JP2022085442A - Protective relay device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、保護継電装置に関する。 The present disclosure relates to a protective relay device.
従来、電力系統の運用を安定させるため、電力系統で発生した事故を検出する保護継電装置が使用されている。保護継電装置は、電力系統から収集した電流および電圧などの電気量と整定値とを比較することにより事故の発生を検出し、遮断器へトリップ信号を出力する。典型的には、系統事故の判定に用いられる整定値は、電力系統の設備に基づいて、ユーザ(例えば、系統運用者)によって設定される。例えば、特開2014-3820(特許文献1)は、整定値の一群から構成されるグループ整定値を柔軟に編集するためのディジタル保護制御装置を開示している。 Conventionally, in order to stabilize the operation of the electric power system, a protective relay device for detecting an accident occurring in the electric power system has been used. The protective relay device detects the occurrence of an accident by comparing the amount of electricity such as current and voltage collected from the power system with the set value, and outputs a trip signal to the circuit breaker. Typically, the set value used to determine a grid accident is set by a user (eg, a grid operator) based on the equipment of the power grid. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-3820 (Patent Document 1) discloses a digital protection control device for flexibly editing a group settling value composed of a group of settling values.
保護継電装置では、その機能の健全性を確認するため、定期的に動作試験が行なわれる。動作試験では、保護継電装置を運用時の電力系統から切り離し、系統事故時の電圧、電流を模擬する入力を専用の試験装置から保護継電装置に与え、保護継電装置が所望の応動を示すことを確認する。動作試験時における保護継電装置の整定値は、通常の運用時の整定値と同一ではない場合も多い。 The protective relay device is periodically subjected to an operation test to confirm the soundness of its function. In the operation test, the protective relay device is separated from the power system during operation, and the input that simulates the voltage and current at the time of a system accident is given to the protected relay device from the dedicated test device, and the protected relay device performs the desired response. Confirm that it is shown. In many cases, the set value of the protective relay device during the operation test is not the same as the set value during normal operation.
そのため、動作試験前に運用時の整定値を電子データ等として保存しておき、保護継電装置に適用する整定値を試験用の整定値に変更して動作試験が行われる。そして、動作試験終了後に、保護継電装置に適用する整定値を、保存していた運用時の整定値に戻す。複合要素の保護継電装置の場合には整定項目が多数存在し、各整定項目に対する整定値の変更操作は一般的に人間によって行われる。そのため、動作試験終了後に、保護継電装置に適用する整定値を、運用時の整定値に戻し忘れる等のヒューマンエラーが発生してしまう可能性がある。 Therefore, before the operation test, the set value at the time of operation is saved as electronic data or the like, and the set value applied to the protective relay device is changed to the set value for the test, and the operation test is performed. Then, after the operation test is completed, the set value applied to the protective relay device is returned to the saved set value at the time of operation. In the case of a compound element protection relay device, there are many settling items, and the operation of changing the settling value for each settling item is generally performed by a human. Therefore, after the operation test is completed, there is a possibility that a human error such as forgetting to return the set value applied to the protective relay device to the set value at the time of operation may occur.
本開示のある局面における目的は、動作試験終了後に、保護継電装置に適用する整定値として、運用時の整定値を自動的に設定することが可能な保護継電装置を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a protective relay device capable of automatically setting a set value during operation as a set value applied to the protected relay device after the operation test is completed. ..
ある実施の形態に従うと、電力系統を保護するための保護継電装置が提供される。保護継電装置は、電気量データと整定データとに基づいてリレー演算を行なうリレー演算部と、整定データを設定する設定部とを備える。設定部は、保護継電装置の動作試験が開始された場合、動作試験時の第1整定データを、リレー演算に用いられる整定データとして設定する。設定部は、動作試験が終了したことに基づいて、リレー演算に用いられる整定データを、第1整定データから、電力系統の監視を行なうための運用時の第2整定データに変更する。 According to certain embodiments, a protective relay device for protecting the power system is provided. The protective relay device includes a relay calculation unit that performs a relay calculation based on the electric energy data and the settling data, and a setting unit that sets the settling data. When the operation test of the protective relay device is started, the setting unit sets the first settling data at the time of the operation test as the settling data used for the relay calculation. Based on the completion of the operation test, the setting unit changes the settling data used for the relay calculation from the first settling data to the second settling data at the time of operation for monitoring the power system.
本開示によると、動作試験終了後に、保護継電装置に適用する整定値として、運用時の整定値を自動的に設定することができる。 According to the present disclosure, after the operation test is completed, the set value at the time of operation can be automatically set as the set value applied to the protective relay device.
以下、図面を参照しつつ、本実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are designated by the same reference numerals. Their names and functions are the same. Therefore, the detailed description of them will not be repeated.
