JP6917513B1 - Insulation status grasp and cutoff operation prediction device based on three-phase AC zero-phase current - Google Patents
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Abstract
【課題】絶縁不良による三相交流の零相電流が生じた場合において、どの程度の将来時期にトリップが到来するかを予測することができ、その結果、計画的に電源を遮断することが可能になる三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置を提供する。【解決手段】三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置0200は、零相電流(≠0)に基づく地絡情報と、時間情報と、を関連付けた情報である監視情報を取得する監視情報取得部0201と、監視情報履歴保持部0202と、遮断予測情報演算ルール保持部0203と、遮断予測情報演算取得部0204と、遮断予測情報保持部0205と、故障予測情報出力部0206と、を有する。【選択図】図2APROBLEM TO BE SOLVED: To predict how much future trip will occur when a zero-phase current of three-phase alternating current occurs due to poor insulation, and as a result, it is possible to systematically shut off the power supply. Provided is a device for grasping the current state of insulation and predicting the cutoff operation based on the zero-phase current of the three-phase alternating current. An insulation current state grasping and cutoff operation prediction device 0200 based on a three-phase AC zero-phase current is monitoring information which is information in which ground fault information based on a zero-phase current (≠ 0) and time information are associated with each other. Monitoring information acquisition unit 0201, monitoring information history holding unit 0202, blocking prediction information calculation rule holding unit 0203, blocking prediction information calculation acquisition unit 0204, blocking prediction information holding unit 0205, and failure prediction information output unit. It has 0206 and. [Selection diagram] FIG. 2A
Description
本発明は、電源である電力会社から三相交流相電流が給電される需要家構内において、引込ケーブル等の絶縁現状把握と故障予測を行うのに用いられる三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置に関するものである。 The present invention is an insulation based on a three-phase AC zero-phase current used for grasping the current state of insulation of a lead-in cable and predicting a failure in a customer's premises where a three-phase AC phase current is supplied from a power company that is a power source. It is related to the current status grasping and shutoff operation prediction device.
電力会社から給電される三相交流相電流を需要家が受電する場合、開閉器を介して成される受電方式や、需要家構外に位置する電力会社の電柱から高圧ケーブルを需要家構内に直接引き込む受電方式、所謂出向え受電方式が採用される。 When a consumer receives a three-phase AC-phase current supplied by an electric power company, a high-voltage cable is directly connected to the customer's premises from a power receiving method that is performed via a switch or a utility pole of an electric power company located outside the customer's premises. A pull-in power receiving method, a so-called second-hand power receiving method, is adopted.
前者の開閉器を介して成される受電方式の開閉器には、電力会社と需要家の保安上の責任範囲を分ける責任分界点近辺において、需要家構内に設置された1号柱上(需要家側)に配置される柱上気中負荷開閉器(PAS;Pole mounted Air Switch,PGS;Pole mounted Gas Switch)や、責任分界点近辺において、需要家構内の地上に配置される地中線用負荷開閉器(UGS;Underground Gas Switch,UAS;Underground Air Switch)が用いられる。 The power receiving type switch, which is made through the former switch, is installed on the pole 1 (demand) on the customer's premises near the demarcation point of responsibility that divides the scope of responsibility for the safety of the electric power company and the consumer. For pole-mounted air switch (PAS; Pole mounted Air Switch, PGS; Pole mounted Gas Switch) located on the house side, and for underground lines located on the ground in the customer's premises near the demarcation point of responsibility. A load switch (UGS; Underground Gas Switch, UAS; Underground Air Switch) is used.
通常、このような開閉器を用いた受電方式の場合、SOG制御装置(Storage Overcurrent Ground;過電流蓄勢付き地絡保護装置)が開閉器の近傍に配置されており、万が一、需要家設備で絶縁不良事故が発生して、開閉器に内蔵された零相変流器が絶縁不良により生じる零相電流を検出した場合には、この零相変流器から二次電流として出力される零相電流をSOG制御装置が受けて開閉器をトリップ(開放)させることで、停電などの障害を責任分岐点の需要家側で止める、すなわち、他の需要家に停電などの障害が及ばないようにしている。 Normally, in the case of a power receiving system using such a switch, an SOG control device (Storage Overcurent Ground) is arranged in the vicinity of the switch, and in the unlikely event that it is a consumer equipment. When an insulation failure accident occurs and the zero-phase current transformer built into the switch detects the zero-phase current caused by the insulation failure, the zero-phase current is output from this zero-phase current transformer as a secondary current. By receiving the current from the SOG control device and tripping (opening) the switch, the failure such as a power failure is stopped on the consumer side of the responsible branch point, that is, the failure such as a power failure does not reach other customers. ing.
一方、後者の出向え受電方式の場合、電力会社の電柱から高圧ケーブルが直接引き込まれるキュービクルには、通常、零相変流器及び地絡継電器(GR;Ground Relay)が内蔵されていると共に、高圧交流負荷開閉器(LBS;Load Break Switch)或いは真空遮断器(VCB:Vacuum Circuit Breaker)が内蔵されている。 On the other hand, in the latter second-hand power receiving system, the cubicle in which the high-voltage cable is directly drawn from the utility pole of the electric power company usually has a built-in zero-phase current transformer and a ground relay (GR), and also has a built-in ground relay. A high-voltage AC load switch (LBS; Road Break Switch) or a vacuum circuit breaker (VCB: Vacuum Circuit Breaker) is built-in.
そして、この出向え受電方式では、万が一、需要家設備で絶縁不良事故が発生して、キュービクルに内蔵された零相変流器が絶縁不良により生じる零相電流を検出した場合には、この零相変流器から二次電流として出力される零相電流を地絡継電器が受けて高圧交流負荷開閉器又は真空遮断器をトリップ(開放)させることで、停電などの障害を責任分岐点の需要家側で止める、すなわち、他の需要家に停電などの障害が及ばないようにしている。 Then, in this second-hand power receiving method, if an insulation failure accident occurs in the consumer equipment and the zero-phase current transformer built in the cubicle detects the zero-phase current caused by the insulation failure, this zero The ground relay receives the zero-phase current output from the current transformer as a secondary current, and trips (opens) the high-voltage AC load switch or vacuum breaker to take responsibility for failures such as power outages. It is stopped at the house side, that is, it prevents other consumers from suffering from obstacles such as power failure.
従来において、開閉器を用いた受電方式における柱上気中開閉器及びSOG制御装置を備えた他需要家地絡保護システムが特許文献1に記載されている。
Conventionally,
しかしながら、上記した従来の地絡保護システムにあっては、柱上気中開閉器内の零相変流器から絶縁不良に起因する閾値以上の零相電流が二次電流としてSOG制御装置に流れると、このSOG制御装置が作動して瞬時のうちに柱上気中開閉器をトリップさせて電源を遮断するので、工場内の全設備が突然急停止するなどといった好ましくない事態が生じているのが実情であり、これを解決することが従来の課題となっている。 However, in the conventional ground fault protection system described above, a zero-phase current above the threshold value due to poor insulation flows from the zero-phase current transformer in the pole air switch to the SOG control device as a secondary current. Then, this SOG control device operates and instantly trips the pole-mounted air switch to shut off the power supply, which causes an unfavorable situation such as sudden sudden stop of all equipment in the factory. Is the actual situation, and solving this has become a conventional issue.
本発明は、上記した従来の課題を解決するために成されたものであり、絶縁不良による三相交流の零相電流が生じた場合において、どの程度の将来時期にトリップが到来するかを予測することができ、その結果、計画的に電源を遮断することが可能になる三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and predicts how much future trip will occur when a zero-phase current of three-phase alternating current occurs due to poor insulation. As a result, it is an object of the present invention to provide a device for grasping the current state of insulation and predicting the cutoff operation based on the zero-phase current of three-phase alternating current, which enables the power supply to be cut off systematically.
上記課題を解決するために、本発明は、以下の三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置を提供する。
すなわち、本発明の第一の態様は、絶縁不良進行に伴う需要家側地絡(主に高圧回路において大地に電流が流れる現象)によって生じる保安上の責任分界点での需要家の責任を果たすために設置される開閉器を流れる三相交流の零相電流(≠0)に基づく検出電流があらかじめ定めた所定の兆候を示した場合に開閉器の遮断動作を実行するための電流情報に基づく間接情報である地絡情報と、時間(時刻を示す情報であってもよい。)情報と、を関連付けた情報である監視情報を取得する監視情報取得部と、監視対象である開閉器(又はこれと一対一に対応するもの)を識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴を保持する監視情報履歴保持部と、保持されている監視情報履歴に基づいて開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールを保持する遮断予測情報演算ルール保持部と、遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算をする遮断予測情報演算取得部と、取得した遮断予測情報を保持する遮断予測情報保持部と、保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力するための故障予測情報出力部と、を有し、前記監視情報取得部は、開閉器が有する零相変流器から前記開閉器に遮断動作を行わせる地絡保護装置に接続されている三相交流の零相電流に基づく検出電流回路の電流を結線に何ら手を入れることなく後付の変流器、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子等のいずれか一つのセンサによって間接的に計測して地絡情報として取得する構成としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides an insulation current state grasping and breaking operation prediction device based on the following three-phase alternating current zero-phase current.
That is, the first aspect of the present invention fulfills the consumer's responsibility at the demarcation point of security responsibility caused by the consumer-side ground fault (mainly a phenomenon in which a current flows to the ground in a high-voltage circuit) due to the progress of insulation failure. Based on the current information for executing the shutoff operation of the switch when the detected current based on the zero-phase current (≠ 0) of the three-phase AC flowing through the switch installed for the purpose shows a predetermined sign. A monitoring information acquisition unit that acquires monitoring information that is information that associates indirect information such as ground fault information and time (which may be information indicating time) information, and a switch (or switch) that is a monitoring target. The monitoring information history holding unit that holds the monitoring information history, which is the history of the monitoring information acquired in association with the monitoring target identification information for identifying (one-to-one correspondence with this), and the held monitoring information history A cutoff prediction information calculation rule holding unit that holds a cutoff prediction information calculation rule, which is a calculation rule for acquiring cutoff prediction information, which is information indicating the prediction of the shutoff operation of the switch based on the switch, a cutoff prediction information calculation rule, and a cutoff prediction information calculation rule. A blocking prediction information calculation acquisition unit that performs an operation to acquire blocking prediction information based on the monitoring information history, a blocking prediction information holding unit that holds the acquired blocking prediction information, and a retained blocking prediction information. It has a failure prediction information output unit for outputting in association with the monitoring target identification information, and the monitoring information acquisition unit causes the switch to perform a shutoff operation from the zero-phase current transformer of the switch. protection device connected to based on the zero-phase current of which the three-phase AC detector current circuit no current transformer retrofitting without putting a hand a current to connection of the Hall elements, magnetoresistive elements, semiconductor magneto-resistive element, the different It is configured to be indirectly measured by any one of sensors such as a square magnetic resistance element, a huge magnetic resistance element, and a tunnel magnetic resistance element, and acquired as ground fault information.
