との間に接続された３個の検出用継電器２１，３１，４１と、３個の検出用継電器２１，３１，４１の接点動作により動作する３個の検出用補助継電器２２，３２，４２と、３個の検出用補助継電器２２，３２，４２の接点動作により点灯する３個のＬＥＤ２３，３３，４３とを具備する。３個の検出用補助継電器２２，３２，４２は、３個の検出用継電器２１，３１，４１の接点が開かれたのちも３個のＬＥＤ２３，３３，４３を点灯し続けさせるための自己保持機能を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、複数個の保護継電器の動作確認をするのに好適な保護継電器動作確認装置に関する。

保護継電器は、事故検出時にトリップ信号（遮断器トリップ電流）を出力して、該当線路に設置された遮断器を遮断するように構成されている。

このような保護継電器を点検する場合には、保護継電器がトリップ信号を誤って出力すると停電を発生させるため、トリップロック端子（図２に示す３個のトリップロック端子３Ａ〜３Ｃ参照）の保護継電器側端子および遮断器側端子間を電気的に短絡するための短絡片を取り外してトリップロックしている。

また、保護継電器点検作業の終了後にはトリップロック端子の保護継電器側端子および遮断器側端子間に短絡片を取り付けてトリップロックを解除するが、その前に保護継電器の動作確認（健全性確認）を以下の手順に従って行っている。
（手順１）作業員は、複数個の保護継電器が設置されたリレー盤の状態および各保護継電器のトリップロック端子の状態確認を行う。
（手順２）作業員は、動作確認を行う保護継電器（以下、「対象保護継電器」と称する。）に接続されたトリップロック端子の保護継電器側端子に直流電圧計を接続する。
（手順３）作業員は、対象保護継電器を不使用状態から使用状態に切り替える。
（手順４）作業員は、対象保護継電器のトリップロック端子の保護継電器側端子に接続した直流電圧計の指針を注視して、目視確認により指針が振れるか否かを確認し、指針が振れた場合には「対象保護継電器が誤動作した」と判断する。
（手順５）作業員は、対象保護継電器を使用状態から不使用状態に切り替える。
（手順６）作業員は、対象保護継電器のトリップロック端子の保護継電器側端子から直流電圧計を取り外したのち、次に動作確認を行う保護継電器に接続されたトリップロック端子の保護継電器側端子に直流電圧計を接続する。
（手順７）作業員は、手順３〜６の作業を繰り返して、動作確認の対象となるすべての保護継電器について動作確認を行う。

なお、本出願人は、下記の特許文献１において、トリップロック端子の本体に、保護継電器側に接続される第１の本体端子と遮断器側に接続される第２の本体端子とを設けるとともに、プラグに、第１および第２のプラグ端子と、第１および第２のプラグ端子間に電気的に接続された発光素子と、第１および第２のプラグ端子とに接触可能な短絡導電部とを設けて、第１の装着状態では第１および第２の本体端子と第１および第２のプラグ端子とをそれぞれ接触させ、第２の装着状態では第１および第２の本体端子を短絡導電部に接触させることにより、プラグを本体に挿入して第１の装着状態を形成すれば、第１および第２の本体端子が発光素子を介して電気的に接続されるので、第１および第２の本体端子間に電圧があれば発光素子が発光し、遮断器が動作するおそれがあることを知ることが可能となるようにした、トリップロック端子及びこれに用いる動作確認試験機を提案している。

特開２００６−３３３６５９号公報

しかしながら、近年の保護継電器のデジタル化に伴い、母線保護継電器や送電線自動復旧装置などの保護継電器はトリップ信号（遮断器トリップ電流）を短時間（たとえば、１秒）しか出力しない仕様となってきており（以下、このような仕様の保護継電器を「ワンショット出力式保護継電器」と称する。）、動作確認の際にワンショット出力式保護継電器が誤動作してもトリップ信号が短時間しか出力されないため、上記の手順４においてもワンショット出力式保護継電器のトリップロック端子の保護継電器側端子に接続した直流電圧計の指針が短時間しか振れないので、目視確認するタイミングが少しでも遅れたりするとワンショット出力式保護継電器の誤動作を正確に確認できず、トリップロック解除後に該当線路の遮断器が誤遮断される可能性があり系統信頼度が損なわれるという問題があった。