<全体構成>
図1は、保護継電装置100の全体構成の一例を示す図である。図1を参照して、保護継電装置100は、ディジタル型の保護継電装置であり、例えば、電気所の内部に設置される。本実施の形態では、保護継電装置100は、例えば、電力系統を構成する送電線Lに関連する電気量(例えば、電流、電圧等)のデータを収集し、当該電気量データに基づいて電力系統(例えば、送電線L)を保護する。
<Overall configuration>
FIG. 1 is a diagram showing an example of the overall configuration of the
電気所の内部には、保護継電装置100、計器用変流器2、計器用変圧器4および遮断器6等が設置される。計器用変流器2は、送電線Lを流れる電流を計測する。計器用変圧器4は、送電線Lに生じる電圧を計測する。計器用変流器2が計測した電流データ、および計器用変圧器4が計測した電圧データは、保護継電装置100に入力される。
Inside the electric station, a
保護継電装置100は、収集した電気量データを用いて電力系統を保護するために必要なリレー演算を実行し、系統事故の発生有無を判定する。保護継電装置100は、送電線Lにおいて事故を検出すると、遮断器6に対して開放指令(例えば、トリップ信号)を出力する。なお、電流および電圧のいずれか一方のみしかリレー演算に使用されない場合は、保護継電装置100は、リレー演算に必要な電流または電圧を取り込むように構成されていてもよい。
The
具体的には、保護継電装置100は、ハードウェア構成として、補助変成器10と、AD(Analog to Digital)変換部20と、演算処理部30とを含む。
Specifically, the
補助変成器10は、計器用変流器2および計器用変圧器4からの電気量を取り込み、内部回路での信号処理に適した電圧信号に変換して出力する。なお、動作試験時においては、計器用変流器2および計器用変圧器4と、保護継電装置100との接続は遮断され、その代わりに、保護継電装置100と試験装置110とが接続される。この場合、補助変成器10は、試験装置110から入力される電気量(例えば、電流および電圧)を取り込み、電圧信号に変換して出力する。
The
AD変換部20は、補助変成器10から出力される電気量(すなわち、アナログ電気量)を取り込んでディジタルデータに変換する。具体的には、AD変換部20は、フィルタ21,23と、サンプルホールド回路(図中のSH回路に対応)24,25と、マルチプレクサ26と、AD変換器27とを含む。
The
フィルタ21,23は、アナログフィルタであり、補助変成器10から出力される電流および電圧の波形信号から高周波のノイズ成分を除去する。フィルタ21,23の出力は、サンプルホールド回路24,25にそれぞれ入力される。
The
サンプルホールド回路24,25は、それぞれフィルタ21,23から出力される電流および電圧の波形信号を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。マルチプレクサ26は、演算処理部30から入力されるタイミング信号に基づいて、サンプルホールド回路24,25から入力される波形信号を時系列で順次切り替えてAD変換器27に入力する。
The sample hold
AD変換器27は、マルチプレクサ26から入力される波形信号をアナログデータからディジタルデータに変換する。AD変換器27は、ディジタル変換した波形信号を演算処理部30へ出力する。
The
演算処理部30は、マイクロコンピュータを主体として構成される。具体的には、演算処理部30は、CPU(Central Processing Unit)32と、ROM(Read Only Memory)33と、RAM34と、補助記憶装置35と、DO(Digital output)回路36と、DI(Digital input)回路37と、ディスプレイ38と、入力インターフェイス(IF)39とを含む。これらはバス31で結合されている。
The
CPU32は、予めROM33に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、保護継電装置100を制御する。揮発性メモリとしてのRAM34および不揮発性メモリとしてのROM33は、CPU32の主記憶として用いられる。ROM33は、プログラムおよび信号処理用の設定値などを収納する。
The
具体的には、CPU32は、バス31を介して、AD変換部20からディジタルデータを取り込む。CPU32は、ROM33に格納されているプログラムに従って、取り込んだディジタルデータを用いてリレー演算を実行する。CPU32は、リレー演算結果に基づいて、保護区間(すなわち、保護すべき領域)の事故の有無を判定する。
Specifically, the
CPU32は、事故を検出した場合(例えば、電流値が整定値を上回っている場合)には、DO回路36を介して、当該事故区間を電力系統から切り離すために電力系統に設置された遮断器6に対して開放指令を出力する。
When the
補助記憶装置35は、ROM33に比べて大容量の記憶装置であり、プログラム、電気量検出値、整定値等のデータなどを格納する。補助記憶装置35は、例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ等により構成される。例えば、補助記憶装置35は、電力系統の監視を行なう運用時(以下、単に「運用時」とも称する。)の各種データと、保護継電装置100の動作試験時の各種データとを記憶する。
The
DI回路37は、例えば、遮断器6の開閉情報を示す信号であるディジタル入力信号を受ける。DI回路37には、遮断器6からのディジタル入力信号の他、図示しない断路器の開閉情報を示すディジタル入力信号が入力されてもよい。
The
ディスプレイ38は、例えば、液晶ディスプレイ等である。入力インターフェイス39は、典型的には、各種ボタン等であり、ユーザ(例えば、系統運用者)からの各種操作を受け付ける。
The
なお、保護継電装置100の少なくとも一部をFPGA(Field Programmable Gate Array)およびASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの回路を用いて構成してもよい。なお、保護継電装置100の少なくとも一部は、アナログ回路によって構成することもできる。
In addition, at least a part of the
また、保護継電装置100がパーソナルコンピュータと接続される構成であってもよい。この場合、パーソナルコンピュータのディスプレイがディスプレイ38として機能し、パーソナルコンピュータのキーボード、マウス等が入力インターフェイス39として機能する。当該構成の場合、典型的には、保護継電装置100は、簡易的な表示装置(例えば、蛍光表示管、7セグLED(light emitting diode)、ランプ等の表示灯)を有する。
Further, the
試験装置110は、保護継電装置100の動作試験時に用いられる装置であり、系統事故時の電気量(例えば、電流、電圧)を模擬する入力を保護継電装置100に与える。保護継電装置100の動作試験時においては、電力系統から保護継電装置100を切り離すために、作業者は遮断器6を開放する。これにより、電源側から負荷側への電力の供給が遮断されるため、保護継電装置100の保護対象である電力系統(例えば、送電線L)は停電状態となる。
The
電力系統を停電状態にした後、保護継電装置100に設けられた端子(例えば、計器用変流器2および計器用変圧器4から電気量を取り込むために用いられる端子)に外部の試験装置110が接続され、試験装置110から保護継電装置100に対して試験用の電気量(例えば、電圧または電流)が入力される。なお、保護継電装置100が盤に搭載されている場合には、盤正面に搭載されている試験用の端子に外部の試験装置110が接続されてもよい。例えば、試験用の電気量は、補助変成器10に対して入力される。
