JP2681914B2 - ディジタル形保護リレーの異常検出方法 - Google Patents
ディジタル形保護リレーの異常検出方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、構成部位の常時監視機能を備えたディジタ
ル形保護リレーにおいて、主として入力変成器ユニット
やアナログフィルタ、A/D変換器等からなるアナログ入
力部の異常を検出してこれを表示するディジタル形保護
リレーの異常検出方法。 （従来の技術） 従来、ディジタル形保護リレーのようにマイクロコン
ピュータを用いた装置においては、装置構成部品の異常
の有無を常時監視する機能を備えたものが多い。この種
の監視機能としては、例えばメモリのRead/Writeチェッ
クの如く、特定の部品を対象とした監視項目を複数個組
み合わせることによって可能な限り装置全体の構成部品
の異常を監視できるように構成されている。 そして、実際の各構成部品の監視にあたっては、一般
にマイクロコンピュータから対象となる部品に監視用の
信号を送ってその応動をマイクロコンピュータがチェッ
クし、その結果何らかの異常が検出された場合には、当
該部品の不良として点検や交換を促す表示を外部に向け
て行なっている。 （発明が解決しようとする問題点） しかるにこの方式によると、監視用の信号が流れる経
路に関与する回路のどの部分が異常であっても応動結果
が異常を示すため、実際に不良となった部品を特定する
ことが困難であり、真の不良部品と不良表示部位とが異
なる場合があった。 また、部品の異常が発生した後の修復作業にあたって
は、不良部品を特定の１個に限定することが技術的、時
間的に困難であることから、通常では複数の部品が実装
されたプリント基板単位でハードウェアの部分的な交換
を行なうことが多い。しかしながら、前述のように不良
表示された部位が必ずしも異常であるとは限らないた
め、プリント基板の交換等の措置を講じてもこれが間違
っていて修復作業が当を得ないこともある。 特に、保護リレーは保護対象となる機器、系統等の運
用に必要不可欠な装置であり、構成部品の異常によって
保護リレーの動作を停止させる場合には異常に保護対象
機器等の運用も停止されるため、異常部位の検出、表示
ならびに部品の交換による修復作業は可能な限り正確か
つ迅速に行なわれることが要請される。 このため、従来、保護リレーに異常が発生した場合に
はメーカーの技術員が即座に現場に出向き、不良状況を
把握した後に専門的知識に基づき総合的判断を下して対
処しているが、メーカーとしては常にこのような事態に
即応可能な体制を整えておかなくてはならないため、組
織的、経済的にかなりの負担を強いられていた。また、
現場が地理的に遠い場合には対応に要する絶対時間も長
くなり、ユーザーにとっても好ましくないという問題が
あった。 本発明は上記の問題点を解決するべく提案されたもの
で、その目的とするところは、特別な専門知識を有しな
くてもディジタル形保護リレーの異常部位を比較的正確
に検出して表示でき、その後の修復作業を迅速かつ容易
に行なえるようにした異常検出方法を提供することにあ
る。 （問題点を解決するための手段） ディジタル形保護リレーの構成部位の動作をマイクロ
コンピュータにて常時監視し、前記構成部位に異常が発
生したことを検出して外部に表示するようにしたディジ
タル形保護リレーの異常検出方法において、前記ディジ
タル形保護リレーの演算部が、前記保護リレーのアナロ
グ入力部を構成する入力変成器ユニットとアナログフィ
ルタプリント板とA/Dプリント板とを順次通過する複数
の電流または電圧監視信号と、前記アナログフィルタプ
リント板と前記A/Dプリント板とを順次通過する高調波
監視信号とを用いて監視を行い、前記複数の電流または
電圧監視信号のいずれか１つが不良を示し、かつ前記高
調波監視信号が正常を示した時は前記入力変成器ユニッ
トが異常と推定し、前記複数の電流または電圧監視信号
のいずれか１つが不良を示し、かつ前記高調波監視信号
も不良を示した時は前記アナログフィルタプリント板が
異常と推定し、前記複数の電流または電圧監視信号のい
ずれか２つが不良を示した時は前記A/Dプリント板が異
常と推定することを特徴とする。 （作用） 本発明では、送電線の電流や母線の電圧等のアナログ
入力を用いて例えば各相電流監視，各相電圧監視，零相
電流監視，零相電圧監視，線路電圧監視を行い、また専
用の高調波を用いて高調波監視を行なう。そして、これ
ら複数の監視項目における監視範囲の相違や、各監視項
目に共通して携わる構成部位の有無等の条件を加味した
うえでディジタル形保護リレーのアナログ入力部または
演算部の構成部位毎に所定の判定論理を組み、複数の監
視結果を示す出力を前記判定論理により演算して異常が
発生した構成部位を推定すると共に、当該部位を異常ま
