JP2017158341A - Calculation method for operable time count corresponding amount of changeover switch, and calculation system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a calculation method for an operable time count corresponding amount of a changeover switch that is more responsive to an actual state, and a calculation system.SOLUTION: The present invention relates to a calculation method for an operable time count corresponding amount of a changeover switch 4 in a load-time tap switching device 3. The calculation method calculates the operable time count corresponding amount by subtracting a number obtained by adding 1 that is the number of times of mechanical deterioration and a number corresponding to the number of times of mechanical deterioration caused by electrical deterioration, each time switching is performed, from a mechanically operable time count that is an operable time count in the case where operation cycle switching is repeated while performing start and stop in every one-tap switching under a non-voltage state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、切換開閉器の動作可能回数相当量の演算方法及び演算システムに関する。   The present invention relates to a calculation method and a calculation system for an amount corresponding to the operable number of times of a switching switch.

電力会社では、顧客に電気を供給する場合、変電所に設置されている変圧器によって、高電圧を、所定の電圧に変換している。こうした状態において、例えば昼間のように、顧客による電力需要が多くなると、電圧が規定値よりも下がる。逆に、夜間のように、顧客による電力需要が少なくなると、電圧が規定値よりも上がる。
このような場合に対応するため、変圧器に負荷時タップ切換装置を設け、この負荷時タップ切換装置によりタップを切り換えて、電圧が規定内になるように、電圧を調整している(例えば、特許文献1参照)。
In an electric power company, when supplying electricity to a customer, a high voltage is converted into a predetermined voltage by a transformer installed in a substation. In such a state, when the power demand by the customer increases, for example, during the daytime, the voltage falls below the specified value. Conversely, when the customer's power demand decreases, such as at night, the voltage rises above the specified value.
In order to cope with such a case, the transformer is provided with a load tap switching device, the tap is switched by the load tap switching device, and the voltage is adjusted so that the voltage is within a specified range (for example, Patent Document 1).

この負荷時タップ切換装置は切換動作を行う切換開閉器を備えるが、切換開閉器は、負荷電流の開閉を行うアーク接触子が摩耗するため、所定回数切り換えを行うと、交換が必要となる。
この交換時期は、直接的にはアーク接触子の摩耗量に依存するが、構造状摩耗量の確認は困難である。このため、切換開閉器の動作回数をカウントし、所定の回数になると切換開閉器を交換している。
切換開閉器の交換までの動作可能回数(寿命)は、例えば、機械的動作可能回数として80万回、電気的動作可能回数としては,20万回と10万回の2種類がある。
This on-load tap switching device includes a switching switch that performs a switching operation. However, since the arc contact that opens and closes the load current is worn, the switching switch needs to be replaced after switching a predetermined number of times.
This replacement time directly depends on the wear amount of the arc contact, but it is difficult to confirm the structural wear amount. For this reason, the number of operations of the switching switch is counted, and the switching switch is replaced when the predetermined number of times is reached.
There are two types of possible operation times (lifetime) until replacement of the switching switch, for example, 800,000 times as the number of possible mechanical operations and 200,000 times and 100,000 times as the possible number of electrical operations.

特開2011−55599号公報JP 2011-55599 A

しかし、この電気的動作可能回数とは、定格ステップ電圧及び定格通過電流の元での動作可能回数である。通常、切換開閉器は定格電流以下の電流で使用されている。このため、切換開閉器は、電気的動作可能回数の動作回数が20(もしくは、10)万回を過ぎても使用可能な場合が多く、実際はまだ使用可能な状態であるにも関わらず、交換されている。   However, the number of times that the electrical operation can be performed is the number of operations that can be performed under the rated step voltage and the rated passing current. Usually, the switching switch is used at a current lower than the rated current. For this reason, the switching switch is often usable even when the number of possible electrical operations exceeds 200 (or 100,000) times, and in fact it can be replaced even though it is still usable. Has been.

本発明は、より実際の状態に即した切換開閉器の動作可能回数相当量の演算方法及び演算システムを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a calculation method and a calculation system for an amount corresponding to the operable number of times of the switchgear according to the actual state.

(1)本発明は、負荷時タップ切換装置における切換開閉器の動作可能回数相当量の演算方法であって、無電圧状態で1タップ切り換えごとに始動及び停止させながら動作サイクル切換を繰り返したときの動作可能回数である機械的動作可能回数から、切り換えを行うごとに、機械的劣化回数である1と、電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数とを足した数を引くことで、動作可能回数相当量を演算する、演算方法である。 (1) The present invention is a method for calculating the amount corresponding to the operable number of times of the switching switch in the on-load tap switching device, when the operation cycle switching is repeated while starting and stopping at each tap switching in a no-voltage state. By subtracting a number obtained by adding 1 which is the number of times of mechanical deterioration and a number corresponding to the number of times of mechanical deterioration due to electrical deterioration, from the number of times that the mechanical operation is possible. This is a calculation method for calculating the amount corresponding to the operable number of times.