After the power system is put into a power failure state, an external test device is attached to the terminal provided in the protective relay device 100 (for example, the terminal used to take in the amount of electricity from the
電源装置120は、保護継電装置100に電力を供給するための装置である。典型的には、運用時においては電力系統(例えば、送電線L)からの電力が、変圧器を介して降圧され電源装置120に与えられることで、保護継電装置100に電力が供給される。なお、一時的な停電の対策として、変圧器と電源装置120の間にバッテリが設けられる場合もある。一方、動作試験時においては電力系統が完全に停電状態となるため、外部電源130(例えば、発電機)から電源装置120に電力が与えられることで、保護継電装置100に電力が供給される。
The
<整定データ>
図2は、運用時および動作試験時の整定データの一例を示す図である。図2(a)は、運用時の整定データ210を示しており、図2(b)は、動作試験時の整定データ220を示している。例えば、整定データ210は、補助記憶装置35の運用時データ記憶領域に記憶され、整定データ220は、補助記憶装置35の試験時データ記憶領域に記憶されている。
<Settling data>
FIG. 2 is a diagram showing an example of settling data during operation and operation test. FIG. 2A shows the settling
整定データ210,220は、複数の整定項目にそれぞれ対応する複数の整定値を含む。具体的には、整定データ210,220は、整定項目として、過電流リレー要素(図中の「過電流要素」に対応)の動作値および動作時間と、過電圧リレー要素(図中の「過電圧要素」に対応)の動作値および動作時間と、不足電圧リレー要素(図中の「不足電圧要素」に対応)の動作値および動作時間とを含む。各整定項目には対応する整定値が設定されている。例えば、運用時の整定データ210に含まれる過電流リレー要素の動作値および動作時間の整定値は、それぞれ“10.0A”および“0.10s”である。一方、動作試験時の整定データ220に含まれる過電流リレー要素の動作値および動作時間の整定値は、それぞれ“0.5A”および“0.01s”である。このように、動作試験時の整定値は、運用時の整定値よりも小さい値に設定されることが多い。
The settling
その理由は、主に2つあり、1つ目の理由は試験装置の出力性能による制約である。具体的には、試験装置は動作試験時のみ使用されるため、可搬性および経済性が求められる。そのため、典型的には、試験装置は小型かつ低出力で設計されているため、系統事故時の入力電気量と同等の電圧、電流を出力できない場合がある。この場合には、整定値を小さい値に変更して動作試験を行なう必要がある。 There are two main reasons, and the first reason is the limitation due to the output performance of the test equipment. Specifically, since the test device is used only during the operation test, portability and economy are required. Therefore, typically, since the test device is designed to be small and have a low output, it may not be possible to output a voltage and current equivalent to the input electric energy at the time of a system accident. In this case, it is necessary to change the set value to a smaller value and perform an operation test.
2つ目の理由は、保護継電装置の精度を確認するためである。具体的には、図1で説明したように、保護継電装置に入力された電圧、電流はAD変換器により離散的な値(すなわち、ディジタルデータ)に変換される。離散値の分解能は、フルスケール(すなわち、保護継電装置が認識可能な最大の電圧、電流)をAD変換器のビット数で除した値に比例する。典型的には、分解能は無入力からフルスケールにわたる全領域で均一であるため、電圧、電流の入力が小さい領域ほど、分解能によるAD変換時の誤差が相対的に大きくなる。そのため、動作試験時においては保護継電装置の誤差が最も大きくなるケースを想定して、整定値を設定可能範囲の最小値付近に設定し、その整定値における動作精度を確認する。これにより、最も厳しい条件により動作試験が行われる。 The second reason is to confirm the accuracy of the protective relay device. Specifically, as described with reference to FIG. 1, the voltage and current input to the protective relay device are converted into discrete values (that is, digital data) by the AD converter. The resolution of the discrete value is proportional to the value obtained by dividing the full scale (that is, the maximum voltage and current recognizable by the protective relay device) by the number of bits of the AD converter. Typically, since the resolution is uniform in the entire region from no input to full scale, the smaller the voltage and current inputs, the larger the error at the time of AD conversion due to the resolution. Therefore, assuming the case where the error of the protective relay device is the largest at the time of the operation test, the settling value is set near the minimum value in the settable range, and the operation accuracy at the settling value is confirmed. As a result, the operation test is performed under the strictest conditions.
