JP6872990B2 - Accident point rating device - Google Patents
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本発明は、ガス絶縁開閉装置で事故の発生したガス区画を評定可能とする事故点標定装置に関する。 The present invention relates to an accident point locating device capable of assessing a gas section where an accident has occurred with a gas insulated switchgear.
ガス絶縁開閉装置は絶縁媒体であるガスが封入されたガス区画が多数連結されて構成されている。そのため、地絡や短絡などの事故が発生した場合には、速やかに事故の発生したガス区画(容器)を見つけ出し、補修や更新をする必要がある。しかしながら、外部から目視によって何れの圧力容器で事故が発生したのかを見極めることは困難である。事故時に発生するアークによって、ガスが過熱されて膨張するので、ガス絶縁開閉装置を構成するすべてのガス区画内の圧力を監視することで、事故の発生した圧力容器を特定できると考えられている。 The gas-insulated switchgear is configured by connecting a large number of gas compartments filled with gas, which is an insulating medium. Therefore, in the event of an accident such as a ground fault or short circuit, it is necessary to promptly find the gas section (container) where the accident occurred and repair or renew it. However, it is difficult to visually determine which pressure vessel the accident occurred in from the outside. Since the gas is overheated and expanded by the arc generated at the time of the accident, it is thought that the pressure vessel in which the accident occurred can be identified by monitoring the pressure in all the gas compartments constituting the gas-insulated switchgear. ..
特許文献1では、密閉容器15の外部に設けられ、密閉容器内と連通する第1ガス室と第2ガス室間の仕切り隔壁10に、ひずみゲージ9を配置し、第1ガス室と第2ガス室の圧力差を検出してガス絶縁機器の内部事故を検知する。
In
しかしながら、上記特許文献における内部事故検出装置では、密閉容器内のガスを配管を通じて外部の圧力センサに導く構成となるため、1つの密閉容器の監視に対してシール部が複数必要となり、ガス漏れリスクがあった。 However, since the internal accident detection device in the above patent document has a configuration in which the gas in the closed container is guided to the external pressure sensor through a pipe, a plurality of sealed portions are required for monitoring one closed container, and there is a risk of gas leakage. was there.
本発明の目的は、ガス漏れリスクの少ない事故点標定装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an accident point locating device having a low risk of gas leakage.
上記目的は、導体を収納するガス区画を複数個備えたガス絶縁開閉装置の事故点を評定する事故点評定装置において、前記ガス区画を構成する金属管に各々取り付けられ、前記金属管の歪を検出する歪検出手段と、前記導体を流れる電流を検出する電流検出手段と、前記歪検出手段の信号を記録する記録装置と、前記記録装置の信号に基づいて評定を行う処理手段とを備え、前記電流検出手段が検出する電流が所定の値を超えた場合に、前記処理手段が前記記録装置に記録された信号に基づいて、事故点である前記ガス区画を評定することにより達成される。 The above purpose is to evaluate the accident point of a gas insulation switching device provided with a plurality of gas compartments for accommodating conductors, and the electric current is attached to each of the metal pipes constituting the gas compartment to cause distortion of the metal pipe. A strain detecting means for detecting, a current detecting means for detecting a current flowing through the conductor, a recording device for recording a signal of the strain detecting means, and a processing means for performing evaluation based on the signal of the recording device are provided. This is achieved by the processing means assessing the gas compartment, which is the point of failure, based on the signal recorded in the recording device when the current detected by the current detecting means exceeds a predetermined value.
本発明によれば、ガス漏れリスクの少ない事故点標定装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an accident point locating device having a low risk of gas leakage.
以下、実施形態の一例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an example of the embodiment will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態を示すガス絶縁開閉装置と事故点標定装置とからなるシステム構成図である。 FIG. 1 is a system configuration diagram including a gas-insulated switchgear and an accident point locating device showing the present embodiment.