上記の特許文献１で提案した動作確認試験機においても、トリップ信号が長時間出力される保護継電器については発光素子が長時間発光し続けるため特に問題は生じないが、トリップ信号が短時間しか出力されないワンショット出力式保護継電器については発光素子が短時間（たとえば、１秒）しか発光しないため、上述した問題を根本的に解決することができないという問題がある。

また、リレー盤に設置された複数個の保護継電器の動作確認を同日に行う場合には、上記の手順３〜６の作業を各保護継電器について行う必要があるため（上記の手順７参照）、上記の手順４の目視確認も繰り返し行うので、作業時間を要するという問題があった。

本発明の目的は、保護継電器の仕様に関わらず正確かつ迅速にその動作確認を行うことができる保護継電器動作確認装置を提供することにある。

本発明の保護継電器動作確認装置は、複数個の保護継電器（１Ａ〜１Ｃ）の点検作業後のトリップロック解除前に該複数個の保護継電器の動作確認をするための保護継電器動作確認装置（１０）であって、前記複数個の保護継電器に複数個の補助継電器（２Ａ〜２Ｃ）を介してそれぞれ接続された複数個のトリップロック端子（３Ａ〜３Ｃ）に前記保護継電器動作確認装置を接続するための複数個の入力接続端子（１１〜１３）と、アース端子（１４）と、前記複数個の入力接続端子と前記アース端子との間にそれぞれ接続された複数個の検出用継電器（２１，３１，４１）と、該複数個の検出用継電器の接点動作によりそれぞれ動作する複数個の検出用補助継電器（２２，３２，４２）と、該複数個の検出用補助継電器の接点動作によりそれぞれ点灯する複数個のＬＥＤ（２３，３３，４３）とを具備し、前記複数個の検出用補助継電器が、前記複数個の検出用継電器の接点が開かれたのちも前記複数個のＬＥＤを点灯し続けさせるための自己保持機能を備えていることを特徴とする。
ここで、前記複数個の検出用継電器がａ接点（２１ａ，３１ａ，４１ａ）を備え、前記複数個の検出用継電器の前記ａ接点の一端が、押ボタンスイッチ（６２）を介して直流電圧源（６１）の正電極に接続されており、前記複数個の検出用補助継電器が他のａ接点（２２ａ，３２ａ，４２ａ）を備え、前記複数個の検出用補助継電器が、前記複数個の検出用継電器の前記ａ接点の他端と前記直流電圧源の負電極との間にそれぞれ接続されており、前記複数個の検出用補助継電器の前記他のａ接点の一端が、前記複数個のＬＥＤのカソードにそれぞれ接続されているとともに、前記複数個の検出用補助継電器の前記他のａ接点の他端が、前記複数個の検出用継電器の前記ａ接点の他端および前記複数個の検出用補助継電器にそれぞれ接続されており、前記複数個のＬＥＤのアノードが、前記押ボタンスイッチを介して前記直流電圧源の正電極に接続されていてもよい。
前記複数個の検出用補助継電器が動作していない状態では開いたままであるとともに該複数個の検出用補助継電器のうちいずれか１個が動作すると閉じる接点（５１）と、該接点と直列に接続されたブザー（５２）とをさらに具備し、前記接点と前記ブザーとが前記直流電圧源と並列に接続されていてもよい。

本発明の保護継電器動作確認装置は、以下に示す効果を奏する。
（１）複数個の検出用継電器の接点が開かれたのちも複数個のＬＥＤを点灯し続けさせることにより、トリップ信号が短時間しか出力されないワンショット出力式保護継電器であっても誤動作を検出すると対応のＬＥＤが点灯し続けるとともに、複数個の保護継電器の使用状態および不使用状態の１回の切替操作で各保護継電器の誤動作を確認することができるため、保護継電器の仕様に関わらず正確かつ迅速に各保護継電器の動作確認を行うことができる。
（２）ＬＥＤのほかにブザーを具備することにより、ワンショット出力式保護継電器であっても作業員はその誤動作を目と耳とで確実に確認することができる。

本発明の一実施例による保護継電器動作確認装置１０の構成を示すブロック図である。 図１に示した保護継電器動作確認装置１０を用いた保護継電器動作確認方法について説明するための図である。 図１に示した保護継電器動作確認装置１０を用いた保護継電器動作確認方法について説明するための図である。 図１に示した保護継電器動作確認装置１０を用いた保護継電器動作確認方法について説明するための図である。