(2)前記電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数は、定格電流に対する、切り換え時の負荷電流の割合を考慮して求めてもよい。 (2) The number corresponding to the number of mechanical deteriorations due to the electrical deterioration may be obtained in consideration of the ratio of the load current at the time of switching to the rated current.

(3)前記電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数であるNImは、切り換えm回目のときの負荷電流をIm、定格電流をInとしたときに、
以下の式
NIm=(Im/200000In)×600000
もしくは、
NIm=(Im/100000In)×700000
のいずれかの式で求めてもよい。
(3) NIm, which is a number corresponding to the number of mechanical degradations due to the electrical degradation, is Im when the load current at the m-th switching is Im and the rated current is In,
The following formula NIm = (Im 2 / 200000In 2 ) × 600000
Or
NIm = (Im 2 / 100,000 In 2 ) × 700000
You may obtain | require by either formula of.

(4)前記電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数であるNImは、切り換えm回目のときの負荷電流をIm、定格電流をInとしたときに、
以下の式
NIm=(Im/200000In)×600000
もしくは、
NIm=(Im/100000In)×700000
のいずれかの式で求めてもよい。
(4) NIm, which is a number corresponding to the number of mechanical degradations due to the electrical degradation, is Im when the load current at the m-th switching and Im is the rated current.
The following formula: NIm = (Im / 200000In) × 600000
Or
NIm = (Im / 100,000In) × 700000
You may obtain | require by either formula of.

(5)本発明は、負荷時タップ切換装置における切換開閉器の動作可能回数相当量の演算システムであって、無電圧状態で1タップ切り換えごとに始動、停止させながら動作サイクル切換を繰り返したときの動作可能回数である機械的動作可能回数から、切り換えを行うごとに、機械的劣化回数である1と、電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数とを足した数を引くことで、動作可能回数相当量を演算する演算部を備える演算システムである。 (5) The present invention is an arithmetic system equivalent to the operable number of times of the switching switch in the on-load tap switching device, and when the operation cycle switching is repeated while starting and stopping at every tap switching in a no-voltage state. By subtracting a number obtained by adding 1 which is the number of times of mechanical deterioration and a number corresponding to the number of times of mechanical deterioration due to electrical deterioration, from the number of times that the mechanical operation is possible. The calculation system includes a calculation unit that calculates an equivalent number of operable times.

(6)前記動作可能回数相当量を表示する表示部を備えてもよい。 (6) You may provide the display part which displays the said operation | movement possible number equivalent amount.

本発明によれば、より実際の状態に即した切換開閉器の動作可能回数相当量の演算方法及び演算システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a calculation method and a calculation system for an amount corresponding to the operable number of times of the switchgear according to the actual state.

本実施形態の切換開閉器の動作可能回数相当量演算システムを含む電圧調整システムを示す図である。It is a figure which shows the voltage adjustment system containing the operation frequency equivalent amount calculation system of the switching switch of this embodiment. 第1実施形態における、切換開閉器の動作可能回数と負荷電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of operation | movement of a switching switch and load current in 1st Embodiment. 第2実施形態における、切換開閉器の動作可能回数と負荷電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency | count of operation | movement of a switching switch and load current in 2nd Embodiment.

図1は本実施形態の負荷時タップ切換装置3における切換開閉器4の動作可能回数相当量演算システム1を含む電圧調整システム2を示す図である。
電圧調整システム2は、配電用変電所に設置されているものであり、切換開閉器4を含む負荷時タップ切換装置3と、90リレー(電圧調整継電器)5と、動作可能回数相当量演算システム1とを備える。
FIG. 1 is a diagram showing a voltage adjustment system 2 including an operation number equivalent amount calculation system 1 of the switching switch 4 in the on-load tap switching device 3 of the present embodiment.
The voltage regulation system 2 is installed in a distribution substation, and includes a load tap switching device 3 including a switching switch 4, a 90 relay (voltage regulation relay) 5, and an operable number equivalent calculation system. 1.

負荷時タップ切換装置3は、電気の供給を停止することなく、一次側もしくは2次側の電圧を切り換えるための複数のタップ(図示を省略)を備えている。負荷時タップ切換装置3は、タップを切り換えることにより、二次側の電圧を変更する。
すなわち、負荷時タップ切換装置3は、二次側からの送出電圧が適正な電圧、例えば法律に定められている標準電圧(101±6V)又はこの標準電圧付近になるように、切換開閉器4の制御でタップを切り換え、二次側からの送出電圧を調整する。
The on-load tap switching device 3 includes a plurality of taps (not shown) for switching the voltage on the primary side or the secondary side without stopping the supply of electricity. The on-load tap switching device 3 changes the secondary voltage by switching the taps.
That is, the on-load tap switching device 3 has a switching switch 4 so that the output voltage from the secondary side is an appropriate voltage, for example, a standard voltage (101 ± 6 V) stipulated by law or near this standard voltage. The tap is switched under the control of and the output voltage from the secondary side is adjusted.