ここで、非対称の三相交流回路(三相のベクトルの大きさがそれぞれ異なり互いの位相差も120°にはならない回路)の電流は、対称な各成分に分解して考えられる。すなわち、各線の同一相回転方向に流れる「正相電流」と、逆方向の相回転で流れる「逆相電流」と、各線に共通して同相で流れる「零相電流」に分解して考えられる。
「零相電流」は、対称三相交流回路(三相のベクトルの大きさがいずれも等しく互いの位相差が120°であり、三相のベクトル和が「0」である回路)では発生しないものである(大きさが0である)。この際、元のベクトルと同一の回転方向の対称成分を正相分と呼び、逆方向の相回転をもつ対称成分を逆相分と呼ぶ。
Here, the current of an asymmetric three-phase AC circuit (a circuit in which the magnitudes of the three-phase vectors are different and the phase difference between them does not become 120 °) is considered to be decomposed into symmetrical components. That is, it can be considered to be decomposed into a "positive phase current" that flows in the same phase rotation direction of each line, a "reverse phase current" that flows in the opposite phase rotation, and a "zero phase current" that flows in the same phase in common for each line. ..
"Zero-phase current" does not occur in a symmetric three-phase AC circuit (a circuit in which the three-phase vectors have the same magnitude, the phase difference between them is 120 °, and the three-phase vector sum is "0"). It is a thing (the size is 0). At this time, the symmetric component in the same rotation direction as the original vector is called the positive phase component, and the symmetric component having the opposite phase rotation is called the reverse phase component.
つまり、対称三相交流回路の各線を流れる電流を零相変流器で一括して測定すると、指示値は「0」を示すが、回路内に地絡が生じている場合には、零相変流器において零相電流が流れるので、指示値は「0」以外の値になる。零相変流器によれば、この現象を利用して地絡の有無を調べることができる。 In other words, when the current flowing through each line of the symmetric three-phase AC circuit is measured collectively with a zero-phase current transformer, the indicated value shows "0", but if there is a ground fault in the circuit, it is zero-phase. Since a zero-phase current flows in the current transformer, the indicated value becomes a value other than "0". According to the zero-phase current transformer, this phenomenon can be used to check for the presence or absence of a ground fault.
なお、例えば、需要家構内に配置されるデジタル制御工作機器やパルス変調を用いて波形を出力するインバータ等の機器の負荷の大きさの違いがある場合にも、三相のベクトルの大きさがそれぞれ異なり互いの位相差も120°にはならないので、三相交流回路の電流のバランスは崩れているが、三相のベクトルの大きさ及び方向の総和はやはり「0」であり、零相変流器において零相電流は発生しない。つまり、不平衡ではあるが地絡は発生していない。
そして、このような負荷の大きさの違いによる三相交流回路の電流のバランス崩れが生じている場合において、回路内に地絡が生じていると零相電流が発生するので、この零相電流を検出することによって地絡の有無を把握することができる。
In addition, for example, even if there is a difference in the load magnitude of equipment such as digitally controlled work equipment placed in the customer's premises or an inverter that outputs waveforms using pulse modulation, the size of the three-phase vector is large. Since they are different from each other and the phase difference between them does not reach 120 °, the current balance of the three-phase AC circuit is lost, but the sum of the magnitudes and directions of the three-phase vectors is still "0", which is a zero-phase change. No zero-phase current is generated in the current transformer. In other words, although it is unbalanced, no ground fault has occurred.
Then, when the current of the three-phase AC circuit is out of balance due to such a difference in load size, a zero-phase current is generated if a ground fault occurs in the circuit. Therefore, this zero-phase current is generated. It is possible to grasp the presence or absence of a ground fault by detecting.
本発明の第一の態様において、「絶縁不良進行に伴う需要家側地絡によって生じる開閉器での三相交流の零相電流に基づく検出電流」は、三相のベクトル総和が「0」にならないのに伴って開閉器の零相変流器で発生する零相電流によるものであって、この零相電流に基づく検出電流が所定の閾値を超える場合等に開閉器の遮断動作を実行するための電流情報に基づく間接情報を「地絡情報」としている。
この際、「零相電流に基づく検出電流のあらかじめ定めた所定の兆候」とは、一般的に技術常識から地絡の兆候ないしは微地絡の兆候であると把握される零相電流の傾向である。具体的には、検出電流の計測値の変化状況を多様に評価するべく、検出電流が所定の閾値を超える場合の他に、検出電流の計測値の増加傾向(微視的に見た場合に減少傾向に基づく場合もある:例えばスパイク状の電流の変化)例えば変曲点の出現などに目立つ変化が出てきた場合や、検出電流の計測値の所定時間間隔の分散や標準偏差の増減傾向に目立つ変化が出てきた場合等を指すがこれらに限定されるものではない。
In the first aspect of the present invention, the "detected current based on the zero-phase current of the three-phase AC in the switch caused by the ground fault on the consumer side due to the progress of insulation failure" has the sum of the three-phase vectors set to "0". This is due to the zero-phase current generated in the zero-phase current transformer of the switch as a result of the failure, and when the detected current based on this zero-phase current exceeds a predetermined threshold, the switch shut-off operation is executed. Indirect information based on the current information for this purpose is called "ground fault information".
At this time, the "predetermined sign of the detected current based on the zero-phase current" is the tendency of the zero-phase current, which is generally grasped as a sign of a ground fault or a sign of a microground fault from common general technical knowledge. be. Specifically, in order to evaluate various changes in the measured value of the detected current, in addition to the case where the detected current exceeds a predetermined threshold, the tendency of the measured value of the detected current to increase (when viewed microscopically). It may be based on a decreasing tendency: for example, a change in spike-like current). It refers to the case where a noticeable change appears in, but is not limited to these.
そして、本発明の第二の態様において、地絡情報は零相変流器から得られる電流である一次電流の電流変化を示す微小電流である二次電流に基づく情報である構成としている。 Then, in the second aspect of the present invention, the ground fault information is configured to be information based on the secondary current which is a minute current indicating the current change of the primary current which is the current obtained from the zero-phase current transformer.
また、本発明の第三の態様は、監視対象識別情報と、時間情報とを、関連付けて開閉器の遮断動作の発生を示す情報である遮断動作発生情報を取得する遮断動作発生情報取得部と、取得した遮断動作発生情報を保持する遮断動作発生情報保持部と、遮断動作発生情報と、監視情報履歴との関係である故障発生履歴情報を取得する故障発生履歴情報取得部と、取得した故障発生履歴情報に基づいて保持されている遮断予測情報演算ルールを修正する遮断予測情報演算ルール修正部と、をさらに有する構成としている。 Further, a third aspect of the present invention is a shutoff operation occurrence information acquisition unit that acquires cutoff operation occurrence information which is information indicating the occurrence of the shutoff operation of the switch by associating the monitoring target identification information with the time information. , The cutoff operation occurrence information holding unit that holds the acquired cutoff operation occurrence information, the failure occurrence history information acquisition unit that acquires the failure occurrence history information that is the relationship between the cutoff operation occurrence information and the monitoring information history, and the acquired failure The configuration further includes a blocking prediction information calculation rule correction unit that modifies the blocking prediction information calculation rule held based on the occurrence history information.
さらに、本発明の第四の態様において、監視情報取得部は、零相変流器と増幅器を用いて一次電流の電流変化を検知する一次電流変化検知手段を有する構成としている。 Further, in the fourth aspect of the present invention, the monitoring information acquisition unit has a configuration having a primary current change detecting means for detecting a current change of the primary current using a zero-phase current transformer and an amplifier.
また、以下の三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測プログラムを提供する。
すなわち、本発明の第五の態様は、絶縁不良進行に伴う需要家側地絡によって生じる保安上の責任分界点での需要家の責任を果たすために設置される開閉器等を流れる三相交流の零相電流(≠0)に基づく検出電流があらかじめ定めた所定の兆候を示した場合に開閉器の遮断動作を実行するための電流情報に基づく間接情報である地絡情報と、時間(時刻を示す情報であってもよい。)情報と、を関連付けた情報である監視情報を取得する監視情報取得プログラムと、監視対象である開閉器(又はこれと一対一に対応するもの)を識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴を保持する監視情報履歴保持プログラムと、保持されている監視情報履歴に基づいて開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールを保持する遮断予測情報演算ルール保持プログラムと、遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算をする遮断予測情報演算取得プログラムと、取得した遮断予測情報を保持する遮断予測情報保持プログラムと、保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力するための故障予測情報出力プログラムと、を有し、前記監視情報取得プログラムにて取得される監視情報に含まれる地絡情報は、開閉器が有する零相変流器から前記開閉器に遮断動作を行わせる地絡保護装置に接続されている三相交流の零相電流に基づく検出電流回路の電流を結線に何ら手を入れることなく後付の変流器、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子等のいずれか一つのセンサによって間接的に計測する情報である構成としている。
It also provides the following three-phase AC zero-phase current-based insulation status grasp and cutoff operation prediction programs.
That is, the fifth aspect of the present invention is a three-phase alternating current flowing through a switch or the like installed to fulfill the customer's responsibility at the demarcation point of security responsibility caused by the customer's side ground fault due to the progress of insulation failure. Ground fault information, which is indirect information based on the current information for executing the shutoff operation of the switch when the detected current based on the zero-phase current (≠ 0) shows a predetermined sign, and the time (time). (It may be information indicating A monitoring information history holding program that holds the monitoring information history, which is the history of the monitoring information acquired in association with the monitoring target identification information for the purpose, and information that indicates the prediction of the switch shutoff operation based on the held monitoring information history. The blocking prediction information is obtained based on the blocking prediction information calculation rule holding program that holds the blocking prediction information calculation rule, which is the calculation rule for acquiring the blocking prediction information, the blocking prediction information calculation rule, and the monitoring information history. Failure to output the cutoff prediction information calculation acquisition program that performs the calculation for acquisition, the cutoff prediction information holding program that holds the acquired cutoff prediction information, and the cutoff prediction information that is held in association with the monitoring target identification information. It has a prediction information output program, and the ground fault information included in the monitoring information acquired by the monitoring information acquisition program is a ground that causes the switch to perform a shutoff operation from the zero-phase current transformer of the switch. Retrofit diversion device, hall element, magnetic resistance element, semiconductor magnetic resistance element, without any modification to the connection of the current of the detection current circuit based on the zero-phase current of three-phase alternating current connected to the entanglement protection device. The information is indirectly measured by any one sensor such as an anisotropic magnetic resistance element, a giant magnetic resistance element, and a tunnel magnetic resistance element.
また、本発明の第六の態様において、前記監視情報取得プログラムにて取得される監視情報に含まれる地絡情報は零相変流器から得られる電流である一次電流の電流変化を示す電流である二次電流に基づく情報である構成としている。 Further, in the sixth aspect of the present invention, the ground fault information included in the monitoring information acquired by the monitoring information acquisition program is a current indicating a current change of the primary current, which is a current obtained from the zero-phase current transformer. The information is based on a certain secondary current.