たは不良としてランプ等により表示するものである。 （実施例） 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。ま
ず、第１図は本発明が適用されるディジタル形保護リレ
ーの構成を示したもので、この保護リレーは、後述する
如く主検出リレーユニット４および事故検出リレーユニ
ット６の各リレー接点を２段直列化してトリップ出力を
得、誤動作率の減少を図るように構成されている。 第１図において１は送電線であり、その各相には主変
流器２がそれぞれ接続され、これらの２次側は入力変成
器ユニット３内の変流器CT1〜CT4の１次側に接続されて
いる。また、母線に接続された計器用変圧器（PT）およ
び線路に接続された計器用変圧器（何れも図示せず）の
２次側は、入力変成器ユニット３内の計器用変圧器PT1
〜PT5の１次側にそれぞれ接続される。 変流器CT1〜CT4および計器用変圧器PT1〜PT5の２次側
は、主検出リレーユニット４内のアナログフィルタプリ
ント板（以下AFプリント板という）５の入力側に接続さ
れていると共に、変流器CT1〜CT3および計器用変圧器PT
4の２次側は事故検出リレーユニット６の入力側に加え
られて各相電流Ia,Ib,Icおよび零相電圧V0が入力される
ようになっている。 ここで、AFプリント板５は入力変成器ユニット３およ
び後述のA/Dプリント板７と共にディジタル形保護リレ
ーのアナログ入力部を構成し、各相電流および電圧、な
らびに零相電流および電圧等のアナログ入力から高調波
分等を除去するアナログフィルタAF1〜AF9と、これらの
出力側に接続されたサンプルホルダSH1〜SH9と、これら
の出力側に接続されたマルチプレクサMPXと、アナログ
フィルタAF1〜AF9の入力側に接続された常時監視専用の
発振器OSCとをプリント基板上に実装してカード状に形
成されたものである。なお、発振器OSCは電圧および発
振周波数（商用周波数の３倍，すなわち50Hz系では150H
z、60Hz系では180Hz）が高精度に維持され、その出力信
号として高調波を前記各アナログ入力に重畳した後、後
述するMPUプリント板９のCPU9aにて特定周波数成分を抽
出する処理を行なうことにより、監視用入力量のみを取
り出して高精度な監視を行なうべく作用する。 次に、AFプリント板５の後段にはA/Dプリント板７が
設けられている。このA/Dプリント板７はマルチプレク
サMPXの出力信号が加えられるA/D変換器A/Dと、ダイレ
クトメモリアクセスDMAとから構成され、その出力側に
はマザーボード８内のバス8aを介してMPUプリント板9,P
IMプリント板10,DOプリント板11およびDIプリント板12
がそれぞれ接続される。ここで、MPUプリント板９はPIM
プリント板10と共に演算部を構成しており、かかるMPU
プリント板９はクロック発生器CLKと、CPU9aと、PROM
（プログラマブルリードオンリーメモリ）9bと、ウォッ
チドッグタイマWDTとを備え、またPIMプリント板10はイ
ンタフェイスI/Fと、RAM（ランダムアクセスメモリ）10
aと、EARAM（不揮発性メモリ）10bとを備え、更にDOプ
リント板11およびDIプリント板12はそれぞれディジタル
出力部DO1とディジタル入力部DI1とを備えている。 ディジタル出力部DO1の一出力端子は第１補助リレー
ユニット13内のリレーRY1に接続され、その一方の接点M
X1は引外しコイルTCに直列に接続されてトリップ回路を
構成していると共に、接点MX1に連動する他方の接点MX2
はディジタル入力部DI1の一入力端子に接続されてい
る。この構成は、リレーRY1のON時間が所定の値以上に
なったことによりディジタル出力部DO1またはリレーRY1
の異常を検出するためのもので、その判断はリレーRY1
のON信号をディジタル入力部DI1を介して取り込むこと
によって行なわれる。また、ディジタル出力部DO1の別
の出力端子は点検パネル14のａ端子に接続され、更に別
の出力端子は第２補助リレーユニット15内のリレーRY3
に接続されている。そして、ディジタル入力部DI1の別
の入力端子は点検パネル14のｂ端子に接続され、更に別
の出力端子は第２補助リレーユニット15内のリレーRY4
の接点に接続される。 一方、事故検出リレーユニット６内にもディジタル入
力部DI2およびディジタル出力部DO2が設けられ、ディジ
タル入力部DI2の一入力端子は点検パネル14のｃ端子に
接続され、別の入力端子はリレーRY4の接点に接続され
ている。また、ディジタル出力部DO2の一入力端子は点
検パネル14のｄ端子に接続され、別の入力端子は第１補
助リレーユニット13内のリレーRY2に接続されていると
共に、更に別の入力端子はリレーRY5に接続されてい
る。なお、リレーRY2の一方の接点FX1は、接点MX1と共