切換開閉器4は、負荷時タップ切換装置3に備えられている。切換開閉器4は、90リレー5から送られてくる切換信号に応じて、負荷時タップ切換装置3のタップを切り換えて、二次側の送出電圧が適正になるように調整する。   The switching switch 4 is provided in the on-load tap switching device 3. The switching switch 4 switches the tap of the on-load tap switching device 3 according to the switching signal sent from the 90 relay 5 and adjusts the secondary-side transmission voltage to be appropriate.

90リレー5は、一次側の入力電圧を監視し、当該電圧が所定の不感帯の範囲から外れている場合には切換開閉器4に対してタップ切換指令を出力する。
本実施形態において、90リレー5は、一次側の入力電圧のみならず、一次側の電流値Imも計測する。なお、90リレー5からのタップ切換動作信号が発生されたT秒後に、切換開閉器4は動作する。このため、90リレー5は、動作信号発信のT秒後において、一次側より流れる電流値Imを計測する。
The 90 relay 5 monitors the input voltage on the primary side, and outputs a tap switching command to the switching switch 4 when the voltage is out of a predetermined dead band range.
In the present embodiment, the 90 relay 5 measures not only the input voltage on the primary side but also the current value Im on the primary side. Note that the switching switch 4 operates T seconds after the tap switching operation signal from the 90 relay 5 is generated. For this reason, the 90 relay 5 measures the current value Im flowing from the primary side T seconds after the operation signal transmission.

(動作可能回数相当量演算システム)
動作可能回数相当量演算システム1は、演算部11と表示部12とを備える。
演算部11は、90リレー5が計測した電流値Imを用いて、切換開閉器4の動作可能回数相当量を演算する。
(Operating frequency equivalent amount calculation system)
The operable number equivalent calculation system 1 includes a calculation unit 11 and a display unit 12.
The calculation unit 11 calculates an amount corresponding to the operable number of times of the switching switch 4 using the current value Im measured by the 90 relay 5.

動作可能回数相当量とは、切換開閉器4が動作可能な、演算した時点以降の残りの切換回数に相当する量である。動作可能回数相当量は、切換開閉器4が動作可能な実際の回数よりは大きい数値であり、後述する機械的動作可能回数に換算した場合の回数である。
なお、電流値Imが一定の場合は、動作可能回数相当量を、実際の動作可能回数に変換も可能である。
The operable number equivalent amount is an amount corresponding to the remaining number of switching operations after the calculated time point at which the switching switch 4 can operate. The amount corresponding to the operable number of times is a numerical value larger than the actual number of times that the switching switch 4 can operate, and is the number of times when converted into the number of possible mechanical operations described later.
When the current value Im is constant, the amount corresponding to the operable number can be converted into the actual operable number.

表示部12は、切換開閉器4が切り替えた回数と、演算部11により演算された動作可能回数相当量を表示する。
作業者は、定期的に表示部12を観察し、表示された動作可能回数相当量がゼロに近くなったところで、切換開閉器4を取り換える。
The display unit 12 displays the number of times the switching switch 4 has been switched and the amount of operable times calculated by the calculation unit 11.
The operator periodically observes the display unit 12 and replaces the switching switch 4 when the displayed equivalent amount of possible operations becomes close to zero.

次に、動作可能回数相当量演算システム1の演算部11で行われる動作可能回数相当量の演算について説明する。   Next, calculation of the operable number equivalent amount performed by the calculation unit 11 of the operable number equivalent amount calculation system 1 will be described.

切換開閉器4は、負荷電流の開閉でアーク接触子が摩耗するため、摩耗量が規定以上となると交換が必要となる。しかし、構造上摩耗量の確認が困難である。このため、動作回数を基準とした、機械的動作可能回数と電気的動作可能回数という概念を導入する。   Since the arc contact wears when the load current is switched, the switching switch 4 needs to be replaced when the wear amount exceeds a specified value. However, it is difficult to confirm the amount of wear due to the structure. For this reason, the concept of the number of mechanical operations and the number of electrical operations based on the number of operations is introduced.

機械的動作可能回数とは、無電圧状態で1タップ切り換えごとに始動、停止させながら動作サイクル切換を繰り返したときの動作可能回数である。
電気的動作可能回数とは、定格ステップ電圧及び定格通過電流のもとで、所定の電気的耐用切換に相当する回数だけ開閉させたときの動作可能回数である。
すなわち、機械的動作可能回数は無負荷で切換した場合の動作可能回数、電気的動作可能回数は定格電流で切り換えをした場合の動作可能回数である。
The number of times that the mechanical operation is possible is the number of times that the operation can be performed when the operation cycle switching is repeated while starting and stopping each time one tap is switched in a no-voltage state.
The number of electrical operations that can be performed is the number of operations that can be performed when the electrical circuit is opened and closed by the number of times corresponding to a predetermined electrical durability switching under the rated step voltage and the rated passing current.
That is, the number of possible mechanical operations is the number of possible operations when switched without load, and the number of possible electrical operations is the number of possible operations when switched at the rated current.