上記の目的を、複数個の検出用継電器の接点動作により動作する複数個の検出用補助継電器に、複数個の検出用継電器の接点が開かれたのちも複数個のＬＥＤを点灯し続けるための自己保持機能を備えさせることにより実現した。

以下、本発明の保護継電器動作確認装置の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による保護継電器動作確認装置１０（以下、「動作確認装置１０」と称する。）は、リレー分電盤に設置された３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃ（図２参照）の点検作業後のトリップロック解除前に３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃの動作確認をする際に使用するものである。

ここで、図２に示すように、保護継電器１Ａは補助継電器２Ａを介してトリップロック端子３Ａに接続されており、保護継電器１Ｂは補助継電器２Ｂを介してトリップロック端子３Ｂに接続されており、保護継電器１Ｃは補助継電器２Ｃを介してトリップロック端子３Ｃに接続されている。
３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃには制御用正電圧線から制御用直流電流が供給されており、通常時には３個のトリップロック端子３Ａ〜３Ｃの短絡片は取り付けられているため、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃが動作すると、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃの接点動作により３個の補助継電器２Ａ〜２Ｃがそれぞれ動作して、各遮断器トリップ電流が３個のトリップロック端子３Ａ〜３Ｃを介して各該当線路の遮断器に供給される。
３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃの動作確認をする際には、３個のトリップロック端子３Ａ〜３Ｃの短絡片は取り外されている（図２の×印参照）。

動作確認装置１０は、図１に示すように、３個の入力接続端子１１〜１３と、アース端子１４と、３個の検出用継電器２１，３１，４１と、３個の検出用補助継電器２２，３２，４２と、３個のＬＥＤ（発光ダイオード）２３，３３，４３と、接点５１と、ブザー５２と、直流電圧源６１と、押ボタンスイッチ６２とを具備する。

ここで、３個の入力接続端子１１〜１３は、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃ（図２参照）に３個の補助継電器２Ａ〜２Ｃを介してそれぞれ接続された３個のトリップロック端子３Ａ〜３Ｃの保護継電器側端子と動作確認装置１０とを接続するためのものである。

検出用継電器２１は、入力接続端子１１とアース端子１４との間に接続されているとともに、ａ接点２１ａを備える。
検出用継電器３１は、入力接続端子１２とアース端子１４との間に接続されているとともに、ａ接点３１ａを備える。
検出用継電器４１は、入力接続端子１３とアース端子１４との間に接続されているとともに、ａ接点４１ａを備える。
３個のａ接点２１ａ，３１ａ，４１ａの一端は、押ボタンスイッチ６２を介して直流電圧源６１の正電極に接続されている。

検出用補助継電器２２は、検出用継電器２１の接点動作により動作するものであり、検出用継電器２１のａ接点２１ａの他端と直流電圧源６１の負電極との間に接続されているとともに、ａ接点２２ａを備える。
検出用補助継電器３２は、検出用継電器３１の接点動作により動作するものであり、検出用継電器３１のａ接点３１ａの他端と直流電圧源６１の負電極との間に接続されているとともに、ａ接点３２ａを備える。
検出用補助継電器４２は、検出用継電器４１の接点動作により動作するものであり、検出用継電器４１のａ接点４１ａの他端と直流電圧源６１の負電極との間に接続されているとともに、ａ接点４２ａを備える。

ＬＥＤ２３は、検出用補助継電器２２の接点動作により点灯するものであり、そのカソードは検出用補助継電器２２のａ接点２２ａの一端に接続されているとともに、そのアノードは押ボタンスイッチ６２を介して直流電圧源６１の正電極に接続されている。
ＬＥＤ３３は、検出用補助継電器３２の接点動作により点灯するものであり、そのカソードは検出用補助継電器３２のａ接点３２ａの一端に接続されているとともに、そのアノードは押ボタンスイッチ６２を介して直流電圧源６１の正電極に接続されている。
ＬＥＤ４３は、検出用補助継電器４２の接点動作により点灯するものであり、そのカソードは検出用補助継電器４２のａ接点４２ａの一端に接続されているとともに、そのアノードは押ボタンスイッチ６２を介して直流電圧源６１の正電極に接続されている。