に引外しコイルTCに直列に接続されてトリップ回路を構
成し、接点FX1に連動する他方の接点FX2はディジタル入
力部DI1の一入力端子に接続されている。この構成も、
リレーRY1と同様にリレーRY2のON信号をディジタル入力
部DI1から取り込んでON時間が所定の値以上になったこ
とを判定し、もってディジタル出力部DO2やリレーRY2の
異常を検出するためのものである。 なお、第１図において、16は整定操作パネル、17は制
御用の電源装置をそれぞれ示している。 次に、この動作を説明する。まず、送電線１の各相電
流や母線の各相電圧等は入力変成器ユニット３を介して
AFプリント板５内のアナログフィルタAF1〜AF9に入力さ
れ、サンプルホルダSH1〜SH9にてサンプルホールドされ
た後、マルチプレクサMPXを経て順次A/D変換器A/Dに入
力され、ディジタル値に変換される。そして、これらの
ディジタル信号はダイレクトメモリアクセスDMAを介し
てRAM10aに格納される。 MPUプリント板９では、RAM10a内のデータに基づいてC
PU9aが通常の保護演算を実行し、系統事故の発生時にデ
ィジタル出力部DO1を介してリレーRY1に通電し、トリッ
プ出力を得る。また、各相電流Ia,Ib,Icおよび零相電圧
V0が入力されている事故検出リレーユニット６において
も、内蔵された演算部（図示せず）によりこれらの交流
入力に基づいて保護演算が行なわれ、事故検出時に最終
段のディジタル出力部DO2からの信号によってリレーRY2
に通電すべく動作する。 さて、主検出リレーユニット４は、以下の第１表に示
す如くMPUプリント板９による自己診断および各種メモ
リの監視（監視方式NO.1〜５）と共に、RAM10a内のデー
タに基づいて入力変成器ユニット3,AFプリント板５およ
びA/Dプリント板７からなるアナログ入力部を主体とし
た交流入力回路の監視（監視方式NO.6〜10）を行なう常
時監視機能を有している。 すなわち、交流入力回路の監視内容は各相電流・電圧
監視、零相電流・電圧監視、線路電圧監視であり、これ
らは何れも系統入力の通常状態における性質（例えば各
相電流・電圧の平衡性や基準値との大小関係）を用いて
MPUプリント板９のCPU9aにて行なわれる。これらの監視
の結果、第１表に示すような不良成立条件が満たされる
とエラー出力（不良を示す出力）「１」が得られ、適宜
な表示装置によって「Ａ−入力」の如き一般的な不良表
示が行なわれることとなる。 次に、これらの監視結果に基づいてアナログ入力部お
よびMPUプリント板９の各ハードウェアの構成単位毎に
異常発生部位を推定するための判定論理を、第２図を参
照しつつ説明する。 この第２図において、監視方式NO.は第１表のものと
同一であり、監視方式NO.「12」はMPUプリント板９およ
びPIMプリント板10からなる演算部における監視項目の
全論理和出力を示している。いま、各方式による監視に
より、第２図に示す如く各相電流監視および高調波監視
の結果が異常でエラー出力「１」が得られたと仮定す
る。 ここで、各相電流監視（監視方式NO.「６」）を始め
とした監視方式NO.「６」〜「９」にかかる各監視項目
については、エラー出力「１」が得られた場合にアナロ
グ入力部等の何れかの構成部位が不良であることは判断
できるが、これらの監視項目は何れも系統入力を入力変
成器ユニット3,AFプリント板５およびA/Dプリント板７
を介してMPUプリント板９にて判定した結果のものであ
るから、個々の監視結果のみを見る限りではこのうちの
どの構成部位に異常があるのかを特定することができな
い。しかるに、本発明では上述した個々の監視結果に以
下の条件を加味することにより、異常が発生した部位を
ある程度正確に推定することができる。 すなわち、２箇所以上の異常が同時に発生すること
は殆どないこと、A/Dプリント板７は系統入力および
高調波による監視入力双方の共通回路であること、常
に複数の監視結果を参照すること、高調波監視（監視
方式NO.「11」）の入力はMPUプリント板５の前段から加
えられているため、当該監視は他の監視項目（監視方式
NO.「６」〜「９」）と監視範囲が異なること、が条件
となり得る。 しかして、これらを前提として第２図における複数の
監視結果から異常部位の推定を行なうと、まず、高調波
監視の結果が「１」すなわち不良であるから、AFプリン
ト板５を含めてこれより後段のA/Dプリント板７またはM
PUプリント板９のうちの何れかが不良と推定される。こ
の時、演算部監視項目の全論理和が「０」であるから、
上記のうち少なくともMPUプリント板９は正常であると
推定でき、従って、不良部位はAFプリント板５またはA/
Dプリント板７であると推定できる。 また、各相電流監視から零相電圧監視まで（監視方式
NO.「６」〜「９」）の監視結果に着目すると、これら