例えば、切換開閉器4の機械的動作可能回数は80万回、電気的動作可能回数は20(もしくは、10)万回である。したがって、切換開閉器4は、従来、電気的動作可能回数の20(もしくは、10)万回で交換されている。
しかし、電気的動作可能回数は、定格電流が流れていた場合の動作可能回数相当量である。実際は、定格電流以下の電流値が使用されているので、切換開閉器4の実際に使用可能な回数は20(もしくは、10)万回より多い。
For example, the switching switch 4 can be mechanically operated 800,000 times, and the electrical operation can be performed 200,000 (or 100,000) times. Therefore, the switchgear 4 is conventionally replaced with 20 (or 100,000) times that can be electrically operated.
However, the number of times that the electrical operation can be performed is an amount corresponding to the number of operations that can be performed when the rated current flows. Actually, since a current value equal to or lower than the rated current is used, the number of times that the switching switch 4 can actually be used is more than 200 (or 100,000) times.

(第1実施形態)
機械的動作可能回数Lmは、概算として以下の式で求められる。

Lm=Nm+I0×R×t0×Nm・・・・・(1)

ここで、
I0:負荷時タップ切換装置の切換電流(0A)
R:抵抗
t0:アーク時間(アーク時間 0秒)
Nm:機械的な動作回数(800000)
であるので、これらを(1)式に代入すると、

Lm=800000+0×R×0×800000

となり、すなわち、

Lm=800000・・・・(1)’

となる。
(First embodiment)
The mechanically operable number of times Lm is obtained by the following formula as an approximation.

Lm = Nm + I0 2 × R × t0 × Nm (1)

here,
I0: Switching current of the tap switching device when loaded (0A)
R: Resistance t0: Arc time (arc time 0 seconds)
Nm: Number of mechanical operations (800000)
Therefore, if these are substituted into the equation (1),

Lm = 800000 + 0 2 × R × 0 × 800000

That is,

Lm = 800000 ... (1) '

It becomes.

電気的動作可能回数Leは、概算として以下の式で求められる。

Le=Nn+In×R×tn×Nn・・・・・(2)

ここで、
In:負荷時タップ切換装置の定格電流
R:抵抗
tn:アーク時間(定格電流時のアーク時間)
Nn:電気的な動作回数(200000もしくは100000)
であるので、これらを(2)式に代入すると、

Le=200000+In×R×tn×200000=200000+200000InRtn
(もしくは、Le=100000+In×R×tn×100000=100000InRtn)
となる。
The electric operation possible frequency Le is obtained by the following formula as an approximation.

Le = Nn + In 2 × R × tn × Nn (2)

here,
In: Rated current of tap changer at load R: Resistance tn: Arc time (arc time at rated current)
Nn: Number of electrical operations (200000 or 100,000)
Therefore, if these are substituted into equation (2),

Le = 200000 + In 2 × R × tn × 200000 = 200000 + 200000 In 2 Rtn
(Or Le = 100000 + In 2 × R × tn × 100000 = 100000 In 2 Rtn)
It becomes.

さらに、Rは絶縁油中で開閉するため電流値に関係なく一定とする。
またtnは電流値で変化するが、切換開閉の機械的時間は電流に関係なく一定のためアーク時間も一定とする。ここで、正確には負荷電流や動作タイミングにより抵抗R、アーク時間tnは変化するが、後述の動作可能回数計算を簡素化するため、負荷電流や動作タイミングによる抵抗R、アーク時間tnの変化を考慮せず定格時と同じとして考えて抵抗、アーク時間を省略した。なお、ここでは、R,tnを定数として1を用いたが、1以外の場合は、その値を用いてLeを算出する。
R,tnを定数として1とすると、(2)式は、

Le=200000+200000In・・・・(2)’
(もしくは、Le=100000+100000In
となる。
Furthermore, since R opens and closes in the insulating oil, it is constant regardless of the current value.
Although tn varies with the current value, the mechanical time for switching opening and closing is constant regardless of the current, so the arc time is also constant. Here, although the resistance R and arc time tn change depending on the load current and operation timing, the change in resistance R and arc time tn due to the load current and operation timing is simplified in order to simplify the calculation of the possible number of operations described later. Without considering it, the resistance and arc time were omitted considering that it was the same as the rated time. In this case, 1 is used as constants of R and tn, but if other than 1, Le is calculated using the values.
Assuming that R and tn are 1 as constants, equation (2) is

Le = 200000 + 200000In 2 (2) ′
(Or Le = 100000 + 100000In 2 )
It becomes.

機械的動作可能回数、電気的動作可能回数において、切り換えによるエネルギー総量は変わらないとすれば、Lm=Leであるので(1)’=(2)’とすると、

800000=200000+200000In
(もしくは、800000=100000+100000In
すなわち、

600000=200000In
(もしくは、700000=100000In

であるので、機械的動作可能回数600000(もしくは、700000)回は、定格電流で200000(もしくは、100000)回切り換えたときのエネルギー量に等しいと考えられる。
If the total amount of energy by switching does not change in the number of possible mechanical operations and the number of possible electrical operations, since Lm = Le, (1) '= (2)'

800000 = 200000 + 200000In 2
(Or 800,000 = 100000 + 100,000 In 2 )
That is,

600000 = 200000In 2
(Or 700,000 = 100000 In 2 )

Therefore, the number of possible mechanical operations of 600000 (or 700000) is considered to be equal to the amount of energy when the rated current is switched to 200000 (or 100000) times.