さらに、発明の第七の態様は、監視対象識別情報と、時間情報とを、関連付けて開閉器の遮断動作の発生を示す情報である遮断動作発生情報を取得する遮断動作発生情報取得プログラムと、取得した遮断動作発生情報を保持する遮断動作発生情報保持プログラムと、遮断動作発生情報と、監視情報履歴との関係である故障発生履歴情報を取得する故障発生履歴情報取得プログラムと、取得した故障発生履歴情報に基づいて保持されている遮断予測情報演算ルールを修正する遮断予測情報演算ルール修正プログラムと、をさらに有する構成としている。 Further, a seventh aspect of the present invention includes a blocking operation occurrence information acquisition program that obtains blocking operation occurrence information, which is information indicating the occurrence of the shutoff operation of the switch by associating the monitoring target identification information with the time information. A cutoff operation occurrence information holding program that holds the acquired cutoff operation occurrence information, a failure occurrence history information acquisition program that acquires failure occurrence history information that is the relationship between the cutoff operation occurrence information and the monitoring information history, and an acquired failure occurrence. The configuration further includes a blocking prediction information calculation rule modification program that modifies the blocking prediction information calculation rule held based on the history information.
さらにまた、本発明の第八の態様において、監視情報取得プログラムは、零相変流器と増幅器を用いて一次電流の電流変化を検知する一次電流変化検知サブプログラムを有する構成としている。 Furthermore, in the eighth aspect of the present invention, the monitoring information acquisition program has a configuration having a primary current change detection subprogram that detects a current change of the primary current using a zero-phase current transformer and an amplifier.
さらに、以下の三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置の動作方法を提供する。
すなわち、本発明の第九の態様は、絶縁不良進行に伴う需要家側地絡によって生じる保安上の責任分界点での需要家の責任を果たすために設置される開閉器等を流れる三相交流の零相電流(≠0)に基づく検出電流があらかじめ定めた所定の兆候を示した場合に開閉器の遮断動作を実行するための電流情報に基づく間接情報である地絡情報と、時間(時刻を示す情報であってもよい。)情報と、を関連付けた情報である監視情報を取得する監視情報取得ステップと、監視対象である開閉器(又はこれと一対一に対応するもの)を識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴を保持する監視情報履歴保持ステップと、保持されている監視情報履歴に基づいて開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールを保持する遮断予測情報演算ルール保持ステップと、遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算をする遮断予測情報演算取得ステップと、取得した遮断予測情報を保持する遮断予測情報保持ステップと、保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力するための故障予測情報出力ステップと、を有し、前記監視情報取得ステップにて取得される監視情報に含まれる地絡情報は、開閉器が有する零相変流器から前記開閉器に遮断動作を行わせる地絡保護装置に接続されている三相交流の零相電流に基づく検出電流回路の電流を結線に何ら手を入れることなく後付の回路の電流を変流器、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子等のいずれか一つのセンサによって間接的に計測する情報である構成としている。
Further, the following methods for grasping the current state of insulation and the operation method of the cutoff operation prediction device based on the zero-phase current of the three-phase alternating current are provided.
That is, the ninth aspect of the present invention is a three-phase alternating current flowing through a switch or the like installed to fulfill the customer's responsibility at the demarcation point of security responsibility caused by the customer's side ground fault due to the progress of insulation failure. Ground fault information, which is indirect information based on the current information for executing the shutoff operation of the switch when the detected current based on the zero-phase current (≠ 0) shows a predetermined sign, and the time (time). (It may be the information indicating The monitoring information history holding step that holds the monitoring information history, which is the history of the monitoring information acquired in association with the monitoring target identification information for the purpose, and the information that indicates the prediction of the switch shutoff operation based on the held monitoring information history. Blocking prediction information that holds the blocking prediction information calculation rule, which is a calculation rule for acquiring the blocking prediction information, blocks prediction information based on the blocking prediction information calculation rule holding step, the blocking prediction information calculation rule, and the monitoring information history. Failure to output the cutoff prediction information calculation acquisition step that performs the calculation for acquisition, the cutoff prediction information holding step that holds the acquired cutoff prediction information, and the cutoff prediction information that is held in association with the monitoring target identification information. The ground fault information included in the monitoring information acquired in the monitoring information acquisition step, which has a prediction information output step, is a ground that causes the switch to perform a shutoff operation from the zero-phase current transformer of the switch. The current of the detection current circuit based on the zero-phase current of the three-phase AC connected to the entanglement protection device can be changed to the current of the retrofitted circuit without any modification to the connection. The information is indirectly measured by any one sensor such as a magnetic resistance element, an anisotropic magnetic resistance element, a giant magnetic resistance element, and a tunnel magnetic resistance element.
また、本発明の第十の態様において、前記監視情報取得ステップにて取得される監視情報に含まれる地絡情報は零相変流器から得られる電流である一次電流の電流変化を示す電流である二次電流に基づく情報である構成としている。 Further, in the tenth aspect of the present invention, the ground fault information included in the monitoring information acquired in the monitoring information acquisition step is a current indicating a current change of the primary current which is a current obtained from the zero-phase current transformer. The information is based on a certain secondary current.
さらにまた、本発明の第十一の態様は、監視対象識別情報と、時間情報とを、関連付けて開閉器の遮断動作の発生を示す情報である遮断動作発生情報を取得する遮断動作発生情報取得ステップと、取得した遮断動作発生情報を保持する遮断動作発生情報保持ステップと、 遮断動作発生情報と、監視情報履歴との関係である故障発生履歴情報を取得する故障発生履歴情報取得ステップと、取得した故障発生履歴情報に基づいて保持されている遮断予測情報演算ルールを修正する遮断予測情報演算ルール修正ステップと、をさらに有する構成としている。 Furthermore, in the eleventh aspect of the present invention, the monitoring target identification information and the time information are associated with each other to acquire the blocking operation occurrence information which is the information indicating the occurrence of the shutoff operation of the switch. The step, the cutoff operation occurrence information holding step that holds the acquired cutoff operation occurrence information, the failure occurrence history information acquisition step that acquires the failure occurrence history information that is the relationship between the cutoff operation occurrence information and the monitoring information history, and the acquisition The configuration further includes a blocking prediction information calculation rule correction step for modifying the blocking prediction information calculation rule held based on the failure occurrence history information.
さらにまた、本発明の第十二の態様において、監視情報取得ステップは、零相変流器と増幅器を用いて一次電流の電流変化を検知する一次電流変化検知サブステップを有する構成としている。 Furthermore, in the twelfth aspect of the present invention, the monitoring information acquisition step is configured to include a primary current change detection sub-step that detects a current change of the primary current using a zero-phase current transformer and an amplifier.
本発明によれば、需要家構内に配置された零相変流器、例えば、柱上気中開閉器内の零相変流器が三相交流の零相電流を検知したとしても、需要家設備において電源遮断に伴う突然の停電が生じるのを回避することが可能であるという効果が得られる。また、すでに設置されている柱上気中開閉器内の零相変流器と、SOG制御装置、並びにこれらの結線に何ら手を入れることなく、後付で設置可能な装置であるので、これらシステムや、工場内への電流の供給の停止などを伴うことなく設置工事を行うことができる。 According to the present invention, even if a zero-phase current transformer arranged in the customer's premises, for example, a zero-phase current transformer in a pole-mounted air switch detects a three-phase alternating current zero-phase current, the customer The effect is that it is possible to avoid a sudden power failure due to a power cutoff in the equipment. In addition, since it is a zero-phase current transformer in the pole-mounted air switch that has already been installed, an SOG control device, and a device that can be retrofitted without any modification to these connections, these are Installation work can be performed without stopping the supply of current to the system or factory.
以下に、本発明の実施形態を説明する。実施形態と請求項の相互の関係は以下のとおりである。実施形態1は主に請求項1,2に関し、実施形態2は主に請求項3に関し、実施形態3は主に請求項4に関する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The mutual relationship between the embodiment and the claims is as follows. The first embodiment mainly relates to
<ハードウェアの説明>
以下に記載する本発明の計算機は、一例としてマザーボード上などに備えられる、CPU、不揮発性メモリ、メインメモリ、グラフィックカード、さらにI/Oコントローラ、USBやIEEE。LANなどのインターフェースや、BIOS、PCIスロット、リアルタイムクロックなど、及び、これらを相互に接続するバス並びにバスを接続するチップセット(ノースブリッジ、サウスブリッジ)から構成される。
「バス」は、CPU(MPU)と、周辺機器や各種制御部を繋ぐために備えられる。又、バスは前述のチップセットによって連結される。
「CPU」(MPU)は、メインメモリ上にあるプログラムと呼ばれる命令列を順に読み込んで解釈・実行することで信号からなる情報を同じくメインメモリ上に出力する。この「CPU」は計算機内での演算を行なう中心として機能する。
「不揮発性メモリ」(HDD)の一例はハードディスクドライブである。基本構造は、磁気ディスク、磁気ヘッド、および磁気ヘッドを搭載するアームから構成される。
なお、不揮発性メモリとしては「NANDフラッシュ」から構成されるSSDをHDDとともに採用してもよいし、HDDに置き換えて採用してもよい。
メインメモリは、揮発性のメモリで構成される。最も代表的なものはダイナミックラムである。
I/Oコントローラは、外部機器との接続に利用される。USBコネクタもその一例である。
IEEE1394コネクタは、最も代表的な通信規格のインターフェースである。
OS(オペレーティングシステム)は、コンピュータを稼働するための基本ソフトウェアである。ユーザやアプリケーションプログラムに対してインターフェースを提供し、ハードウェアなどの機能部や、各リソースに対して効率的な管理を行う役割を果たす。
デバイスドライバは、オペレーティングシステムを介して計算機に付属する各種のデバイスをユーザやアプリケーションに利用可能等するためのデバイスのハードウェアを制御するためのプログラムである。
<実施形態1(主に請求項1,2に対応)>
<概要>
<Hardware description>
The computer of the present invention described below is, for example, a CPU, a non-volatile memory, a main memory, a graphic card, an I / O controller, a USB or an IEEE, which are provided on a motherboard or the like. It consists of an interface such as a LAN, a BIOS, a PCI slot, a real-time clock, a bus that connects them, and a chipset (north bridge, south bridge) that connects the buses.
A "bus" is provided to connect a CPU (MPU) with peripheral devices and various control units. Also, the buses are connected by the above-mentioned chipset.
The "CPU" (MPU) sequentially reads, interprets, and executes instruction sequences called programs on the main memory, and outputs information consisting of signals to the main memory as well. This "CPU" functions as a center for performing calculations in the computer.
An example of a "nonvolatile memory" (HDD) is a hard disk drive. The basic structure consists of a magnetic disk, a magnetic head, and an arm on which the magnetic head is mounted.
As the non-volatile memory, an SSD composed of "NAND flash" may be adopted together with the HDD, or may be adopted in place of the HDD.
The main memory is composed of volatile memory. The most representative is the dynamic ram.
The I / O controller is used for connecting to an external device. The USB connector is one example.
The IEEE1394 connector is the interface of the most representative communication standard.
An OS (operating system) is basic software for running a computer. It provides an interface for users and application programs, and plays a role in efficiently managing functional parts such as hardware and each resource.
A device driver is a program for controlling the hardware of a device for making various devices attached to a computer available to a user or an application via an operating system.