すべてが共通回路であるA/Dプリント板７を通った結果
であるにも拘らず、エラー出力が「１」と「０」とに分
かれているため、A/Dプリント板７は正常であってその
前段、つまりAFプリント板５が不良であると推定できる
ことになる。換言すれば、A/Dプリント板７が不良の場
合は各相電流監視から零相電圧監視までのエラー出力が
すべて「１」になるはずである。従って、この場合には
図示するように所定項目の監視結果をインバータ18〜21
に通し、その後アンド回路22にて全監視結果の論理積を
とることにより、AFプリント板５の不良を示すランプ23
を点灯させて個別に不良部位を表示することができる。 このような判定論理は、前述した〜の条件を取り
入れることでAFプリント板５以外の他の構成部位につい
てもそれぞれ採用可能であり、かかる判定論理の詳細を
以下の第２表に示す。なお、この表において、「＊」は
「１」または「０」に関係ない信号、「（１）」は継続
（確認）タイマがタイムアップする前の信号を示してい
る。 この第２表において、第２図の例はエラー出力の組合
せが「ロ」の場合であることが明らかであり、このよう
に各監視項目のエラー出力を何通りかの判定論理回路に
通せば真の不良部位をほぼ正確に推定して表示すること
が可能である。よって、技術員は不良部位の表示ランプ
に従って当該部位の点検や交換を行なえばよいこととな
る。 なお、この実施例において発振器OSCによる高調波監
視信号はAFプリント板５の前段から重畳されているた
め、上述した如く入力変成器ユニット３または系統側機
器とAFプリント板５以後とを分離して判定することがで
きる。しかるに、このような監視入力がない場合でも、
AFプリント板５と入力変成器ユニット３等との故障率を
比較すると通常はAFプリント板５の方がかなり多いた
め、AFプリント板５および入力変成器ユニット３等を一
括したブロック,A/Dプリント板7,MPUプリント板９とい
うように３つのブロックに分けて不良部位を推定する方
式を採ることも有効である。また、監視入力を入力変成
器ユニット３の１次側から加える方式では、系統側機器
と入力変成器ユニット３以後とを分離して不良部位の推
定、表示を行なうことができる。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によればアナログ入力部
等における異常部位、不良部位の特定および表示を高精
度にて行なうことができるから、特別な専門知識をもっ
た技術員の手を煩わすことなく異常部位等を検出するこ
とができ、プリント基板単位での点検や交換等、その後
の修復作業を迅速かつ容易に行なうことができる。 従って、保護リレーによる保護対象機器等の運用停止
時間が短くて済み、メーカーおよびユーザー双方にとっ
て極めて有益である。
ル形保護リレーにおいて、主として入力変成器ユニット
やアナログフィルタ、A/D変換器等からなるアナログ入
力部の異常を検出してこれを表示するディジタル形保護
リレーの異常検出方法。 （従来の技術） 従来、ディジタル形保護リレーのようにマイクロコン
ピュータを用いた装置においては、装置構成部品の異常
の有無を常時監視する機能を備えたものが多い。この種
の監視機能としては、例えばメモリのRead/Writeチェッ
クの如く、特定の部品を対象とした監視項目を複数個組
み合わせることによって可能な限り装置全体の構成部品
の異常を監視できるように構成されている。 そして、実際の各構成部品の監視にあたっては、一般
にマイクロコンピュータから対象となる部品に監視用の
信号を送ってその応動をマイクロコンピュータがチェッ
クし、その結果何らかの異常が検出された場合には、当
該部品の不良として点検や交換を促す表示を外部に向け
て行なっている。 （発明が解決しようとする問題点） しかるにこの方式によると、監視用の信号が流れる経
路に関与する回路のどの部分が異常であっても応動結果
が異常を示すため、実際に不良となった部品を特定する
ことが困難であり、真の不良部品と不良表示部位とが異
なる場合があった。 また、部品の異常が発生した後の修復作業にあたって
は、不良部品を特定の１個に限定することが技術的、時
間的に困難であることから、通常では複数の部品が実装
されたプリント基板単位でハードウェアの部分的な交換
を行なうことが多い。しかしながら、前述のように不良
表示された部位が必ずしも異常であるとは限らないた
め、プリント基板の交換等の措置を講じてもこれが間違
っていて修復作業が当を得ないこともある。 特に、保護リレーは保護対象となる機器、系統等の運
用に必要不可欠な装置であり、構成部品の異常によって
保護リレーの動作を停止させる場合には異常に保護対象
機器等の運用も停止されるため、異常部位の検出、表示
ならびに部品の交換による修復作業は可能な限り正確か