従って、動作可能回数の最大値を機械的動作可能回数の800000回とすると、切換開閉器4における動作可能回数相当量Xは、以下の式で表すことができる。

X=800000−(1+NI1)−(1+NI2)−・・・(1+NIm)
・・・(3)
Accordingly, if the maximum value of the operable number of times is 800000 times of the mechanically operable number, the operable number equivalent amount X in the switching switch 4 can be expressed by the following equation.

X = 800000− (1 + NI1) − (1 + NI2) − (1 + NIm)
... (3)

ここで、NImは、切り換えm回目における切換時における、電気的理由によるダメージの、機械的動作可能回数に相当する量である。この切り換えm回目のときの負荷電流をImとすると、

NIm=(Im/200000In)×600000・・・(4)
(もしくは、NIm=(Im/100000In)×700000)
である。
Here, NIm is an amount corresponding to the number of possible mechanical operations of damage due to electrical reasons at the time of switching in the m-th switching. If the load current at the time of this switching m is Im,

NIm = (Im 2 / 200000In 2 ) × 600000 (4)
(Or, NIm = (Im 2 / 100,000 In 2 ) × 700000)
It is.

ここで、例えば、負荷電流値Imが一定だとすると、動作可能回数相当量Xは、

X=800000−Σ{1+3(Im/In)}・・・・・(3)’
(もしくは、X=800000−Σ{1+7(Im/In)})

切換開閉器の動作可能回数(新品の切換開閉器の動作可能回数相当量)をYとすると、

0=800000―Y{1+3(Im/In)
(もしくは、0=800000−Y{1+7(Im/In)})

であるので、

Y=800000/{(1+3(Im/In)}・・・・・(5)
(もしくは、Y=800000/{(1+7(Im/In)})

となる。
Here, for example, if the load current value Im is constant, the operable number of times equivalent amount X is

X = 800000-Σ {1 + 3 (Im / In) 2 } (3) ′
(Or X = 800000-Σ {1 + 7 (Im / In) 2 })

When the operable number of times of the switching switch (equivalent amount of operable number of new switching switches) is Y,

0 = 800000-Y {1 + 3 (Im / In) 2 }
(Or 0 = 800000-Y {1 + 7 (Im / In) 2 })

So

Y = 800000 / {(1 + 3 (Im / In) 2 } (5)
(Or Y = 800000 / {(1 + 7 (Im / In) 2 }))

It becomes.

式(5)において、定格電流値In=200Aとしたときの切換開閉器の動作可能回数Yと負荷電流値Imとの関係を下の表1及び図2に示す。   In equation (5), the relationship between the operable number of times Y of the switching switch and the load current value Im when the rated current value In = 200 A is shown in Table 1 and FIG.

Figure 2017158341
Figure 2017158341

図示するように、負荷電流値Imが定格電流値Inと同じ200Aの場合、動作可能回数Yは、200,000回である。
すなわち、上述の定格ステップ電圧及び定格通過電流のもとで、所定の電気的耐用切換に相当する回数だけ開閉させたときの動作可能回数である電気的動作可能回数と等しい。
しかし、負荷電流値Imが100Aの場合、動作可能回数Yは、約457,143回となる。
負荷電流値Imが50Aの場合、動作可能回数Yは、約673,684回となる。
なお、負荷電流値Imが0Aの場合は、動作可能回数Yは機械的動作可能回数である800,000となる。
As shown in the figure, when the load current value Im is 200 A, which is the same as the rated current value In, the operable number of times Y is 200,000 times.
That is, under the above-described rated step voltage and rated passing current, this is equal to the number of electrical operations that can be performed when the electrical circuit is opened and closed by the number of times corresponding to a predetermined electrical durability switching.
However, when the load current value Im is 100 A, the operable number of times Y is about 457,143.
When the load current value Im is 50 A, the operable number of times Y is about 673,684 times.
When the load current value Im is 0 A, the operable number of times Y is 800,000, which is the possible number of mechanical operations.

表1及び図2は、負荷電流値Imを一定とした場合の動作可能回数Yであるが、実際は電流値Imは変動しているので、切換毎に、切り換え時の電流値Imをもとに、前回の動作可能回数相当量から、切り換えm回目の切換時によって低下した動作可能回数相当量(1+NIm)を引く。

=Xm−1−(1+NIm)・・・・・(3)’’

そして、演算された今回の動作可能回数相当量Xを、累積動作回数mとともに動作可能回数相当量を表示する。
Table 1 and FIG. 2 show the number of possible operations Y when the load current value Im is constant. However, since the current value Im actually fluctuates, the current value Im at the time of switching is changed for each switching. Then, subtract the operable amount equivalent amount (1 + NIm), which has been reduced by the m-th switching, from the previous equivalent amount of operable number of times.

X m = X m−1 − (1 + NIm) (3) ″

Then, the operation number of possible significant amount X m of the current that computed, to display the operational times equivalent amount with the accumulated number of operation times m.