なお、数値(すなわち、整定値)以外の整定においても、運用時と異なる整定条件で動作試験が行われる場合がある。例えば、運用時に2つの保護リレー要素のAND条件で保護継電装置の接点出力を行なっている場合、動作試験時では2つの保護リレー要素を切り分けて試験をするために、ロジック部のAND条件を解除する場合がある。 In addition, even in the case of setting other than the numerical value (that is, the setting value), the operation test may be performed under the setting conditions different from those at the time of operation. For example, when the contact output of the protection relay device is performed under the AND condition of the two protection relay elements during operation, the AND condition of the logic unit is set in order to separate and test the two protection relay elements during the operation test. It may be canceled.
<整定値の設定処理>
上述したように、動作試験時の整定値と、運用時の整定値とは異なる場合が多い。そのため、動作試験終了後には、保護継電装置に適用する整定値を、試験時の整定値から運用時の整定値に戻しておくことが必要となる。なぜなら、保護継電装置に適用する整定値として動作試験時の整定値が設定されたまま運用が再開されると、入力電気量の状態によっては、電力系統で事故が発生していないにも関わらず、保護継電装置が動作してしまい電力系統が停電する可能性がある。あるいは、電力系統で事故が発生しているにも関わらず、保護継電装置が動作せず、電力系統上の機器の焼損および事故の拡大を引き起こす可能性もある。
<Set value setting process>
As described above, the set value at the time of operation test and the set value at the time of operation are often different. Therefore, after the operation test is completed, it is necessary to return the settling value applied to the protective relay device from the settling value at the time of the test to the settling value at the time of operation. This is because if the operation is restarted with the set value at the time of the operation test set as the set value applied to the protective relay device, depending on the state of the input electric energy, even though no accident has occurred in the power system. However, there is a possibility that the protective relay device will operate and the power system will lose power. Alternatively, even though an accident has occurred in the power system, the protective relay device may not operate, causing the equipment on the power system to burn out and the accident to spread.
そこで、本実施の形態では、動作試験終了後に運用時の整定値を自動的に設定する構成について説明する。図3は、整定値の設定処理の一例を示すフローチャートである。 Therefore, in the present embodiment, a configuration for automatically setting the set value at the time of operation after the operation test is completed will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an example of the setting process of the settling value.
図3を参照して、CPU32は、保護継電装置100の動作試験を開始するか否かを判断する(ステップS10)。具体的には、CPU32は、入力インターフェイス39を介してユーザから動作試験の開始指示を受け付けた場合に、動作試験を開始する。
With reference to FIG. 3, the
動作試験が開始されない場合(ステップS10においてNO)、CPU32は、ステップS10の処理を実行する。動作試験が開始される場合(ステップS10においてYES)、CPU32は、リレー演算に用いられる(すなわち、保護継電装置100に適用される)整定データとして、動作試験時の整定データを設定する(ステップS12)。具体的には、CPU32は、内部メモリ(例えば、補助記憶装置35)から動作試験時の整定データ(例えば、整定データ220)を読み出して、動作試験時の整定データを、リレー演算に用いられる各整定値を含む整定データとして設定する。なお、CPU32は、ユーザからの指示に従って、整定データ220の代わりに動作試験時の整定データを新たに生成してもよい。この場合、CPU32は、当該生成した整定データを、動作試験時の新たな整定データ220として補助記憶装置35の試験時データ記憶領域に保存してもよい。
If the operation test is not started (NO in step S10), the
CPU32は、動作試験を終了するか否かを判断する(ステップS14)。具体的には、CPU32は、動作試験の終了フラグが“オン”に設定されている場合には、動作試験を終了し、動作試験の終了フラグが“オフ”に設定されている場合には、動作試験を継続する(すなわち、動作試験を終了しない)。動作試験を継続する場合(ステップS14においてNO)、CPU32は、動作試験が開始してから基準時間(例えば、12時間)以上経過した否かを判断する(ステップS16)。基準時間は、ユーザにより任意に設定可能であってもよいし、予め定められた固定値であってもよい。
The
基準時間以上経過していない場合(ステップS16においてNO)、CPU32はステップS14の処理を実行する。基準時間以上経過した場合(ステップS16においてYES)、CPU32は動作試験の終了フラグを“オン”に設定して(ステップS18)、ステップS14の処理を実行する。