つ迅速に行なわれることが要請される。 このため、従来、保護リレーに異常が発生した場合に
はメーカーの技術員が即座に現場に出向き、不良状況を
把握した後に専門的知識に基づき総合的判断を下して対
処しているが、メーカーとしては常にこのような事態に
即応可能な体制を整えておかなくてはならないため、組
織的、経済的にかなりの負担を強いられていた。また、
現場が地理的に遠い場合には対応に要する絶対時間も長
くなり、ユーザーにとっても好ましくないという問題が
あった。 本発明は上記の問題点を解決するべく提案されたもの
で、その目的とするところは、特別な専門知識を有しな
くてもディジタル形保護リレーの異常部位を比較的正確
に検出して表示でき、その後の修復作業を迅速かつ容易
に行なえるようにした異常検出方法を提供することにあ
る。 （問題点を解決するための手段） ディジタル形保護リレーの構成部位の動作をマイクロ
コンピュータにて常時監視し、前記構成部位に異常が発
生したことを検出して外部に表示するようにしたディジ
タル形保護リレーの異常検出方法において、前記ディジ
タル形保護リレーの演算部が、前記保護リレーのアナロ
グ入力部を構成する入力変成器ユニットとアナログフィ
ルタプリント板とA/Dプリント板とを順次通過する複数
の電流または電圧監視信号と、前記アナログフィルタプ
リント板と前記A/Dプリント板とを順次通過する高調波
監視信号とを用いて監視を行い、前記複数の電流または
電圧監視信号のいずれか１つが不良を示し、かつ前記高
調波監視信号が正常を示した時は前記入力変成器ユニッ
トが異常と推定し、前記複数の電流または電圧監視信号
のいずれか１つが不良を示し、かつ前記高調波監視信号
も不良を示した時は前記アナログフィルタプリント板が
異常と推定し、前記複数の電流または電圧監視信号のい
ずれか２つが不良を示した時は前記A/Dプリント板が異
常と推定することを特徴とする。 （作用） 本発明では、送電線の電流や母線の電圧等のアナログ
入力を用いて例えば各相電流監視，各相電圧監視，零相
電流監視，零相電圧監視，線路電圧監視を行い、また専
用の高調波を用いて高調波監視を行なう。そして、これ
ら複数の監視項目における監視範囲の相違や、各監視項
目に共通して携わる構成部位の有無等の条件を加味した
うえでディジタル形保護リレーのアナログ入力部または
演算部の構成部位毎に所定の判定論理を組み、複数の監
視結果を示す出力を前記判定論理により演算して異常が
発生した構成部位を推定すると共に、当該部位を異常ま
たは不良としてランプ等により表示するものである。 （実施例） 以下、図に沿って本発明の一実施例を説明する。ま
ず、第１図は本発明が適用されるディジタル形保護リレ
ーの構成を示したもので、この保護リレーは、後述する
如く主検出リレーユニット４および事故検出リレーユニ
ット６の各リレー接点を２段直列化してトリップ出力を
得、誤動作率の減少を図るように構成されている。 第１図において１は送電線であり、その各相には主変
流器２がそれぞれ接続され、これらの２次側は入力変成
器ユニット３内の変流器CT1〜CT4の１次側に接続されて
いる。また、母線に接続された計器用変圧器（PT）およ
び線路に接続された計器用変圧器（何れも図示せず）の
２次側は、入力変成器ユニット３内の計器用変圧器PT1
〜PT5の１次側にそれぞれ接続される。 変流器CT1〜CT4および計器用変圧器PT1〜PT5の２次側
は、主検出リレーユニット４内のアナログフィルタプリ
ント板（以下AFプリント板という）５の入力側に接続さ
れていると共に、変流器CT1〜CT3および計器用変圧器PT
4の２次側は事故検出リレーユニット６の入力側に加え
られて各相電流Ia,Ib,Icおよび零相電圧V0が入力される
ようになっている。 ここで、AFプリント板５は入力変成器ユニット３およ
び後述のA/Dプリント板７と共にディジタル形保護リレ
ーのアナログ入力部を構成し、各相電流および電圧、な
らびに零相電流および電圧等のアナログ入力から高調波
分等を除去するアナログフィルタAF1〜AF9と、これらの
出力側に接続されたサンプルホルダSH1〜SH9と、これら
の出力側に接続されたマルチプレクサMPXと、アナログ
フィルタAF1〜AF9の入力側に接続された常時監視専用の
発振器OSCとをプリント基板上に実装してカード状に形
成されたものである。なお、発振器OSCは電圧および発
振周波数（商用周波数の３倍，すなわち50Hz系では150H
z、60Hz系では180Hz）が高精度に維持され、その出力信
号として高調波を前記各アナログ入力に重畳した後、後
述するMPUプリント板９のCPU9aにて特定周波数成分を抽
出する処理を行なうことにより、監視用入力量のみを取
り出して高精度な監視を行なうべく作用する。 次に、AFプリント板５の後段にはA/Dプリント板７が