ガス絶縁開閉装置は、内部に絶縁性ガスが充填された複数のガス区画1a,2a,3aと、高電流が流れる導体2とから構成される。ここで複数のガス区画1a,2a,3aは、金属管31a,31b,31cと、絶縁性のスペーサ32a,32bとから構成される。なお図1では、1a,3aを構成する両端のスペーサは省略されている。また、ガス区画1a,2a,3aの他にも存在するガス区画も省略されている。
The gas-insulated switchgear is composed of a plurality of gas compartments 1a, 2a, 3a filled with an insulating gas, and a
事故点標定装置は、ガス絶縁開閉装置を構成する金属管31a,32b,33cの外側面に設置された軸方向歪センサ3a,3b,3cと、周方向のひずみを測定するための周方向歪センサ4a,4b,4cと、これらの歪センサからの信号及び導体2の電流を検出する電流センサ8から信号の瞬時波形を保持することができる波形記録部5と、波形記録部5と通信線7を介して接続し診断や評定を行う処理部6とから構成される。ここで、電流センサ8はガス絶縁開閉装置のユニットの必要な所に適宜全ての末端に適宜取り付けられるものとする。歪センサは、ガス区画内の絶縁性ガスに曝されることがないので、故障や劣化が少ない。
The accident point locator includes
図2に、図1の歪センサ取付け部分を拡大して表示する。なお、軸方向歪センサ3bと周方向歪センサ4bは、一体に構成されたセンサであっても良い。
FIG. 2 shows an enlarged display of the distortion sensor mounting portion of FIG. The
図3に、ガス絶縁開閉装置の単相結線図の一例として,二重主母線方式を示す。この例では,6回線の引き出しがあり,端子N1〜N6が外部の設備と接続される。各回線にはガス絶縁開閉装置に流れ込む電流I1〜I6を測定するための電流センサ8a〜8fが備えられており,これらの信号が波形記録部5に入力されることとなる。
FIG. 3 shows a double main bus system as an example of a single-phase connection diagram of a gas-insulated switchgear. In this example, there are 6 lines of drawers, and terminals N1 to N6 are connected to external equipment. Each line is provided with
図4では、処理部6が行う事故点の標定について、フローチャートを用いて説明する。処理部6では、電流センサ信号8を常に監視している。まず処理S1で、電流センサ信号8の測定電流が定格電流を超えるものがあるかを判断する。
In FIG. 4, the setting of the accident point performed by the
ここで、電流センサ信号8で測定する電流は瞬時値電流i(t)であるため、図6に示すように、一旦、i(t)を実効値I(t)に変換して、実効値I(t)が定格電流1p.u.を超えるかを監視する。 図7に電流の瞬時値i(t)から実効値I(t)を計算するためのブロック図を示す。瞬時値i(t)と、電気角で90度位相をずらした瞬時値i2(t)とを用いて、次式により実効値I(t)を計算する。
(数1)
I(t)=√(i(t)^2 + i2(t)^2)/√2
ガス絶縁開閉装置内で事故が発生すると、監視している電流が定格電流を超えるため、超えた場合には次の処理S2に移る。超えない場合には処理S3へは進まない。
Here, since the current measured by the current sensor signal 8 is the instantaneous value current i (t), as shown in FIG. 6, the i (t) is once converted into the effective value I (t), and the effective value is obtained. I (t) is the rated current 1p. u. Monitor if it exceeds. FIG. 7 shows a block diagram for calculating the effective value I (t) from the instantaneous value i (t) of the current. Using the instantaneous value i (t) and the instantaneous value i2 (t) that is 90 degrees out of phase with the electric angle, the effective value I (t) is calculated by the following equation.
(Number 1)
I (t) = √ (i (t) ^ 2 + i2 (t) ^ 2) / √2
When an accident occurs in the gas-insulated switchgear, the monitored current exceeds the rated current. If it exceeds the rated current, the process proceeds to the next process S2. If it does not exceed, the process does not proceed to S3.