If the reference time or more has not elapsed (NO in step S16), the
ステップS18において動作試験の終了フラグが“オン”に設定された場合には、CPU32は、ステップS14において動作試験を終了すると判断する(ステップS14においてYES)。この場合、CPU32は、リレー演算に用いられる整定データとして、運用時の整定データを設定する(ステップS20)。具体的には、CPU32は、内部メモリから運用時の整定データ(例えば、整定データ210)を読み出して、当該運用時の整定データを、リレー演算に用いられる各整定値を含む整定データとして設定する。
When the end flag of the operation test is set to "on" in step S18, the
上記によると、動作試験が開始された場合にはリレー演算用の整定データとして整定データ220が設定され、動作試験が終了した場合にはリレー演算用の整定データとして、運用時の整定データ210が自動的に設定される。そのため、動作試験が終了したにも関わらず、動作試験時の整定データ220が保護継電装置100に適用されているという事態を回避できる。
According to the above, when the operation test is started, the settling
なお、図3のフローチャートでは、動作試験が開始してから基準経過後に動作試験が終了する構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、動作試験中に、外部電源130から保護継電装置100への電力供給を遮断する操作があった場合には、動作試験は終了する。
In the flowchart of FIG. 3, the configuration in which the operation test ends after the reference elapses after the operation test starts has been described, but the configuration is not limited to this. For example, if there is an operation of cutting off the power supply from the
その理由は次の通りである。通常の運用時、保護継電装置100は盤内に設置され、計器用変流器2、計器用変成器4等の入力側機器、および遮断器6等の出力側機器と接続されている。保護継電装置100の動作試験時には入力側機器の影響を排除し、出力側機器の誤動作の発生および活線作業による作業員の感電事故の発生を防止するため、盤内回路を停電させて入力側機器および出力側機器を保護継電装置から切り離す。このとき、電力系統から保護継電装置100に供給されている電力も停電するため、動作試験中は別途用意された外部電源130から電力が供給される。動作試験終了後には電源供給回路を動作試験前の状態に戻すため、再度、外部電源130の電源を切る(すなわち、外部電源130からの電力を遮断する)必要がある。したがって、動作試験中に、外部電源130からの電力供給が遮断された場合は、動作試験が終了したとみなす。
The reason is as follows. During normal operation, the
そして、保護継電装置100への電力供給が再開されて、保護継電装置100が再起動した後に、CPU32はステップS20の処理を実行(すなわち、運用時の整定データを、リレー演算に用いられる整定データとして設定)する。
Then, after the power supply to the
また、CPU32は、入力インターフェイス39を介して、動作試験中にユーザから動作試験を終了させる指示を受け付けた場合、動作試験が終了したと判断して、ステップS20の処理を実行してもよい。
Further, when the
<運用時の整定値の変更>
運用時の整定データに含まれる整定値をユーザが変更した後に何らかの不都合が生じ、変更前の整定値に戻したい場合には、過去の整定値が記録された資料等が残っていない場合、元に戻すことが困難となる可能性がある。そこで、本実施の形態では、運用時の整定データを時間情報と関連付けて記憶する構成について説明する。
<Change of set value during operation>
If some inconvenience occurs after the user changes the settling value included in the settling data during operation and you want to return to the settling value before the change, if there is no document that records the past settling value, the original It can be difficult to return to. Therefore, in the present embodiment, a configuration for storing the settling data at the time of operation in association with the time information will be described.
図4は、整定データの変更の流れを説明するための図である。図4を参照して、運用時の整定データ310は、2020年1月1日の12:00から2020年2月1日の11:59までの期間(以下、「適用期間P1」とも称する。)において、保護継電装置100に適用された整定データである。運用時の整定データ320は、2020年2月1日の12:00から2020年3月1日の11:59までの期間(以下、「適用期間P2」とも称する。)において、保護継電装置100に適用された整定データである。運用時の整定データ330は、2020年3月1日の12:00から現在までの期間(以下、「適用期間P3」とも称する。)において、保護継電装置100に適用されている整定データである。
FIG. 4 is a diagram for explaining the flow of changing the settling data. With reference to FIG. 4, the settling
整定データ310~330が記憶される流れについて説明する。ここでは、整定データ310が内部メモリ(例えば、補助記憶装置35)に予め記憶されている状態から説明する。電力系統に新たな設備(例えば、ベルトコンベア用モータ)が追加導入されて消費電力(電流)が増大したため、ユーザは、2020年2月1日の12:00に整定データ310の過電流リレー要素の動作値“10.0A”を動作値“20.0A”に増大する変更操作を行なった。当該変更に応じて、変更前の整定データ310は適用期間P1と関連付けて記憶され、整定データ320は、2020年2月1日の12:00以降の新たな整定データとして記憶される。
The flow in which the settling