本実施形態によると、動作可能回数は、負荷電流の値が小さくなると増加する。したがって、実際の負荷電流を基に動作可能回数相当量Xを演算することで、より正確な動作可能回数相当量Xを得ることができる。したがって、切換開閉器の動作可能回数がまだ十分ある状態にもかかわらず交換するといった事態を回避することができる。
本実施形態は、切換開閉器4の開閉時の電流値Imを測定して記録し、電気的動作可能回数の定格電流と動作回数のエネルギー量と比較して切換開閉器4におけるアーク接触子の摩耗量を推定することができる。
変圧器の停電やスイッチ室の抜油を行わなくても、表示部12による表示により、切換開閉器4におけるアーク接触子の摩耗量が推定できる。したがって、電気的動作可能回数の動作回数を超えて使用可能かどうかを判定することができる。
また、表示部12に表示された切換開閉器の動作可能回数相当量は、定期巡視等で記録し保存するようにし、表示部12等が故障してデータが消滅しても、巡視記録にデータがるようにするのが好ましい。
90リレー5に動作可能回数相当量の演算システム1を内蔵すれば、さらに小スペース化ができる。
According to the present embodiment, the number of possible operations increases as the load current value decreases. Accordingly, by calculating the operable number equivalent amount X based on the actual load current, a more accurate operable number equivalent amount X can be obtained. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the switching switch is replaced despite the sufficient number of possible operations.
In the present embodiment, the current value Im when the switching switch 4 is opened and closed is measured and recorded, and compared with the rated current of the number of possible electrical operations and the energy amount of the number of operations, the arc contact in the switching switch 4 The amount of wear can be estimated.
Even if the power failure of the transformer or the oil removal of the switch room is not performed, the wear amount of the arc contact in the switching switch 4 can be estimated by the display by the display unit 12. Therefore, it is possible to determine whether or not it can be used beyond the number of electrical operation possible times.
In addition, the amount corresponding to the operable number of times of the switching switch displayed on the display unit 12 is recorded and stored by periodic inspection or the like, and even if the display unit 12 or the like breaks down and data is lost, It is preferable to make it.
If the 90 relay 5 includes the operation system 1 corresponding to the number of operable times, the space can be further reduced.

(第2実施形態)
機械的動作可能回数は、概算として、上述の式(1)と等価な式として、以下の式でも求められる。

Lm=Nm+Vs×I0×t0×Nm・・・・・(6)

ここで、
I0:負荷時タップ切換装置の切り換える電流(0A)
Vs:定格ステップ電圧
t0:アーク時間(アーク時間 0秒)
Nm:機械的動作可能回数の動作回数(800000)
であるので、これらを(6)式に代入すると、

すなわち、
Lm=800000・・・・(6)’
(Second Embodiment)
The number of times that the mechanical operation can be performed is also obtained by the following equation as an equation equivalent to the above equation (1).

Lm = Nm + Vs × I0 × t0 × Nm (6)

here,
I0: Current (0A) switched by the tap switching device when loaded
Vs: Rated step voltage t0: Arc time (arc time 0 seconds)
Nm: Number of operations that can be performed mechanically (800000)
Therefore, if these are substituted into equation (6),

That is,
Lm = 800000 ... (6) '

電気的動作可能回数は、概算として上述の式(2)と等価な式として、以下の式で求められる。

Le=Nn+Vs×In×tn×Nn・・・・(7)

ここで、
In:負荷時タップ切換装置の定格電流
Vs:定格ステップ電圧
tn:アーク時間(定格電流時のアーク時間)
Nn:電気的動作可能回数の動作回数
であるので、これらを(7)式に代入すると、

Le=200000+Vs×In×tn×200000
Le=200000+200000VsIntn

(もしくは、Le=100000+Vs×In×tn×100000
Le=100000+100000VsIntn)

となる。
さらに、ステップ電圧は、系統電圧のため、多少の変動はあるものの略一定とし、定格ステップ電圧とする。またアーク時間も一定とするとする。ここで、正確には負荷電流や動作タイミングによりステップ電圧Vs、アーク時間tnが変化するが、後述の動作可能回数計算を簡素化するため、負荷電流や動作タイミングによるステップ電圧Vs、アーク時間tnの変化を考慮せず定格時と同じとして考えて抵抗、アーク時間を省略した。なお、ここでは、Vs,tnを定数として1を用いたが、1以外の場合は、その値を用いてLeを算出する。
Vs,tnを定数として1とすると、(7)式は

Le=200000+200000In・・・・(7)’
(もしくは、Le=100000+100000In)
The number of times that electrical operation can be performed is calculated by the following equation as an equation equivalent to the above equation (2).