<Embodiment 1 (mainly corresponding to
<Overview>
本実施形態に係る三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置は、開閉器を用いた受電方式における柱上気中開閉器での三相交流の零相電流に基づく地絡情報と時間情報(或いは時刻情報)とを演算ルールに則って演算することで遮断予測情報を取得し、この取得した遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力することを主たる特徴とする。
本実施形態に係る三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置によれば、需要家設備において絶縁劣化による三相交流の零相電流が生じていたとしても、監視対象識別情報と関連付けて遮断予測情報を出力するので、計画的な電源遮断が可能であり、需要家設備が電源遮断に伴う突然の停電よる経済的損失等の不都合を被るのを防ぐことができる。
<構成>
The insulation current state grasping and cutoff operation prediction device based on the zero-phase current of the three-phase AC according to the present embodiment is based on the zero-phase current of the three-phase AC in the pole-mounted air switch in the power receiving method using the switch. The main feature is that the blocking prediction information is acquired by calculating the related information and the time information (or time information) according to the calculation rule, and the acquired blocking prediction information is output in association with the monitoring target identification information. ..
According to the insulation current state grasping and cutoff operation prediction device based on the zero-phase current of the three-phase alternating current according to the present embodiment, even if the zero-phase current of the three-phase alternating current is generated due to insulation deterioration in the consumer equipment, the monitoring target identification Since the cutoff prediction information is output in association with the information, it is possible to perform a planned power cutoff, and it is possible to prevent the consumer equipment from suffering inconveniences such as economic loss due to a sudden power outage due to the power outage.
<Structure>
図1Aに示すように、本実施形態の三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置(以降、「遮断動作予測装置」と呼称する。)0100は、柱上気中開閉器0120及びSOG制御装置0140とともに用いられる装置である。
As shown in FIG. 1A, the insulation current state grasping and cutoff operation prediction device (hereinafter referred to as “cutoff operation prediction device”) 0100 based on the zero-phase current of the three-phase alternating current of the present embodiment opens and closes in the air on the pillar. It is a device used together with the
柱上気中開閉器0120は、開閉器を用いた受電方式で採用される開閉器であって、電力会社と需要家の保安上の責任範囲を分ける責任分界点RP近傍において、需要家構内に設置された柱P(需要家側の1号柱P)上に配置されており、SOG制御装置0140は、1号柱Pの上下の中程に配置されている。
The pole-mounted
柱上気中開閉器0120は、図1Bに示すように、金属ケース0121の内部に、零相変流器0122と、固定接触子0123と、可動接触子0124と、トリップ機構0125を収容して成っている。
As shown in FIG. 1B, the pole-mounted
固定接触子0123には、電源側(図示左側)からブッシング0126を介して金属ケース0121の内部に引き込んだ3本の電源ケーブル0136が接続され、一方、簡略に示すトリップ機構0125により固定接触子0123と接触離間動作する可動接触子0124には、ブッシング0126を介して金属ケース0121の外部に引き出したキュービクルCへ向けての3本の引込ケーブル0135が接続されている。
Three
零相変流器0122には、3本の電源ケーブル0136がブッシング0126を介して一括で挟み込まれており、この零相変流器0122は、2本の出力ケーブル0128a,128bを介してSOG制御装置0140に接続されている。
また、トリップ機構0125も、2本の制御ケーブル0129a,0129bを介してSOG制御装置0140に接続されている。
Three
The
一方、SOG制御装置0140は、図1Cに示すように、樹脂ケース0141の内部に、操作盤0142及び端子ターミナル0143を収容して成っており、この端子ターミナル0143の所定の端子に、上記零相変流器0122に接続する2本の出力ケーブル0128a,128b及びトリップ機構0125に接続する2本の制御ケーブル0129a,0129bがそれぞれ接続されている。
On the other hand, as shown in FIG. 1C, the
このような柱上気中開閉器0120及びSOG制御装置0140において、例えば、1号柱Pから需要家設備であるキュービクルCに電源を引き込む引込ケーブル0135に絶縁劣化による微地絡が発生して、柱上気中開閉器0120内の零相変流器0122が零相電流を検出した場合には、この零相変流器0122から零相電流の電気信号が出力ケーブル0128a,128bを介してSOG制御装置0140に送られる。
In such a pole-mounted
そして、この零相電流の電気信号を受けたSOG制御装置0140では、柱上気中開閉器0120のトリップ機構0125に対して、2本の制御ケーブル0129a,0129bを介して可動接触子0124を固定接触子0123から離間させるための制御信号を送ってトリップ(開放)させることで、他の需要家に害が及ぶ波及事故を防ぐようにしている。
Then, in the
本実施形態の遮断動作予測装置0100は、柱上気中開閉器0120及びSOG制御装置0140とともに1号柱Pに配置されており、SOG制御装置0140の樹脂ケース0141の内部に配置されて後述するようにして微小電流を検知するリング状の変流器(電流センサ)0111を備えている。
The shutoff
この場合、リング状の変流器0111は、SOG制御装置0140の樹脂ケース0141の内部において、そのリング内に出力ケーブル0128aが通るように配置されている。
この遮断動作予測装置0100では、柱上気中開閉器0120内の零相変流器0122が、上記のように、例えば、需要家構内における引込ケーブル0135の絶縁劣化による零相電流を検出した場合には、この零相変流器0122で生じて出力ケーブル0128aを流れる電流(一次電流;図1Cに白抜き矢印で示す)の電流変化を示す微小電流を変流器0111で検知し、この検知した微小電流(二次電流;図1Cに黒太矢印で示す)を地絡情報として情報用ケーブル0115a,0115bを介して取得するようになっている。
In this case, the ring-shaped
In this cutoff
なお、図示例では、リング状の変流器0111のリング内に出力ケーブル0128aが通るように電流センサ0111を配置することで、出力ケーブル0128aを流れる一次電流の電流変化を示す微小電流を検知するようにしているが、SOG制御装置0140の樹脂ケース0141内における端子ターミナル0143の所定端子を囲むように変流器0111を配置してもよい。
また、遮断動作予測装置0100は、必ずしも1号柱Pに配置する必要はない。
In the illustrated example, by arranging the
Further, the cutoff
図2Aに示すように、本実施形態における遮断動作予測装置0200は、監視情報取得部0201と、監視情報履歴保持部0202と、遮断予測情報演算ルール保持部0203と、遮断予測情報演算取得部0204と、遮断予測情報保持部0205と、故障予測情報出力部0206と、を有している。 As shown in FIG. 2A, the blocking operation prediction device 0200 according to the present embodiment includes a monitoring information acquisition unit 0201, a monitoring information history holding unit 0202, a blocking prediction information calculation rule holding unit 0203, and a blocking prediction information calculation acquisition unit 0204. It also has a cutoff prediction information holding unit 0205 and a failure prediction information output unit 0206.
「監視情報取得部」0201は、絶縁不良進行に伴う需要家側の微地絡等によって生じる柱上気中開閉器での三相交流の零相電流に基づく検出電流であって所定の閾値を超える場合に柱上気中開閉器の遮断動作を実行するための電流情報に基づく間接情報である地絡情報と、時間(時刻を示す情報であってもよい。)情報と、を関連付けた情報である監視情報を取得する。 The "monitoring information acquisition unit" 0201 is a detection current based on the zero-phase current of the three-phase AC in the pole-mounted air switch caused by a microground fault on the consumer side due to the progress of insulation failure, and sets a predetermined threshold value. Information that associates ground fault information, which is indirect information based on current information for executing the shutoff operation of the pole-mounted air switch when exceeding, and time (may be information indicating the time) information. Acquires monitoring information that is.
これらの監視情報取得部は、センサとして変流器(CT)、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子(SMR)、異方性磁気抵抗素子〈AMR〉、巨大磁気抵抗素子(GMR)、トンネル磁気抵抗素子 (TMR)などを採用することができる。監視情報としては、時間経過と電流の大きさ(交流の場合には最大値ないしは最大値/21/2)の変化値、電流値の単位時間変化率、電流値の単位時間速度変化率、電流値の時間変化の傾向(時間(横軸)―二次電流値(縦軸)グラフの時間微分係数が所定の時間幅の中で最大となる点(時刻)と、飽和点(絶縁破壊が発生する所定時間前の点)との時間距離、電流値の時間微分係数の所定時間幅中で最大となる点(時刻)と、加速度収束点との時間距離)など工場等に配置されている負荷の稼働変化と、監視情報との関係などを利用してもよい。ZCT(変流器)が代表的な監視情報取得部に利用されるセンサである。これらは、従来から利用されている柱上気中開閉器のSOG制御装置へのケーブルに直接的に接触しない、つまり非接触で監視情報を取得することが出来るので、従来の柱上気中開閉器やSOG制御装置からなるシステムに簡便に付加することができる。 As sensors, these monitoring information acquisition units include a current transformer (CT), a Hall element, a magnetoresistive element, a semiconductor magnetoresistive element (SMR), an anisotropic magnetic resistance element <AMR>, a giant magnetoresistive element (GMR), and the like. A tunnel magnetoresistive element (TMR) or the like can be adopted. The monitoring information includes the passage of time and the change value of the magnitude of the current (maximum value or maximum value / 2 1/2 in the case of AC), the unit time change rate of the current value, and the unit time rate change rate of the current value. Trend of time change of current value (time (horizontal axis) -secondary current value (vertical axis) The point (time) at which the time derivative of the graph becomes maximum within a predetermined time width, and the saturation point (insulation failure) It is located in factories, etc., such as the time distance from the point before the occurrence of the predetermined time, the time distance between the point (time) that becomes the maximum in the predetermined time width of the time differential coefficient of the current value, and the acceleration convergence point). The relationship between the load operation change and the monitoring information may be used. A ZCT (current transformer) is a sensor used in a typical monitoring information acquisition unit. Since these do not directly contact the cable to the SOG control device of the pole-mounted air switch that has been used conventionally, that is, the monitoring information can be acquired without contact, the conventional pole-mounted air switch can be opened and closed. It can be easily added to a system consisting of a device or an SOG control device.
具体的には、需要家構内において、例えば、引込ケーブルに絶縁劣化による微地絡が生じた場合に、柱上気中開閉器の遮断動作を監視するための情報に基づく間接情報、すなわち、この実施形態において、柱上気中開閉器内の零相変流器で発生する零相電流(一次電流)に基づく電流(二次電流)を地絡情報として取得し、この地絡情報に時間情報或いは時刻情報を関連付けた情報である監視情報を取得する。つまり、この監視情報からは、地絡情報を取得した年月日時分秒の時刻を示す情報が含まれる。 Specifically, indirect information based on information for monitoring the shutoff operation of the pole-mounted air switch when, for example, a microground fault occurs in the lead-in cable due to insulation deterioration in the customer's premises, that is, this In the embodiment, a current (secondary current) based on a zero-phase current (primary current) generated in a zero-phase current transformer in a pole-mounted air switch is acquired as ground fault information, and time information is used in this ground fault information. Alternatively, the monitoring information, which is the information associated with the time information, is acquired. That is, this monitoring information includes information indicating the time of the year, month, day, hour, minute, and second when the ground fault information was acquired.