続いて、追加された設備の消費電流が想定以上に大きいため、ユーザは、2020年3月1日の12:00に整定データ320の過電流リレー要素の動作値“20.0A”を動作値“25.0A”に増大する変更操作を行なった。また、大電流により単位時間あたりの発熱量が大きくなるため、整定データ320の過電流リレー要素の動作時間“0.10s”を“0.05s”に短くする変更操作を行なって、事故時の設備の焼損を防ぐようにした。当該変更に応じて、変更前の整定データ320は適用期間P2と関連付けて記憶され、整定データ330は、2020年3月1日の12:00以降の新たな整定データとして記憶される。
Subsequently, since the current consumption of the added equipment is larger than expected, the user sets the operating value "20.0A" of the overcurrent relay element of the settling
このように、変更前および変更後の整定データの各々は、当該整定データが保護継電装置100に適用される期間を示す時間情報(例えば、適用期間P1~P3)と関連付けて記憶される。これにより、ユーザは、整定値の変更後に、変更前の整定値に戻したい(すなわち、復元したい)場合には、過去の整定値を参照することができる。
In this way, each of the settling data before and after the change is stored in association with time information (for example, application periods P1 to P3) indicating the period during which the settling data is applied to the
図5は、整定値を復元するための画面例を示す図である。図5を参照して、CPU32は、入力インターフェイス39を介して整定値の復元指示を受け付けると、画面510をディスプレイ38に表示する。画面510は、各適用期間P1~P3における整定データの選択領域512を含む。例えば、ユーザが適用期間P2を選択すると、CPU32は画面520をディスプレイ38に表示する。画面520は、適用期間P2における整定データ320を含む表示領域514と、復元ボタン516と、戻るボタン518とを含む。
FIG. 5 is a diagram showing a screen example for restoring the settling value. With reference to FIG. 5, when the
ユーザは、復元したい整定項目として“過電流リレー要素の動作値”と“過電流リレー要素の動作時間”とを選択して、復元ボタン516を押下する。この場合、現在の整定データ330の整定項目「過電流リレー要素の動作値」の整定値が20.0Aに変更され、整定データ330の整定項目「過電流リレー要素の動作時間」の整定値が0.10sに変更される。このように、ユーザは、復元対象とする整定項目(例えば、過電流リレー要素の動作値)を選択することによって、現在運用中の当該整定項目に対応する整定値(例えば、25.0A)を、過去の期間(例えば、適用期間P2)における当該整定項目に対応する整定値(例えば、20.0A)に復元できる。なお、変更前の整定データ330と、当該変更後の新たな整定データとは、変更時の時間情報と関連付けて記憶される。
The user selects "operating value of the overcurrent relay element" and "operating time of the overcurrent relay element" as the settling items to be restored, and presses the
図6は、整定値を復元するための他の画面例を示す図である。図6に示す画面530は、ユーザが、図5の画面510において適用期間P2を選択した場合に、画面520の代わりに表示される。画面530は、表示領域532において“現在の整定値”がさらに表示されている点において画面520と異なる。画面530の場合には、ユーザは、適用期間P2の整定データ320の整定値と、現在の整定値との差異を容易に把握することができるため、復元作業をより迅速に行なうことができる。
FIG. 6 is a diagram showing another screen example for restoring the settling value. The
上記では、整定データに関連付けられる時間情報として適用期間を例示して説明したが、当該構成に限られない。例えば、整定データの保護継電装置100への適用開始時刻を時間情報としてもよい。この場合、整定データ310は適用開始時刻“2020年1月1日の12:00”と関連付けられ、整定データ320は適用開始時刻“2020年2月1日の12:00”と関連付けられ、整定データ330は適用開始時刻“2020年3月1日の12:00”と関連付けられる。
In the above, the application period has been illustrated and described as the time information associated with the settling data, but the configuration is not limited to this. For example, the application start time of the settling data to the
また、整定データの保護継電装置100への適用終了時刻を時間情報としてもよい。この場合、整定データ310は適用終了時刻“2020年2月1日の11:59”と関連付けられ、整定データ320は適用終了時刻“2020年3月1日の11:59”と関連付けられる。整定データ330は、現在適用中であることを示す情報と関連付けられる。
Further, the end time of application of the settling data to the
<機能構成>
図7は、保護継電装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。図7を参照して、保護継電装置100は、電気量入力部402と、リレー演算部404と、試験実行部406と、整定データ設定部408と、整定データ変更部410と、表示制御部412とを含む。典型的には、これらの機能は、処理回路により実現される。処理回路は、専用のハードウェアであってもよいし、図3の演算処理部30のROM33に格納されるプログラムを実行するCPU32であってもよい。処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、例えば、FPGA、ASIC、またはこれらを組み合わせたもの等で構成される。保護継電装置100は、例えば、補助記憶装置35により実現される記憶部414をさらに含む。
<Functional configuration>
FIG. 7 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
電気量入力部402は、AD変換器27を介して、電流および電圧データ(すなわち、電気量データ)の入力を受け付ける。通常の運用時においては、電気量データは、電力系統(例えば、送電線L)に設けられた計器用変流器2、計器用変圧器4により入力される。動作試験時においては、電気量データは、試験装置110から入力される。
The electric