Le = Nn + Vs × In × tn × Nn (7)

here,
In: Rated current of the tap switching device at load Vs: Rated step voltage tn: Arc time (arc time at rated current)
Nn: Since it is the number of operations that can be electrically performed, if these are substituted into equation (7),

Le = 200000 + Vs × In × tn × 200000
Le = 200000 + 200000VsIntn

(Or, Le = 100000 + Vs × In × tn × 100,000
Le = 100000 + 100,000VsIntn)

It becomes.
Furthermore, since the step voltage is a system voltage, it is approximately constant with some fluctuations, and the rated step voltage. The arc time is also constant. Here, although the step voltage Vs and the arc time tn vary depending on the load current and the operation timing, the step voltage Vs and the arc time tn according to the load current and the operation timing are simplified in order to simplify the calculation of the possible number of operations described later. The resistance and arc time were omitted without considering the change and assuming that it was the same as the rating. In this example, Vs and tn are set to 1 as constants. However, when other than 1, Le is calculated using the values.
When Vs and tn are set to 1 as constants, equation (7) is

Le = 200000 + 200000In (7) ′
(Or Le = 100000 + 100,000In)

機械的動作可能回数、電気的動作可能回数において、切り換えによるエネルギー総量はかわらないとすれば、Lm=Leであるので(6)’=(7)’とすると、

800000=200000+200000In
(もしくは、800000=100000+100000In)

すなわち、

600000=200000In
(もしくは、700000=100000In)

であるので機械的動作可能回数600000(もしくは、700000)回は定格電流を200000(もしくは、100000)回切り換えたエネルギー量に等しいと考えられる。
If the total amount of energy by switching is not affected in the number of possible mechanical operations and the number of possible electrical operations, since Lm = Le, (6) '= (7)'

800000 = 200000 + 200000In
(Or 800,000 = 100000 + 100,000In)

That is,

600000 = 200000In
(Or 700000 = 100000In)

Therefore, the number of possible mechanical operations of 600000 (or 700000) is considered to be equal to the amount of energy obtained by switching the rated current to 200000 (or 100000) times.

従って、動作可能回数相当量の最大値を機械的動作可能回数の800000回とすると、切換開閉器4における動作可能回数相当量Xは、以下の式で表すことができる。

X=800000−(1+NI1)−(1+NI2)−・・・(1+NIm) ・・・・(8)
Accordingly, if the maximum value of the operable number of times is set to 800000 times of the number of possible mechanical operations, the operable number of times equivalent X in the switching switch 4 can be expressed by the following equation.

X = 800000− (1 + NI1) − (1 + NI2) − (1 + NIm) (8)

ここで、NImは、切り換えm回目における切換時における、電気的な理由によるダメージの、機械的動作可能回数に相当する量である。この切り換えm回目のときの負荷電流をImとすると、

NIm=(Im/200000In)×600000・・・・(9)
(もしくは、NIm=(Im/100000In)×700000)

である。
Here, NIm is an amount corresponding to the number of possible mechanical operations of damage due to electrical reasons at the time of switching at the m-th switching. If the load current at the time of this switching m is Im,

NIm = (Im / 200000In) × 600000 (9)
(Or, NIm = (Im / 100,000In) × 700000)

It is.

ここで、例えば、負荷電流値Imが一定だとすると、動作可能回数相当量Xは、
X=800000−Σ{1+3(Im/In)}・・・・・(8)’
(もしくは、X=800000−Σ{1+7(Im/In)})

切換開閉器の動作可能回数(新品の切換開閉器の動作可能回数相当量)をYとすると、

0=800000―Y{1+3(Im/In)}
(もしくは、0=800000―Y{1+7(Im/In)})

であるので、

Y=800000/{(1+3(Im/In)}・・・・・(10)
(もしくは、Y=800000/{(1+7(Im/In)})

となる。
Here, for example, if the load current value Im is constant, the operable number of times equivalent amount X is
X = 800000-Σ {1 + 3 (Im / In)} (8) ′
(Or X = 800000-Σ {1 + 7 (Im / In)})

When the operable number of times of the switching switch (equivalent amount of operable number of new switching switches) is Y,

0 = 800000-Y {1 + 3 (Im / In)}
(Or 0 = 800000-Y {1 + 7 (Im / In)})

So

Y = 800000 / {(1 + 3 (Im / In)} (10)
(Or Y = 800000 / {(1 + 7 (Im / In)}))

It becomes.

式(10)において、定格電流値In=200AとしたときのYとImとの関係を下の表2及び図3に示す。   In Expression (10), the relationship between Y and Im when the rated current value In = 200 A is shown in Table 2 and FIG.

Figure 2017158341
図示するように、負荷電流値Imが定格電流値Inと同じ200Aの場合、動作可能回数Yは、200,000回である。
すなわち、上述の定格ステップ電圧及び定格通過電流のもとで、所定の電気的耐用切換に相当する回数だけ開閉させたときの動作可能回数である電気的動作可能回数と等しい。
しかし、負荷電流値Imが100Aの場合、動作可能回数Yは、約320,000回となる。
負荷電流値Imが50Aの場合、動作可能回数Yは、約457,143回となる。
なお、負荷電流値Imが0Aの場合は、動作可能回数Yは機械的動作可能回数である800,000となる。
Figure 2017158341
As shown in the figure, when the load current value Im is 200 A, which is the same as the rated current value In, the operable number of times Y is 200,000 times.
That is, under the above-described rated step voltage and rated passing current, this is equal to the number of electrical operations that can be performed when the electrical circuit is opened and closed by the number of times corresponding to a predetermined electrical durability switching.
However, when the load current value Im is 100 A, the operable number of times Y is about 320,000 times.
When the load current value Im is 50 A, the operable number of times Y is about 457,143 times.
When the load current value Im is 0 A, the operable number of times Y is 800,000, which is the possible number of mechanical operations.