なお、地絡情報を柱上気中開閉器から直接情報として取得することも考えられるが、既存の柱上気中開閉器の機能を損なうことなく本実施形態に係る遮断動作予測装置0200による監視を実現するためには、出力ケーブルを流れる電流(一次電流)に基づく間接情報である微小電流(二次電流)を地絡情報として取得することが好ましい。 Although it is conceivable to acquire the ground fault information directly from the pole-mounted air switch, monitoring by the shutoff operation prediction device 0200 according to the present embodiment without impairing the function of the existing pole-mounted air switch. In order to realize the above, it is preferable to acquire minute current (secondary current), which is indirect information based on the current (primary current) flowing through the output cable, as ground fault information.
「監視情報履歴保持部」0202は、監視対象である柱上気中開閉器を識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴を保持する。 The “monitoring information history holding unit” 2022 holds a monitoring information history, which is a history of monitoring information acquired in association with the monitoring target identification information for identifying the pole-mounted air switch to be monitored.
監視対象識別情報は、監視している柱上気中開閉器を識別するための情報であるが、柱上気中開閉器に接続されている引込ケーブルを識別する情報であってもよい。
このように、監視情報の履歴を蓄積することで、地絡情報の経時的変化や、経時的変化の速度や、経時的変化の加速度を分析取得することができるので、蓄積した実際にトリップした監視情報に類似する地絡情報が確認できる場合には、遮断のタイミングが近づいていることの程度を示して警告し得ることとなる。
The monitoring target identification information is information for identifying the pole-mounted air switch being monitored, but may be information for identifying the lead-in cable connected to the pole-mounted air switch.
By accumulating the history of monitoring information in this way, it is possible to analyze and acquire the temporal change of the ground fault information, the speed of the temporal change, and the acceleration of the temporal change. When ground fault information similar to the monitoring information can be confirmed, it is possible to warn by indicating the degree of approaching the timing of shutoff.
「遮断予測情報演算ルール保持部」0203は、監視情報履歴保持部0202で保持されている監視情報履歴に基づいて柱上気中開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールを保持する。 The "blocking prediction information calculation rule holding unit" 0203 acquires the blocking prediction information which is information indicating the prediction of the shutoff operation of the pole-mounted air switch based on the monitoring information history held by the monitoring information history holding unit 0202. It holds the blocking prediction information calculation rule, which is the calculation rule for the operation.
この遮断予測情報演算ルールとしては、例えば、監視情報取得部0201が、出力ケーブル(柱上気中開閉器の零相変流器からSOG制御装置に至るまでの電流路)を流れる電流(一次電流)に基づく間接情報である微小電流(二次電流)を地絡情報として取得した場合に、一次電流の増加率に伴う二次電流の変化から遮断が起きるタイミングを予測する方法が考えられる。 As this cutoff prediction information calculation rule, for example, the monitoring information acquisition unit 0201 is a current (primary current) flowing through an output cable (current path from the zero-phase current transformer of the pillar-mounted air switch to the SOG control device). ) Is acquired as ground fault information, which is indirect information based on), and a method of predicting the timing of interruption from the change in the secondary current accompanying the increase rate of the primary current can be considered.
一次電流は、極めて微小な地絡によって三相交流のベクトル和が「0」にならなくなり、三相のバランスが崩れてゆくにつれて徐々に増大する傾向がある。この一次電流の変化の傾向を二次電流によって取得し、最終的に微小な地絡と呼べない程度の地絡に至るまでの時間などを予測するルールがここで言う、遮断予測情報演算ルールである。何ら手を施さない場合には一次電流は増大傾向をたどるのみで、大きく減少することはない。基本的には一次電流と二次電流とは比例関係にあるので、二次電流の変化を見ることで地絡に至るまでの予測をすることができる。経験値(実際の二次電流の変化と地絡の発生との関係等)に基づいて、どの程度の二次電流がどのようなカーブで増大してゆくかを見ることでどの程度の時間経過後に地絡が実際に起こるか予測できる。 The primary current tends to increase gradually as the vector sum of the three-phase alternating current does not become "0" due to a very small ground fault and the balance of the three phases is lost. The rule that acquires the tendency of this change in the primary current by the secondary current and predicts the time until the final ground fault that cannot be called a minute ground fault is called the cutoff prediction information calculation rule. be. If no action is taken, the primary current will only follow an increasing tendency and will not decrease significantly. Since the primary current and the secondary current are basically in a proportional relationship, it is possible to predict the ground fault by observing the change in the secondary current. How much time has passed by observing how much secondary current increases in what curve based on empirical values (relationship between actual change in secondary current and occurrence of ground fault, etc.) It is possible to predict whether a ground fault will actually occur later.
例えば、図2B〜2Dに示すように、二次電流を地絡情報として取得し始めてからある程度の時間t1,t2,t3において、二次電流はいずれも緩やかなカーブを描いて増大する。
そして、二次電流はある時点で大きく増大して(二次電流の上昇率が増大して)、やがて地絡に至る。この二次電流が増大し出して地絡に至るまでの時間tは、図2B〜2Dの各状況においてそれぞれほぼ同程度であることが経験値から分かることなので、微小電流の上昇率が増大する時刻(上昇加速度が最大の時刻)等を取得することで、どの程度の将来時期に地絡が実際に起きるのかを予測することができる。すなわち、トリップが到来する時期を予測することができ、その結果、電源遮断による突然の停電の発生を回避することが可能になる。
For example, as shown in FIGS. 2B to 2D, the secondary currents increase in a gentle curve at t1, t2, and t3 for a certain period of time after the secondary current starts to be acquired as ground fault information.
Then, the secondary current increases significantly at a certain point (the rate of increase of the secondary current increases), and eventually leads to a ground fault. Since it can be seen from the empirical value that the time t from the increase of the secondary current to the ground fault is almost the same in each situation of FIGS. 2B to 2D, the rate of increase of the minute current increases. By acquiring the time (the time when the ascending acceleration is the maximum), it is possible to predict how much future the ground fault will actually occur. That is, it is possible to predict when the trip will arrive, and as a result, it is possible to avoid the occurrence of a sudden power failure due to a power failure.
また、二次電流における観測しなければならない点は、その絶対値、変化率(電流値上昇速度:単位時間当たり:地絡時点に時間的に近づくほど変化率は大きくなる)、変化の加速度(単位時間当たり:地絡時点に時間的に近づくほど加速度は大きくなる)、図2Eに示す不安定性(ボラティリティ:二次電流の変動の激しさ:地絡時点に時間的に近づくほどボラティリティは大きくなる)、図2Fに示す二次電流の変化のグラフに生じる突起状の波形(スパイク状電流波形)であるとげ状の部分の存在(これは、瞬間的に三相交流のバランスが崩れて瞬間的に復帰する現象で生じる)、その存在の密度、その存在の発生率の変化(微小な地絡の程度、つまり絶縁性能が悪化するほど頻繁に発生する:落雷のようなもの)などである。これらの情報と経験則からトリップまでのおおよその時間を予測することができる。 In addition, the points that must be observed in the secondary current are the absolute value, the rate of change (current value rise rate: per unit time: the rate of change increases as the time approaches the time of the ground fault), and the acceleration of change ( Per unit time: The acceleration increases as the time approaches the time of the ground fault), and the instability shown in FIG. ), Existence of a spiny part which is a protrusion-like waveform (spike-like current waveform) generated in the graph of the change of the secondary current shown in FIG. 2F (this momentarily loses the balance of the three-phase AC and momentarily (Caused by the phenomenon of returning to), the density of its existence, changes in the incidence of its existence (the degree of minute ground faults, that is, it occurs more frequently as the insulation performance deteriorates: something like a lightning strike). From this information and rules of thumb, the approximate time to trip can be predicted.
「遮断予測情報演算取得部」0204は、遮断予測情報演算ルール保持部0203で保持された遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴保持部0202で保持されている監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算をする。 The "blocking prediction information calculation acquisition unit" 0204 blocks based on the blocking prediction information calculation rule held by the blocking prediction information calculation rule holding unit 0203 and the monitoring information history held by the monitoring information history holding unit 0202. Performs an operation to acquire prediction information.
「遮断予測情報保持部」0205は、遮断予測情報演算取得部0204における演算により取得した遮断予測情報を保持する。この際、遮断予測情報は、遮断までの残り時間とそれを算出するために利用した監視情報とを特定できるように、監視情報履歴と関連付けられるように保持しておくことが好ましい。 The “blocking prediction information holding unit” 0205 holds the blocking prediction information acquired by the calculation in the blocking prediction information calculation acquisition unit 0204. At this time, it is preferable to keep the interruption prediction information so as to be associated with the monitoring information history so that the remaining time until the interruption and the monitoring information used for calculating the interruption can be specified.
「故障予測情報出力部」0206は、遮断予測情報保持部0205で保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力する。つまり、監視対象毎に、絶縁現状把握と遮断予測情報を関連付けて出力する。 The “fault prediction information output unit” 0206 outputs the cutoff prediction information held by the cutoff prediction information holding unit 0205 in association with the monitoring target identification information. That is, for each monitoring target, the insulation current status grasp and the cutoff prediction information are associated and output.
図3に示すように、本実施形態における遮断動作予測装置0300は、CPU0311と、HDD、ROM等の不揮発性メモリ0312と、D−RAM等のメインメモリ0313と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ0312には、プログラムとして監視情報取得プログラム、監視情報履歴保持プログラム、遮断予測情報演算ルール保持プログラム、遮断予測情報演算取得プログラム、遮断予測情報保持プログラム、故障予測情報出力プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ0313の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
<処理の流れ>
As shown in FIG. 3, the cutoff operation prediction device 0300 in the present embodiment includes a
<Processing flow>
本実施形態の遮断動作予測装置では、まず、図4に示すように、需要家構内において、例えば、引込ケーブルに絶縁劣化による微地絡が生じて三相交流のベクトル和が「0」にならなくなると、監視情報取得ステップS0401が実行されて、柱上気中開閉器の遮断動作を実行するための電流情報に基づく間接情報、すなわち、この実施形態において、零相変流器で発生する電流に基づく二次電流である地絡情報と、時間情報或いは時刻情報と、を関連付けた情報である監視情報を取得する。 In the cutoff operation prediction device of the present embodiment, first, as shown in FIG. 4, if a microground fault occurs in the lead-in cable due to insulation deterioration in the consumer premises and the vector sum of the three-phase alternating current becomes "0". When it disappears, the monitoring information acquisition step S0401 is executed, and indirect information based on the current information for executing the shutoff operation of the pole air switch, that is, the current generated in the zero-phase current transformer in this embodiment. Acquires monitoring information, which is information that associates ground fault information, which is a secondary current based on the above, with time information or time information.
次に、監視情報履歴保持ステップS0402が実行されて、監視対象である柱上気中開閉器又はこれに接続する引込ケーブルを識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴が取得されて保持される。 Next, the monitoring information history holding step S0402 is executed, and the history of the monitoring information acquired in association with the monitoring target identification information for identifying the pole-mounted air switch to be monitored or the lead-in cable connected to the switch is used. A certain monitoring information history is acquired and retained.