リレー演算部404は、電気量データと整定データとに基づいてリレー演算を行なう。具体的には、リレー演算部404は、外部機器(例えば、計器用変流器2、計器用変圧器4、試験装置110)から入力される電気量データを用いてリレー演算を行なう。詳細には、リレー演算部404は、電気量データにディジタルフィルタ処理および実効値の計算などの演算を施し、当該演算結果と整定データとを比較して、保護継電装置100を動作させるか否かを判定する。リレー演算部404は、当該保護継電装置100を動作させると判定した場合、当該動作判定結果をDO回路36に与え、DO回路36から遮断器6へ開放信号(例えば、トリップ信号)を出力させる。
The
試験実行部406は、予め定められた条件に基づいて、保護継電装置100の動作試験を開始または終了する。典型的には、試験実行部406は、ユーザからの動作試験開始の指示入力を受け付けると、保護継電装置100の動作試験を開始する。この場合、例えば、保護継電装置100の制御モードは、運用モードから試験モードに移行する。なお、試験実行部406は、動作試験開始の通知を整定データ設定部408に出力してもよい。
The
ある局面では、試験実行部406は、動作試験が開始してから基準時間以上経過した場合、当該動作試験を終了する。この場合、例えば、保護継電装置100の制御モードは、試験モードから運用モードに移行する。他の局面では、試験実行部406は、ユーザからの動作試験終了の指示入力を受け付けると、保護継電装置100の動作試験を終了する。なお、試験実行部406は、動作試験終了の通知を整定データ設定部408に出力してもよい。
In a certain aspect, the
さらに他の局面では、動作試験中に保護継電装置100への電力供給が遮断された場合、試験モードは終了したとみなされる。そのため、保護継電装置100への電力供給が再開されて、保護継電装置100が再起動した場合、保護継電装置100の制御モードは、運用モードとなる。
In yet another aspect, if the power supply to the
整定データ設定部408は、保護継電装置100に適用される(すなわち、リレー演算に用いられる)整定データを設定する。具体的には、整定データ設定部408は、保護継電装置100の動作試験が開始された場合(例えば、試験実行部406からの動作試験開始の通知を受けた場合)、動作試験時の整定データ(例えば、整定データ220)を、リレー演算部404でのリレー演算に用いられる整定データとして設定する。これにより、リレー演算部404は、動作試験時においては、試験用の整定データ220を用いてリレー演算を実行する。
The settling
一方、整定データ設定部408は、動作試験が終了したことに基づいて(例えば、試験実行部406からの動作試験終了の通知を受けた場合、保護継電装置100への電力供給が遮断された場合)、リレー演算に用いられる整定データを、動作試験時の整定データから、運用時の整定データ(例えば、整定データ210)に変更する。
On the other hand, the settling
記憶部414は、運用時データ記憶領域451と、試験時データ記憶領域452とを含む。運用時データ記憶領域451には、運用時に利用される各種データ(例えば、整定データ210等)が記憶される。試験時データ記憶領域452には、動作試験時に利用される各種データ(例えば、整定データ220等)が記憶される。
The
整定データ変更部410は、ユーザからの操作指示に従って、整定データ(例えば、運用時の整定データ210)を変更する。具体的には、整定データ変更部410は、現在運用中の整定データ(例えば、整定データ210)に含まれる各整定値のうちの少なくとも1つ(例えば、過電流リレー要素の動作値の整定値)を変更した場合、当該変更後の整定データを、当該変更時の時間情報と関連付けて記憶部414の運用時データ記憶領域451に記憶する。
The settling
これにより、運用時データ記憶領域451には、変更時の時間情報と関連付けられた整定データが順次記憶される。例えば、図4の整定データ310は、変更時の時間情報(例えば、2020年1月1日の12:00)と関連付けて記憶され、整定データ320は、変更時の時間情報(例えば、2020年2月1日の12:00)と関連付けて記憶され、整定データ330は、変更時の時間情報(例えば、2020年3月1日の12:00)と関連付けて記憶される。したがって、CPU32は、各整定データが、リレー演算に適用された期間を容易に判断できる。
As a result, the settling data associated with the time information at the time of change is sequentially stored in the operation
表示制御部412は、図5に示す画面510,520、図6に示す画面530等をディスプレイ38に表示する。具体的には、表示制御部412は、第1期間(例えば、適用期間P1)における運用時の整定データ(例えば、整定データ310)を表わす第1領域(例えば、選択領域512の適用期間P1の領域)と、第2期間(例えば、適用期間P2)における運用時の整定データ(例えば、整定データ320)を表わす第2領域(例えば、選択領域512の適用期間P2の領域)とを含む表示画面(例えば、画面510)を表示する。また、第2領域がユーザによって選択された場合、表示制御部412は、第2期間における運用時の整定データに含まれる各整定値をディスプレイ38に表示(例えば、画面520または画面530を表示)する。
The
ディスプレイ38に表示された、第2期間における運用時の整定データに含まれる各整定値のうちの整定値X(例えば、20.0A)に対応する整定項目(例えば、過電流リレー要素の動作値)が復元対象としてユーザにより選択された場合、整定データ変更部410は、現在運用中の当該整定項目に対応する整定値(例えば、25.0A)を、第2期間における整定値Xに復元する。
The settling item (for example, the operating value of the overcurrent relay element) corresponding to the settling value X (for example, 20.0 A) among the settling values included in the settling data during operation in the second period displayed on the display 38. ) Is selected by the user as the restoration target, the settling
<利点>
本実施の形態によると、動作試験終了後に、保護継電装置100に適用される整定データは、動作試験時の整定データから運用時の整定データに自動的に設定される。そのため、ユーザによる動作試験用の整定値が、運用中に用いられる事態を回避することができる。また、運用時の整定データは、その変更時に時間情報と関連付けて内部メモリに記憶される。そのため、ユーザは変更前の整定データを記憶しておく必要がなく、また外部の記録媒体等に別途記録しておく必要もない。
<Advantage>
According to this embodiment, after the operation test is completed, the settling data applied to the
その他の実施の形態.