設けられている。このA/Dプリント板７はマルチプレク
サMPXの出力信号が加えられるA/D変換器A/Dと、ダイレ
クトメモリアクセスDMAとから構成され、その出力側に
はマザーボード８内のバス8aを介してMPUプリント板9,P
IMプリント板10,DOプリント板11およびDIプリント板12
がそれぞれ接続される。ここで、MPUプリント板９はPIM
プリント板10と共に演算部を構成しており、かかるMPU
プリント板９はクロック発生器CLKと、CPU9aと、PROM
（プログラマブルリードオンリーメモリ）9bと、ウォッ
チドッグタイマWDTとを備え、またPIMプリント板10はイ
ンタフェイスI/Fと、RAM（ランダムアクセスメモリ）10
aと、EARAM（不揮発性メモリ）10bとを備え、更にDOプ
リント板11およびDIプリント板12はそれぞれディジタル
出力部DO1とディジタル入力部DI1とを備えている。 ディジタル出力部DO1の一出力端子は第１補助リレー
ユニット13内のリレーRY1に接続され、その一方の接点M
X1は引外しコイルTCに直列に接続されてトリップ回路を
構成していると共に、接点MX1に連動する他方の接点MX2
はディジタル入力部DI1の一入力端子に接続されてい
る。この構成は、リレーRY1のON時間が所定の値以上に
なったことによりディジタル出力部DO1またはリレーRY1
の異常を検出するためのもので、その判断はリレーRY1
のON信号をディジタル入力部DI1を介して取り込むこと
によって行なわれる。また、ディジタル出力部DO1の別
の出力端子は点検パネル14のａ端子に接続され、更に別
の出力端子は第２補助リレーユニット15内のリレーRY3
に接続されている。そして、ディジタル入力部DI1の別
の入力端子は点検パネル14のｂ端子に接続され、更に別
の出力端子は第２補助リレーユニット15内のリレーRY4
の接点に接続される。 一方、事故検出リレーユニット６内にもディジタル入
力部DI2およびディジタル出力部DO2が設けられ、ディジ
タル入力部DI2の一入力端子は点検パネル14のｃ端子に
接続され、別の入力端子はリレーRY4の接点に接続され
ている。また、ディジタル出力部DO2の一入力端子は点
検パネル14のｄ端子に接続され、別の入力端子は第１補
助リレーユニット13内のリレーRY2に接続されていると
共に、更に別の入力端子はリレーRY5に接続されてい
る。なお、リレーRY2の一方の接点FX1は、接点MX1と共
に引外しコイルTCに直列に接続されてトリップ回路を構
成し、接点FX1に連動する他方の接点FX2はディジタル入
力部DI1の一入力端子に接続されている。この構成も、
リレーRY1と同様にリレーRY2のON信号をディジタル入力
部DI1から取り込んでON時間が所定の値以上になったこ
とを判定し、もってディジタル出力部DO2やリレーRY2の
異常を検出するためのものである。 なお、第１図において、16は整定操作パネル、17は制
御用の電源装置をそれぞれ示している。 次に、この動作を説明する。まず、送電線１の各相電
流や母線の各相電圧等は入力変成器ユニット３を介して
AFプリント板５内のアナログフィルタAF1〜AF9に入力さ
れ、サンプルホルダSH1〜SH9にてサンプルホールドされ
た後、マルチプレクサMPXを経て順次A/D変換器A/Dに入
力され、ディジタル値に変換される。そして、これらの
ディジタル信号はダイレクトメモリアクセスDMAを介し
てRAM10aに格納される。 MPUプリント板９では、RAM10a内のデータに基づいてC
PU9aが通常の保護演算を実行し、系統事故の発生時にデ
ィジタル出力部DO1を介してリレーRY1に通電し、トリッ
プ出力を得る。また、各相電流Ia,Ib,Icおよび零相電圧
V0が入力されている事故検出リレーユニット６において
も、内蔵された演算部（図示せず）によりこれらの交流
入力に基づいて保護演算が行なわれ、事故検出時に最終
段のディジタル出力部DO2からの信号によってリレーRY2
に通電すべく動作する。 さて、主検出リレーユニット４は、以下の第１表に示
す如くMPUプリント板９による自己診断および各種メモ
リの監視（監視方式NO.1〜５）と共に、RAM10a内のデー
タに基づいて入力変成器ユニット3,AFプリント板５およ
びA/Dプリント板７からなるアナログ入力部を主体とし
た交流入力回路の監視（監視方式NO.6〜10）を行なう常
時監視機能を有している。 すなわち、交流入力回路の監視内容は各相電流・電圧
監視、零相電流・電圧監視、線路電圧監視であり、これ
らは何れも系統入力の通常状態における性質（例えば各
相電流・電圧の平衡性や基準値との大小関係）を用いて
MPUプリント板９のCPU9aにて行なわれる。これらの監視
の結果、第１表に示すような不良成立条件が満たされる
とエラー出力（不良を示す出力）「１」が得られ、適宜