続いて、遮断予測情報演算ルール保持ステップS0403が実行されて、監視情報履歴保持ステップS0402で保持されている監視情報履歴に基づいて柱上気中開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールが保持される。 Subsequently, the cutoff prediction information calculation rule holding step S0403 is executed, and the cutoff is information indicating the prediction of the shutoff operation of the pole-mounted air switch based on the monitoring information history held in the monitoring information history holding step S0402. The blocking prediction information calculation rule, which is a calculation rule for acquiring prediction information, is held.
次いで、遮断予測情報演算取得ステップS0404が実行されて、遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算が成される。 Next, the cutoff prediction information calculation acquisition step S0404 is executed, and an operation for acquiring the cutoff prediction information is performed based on the cutoff prediction information calculation rule and the monitoring information history.
この後、遮断予測情報保持ステップS0405が実行されて、遮断予測情報演算取得ステップS0404における演算により取得した遮断予測情報を保持し、最後に、故障予測情報出力ステップS0406が実行されて、遮断予測情報保持ステップS0405で保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力する。つまり、監視対象毎に、絶縁現状把握と遮断予測情報を関連付けて出力する。
<効果>
After that, the cutoff prediction information holding step S0405 is executed to hold the cutoff prediction information acquired by the calculation in the cutoff prediction information calculation acquisition step S0404, and finally, the failure prediction information output step S0406 is executed to hold the cutoff prediction information. The cutoff prediction information held in the holding step S0405 is output in association with the monitoring target identification information. That is, for each monitoring target, the insulation current status grasp and the cutoff prediction information are associated and output.
<Effect>
上記したように、本実施形態の遮断動作予測装置では、需要家設備において絶縁劣化によって三相交流のベクトル和が「0」にならなくなり、三相のバランスが失われていたとしても、監視対象識別情報と関連付けて遮断予測情報を出力するので、どの程度の将来時期に地絡が実際に起きるのかを予測することができる。すなわち、監視対象毎に絶縁劣化の程度に応じた計画的な電源遮断が可能であり、需要家設備が電源遮断に伴う突然の停電よる経済的損失等の不都合を被るのを防ぐことが可能である。 As described above, in the cutoff operation prediction device of the present embodiment, even if the vector sum of the three-phase alternating current does not become "0" due to insulation deterioration in the consumer equipment and the balance of the three phases is lost, it is monitored. Since the blockage prediction information is output in association with the identification information, it is possible to predict how much future the ground fault will actually occur. That is, it is possible to systematically shut off the power supply for each monitoring target according to the degree of insulation deterioration, and it is possible to prevent the consumer equipment from suffering inconveniences such as economic loss due to a sudden power outage due to the power outage. be.
また、本実施形態の遮断動作予測装置は、すでに設置されている柱上気中開閉器内の零相変流器及びSOG制御装置、並びに、これらの結線に何ら手を入れることなく後付で設置することが可能なので、これらシステムや、工場内に対する電源供給の停止などを伴うことなく設置作業を行うことができる。 In addition, the shutoff operation prediction device of the present embodiment can be retrofitted without any modification to the zero-phase current transformer and SOG control device in the pole-mounted air switch that has already been installed, and their connections. Since it can be installed, the installation work can be performed without stopping the power supply to these systems or the factory.
なお、本実施形態では、本発明に係る三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置を開閉器が用いられる受電方式に採用した場合を示したが、これに限定されるものではなく、図1Dに示すように、本発明に係る三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置0100Dを他の開閉器が用いられる受電方式、すなわち、零相変流器0122Dを有する地中線用開閉器0120DをSOG制御装置0140Dとともに配置する受電方式に採用してもよい。
In the present embodiment, the case where the insulation current state grasping and cutoff operation prediction device based on the zero-phase current of the three-phase alternating current according to the present invention is adopted in the power receiving method in which the switch is used is shown, but the present invention is limited to this. However, as shown in FIG. 1D, a power receiving method in which another switch is used for grasping the current state of insulation and interrupting
この場合には、電力会社と需要家の保安上の責任範囲を分ける責任分界点RPの需要家側近傍に地中線用開閉器0120Dが配置され、この地中線用開閉器0120Dには、電力会社側に3本の電源ケーブル0136が接続され、一方、キュービクルCへ向けての3本の引込ケーブル0135が接続される。
In this case, the
また、図1Eに示すように、本発明に係る三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置0100Eを出向え受電方式、すなわち、零相変流器0122E及び地絡継電器0140Eが内蔵されていると共に、高圧交流負荷開閉器0120Ea或いは真空遮断器0120Ebが内蔵されている責任分界点RPの需要家側に位置するキュービクルCに電力会社の電柱から高圧ケーブル0135を直接引き込む受電方式に採用してもよい。
<実施形態2(主に請求項3に対応)>
<概要>
Further, as shown in FIG. 1E, a power receiving system, that is, a zero-phase
<Embodiment 2 (mainly corresponding to claim 3)>
<Overview>
本実施形態は実施形態1を基本とし、実際に遮断動作が発生した監視対象の故障発生履歴情報を取得し、この故障発生履歴情報に基づいて、遮断動作が発生した柱上気中開閉器の監視情報を取得して、遮断予測情報演算ルールを修正し、遮断動作の予測精度を高め続ける構成としたことを特徴としている。
<構成>
This embodiment is based on the first embodiment, and acquires the failure occurrence history information of the monitored object in which the shutoff operation actually occurs, and based on this failure occurrence history information, the pole-mounted air switch in which the shutoff operation occurs. The feature is that the monitoring information is acquired, the blocking prediction information calculation rule is modified, and the prediction accuracy of the blocking operation is continuously improved.
<Structure>
図5に示すように、本実施形態の遮断動作予測装置0500において、先の実施形態と相違するところは、遮断動作発生情報取得部0507と、遮断動作発生情報保持部0508と、故障発生履歴情報取得部0509と、遮断予測情報演算ルール修正部0510と、をさらに有している点にあり、他の構成は先の実施形態と同じである。 As shown in FIG. 5, in the cutoff operation prediction device 0500 of the present embodiment, the differences from the previous embodiment are the cutoff operation occurrence information acquisition unit 0507, the cutoff operation occurrence information holding unit 0508, and the failure occurrence history information. The acquisition unit 0509 and the cutoff prediction information calculation rule correction unit 0510 are further provided, and other configurations are the same as those of the previous embodiment.
「遮断動作発生情報取得部」0507は、監視対象識別情報と、時間情報と、を関連付けて柱上気中開閉器の遮断動作の発生を示す情報である遮断動作発生情報を取得する。これは、適切な遮断予測情報の利用が出来なくて、又はそもそも遮断予測情報はあったものの、実際に遮断動作を予防する措置をとるに至らずに、実際に柱上気中開閉器において遮断動作が起こった場合のその遮断動作の発生に基づいて、その監視対象識別情報で識別される監視対象の監視情報履歴と、その遮断動作が発生した時間情報とを用いて、両者の関係性を取得し、その関係性に関する情報に基づいて遮断動作予測ルールを更新し、その遮断動作予測ルールの予測精度の向上を図ることを目的としている。この遮断動作と監視情報履歴は別ルートで取得されてもよいし、故障予測装置が柱上気中開閉器の遮断動作の情報をも監視情報履歴として取得できるように構成してもよい。この遮断動作発生情報は、SOG制御装置から取得するように構成してもよいし、SOG制御装置から柱上気中開閉器のトリップ機構に出力する遮断命令信号を取得して遮断動作発生情報としてもよい。 The “blocking operation occurrence information acquisition unit” 0507 acquires the blocking operation occurrence information, which is information indicating the occurrence of the shutoff operation of the pole-mounted air switch, in association with the monitoring target identification information and the time information. This is because appropriate cutoff prediction information could not be used, or although there was cutoff prediction information in the first place, it was not possible to actually take measures to prevent the cutoff operation, and the pole-mounted air switch was actually cut off. Based on the occurrence of the blocking operation when the operation occurs, the relationship between the two is determined by using the monitoring information history of the monitoring target identified by the monitoring target identification information and the time information when the blocking operation occurs. The purpose is to acquire and update the blocking operation prediction rule based on the information on the relationship, and to improve the prediction accuracy of the blocking operation prediction rule. The shutoff operation and the monitoring information history may be acquired by different routes, or the failure prediction device may be configured to acquire information on the shutoff operation of the pole-mounted air switch as the monitoring information history. This cutoff operation occurrence information may be configured to be acquired from the SOG control device, or the cutoff command signal output from the SOG control device to the trip mechanism of the pole air switch is acquired and used as the cutoff operation occurrence information. May be good.
「遮断動作発生情報保持部」0508は、遮断動作発生情報を保持する。遮断動作発生情報は、監視対象識別情報と時間情報とを関連付けて保持される。監視情報履歴としてこの遮断動作情報を取得する場合には、監視情報履歴保持部が遮断動作発生情報保持部を兼ねていてもよい。 The "blocking operation occurrence information holding unit" 0508 holds the blocking operation occurrence information. The shutoff operation occurrence information is held in association with the monitoring target identification information and the time information. When this blocking operation information is acquired as the monitoring information history, the monitoring information history holding unit may also serve as the blocking operation occurrence information holding unit.
「故障発生履歴情報取得部」0509は、遮断動作発生情報と、監視情報履歴との関係である故障発生履歴情報を取得する。この関係は、監視情報履歴の特徴的情報と、遮断動作発生との関係性を定量的、ないしは定性的に定める情報で、前述のとおり、「時間経過と電流の大きさ(交流の場合には最大値ないしは最大値/21/2)の変化値」、「電流値の単位時間変化率」、「電流値の単位時間速度変化率」、「電流値の時間変化の傾向(時間(横軸)―二次電流値(縦軸)グラフの時間微分係数が所定の時間幅の中で最大となる点(時刻)と、飽和点(絶縁破壊が発生する所定時間前の点)との時間距離、電流値の時間微分係数の所定時間幅中で最大となる点(時刻)と、加速度収束点との時間距離など)」、「工場等に配置されている負荷の稼働変化と、監視情報との関係」及び、「遮断動作の発生した時間」との関係性を示す情報である。 The “fault occurrence history information acquisition unit” 0509 acquires failure occurrence history information, which is the relationship between the cutoff operation occurrence information and the monitoring information history. This relationship is information that quantitatively or qualitatively determines the relationship between the characteristic information of the monitoring information history and the occurrence of the shutoff operation. Change value of maximum value or maximum value / 2 1/2 ) ”,“ Unit-time change rate of current value ”,“ Unit-time velocity change rate of current value ”,“ Tendency of time change of current value (time (horizontal axis)) ) -Secondary current value (vertical axis) The time distance between the point (time) at which the time derivative of the graph is maximum within the predetermined time width and the saturation point (point before the predetermined time when insulation failure occurs). , The point (time) that becomes the maximum in the predetermined time width of the time differential coefficient of the current value and the time distance from the acceleration convergence point, etc.) "," Operational changes of the load placed in the factory, etc., and monitoring information This is information indicating the relationship between "relationship between" and "time during which the shutoff operation occurred".