すなわち、第2実施形態においても、動作可能回数は、負荷電流の値が小さくなると、増加する。したがって、実際の負荷電流を基に動作可能回数相当量Xを演算することで、より正確な動作可能回数相当量Xを得ることができる。したがって、切換開閉器の動作可能回数がまだ十分ある状態にもかかわらず交換するといった事態を回避することができる。   That is, also in the second embodiment, the operable number of times increases as the load current value decreases. Accordingly, by calculating the operable number equivalent amount X based on the actual load current, a more accurate operable number equivalent amount X can be obtained. Therefore, it is possible to avoid a situation in which the switching switch is replaced despite the sufficient number of possible operations.

1 動作可能回数相当量演算システム
2 電圧調整システム
3 負荷時タップ切換装置
4 切換開閉器
5 90リレー
11 演算部
12 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation | movement possible equivalent amount calculation system 2 Voltage adjustment system 3 Tap switching device at the time of load 4 Switching switch 5 90 Relay 11 Calculation part 12 Display part

Claims (6)

負荷時タップ切換装置における切換開閉器の動作可能回数相当量の演算方法であって、
無電圧状態で1タップ切り換え毎に始動及び停止させながら動作サイクル切換を繰り返したときの動作可能回数である機械的動作可能回数から、
切り換えを行うごとに、機械的劣化回数である1と、電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数とを足した数を引くことで、動作可能回数相当量を演算する、演算方法。
A method for calculating an amount corresponding to the operable number of times of the switching switch in the on-load tap switching device,
From the number of possible mechanical operations when the operation cycle switching is repeated while starting and stopping at each tap switching in the no-voltage state,
A calculation method of calculating an amount corresponding to the operable number of times by subtracting a number obtained by adding 1 which is the number of times of mechanical deterioration and a number corresponding to the number of times of mechanical deterioration due to electrical deterioration every time switching is performed.
前記電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数は、定格電流に対する、切り換え時の負荷電流の割合を考慮して求められる
請求項1に記載の演算方法。
The calculation method according to claim 1, wherein the number corresponding to the number of times of mechanical deterioration due to the electrical deterioration is obtained in consideration of a ratio of a load current at the time of switching to a rated current.
前記電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数であるNImは
切り換えm回目のときの負荷電流をIm
定格電流をInとしたときに、
以下の式
NIm=(Im/200000In)×600000
もしくは、
NIm=(Im/100000In)×700000
のいずれかの式で求められる請求項1又は2に記載の演算方法。
NIm, which is a number corresponding to the number of times of mechanical deterioration due to the electrical deterioration, is the load current at the time of switching m times Im.
When the rated current is In,
The following formula NIm = (Im 2 / 200000In 2 ) × 600000
Or
NIm = (Im 2 / 100,000 In 2 ) × 700000
The calculation method according to claim 1, which is obtained by any one of the following expressions.
前記電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数であるNImは
切り換えm回目のときの負荷電流をIm
定格電流をInとしたときに、
以下の式
NIm=(Im/200000In)×600000
もしくは、
NIm=(Im/100000In)×700000
のいずれかの式で求められる請求項1又は2に記載の演算方法。
NIm, which is a number corresponding to the number of times of mechanical deterioration due to the electrical deterioration, is the load current at the time of switching m times Im.
When the rated current is In,
The following formula: NIm = (Im / 200000In) × 600000
Or
NIm = (Im / 100,000In) × 700000
The calculation method according to claim 1, which is obtained by any one of the following expressions.
負荷時タップ切換装置における切換開閉器の動作可能回数相当量の演算システムであって、
無電圧状態で1タップ切り換えごとに始動、停止させながら動作サイクル切換を繰り返したときの動作可能回数である機械的動作可能回数から、
切り換えを行うごとに、機械的劣化回数である1と、電気的劣化による前記機械的劣化回数に相当する数とを足した数を引くことで、動作可能回数相当量を演算する演算部を備える演算システム。
An operation system equivalent to the number of operable times of the switching switch in the tap switching device when loaded,
From the number of possible mechanical operations when the operation cycle switching is repeated while starting and stopping at each tap change in the no-voltage state,
Each time switching is performed, a calculation unit is provided that calculates the operable number equivalent amount by subtracting the number obtained by adding 1 which is the number of times of mechanical deterioration and the number corresponding to the number of times of mechanical deterioration due to electrical deterioration. Arithmetic system.
前記動作可能回数相当量を表示する表示部を備える、
請求項5に記載の演算システム。
A display unit that displays the amount corresponding to the operable number of times;
The arithmetic system according to claim 5.
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