な表示装置によって「Ａ−入力」の如き一般的な不良表
示が行なわれることとなる。 次に、これらの監視結果に基づいてアナログ入力部お
よびMPUプリント板９の各ハードウェアの構成単位毎に
異常発生部位を推定するための判定論理を、第２図を参
照しつつ説明する。 この第２図において、監視方式NO.は第１表のものと
同一であり、監視方式NO.「12」はMPUプリント板９およ
びPIMプリント板10からなる演算部における監視項目の
全論理和出力を示している。いま、各方式による監視に
より、第２図に示す如く各相電流監視および高調波監視
の結果が異常でエラー出力「１」が得られたと仮定す
る。 ここで、各相電流監視（監視方式NO.「６」）を始め
とした監視方式NO.「６」〜「９」にかかる各監視項目
については、エラー出力「１」が得られた場合にアナロ
グ入力部等の何れかの構成部位が不良であることは判断
できるが、これらの監視項目は何れも系統入力を入力変
成器ユニット3,AFプリント板５およびA/Dプリント板７
を介してMPUプリント板９にて判定した結果のものであ
るから、個々の監視結果のみを見る限りではこのうちの
どの構成部位に異常があるのかを特定することができな
い。しかるに、本発明では上述した個々の監視結果に以
下の条件を加味することにより、異常が発生した部位を
ある程度正確に推定することができる。 すなわち、２箇所以上の異常が同時に発生すること
は殆どないこと、A/Dプリント板７は系統入力および
高調波による監視入力双方の共通回路であること、常
に複数の監視結果を参照すること、高調波監視（監視
方式NO.「11」）の入力はMPUプリント板５の前段から加
えられているため、当該監視は他の監視項目（監視方式
NO.「６」〜「９」）と監視範囲が異なること、が条件
となり得る。 しかして、これらを前提として第２図における複数の
監視結果から異常部位の推定を行なうと、まず、高調波
監視の結果が「１」すなわち不良であるから、AFプリン
ト板５を含めてこれより後段のA/Dプリント板７またはM
PUプリント板９のうちの何れかが不良と推定される。こ
の時、演算部監視項目の全論理和が「０」であるから、
上記のうち少なくともMPUプリント板９は正常であると
推定でき、従って、不良部位はAFプリント板５またはA/
Dプリント板７であると推定できる。 また、各相電流監視から零相電圧監視まで（監視方式
NO.「６」〜「９」）の監視結果に着目すると、これら
すべてが共通回路であるA/Dプリント板７を通った結果
であるにも拘らず、エラー出力が「１」と「０」とに分
かれているため、A/Dプリント板７は正常であってその
前段、つまりAFプリント板５が不良であると推定できる
ことになる。換言すれば、A/Dプリント板７が不良の場
合は各相電流監視から零相電圧監視までのエラー出力が
すべて「１」になるはずである。従って、この場合には
図示するように所定項目の監視結果をインバータ18〜21
に通し、その後アンド回路22にて全監視結果の論理積を
とることにより、AFプリント板５の不良を示すランプ23
を点灯させて個別に不良部位を表示することができる。 このような判定論理は、前述した〜の条件を取り
入れることでAFプリント板５以外の他の構成部位につい
てもそれぞれ採用可能であり、かかる判定論理の詳細を
以下の第２表に示す。なお、この表において、「＊」は
「１」または「０」に関係ない信号、「（１）」は継続
（確認）タイマがタイムアップする前の信号を示してい
る。 この第２表において、第２図の例はエラー出力の組合
せが「ロ」の場合であることが明らかであり、このよう
に各監視項目のエラー出力を何通りかの判定論理回路に
通せば真の不良部位をほぼ正確に推定して表示すること
が可能である。よって、技術員は不良部位の表示ランプ
に従って当該部位の点検や交換を行なえばよいこととな
る。 なお、この実施例において発振器OSCによる高調波監
視信号はAFプリント板５の前段から重畳されているた
め、上述した如く入力変成器ユニット３または系統側機
器とAFプリント板５以後とを分離して判定することがで
きる。しかるに、このような監視入力がない場合でも、
AFプリント板５と入力変成器ユニット３等との故障率を
比較すると通常はAFプリント板５の方がかなり多いた
め、AFプリント板５および入力変成器ユニット３等を一
括したブロック,A/Dプリント板7,MPUプリント板９とい
うように３つのブロックに分けて不良部位を推定する方
式を採ることも有効である。また、監視入力を入力変成
器ユニット３の１次側から加える方式では、系統側機器
と入力変成器ユニット３以後とを分離して不良部位の推
定、表示を行なうことができる。 （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によればアナログ入力部