「遮断予測情報演算ルール修正部」0510は、監視情報履歴に基づいて遮断動作の発生を予測するためのルールである遮断予測情報演算ルールを修正する。修正は故障発生履歴情報に基づいて行われる。故障発生履歴情報は、一の監視対象のものを用いて遮断予測情報演算ルールを修正してもよいが、できるだけ多くの監視対象について故障発生履歴情報に基づいて修正する方が修正の精度が向上する。修正する要素について、多数の故障発生履歴情報を統計処理等して、最適な修正値を求めることが好ましい。また監視対象の種別に故障発生履歴情報を収集して、母集団に機械的な共通性を持たせて修正を行うことが好ましい。柱上気中開閉器の種類によって動作の癖があったり、あるいは、CVケーブルの種類に応じて微地絡の変化傾向の癖があったりすることが認められるからである。さらに柱上気中開閉器の零相変流器の種類に応じて地絡情報の癖があると考えられるので、特に零相変流器が共通の母集団毎に故障発生履歴情報を収集し、遮断予測情報演算ルールを修正することが好ましい。この場合には当然のことながら遮断予測情報演算ルールも柱上気中開閉器やSOG制御装置、CVケーブルないしは柱上気中開閉器に利用されている各種部品(特に零相変流器の種別)に応じて遮断予測情報演算ルール保持部に保持されていることを前提としている。 The “blocking prediction information calculation rule correction unit” 0510 modifies the blocking prediction information calculation rule, which is a rule for predicting the occurrence of a blocking operation based on the monitoring information history. The correction is made based on the failure occurrence history information. The failure occurrence history information may be modified based on the failure occurrence history information for as many monitoring targets as possible, although the interruption prediction information calculation rule may be modified by using one monitoring target. do. It is preferable to obtain the optimum correction value by statistically processing a large amount of failure occurrence history information for the element to be corrected. In addition, it is preferable to collect failure occurrence history information for each type of monitoring target and make corrections so that the population has mechanical commonality. This is because it is recognized that there is a habit of operation depending on the type of pole-mounted air switch, or there is a habit of changing a microground fault depending on the type of CV cable. Furthermore, since it is considered that there is a habit of ground fault information depending on the type of zero-phase current transformer of the pole-mounted air switch, failure occurrence history information is collected for each population in which the zero-phase current transformer is common. , It is preferable to modify the blocking prediction information calculation rule. In this case, as a matter of course, the cutoff prediction information calculation rule is also the various parts used in the pole air switch, SOG control device, CV cable or pole air switch (especially the type of zero-phase current transformer). ), It is assumed that it is held in the blocking prediction information calculation rule holding unit.
図6に示すように、本実施形態の遮断動作予測装置0600は、CPU0611と、HDD、ROM等の不揮発性メモリ0612と、D−RAM等のメインメモリ0613と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ0612には、プログラムとして監視情報取得プログラム、監視情報履歴保持プログラム、遮断予測情報演算ルール保持プログラム、遮断予測情報演算取得プログラム、遮断予測情報保持プログラム、故障予測情報出力プログラム、遮断動作発生情報取得プログラム、遮断動作発生情報保持プログラム、故障発生履歴情報取得プログラム、遮断予測情報演算ルール修正プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ0613の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
<処理の流れ>
As shown in FIG. 6, the cutoff operation prediction device 0600 of the present embodiment includes a
<Processing flow>
本実施形態に係る遮断動作予測装置では、図7に示すように、遮断動作発生情報取得ステップS0707が実行されて、監視対象識別情報と、時間情報と、を関連付けて柱上気中開閉器の遮断動作の発生を示す情報である遮断動作発生情報が取得され、次いで、遮断動作発生情報保持ステップS0708が実行されて、遮断動作発生情報取得ステップS0707で取得した遮断動作発生情報を保持する。 In the shutoff operation prediction device according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the shutoff operation occurrence information acquisition step S0707 is executed, and the monitoring target identification information and the time information are associated with each other to correlate the pole-mounted air switch. The cutoff operation occurrence information, which is information indicating the occurrence of the cutoff operation, is acquired, and then the cutoff operation occurrence information holding step S0708 is executed to hold the cutoff operation occurrence information acquired in the cutoff operation occurrence information acquisition step S0707.
そして、故障発生履歴情報取得ステップS0709が実行されて、故障発生情報と、監視履歴情報との関係である故障発生履歴情報が取得され、この後、遮断予測情報演算ルール修正ステップS0710が実行されて、取得した故障発生履歴情報に基づいて保持されている遮断予測情報演算ルールの修正が成される。
<効果>
Then, the failure occurrence history information acquisition step S0709 is executed to acquire the failure occurrence history information which is the relationship between the failure occurrence information and the monitoring history information, and then the interruption prediction information calculation rule correction step S0710 is executed. , The cutoff prediction information calculation rule held based on the acquired failure occurrence history information is modified.
<Effect>
上記したように、この実施形態2に係る遮断動作予測装置では、実際に遮断動作が発生した監視対象の故障発生履歴情報を取得して、この故障発生履歴情報に基づいて、遮断動作が発生した柱上気中開閉器の監視情報を取得して、遮断予測情報演算ルールを修正するので、遮断動作の予測精度を高め続けることが可能となる。
<実施形態3(主に請求項4に対応)>
<概要>
As described above, in the cutoff operation prediction device according to the second embodiment, the failure occurrence history information of the monitoring target in which the cutoff operation actually occurred is acquired, and the cutoff operation occurs based on the failure occurrence history information. Since the monitoring information of the pole-mounted air switch is acquired and the cutoff prediction information calculation rule is modified, it is possible to continue to improve the prediction accuracy of the cutoff operation.
<Embodiment 3 (mainly corresponding to claim 4)>
<Overview>
本実施形態は実施形態1,2を基本とし、監視情報取得部が、零相変流器と増幅器を用いて一次電流の電流変化を検知する一次電流変化検知手段を有することを特徴としている。
<構成>
The present embodiment is based on the first and second embodiments, and is characterized in that the monitoring information acquisition unit has a primary current change detecting means for detecting a current change of the primary current using a zero-phase current transformer and an amplifier.
<Structure>
図8に示すように、本実施形態の遮断動作予測装置0800において、先の実施形態と相違するところは、監視情報取得部0801が、零相変流器と増幅器を用いて一次電流の電流変化を検知する一次電流変化検知手段0801aを有している点にあり、他の構成は先の実施形態と同じである。 As shown in FIG. 8, in the cutoff operation prediction device 0800 of the present embodiment, the difference from the previous embodiment is that the monitoring information acquisition unit 0801 uses a zero-phase current transformer and an amplifier to change the current of the primary current. The point is that the primary current change detecting means 0801a for detecting the above is provided, and other configurations are the same as those of the previous embodiment.
具体的には、本実施形態の遮断動作予測装置0800において、柱上気中開閉器からSOG制御装置に流れる一次電流の電流変化を示す微小電流を検知するセンサとして、変流器(CT)、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子(SMR)、異方性磁気抵抗素子〈AMR〉、巨大磁気抵抗素子(GMR)、トンネル磁気抵抗素子 (TMR)のいずれかの精密電流センサを採用すると共に、これに伴って微小な電流の増幅の線形性に優れていて波形の相似性が保たれる増幅器を採用する。 Specifically, in the cutoff operation prediction device 0800 of the present embodiment, as a sensor for detecting a minute current indicating a change in the primary current flowing from the on-pillar air switch to the SOG control device, a current converter (CT) is used. A precision current sensor of any of Hall element, magnetoresistive element, semiconductor magnetoresistive element (SMR), anisotropic magnetoresistive element <AMR>, giant magnetoresistive element (GMR), and tunnel magnetoresistive element (TMR) is adopted. At the same time, an amplifier that is excellent in the linearity of amplification of a minute current and maintains the similarity of waveforms is adopted.
図9に示すように、本実施形態の遮断動作予測装置0900は、CPU0911と、HDD、ROM等の不揮発性メモリ0912と、D−RAM等のメインメモリ0913と、インターフェースとから構成されている。不揮発性メモリ0912には、プログラムとして監視情報取得プログラム、一次電流変化検知サブプログラム、監視情報履歴保持プログラム、遮断予測情報演算ルール保持プログラム、遮断予測情報演算取得プログラム、遮断予測情報保持プログラム、故障予測情報出力プログラム、遮断動作発生情報取得プログラム、遮断動作発生情報保持プログラム、故障発生履歴情報取得プログラム、遮断予測情報演算ルール修正プログラムが格納されている。データとしては、電流信号や位相角の情報であり、これらのプログラムやデータは、メインメモリ0913の保持領域に読み込まれて作動領域で実行される。また、インターフェースには、特定小電力無線等がある。
<処理の流れ>
As shown in FIG. 9, the cutoff operation prediction device 0900 of the present embodiment includes a
<Processing flow>
本実施形態に係る遮断動作予測装置では、図10に示すように、需要家構内において、例えば、引込ケーブルに絶縁劣化による微地絡が生じて三相交流のベクトル和が「0」にならなくなると、監視情報取得ステップS1001が実行される。 In the cutoff operation prediction device according to the present embodiment, as shown in FIG. 10, in the consumer premises, for example, a microground fault occurs due to insulation deterioration of the lead-in cable, and the vector sum of the three-phase alternating current does not become “0”. Then, the monitoring information acquisition step S1001 is executed.
この際、一次電流変化検知サブステップS1001aが実行されて、柱上気中開閉器の遮断動作を実行するための情報に基づく間接情報、すなわち、この実施形態において、精密電流センサ、及び、微小な電流の増幅の線形性に優れていて波形の相似性が保たれる増幅器によって、柱上気中開閉器の零相変流器で生じて出力ケーブルを流れる一次電流に基づいて発生する二次電流である地絡情報と、時間情報或いは時刻情報と、を関連付けた情報である監視情報を取得する。
<効果>
At this time, the primary current change detection sub-step S1001a is executed, and indirect information based on the information for executing the shutoff operation of the pole-mounted air switch, that is, in this embodiment, the precision current sensor and the minute amount. A secondary current generated based on the primary current flowing through the output cable generated by the zero-phase current transformer of a pole-mounted air switch by an amplifier with excellent current amplification linearity and waveform similarity. The monitoring information, which is the information associated with the ground fault information and the time information or the time information, is acquired.
<Effect>
上記したように、この実施形態3に係る遮断動作予測装置では、微地絡による三相交流の零相電流に基づく検出電流である一次電流の電流変化を精密に検知し得るので、遮断動作の予測精度をより一層高めることが可能となる。 As described above, the cutoff operation prediction device according to the third embodiment can accurately detect the current change of the primary current, which is the detection current based on the zero-phase current of the three-phase alternating current due to the microground fault. It is possible to further improve the prediction accuracy.