処理S2では、波形記録部5によって、所定の時間、全てのガス区画の軸方向歪センサ3a,3b,3c…、軸方向歪センサ4a,4b,4c…からの信号の瞬時波形を記録する。
In the process S2, the
処理S3では、軸方向歪センサ3a,3b,3c…の中から、所定の閾値ε1を超えるガス区画を特定する。事故により地絡の発生したガス区画内では、アーク電流により内部のガスが過熱され膨張するため、円筒形状を基本とするガス区画の軸方向と周方向に歪が発生する。したがって、この処理を行うことで事故の発生しているガス区画の候補を特定して絞り込むとともに、ノイズによる誤検出が低減可能となる。 ここで事故とは、異物やガス抜けなどにより地絡や短絡が生じることである。
In the process S3, a gas section exceeding a predetermined threshold value ε1 is specified from the
図8(a)で軸方向の歪σ1を説明する。ここでは、図1においてガス区画1bで地絡が発生しているものとしている。ガス区画1bに加えて、隣接しているガス区画1a及び1cについても閾値ε1を超過しているため、多くのガス区画の中か、ガス区画1a,1b,1cが選ばれて事故地点の候補となる。ピーク値をみても閾値を超えないものについては、候補から外す。
FIG. 8A describes the axial strain σ1. Here, it is assumed that a ground fault has occurred in the
もし、閾値ε1を超えるガス区画が1つしかなければ、そこを事故点と評定し、処理S6へ進む。また、閾値ε1を超えるガス区画が複数ある場合に、波形のピーク値が最大となるガス区画を事故点と評定し、処理S6へ進んでしまっても良い。 If there is only one gas section that exceeds the threshold value ε1, it is evaluated as an accident point, and the process proceeds to process S6. Further, when there are a plurality of gas compartments exceeding the threshold value ε1, the gas compartment having the maximum peak value of the waveform may be evaluated as an accident point, and the process may proceed to S6.
処理S4では、処理S3で事故点の候補となったガス区画について、周方向の歪σ1と軸方向の歪σ2との比率σ1/σ2を計算する。周方向の歪σ2は図8(b)のようになる。図8(c)に比率σ1/σ2の計算結果の例を示す。事故の発生しているガス区画1bの比率が最も大きい。
In the process S4, the ratio σ1 / σ2 of the strain σ1 in the circumferential direction and the strain σ2 in the axial direction is calculated for the gas section that is a candidate for the accident point in the process S3. The strain σ2 in the circumferential direction is as shown in FIG. 8 (b). FIG. 8C shows an example of the calculation result of the ratio σ1 / σ2. The ratio of the
処理S5で、比率σ1/σ2が最も大きいガス区画1bを事故点として評定する。
In process S5, the
処理S6では、導体2に過大な電流なが流れたときに遮断機(図3)を動作させるために設けられた保護リレーの情報から、診断の対象としているガス絶縁開閉装置で事故が発生していと特定されたら、次の処理S7に移り、保護リレー情報により事故の発生が特定されなかった場合には、処理S1の処理に戻り評定をやり直す。
In process S6, an accident occurred in the gas-insulated switchgear to be diagnosed from the information of the protection relay provided to operate the circuit breaker (FIG. 3) when an excessive current flows through the
次に処理S7で、評定されたガス区画を処理部6のモニタ画面に表示する。図5にモニタ画面の事故点の表示例を示す。図3に示す単相結線図にガス区画の情報が加わったものであり、実際のガス開閉装置のガス区画との対応が容易に分かるようになっている。事故点は強調表示され、一目で分かるようになっている。また、事故相の情報も右下に表示される。図5ではNo.022のガス区画に対応した部分のA相で事故が発生していることが図示される。
Next, in the process S7, the evaluated gas section is displayed on the monitor screen of the
図9では、処理部6が行う別の事故点標定の例を示す。図9の処理では、図4の処理のうちS1処理を省略している。電流の常時監視を行わないので、事故点標定の際の処理負担を軽減できる。
FIG. 9 shows an example of another accident point determination performed by the
以上の実施例によれば、事故発生後、早々に事故点を評定できる。これにより、大幅な省力化が期待できる。さらに、本実施例では、ガス区画内から絶縁性ガスを区画外くことなく実現できるので、ガス漏れのリスクが小さく、簡素で信頼性の高い。 According to the above embodiment, the accident point can be evaluated immediately after the accident occurs. This can be expected to save a lot of labor. Further, in this embodiment, since the insulating gas can be realized from inside the gas compartment without leaving the compartment, the risk of gas leakage is small, and the gas is simple and highly reliable.