３個の検出用補助継電器２２，３２，４２のａ接点２２ａ，３２ａ，４２ａの他端は、３個の検出用継電器２１，３１，４１のａ接点２１ａ，３１ａ，４１ａの他端および３個の検出用補助継電器２２，３２，４２にそれぞれ接続されている。
これにより、３個の検出用補助継電器２２，３２，４２は、３個の検出用継電器２１，３１，４１のａ接点２１ａ，３１ａ，４１ａが開かれたのちも３個のＬＥＤ２３，３３，４３を点灯し続けさせるための自己保持機能を備える。

接点５１は、３個の検出用補助継電器２２，３２，４２が動作していない状態では開いたままであり、３個の検出用補助継電器２２，３２，４２のうちいずれか１個が動作すると閉じる。
接点５１およびブザー５２は、直列に接続されているとともに、直流電圧源６１と並列に接続されている。

次に、動作確認装置１０を用いて３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃの動作確認を行う際の手順について、図２〜４を参照して説明する。

（手順ａ）作業員は、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃが設置されたリレー盤の状態および３個トリップロック端子３Ａ〜３Ｃの状態確認を行う。
（手順ｂ）作業員は、図２に示すように、３本の接続線を用いて３個のトリップロック端子３Ａ〜３Ｃの保護継電器側端子と動作確認装置１０の３個の入力接続端子１１〜１３とを電気的にそれぞれ接続したのち、押ボタンスイッチ６２を押してオンにする。
（手順ｃ）作業員は、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃを不使用状態から使用状態に順次切り替えたのち、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃを使用状態から不使用状態に順次切り替える。

このとき、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃのいずれも誤動作しない場合には、３個の補助継電器２Ａ〜２Ｃは動作しないため、動作確認装置１０の３個の検出用継電器２１，３１，４１に制御用直流電流が流れないので、３個の検出用補助継電器２２，３２，４２はいずれも動作しない。
その結果、３個のＬＥＤ２３，３３，４３はいずれも消灯したままであるとともに、ブザー５２も鳴らない。

一方、たとえば３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃのうち保護継電器１Ｂのみが誤動作すると、図３に実線の矢印で示すように補助継電器２Ｂが保護継電器１Ｂの接点動作により動作するため、同図に一点鎖線の矢印で示すように動作確認装置１０の検出用継電器３１に制御用直流電流が流れるので、検出用継電器３１が動作して検出用継電器３１のａ接点３１ａが閉じる（図３の実線の矢印参照）。
その結果、同図に一点鎖線の矢印で示すように検出用補助継電器３２に直流電圧源６１から押しボタンスイッチ６２および検出用継電器３１のａ接点３１ａを介して直流電流が流れるため、検出用補助継電器３２が動作して、検出用補助継電器３２ａのａ接点３２ａと接点５１とが閉じる（図４の実線の矢印参照）。
これにより、ＬＥＤ３３に直流電圧源６１から押しボタンスイッチ６２介して直流電流が流れるとともにブザー５２にも直流電圧源６１から直流電流が流れるため、３個のＬＥＤ２３，３３，４３のうちＬＥＤ３３のみが点灯するとともにブザー５２が鳴動する。

このとき、作業員が押しボタンスイッチ６２を押してオフにして検出用補助継電器３２ａの動作を止めるとともに接点５１を開かない限り、検出用継電器３１のａ接点３１ａおよび接点５１は閉じたままとなるため、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃをすべて使用状態から不使用状態に切り替えてもＬＥＤ３３は点灯し続けるとともにブザー５２も鳴動し続ける。
これにより、作業員は、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃの使用状態および不使用状態の１回の切替操作で保護継電器１Ｂのみが誤動作したことを確認することができるとともに、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃのうち保護継電器１Ｂのみが誤動作したことを容易に確認することができる。

また、保護継電器１Ｂがワンショット出力式保護継電器である場合には、動作確認装置１０の検出用継電器３１には制御用直流電流が短時間（たとえば、１秒間）しか流れないため、検出用継電器３１のａ接点３１ａも短時間しか閉じないが、検出用補助継電器３２ａには直流電圧源６１から押しボタンスイッチ６２および検出用継電器３１のａ接点３１ａを介して直流電流が流れ続ける。
その結果、検出用補助継電器３２ａは動作を継続するため、作業員が押しボタンスイッチ６２を押してオフにして検出用補助継電器３２ａの動作を止めるとともに接点５１を開かない限り、検出用継電器３１のａ接点３１ａおよび接点５１は閉じたままとなるので、ＬＥＤ３３は点灯し続けるとともにブザー５２も鳴動し続ける。
これにより、保護継電器１Ｂがワンショット出力式保護継電器であっても、作業員は、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃの使用状態および不使用状態の１回の切替操作で保護継電器１Ｂのみが誤動作したことを確認することができるとともに、３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃのうち保護継電器１Ｂのみが誤動作したことを容易に確認することができる。