上述の実施の形態として例示した構成は、本実施の形態の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本開示の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。
Other embodiments.
The configuration exemplified as the above-described embodiment is an example of the configuration of the present embodiment, and can be combined with another known technique, and a part thereof is omitted to the extent that the gist of the present disclosure is not deviated. It is also possible to change and configure it.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present disclosure is shown by the scope of claims, not the description described above, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.
2 計器用変流器、4 計器用変圧器、6 遮断器、10 補助変成器、20 AD変換部、21,23 フィルタ、24,25 サンプルホールド回路、26 マルチプレクサ、27 AD変換器、30 演算処理部、31 バス、32 CPU、33 ROM、34 RAM、35 補助記憶装置、36 DO回路、37 DI回路、38 ディスプレイ、39 入力インターフェイス、100 保護継電装置、110 試験装置、120 電源装置、130 外部電源、402 電気量入力部、404 リレー演算部、406 試験実行部、408 整定データ設定部、410 整定データ変更部、412 表示制御部、414 記憶部、451 運用時データ記憶領域、452 試験時データ記憶領域、L 送電線。 2 Instrument transformer, 4 Instrument transformer, 6 Breaker, 10 Auxiliary transformer, 20 AD converter, 21,23 filter, 24,25 sample hold circuit, 26 multiplexer, 27 AD converter, 30 Arithmetic processing Unit, 31 bus, 32 CPU, 33 ROM, 34 RAM, 35 auxiliary storage device, 36 DO circuit, 37 DI circuit, 38 display, 39 input interface, 100 protection transformer, 110 test device, 120 power supply device, 130 external Power supply, 402 electricity amount input unit, 404 relay calculation unit, 406 test execution unit, 408 settling data setting unit, 410 settling data change unit, 412 display control unit, 414 storage unit, 451 operation data storage area, 452 test data Storage area, L transmission line.
Claims (6)
電気量データと整定データとに基づいてリレー演算を行なうリレー演算部と、
前記整定データを設定する設定部とを備え、
前記設定部は、
前記保護継電装置の動作試験が開始された場合、前記動作試験時の第1整定データを、前記リレー演算に用いられる前記整定データとして設定し、
前記動作試験が終了したことに基づいて、前記リレー演算に用いられる前記整定データを、前記第1整定データから、前記電力系統の監視を行なうための運用時の第2整定データに変更する、保護継電装置。 A protective relay device to protect the power system,
A relay calculation unit that performs relay calculation based on electric energy data and settling data,
It is equipped with a setting unit for setting the settling data.
The setting unit is
When the operation test of the protection relay device is started, the first settling data at the time of the operation test is set as the settling data used for the relay calculation.
Based on the completion of the operation test, the settling data used for the relay calculation is changed from the first settling data to the second settling data during operation for monitoring the power system, protection. Relay device.
ユーザからの操作指示に従って、前記整定データを変更する変更部をさらに備え、
前記変更部は、現在運用中の前記第2整定データに含まれる各整定値のうちの少なくとも1つを変更した場合、当該変更後の前記第2整定データを、当該変更時の時間情報と関連付けてメモリに記憶する、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の保護継電装置。 The settling data includes a plurality of settling values corresponding to a plurality of settling items, respectively.
Further provided with a change unit for changing the settling data according to an operation instruction from the user.
When the change unit changes at least one of the set values included in the second settling data currently in operation, the changed part associates the changed second settling data with the time information at the time of the change. The protective relay device according to any one of claims 1 to 3, which is stored in a memory.
前記第2領域がユーザによって選択された場合、前記表示制御部は、前記第2期間における前記第2整定データに含まれる各整定値を前記ディスプレイに表示する、請求項4に記載の保護継電装置。 A display control unit for displaying a display screen including a first area representing the second settling data in the first period and a second area representing the second settling data in the second period is further provided.
The protective relay according to claim 4, wherein when the second area is selected by the user, the display control unit displays each settling value included in the second settling data in the second period on the display. Device.
When the settling item corresponding to the first settling value among the settling values included in the second settling data in the second period is selected by the user as the restoration target, the changing unit is currently in operation. The protective relay device according to claim 5, wherein the settling value corresponding to the item is restored to the first settling value in the second period.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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2021
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