0100 三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置
0120 柱上気中開閉器
0201 監視情報取得部
0202 監視情報履歴保持部
0203 遮断予測情報演算ルール保持部
0204 遮断予測情報演算取得部
0205 遮断予測情報保持部
0206 故障予測情報出力部
0100 Insulation status grasping and cutoff operation prediction device based on zero-phase current of three-
Claims (12)
監視対象である開閉器を識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴を保持する監視情報履歴保持部と、
保持されている監視情報履歴に基づいて開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールを保持する遮断予測情報演算ルール保持部と、
遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算をする遮断予測情報演算取得部と、
取得した遮断予測情報を保持する遮断予測情報保持部と、
保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力するための故障予測情報出力部と、を有し、
前記監視情報取得部は、開閉器が有する零相変流器から前記開閉器に遮断動作を行わせる地絡保護装置に接続されている三相交流の零相電流に基づく検出電流回路の電流を結線に何ら手を入れることなく後付の変流器、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子等のいずれか一つのセンサによって間接的に計測して地絡情報として取得する
三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置。 Security responsibilities caused by ground faults on the consumer side due to the progress of insulation failure The detection current based on the zero-phase current of the three-phase alternating current flowing through the switch installed to fulfill the customer's responsibility at the demarcation point is predetermined. Monitoring information acquisition unit that acquires monitoring information that is information that associates ground fault information, which is indirect information based on current information for executing the shutoff operation of the switch when a predetermined sign is shown, and time information. When,
A monitoring information history holding unit that holds a monitoring information history, which is a history of monitoring information acquired in association with monitoring target identification information for identifying a switch that is a monitoring target.
With the blocking prediction information calculation rule holding unit that holds the blocking prediction information calculation rule, which is a calculation rule for acquiring the blocking prediction information, which is information indicating the prediction of the switch shutoff operation based on the held monitoring information history. ,
A cutoff prediction information calculation acquisition unit that performs a calculation for acquiring the cutoff prediction information based on the cutoff prediction information calculation rule and the monitoring information history.
A blocking prediction information holding unit that holds the acquired blocking prediction information,
It has a failure prediction information output unit for outputting the retained cutoff prediction information in association with the monitoring target identification information.
The monitoring information acquisition unit obtains the current of the detection current circuit based on the zero-phase current of the three-phase AC connected to the ground fault protection device that causes the switch to shut off from the zero-phase current transformer of the switch. Any one sensor such as a retrofit current converter, Hall element, magnetoresistive element, semiconductor magnetoresistive element, anisotropic magnetic resistance element, giant magnetoresistive element, tunnel magnetoresistive element, etc. without any modification to the connection. Insulation status grasp and cutoff operation prediction device based on the zero-phase current of three-phase AC that is indirectly measured by and acquired as ground fault information.
取得した遮断動作発生情報を保持する遮断動作発生情報保持部と、
遮断動作発生情報と、監視情報履歴との関係である故障発生履歴情報を取得する故障発生履歴情報取得部と、
取得した故障発生履歴情報に基づいて保持されている遮断予測情報演算ルールを修正する遮断予測情報演算ルール修正部と、
をさらに有する請求項1又は請求項2に記載の三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置。 A shutoff operation occurrence information acquisition unit that acquires cutoff operation occurrence information, which is information indicating the occurrence of a switch shutoff operation by associating the monitoring target identification information with the time information.
A shutoff operation occurrence information holding unit that holds the acquired shutoff operation occurrence information,
A failure occurrence history information acquisition unit that acquires failure occurrence history information, which is the relationship between the cutoff operation occurrence information and the monitoring information history,
The cutoff prediction information calculation rule correction unit that corrects the cutoff prediction information calculation rule held based on the acquired failure occurrence history information,
The device for grasping the current state of insulation and predicting the cutoff operation based on the zero-phase current of the three-phase alternating current according to claim 1 or 2.
監視対象である開閉器を識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴を保持する監視情報履歴保持プログラムと、
保持されている監視情報履歴に基づいて開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールを保持する遮断予測情報演算ルール保持プログラムと、
遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算をする遮断予測情報演算取得プログラムと、
取得した遮断予測情報を保持する遮断予測情報保持プログラムと、
保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力するための故障予測情報出力プログラムと、
を有し、
前記監視情報取得プログラムにて取得される監視情報に含まれる地絡情報は、開閉器が有する零相変流器から前記開閉器に遮断動作を行わせる地絡保護装置に接続されている三相交流の零相電流に基づく検出電流回路の電流を結線に何ら手を入れることなく後付の変流器、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子等のいずれか一つのセンサによって間接的に計測する情報であるコンピュータに読み取らせて実行可能な三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測プログラム。 Safety responsibilities caused by ground faults on the consumer side due to the progress of insulation failure The detection current based on the zero-phase current of the three-phase alternating current flowing through the switch installed to fulfill the customer's responsibility at the demarcation point is predetermined. A monitoring information acquisition program that acquires monitoring information that is information that associates ground fault information, which is indirect information based on current information for executing a switch shutoff operation when a predetermined sign is shown, and time information. When,
A monitoring information history retention program that retains the monitoring information history, which is the history of monitoring information acquired in association with the monitoring target identification information for identifying the switch that is the monitoring target.
With a blocking prediction information calculation rule holding program that holds a blocking prediction information calculation rule, which is a calculation rule for acquiring the blocking prediction information, which is information indicating the prediction of the switch shutoff operation based on the held monitoring information history. ,
A blocking prediction information calculation acquisition program that performs calculations to acquire blocking prediction information based on the blocking prediction information calculation rule and the monitoring information history.
A blocking prediction information holding program that holds the acquired blocking prediction information,
A failure prediction information output program for outputting the retained cutoff prediction information in association with the monitoring target identification information,
Have,
The ground fault information included in the monitoring information acquired by the monitoring information acquisition program is a three-phase connected to a ground fault protection device that causes the switch to shut off from the zero-phase current transformer of the switch. Detection current based on AC zero-phase current No modification to the connection of the current in the circuit A three-phase AC zero-phase current-based insulation status grasp and cutoff operation prediction program that can be read and executed by a computer, which is information indirectly measured by any one sensor such as an element or a tunnel magnetoresistive element.
取得した遮断動作発生情報を保持する遮断動作発生情報保持プログラムと、
遮断動作発生情報と、監視情報履歴との関係である故障発生履歴情報を取得する故障発生履歴情報取得プログラムと、
取得した故障発生履歴情報に基づいて保持されている遮断予測情報演算ルールを修正する遮断予測情報演算ルール修正プログラムと、
をさらに有する請求項5又は請求項6に記載のコンピュータに読み取らせて実行可能な三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測プログラム。 A blocking operation occurrence information acquisition program that acquires blocking operation occurrence information, which is information indicating the occurrence of a switch shutoff operation by associating the monitoring target identification information with the time information.
A blocking operation occurrence information retention program that retains the acquired blocking operation occurrence information,
A failure occurrence history information acquisition program that acquires failure occurrence history information, which is the relationship between the cutoff operation occurrence information and the monitoring information history,
A blocking prediction information calculation rule correction program that corrects the blocking prediction information calculation rule held based on the acquired failure occurrence history information, and a blocking prediction information calculation rule correction program.
A program for grasping the current state of insulation and predicting a cutoff operation based on a zero-phase current of three-phase alternating current, which can be read and executed by the computer according to claim 5 or 6.
監視対象である開閉器を識別するための監視対象識別情報と関連付けて取得した監視情報の履歴である監視情報履歴を保持する監視情報履歴保持ステップと、
保持されている監視情報履歴に基づいて開閉器の遮断動作の予測を示す情報である遮断予測情報を取得するための演算ルールである遮断予測情報演算ルールを保持する遮断予測情報演算ルール保持ステップと、
遮断予測情報演算ルールと、監視情報履歴と、に基づいて遮断予測情報を取得するための演算をする遮断予測情報演算取得ステップと、
取得した遮断予測情報を保持する遮断予測情報保持ステップと、
保持されている遮断予測情報を監視対象識別情報と関連付けて出力するための故障予測情報出力ステップと、
を有し、
前記監視情報取得ステップにて取得される監視情報に含まれる地絡情報は、開閉器が有する零相変流器から前記開閉器に遮断動作を行わせる地絡保護装置に接続されている三相交流の零相電流に基づく検出電流回路の電流を結線に何ら手を入れることなく後付の変流器、ホール素子、磁気抵抗素子、半導体磁気抵抗素子、異方性磁気抵抗素子、巨大磁気抵抗素子、トンネル磁気抵抗素子等のいずれか一つのセンサによって間接的に計測する情報であるコンピュータである絶縁現状把握と遮断動作予測装置の動作方法。 Security responsibilities caused by ground faults on the consumer side due to the progress of insulation failure The detection current based on the zero-phase current of the three-phase alternating current flowing through the switch installed to fulfill the customer's responsibility at the demarcation point is predetermined. Monitoring information acquisition step to acquire monitoring information that is information that associates ground fault information, which is indirect information based on current information for executing a switch shutoff operation when a predetermined sign is shown, and time information. When,
A monitoring information history holding step that holds a monitoring information history, which is a history of monitoring information acquired in association with monitoring target identification information for identifying a switch that is a monitoring target, and a monitoring information history holding step.
The blocking prediction information calculation rule holding step that holds the blocking prediction information calculation rule, which is the calculation rule for acquiring the blocking prediction information, which is the information indicating the prediction of the switch shutoff operation based on the held monitoring information history. ,
A blockage prediction information calculation acquisition step that performs an operation for acquiring blockage prediction information based on a blockage prediction information calculation rule and a monitoring information history, and a blockage prediction information calculation acquisition step.
A block prediction information holding step that holds the acquired blocking prediction information, and
A failure prediction information output step for outputting the retained cutoff prediction information in association with the monitoring target identification information, and
Have,
The ground fault information included in the monitoring information acquired in the monitoring information acquisition step is a three-phase connected to a ground fault protection device that causes the switch to perform a shutoff operation from the zero-phase current transformer of the switch. Detection current based on AC zero-phase current The current of the circuit can be connected without any modification to the retrofit switch, Hall element, magnetoresistive element, semiconductor magnetic resistance element, anisotropic magnetic resistance element, giant magnetic resistance. An operation method of an insulation current state grasping and cutoff operation prediction device, which is a computer, which is information indirectly measured by any one sensor such as an element or a tunnel magnetoresistive element.
取得した遮断動作発生情報を保持する遮断動作発生情報保持ステップと、
遮断動作発生情報と、監視情報履歴との関係である故障発生履歴情報を取得する故障発生履歴情報取得ステップと、
取得した故障発生履歴情報に基づいて保持されている遮断予測情報演算ルールを修正する遮断予測情報演算ルール修正ステップと、
をさらに有する請求項9又は請求項10に記載のコンピュータである絶縁現状把握と遮断動作予測装置の動作方法。 A blocking operation occurrence information acquisition step for acquiring blocking operation occurrence information, which is information indicating the occurrence of a switch shutoff operation by associating the monitoring target identification information with the time information, and
The shutoff operation occurrence information holding step that holds the acquired shutoff action occurrence information, and
A failure occurrence history information acquisition step for acquiring failure occurrence history information, which is the relationship between the cutoff operation occurrence information and the monitoring information history,
The blocking prediction information calculation rule correction step for modifying the blocking prediction information calculation rule held based on the acquired failure occurrence history information, and the blocking prediction information calculation rule correction step.
The operation method of the insulation current state grasping and cutoff operation prediction apparatus which is the computer according to claim 9 or 10.
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