1a,1b,1c…ガス区画、
2…導体、
3a,3b,3c…軸方向歪センサ、
4a,4b,4c…周方向歪センサ、
5…波形記録部、
6…処理部、
7…地絡、
8…電流センサ、
31a,31b,31…金属管
32a,32b…スペーサ
1a, 1b, 1c ... Gas compartment,
2 ... Conductor,
3a, 3b, 3c ... Axial distortion sensor,
4a, 4b, 4c ... Circumferential distortion sensor,
5 ... Waveform recording unit,
6 ... Processing unit,
7 ... Ground fault,
8 ... Current sensor,
31a, 31b, 31 ...
Claims (6)
前記ガス区画を構成する金属管に各々取り付けられ、前記金属管の歪を検出する歪検出手段と,
前記歪検出手段の歪が所定の値を超えた前記ガス区画の中から、特定の前記ガス区画を事故点と評定する処理手段と、を備え、
前記歪検出手段は、前記金属管の軸方向の歪を検出するものであって、
前記処理手段は、前記軸方向の歪が所定の値を超えた前記ガス区画の中から、特定の前記ガス区画を事故点と標定することを特徴とする事故点評定装置。 In the accident point rating device of the gas insulation switchgear equipped with multiple gas compartments for accommodating conductors,
Strain detection means, which is attached to each of the metal pipes constituting the gas compartment and detects the strain of the metal pipe,
A processing means for assessing a specific gas compartment as an accident point from the gas compartments in which the strain of the strain detecting means exceeds a predetermined value is provided .
The strain detecting means detects the strain in the axial direction of the metal tube.
The processing means is an accident point rating device, characterized in that a specific gas compartment is designated as an accident point from the gas compartments in which the strain in the axial direction exceeds a predetermined value.
前記歪検出手段の信号を記録する記録装置を備え、
前記処理手段が、前記記録装置に記憶された信号の波形が最大のピーク値をもつ前記ガス区画を事故点と標定することを特徴とする事故点評定装置。 In claim 1,
A recording device for recording the signal of the distortion detecting means is provided.
Said processing means, said recording apparatus fault point commentary constant and wherein the waveform of the stored signal is orientation and the fault point the gas compartment with the largest peak value.
前記歪検出手段は、前記金属管の周方向の歪と軸方向の歪とを検出するものであって、
前記処理手段は、前記軸方向の歪と前記周方向の歪とに基づいて、特定の前記ガス区画を事故点と標定することを特徴とする事故点評定装置。 In claim 1,
The strain detecting means detects the strain in the circumferential direction and the strain in the axial direction of the metal tube.
The processing means, the axial direction on the basis of the distortion and the circumferential direction of the strain, the fault point commentary constant device, characterized in that orientation and the fault point a particular said gas compartment.
前記処理手段は、前記軸方向の歪に対する前記周方向の歪の比率を求め、前記比率が最大となるガス区画を事故点と標定することを特徴とする事故点評定装置。 In claim 3 ,
Said processing means, said axial find the ratio of the circumferential direction of the distortion for the distortion, the ratio fault point commentary constant device, wherein a Standardize the fault point the gas compartment becomes maximum.
前記導体の流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記導体の電流を遮断する遮断手段と、
前記電流検出手段の検出する電流に基づいて、事故が発生すると前記遮断手段を動作させる保護手段とを備え、
前記保護手段からの情報が事故の発生を否とするものであった場合には、前記処理手段が事故点の評定の処理をやり直すことを特徴とする事故点評定装置。 In claim 4 ,
A current detecting means for detecting the current flowing through the conductor, and
A breaking means for cutting off the current of the conductor and
Based on the current detected by the current detecting means, a protective means for operating the breaking means when an accident occurs is provided.
Wherein when the information from the protection means was achieved and whether the occurrence of an accident, the accident point commentary constant device said processing means, characterized in that the re-processing of the assessment of the accident point.
事故点と評定されたガス区画を表示する表示手段を備えたことを特徴とする事故点評定装置。 In claim 5,
Fault point commentary constant device characterized by comprising a display means for displaying the rated gas compartment and the fault point.
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