以上の説明では、上述した手順ｃにおいて作業員は３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃを不使用状態から使用状態に順次切り替えたのちに３個の保護継電器１Ａ〜１Ｃを使用状態から不使用状態に順次切り替えたが、保護継電器１Ａを不使用状態から使用状態に切り替えたのち１秒以上経過後（たとえば、５秒後）に保護継電器１Ａを使用状態から不使用状態に切り替え、以下同様にして２個の保護継電器１Ｂ，１Ｃについて使用状態から不使用状態への切替および使用状態から不使用状態への切替を行ってもよい。

１Ａ〜１Ｃ 保護継電器
２Ａ〜２Ｃ 補助継電器
３Ａ〜３Ｃ トリップロック端子
１０ 動作確認装置
１１〜１３ 入力接続端子
１４ アース端子
２１，３１，４１ 検出用継電器
２２，３２，４２ 検出用補助継電器
２３，３３，４３ ＬＥＤ
２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ，４１ａ，４２ａ ａ接点
５１ 接点
５２ ブザー
６１ 直流電圧源
６２ 押ボタンスイッチ

Claims (3)

1. 複数個の保護継電器（１Ａ〜１Ｃ）の点検作業後のトリップロック解除前に該複数個の保護継電器の動作確認をするための保護継電器動作確認装置（１０）であって、
   前記複数個の保護継電器に複数個の補助継電器（２Ａ〜２Ｃ）を介してそれぞれ接続された複数個のトリップロック端子（３Ａ〜３Ｃ）に前記保護継電器動作確認装置を接続するための複数個の入力接続端子（１１〜１３）と、
   アース端子（１４）と、
   前記複数個の入力接続端子と前記アース端子との間にそれぞれ接続された複数個の検出用継電器（２１，３１，４１）と、
   該複数個の検出用継電器の接点動作によりそれぞれ動作する複数個の検出用補助継電器（２２，３２，４２）と、
   該複数個の検出用補助継電器の接点動作によりそれぞれ点灯する複数個のＬＥＤ（２３，３３，４３）とを具備し、
   前記複数個の検出用補助継電器が、前記複数個の検出用継電器の接点が開かれたのちも前記複数個のＬＥＤを点灯し続けさせるための自己保持機能を備えている、
   ことを特徴とする、保護継電器動作確認装置。
2. 前記複数個の検出用継電器がａ接点（２１ａ，３１ａ，４１ａ）を備え、
   前記複数個の検出用継電器の前記ａ接点の一端が、押ボタンスイッチ（６２）を介して直流電圧源（６１）の正電極に接続されており、
   前記複数個の検出用補助継電器が他のａ接点（２２ａ，３２ａ，４２ａ）を備え、
   前記複数個の検出用補助継電器が、前記複数個の検出用継電器の前記ａ接点の他端と前記直流電圧源の負電極との間にそれぞれ接続されており、
   前記複数個の検出用補助継電器の前記他のａ接点の一端が、前記複数個のＬＥＤのカソードにそれぞれ接続されているとともに、前記複数個の検出用補助継電器の前記他のａ接点の他端が、前記複数個の検出用継電器の前記ａ接点の他端および前記複数個の検出用補助継電器にそれぞれ接続されており、
   前記複数個のＬＥＤのアノードが、前記押ボタンスイッチを介して前記直流電圧源の正電極に接続されている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の保護継電器動作確認装置。
3. 前記複数個の検出用補助継電器が動作していない状態では開かれたままであるとともに該複数個の検出用補助継電器のうちいずれか１個が動作すると閉じる接点（５１）と、
   該接点と直列に接続されたブザー（５２）とをさらに具備し、
   前記接点と前記ブザーとが前記直流電圧源と並列に接続されている、
   ことを特徴とする、請求項２記載の保護継電器動作確認装置。

Images