等における異常部位、不良部位の特定および表示を高精
度にて行なうことができるから、特別な専門知識をもっ
た技術員の手を煩わすことなく異常部位等を検出するこ
とができ、プリント基板単位での点検や交換等、その後
の修復作業を迅速かつ容易に行なうことができる。 従って、保護リレーによる保護対象機器等の運用停止
時間が短くて済み、メーカーおよびユーザー双方にとっ
て極めて有益である。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明が
適用されるディジタル形保護リレーの構成図、第２図は
異常部位判定論理の説明図である。 ３…入力変成器ユニット ４…主検出リレーユニット ５…AFプリント板、７…A/Dプリント板 ９…MPUプリント板、10…PIMプリント板 18〜21…インバータ、22…アンド回路 23…ランプ
適用されるディジタル形保護リレーの構成図、第２図は
異常部位判定論理の説明図である。 ３…入力変成器ユニット ４…主検出リレーユニット ５…AFプリント板、７…A/Dプリント板 ９…MPUプリント板、10…PIMプリント板 18〜21…インバータ、22…アンド回路 23…ランプ
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．ディジタル形保護リレーの構成部位の動作をマイク
ロコンピュータにて常時監視し、前記構成部位に異常が
発生したことを検出して外部に表示するようにしたディ
ジタル形保護リレーの異常検出方法において、 前記ディジタル形保護リレーの演算部が、前記保護リレ
ーのアナログ入力部を構成する入力変成器ユニットとア
ナログフィルタプリント板とA/Dプリント板とを順次通
過する複数の電流または電圧監視信号と、前記アナログ
フィルタプリント板と前記A/Dプリント板とを順次通過
する高調波監視信号とを用いて監視を行い、前記複数の
電流または電圧監視信号のいずれか１つが不良を示し、
かつ前記高調波監視信号が正常を示した時は前記入力変
成器ユニットが異常と推定し、前記複数の電流または電
圧監視信号のいずれか１つが不良を示し、かつ前記高調
波監視信号も不良を示した時は前記アナログフィルタプ
リント板が異常と推定し、前記複数の電流または電圧監
視信号のいずれか２つが不良を示した時は前記A/Dプリ
ント板が異常と推定することを特徴とするディジタル形
保護リレーの異常検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61236002A JP2681914B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | ディジタル形保護リレーの異常検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61236002A JP2681914B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | ディジタル形保護リレーの異常検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6392214A JPS6392214A (ja) | 1988-04-22 |
| JP2681914B2 true JP2681914B2 (ja) | 1997-11-26 |
Family
ID=16994342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61236002A Expired - Lifetime JP2681914B2 (ja) | 1986-10-03 | 1986-10-03 | ディジタル形保護リレーの異常検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2681914B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59208473A (ja) * | 1983-05-12 | 1984-11-26 | Toshiba Corp | 状態変化検出装置 |
| JPS61157216A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | 株式会社東芝 | デイジタル形保護継電装置の不良部位診断装置 |
-
1986
- 1986-10-03 JP JP61236002A patent/JP2681914B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6392214A (ja) | 1988-04-22 |
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