JPH02280619A - 開閉器制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、位相検出回路を有する、例えばＳ　ＯＧ　
（Ｓ　ｔｏｒａｇｅ　０ｖｅｒｃｕｒｒｅｎｔ　Ｇｒｏ
ｕｎｄ）型等の開閉器制御装置 （ロ）従来の技術 一般に、三相負荷に結合され、過大電流と地絡電流を検
出し、地絡電流が所定レベルを越えると、その検知によ
りトリップコイルに電流を流して、開閉器を断させるよ
うにし、また過電流が検知された場合には、電源断を条
件にトリップコイルに電流を流して開閉器を断させるよ
うにしたＳＯＧ型の開閉器制御装置がある。この種の開
閉器制御装置には、従来、検出した零相電圧、零相電流
の位相を検出する位相検出回路と、検出された零相電圧
と零相電流の位相差を算出する手段を備え、さらにこの
算出した位相差が動作範囲内であるか否かを判別する機
能を備え、位相差が動作範囲内にある場合にのみ、動作
させるようにしたものがある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 上記した従来の開閉器制御装置において、位相検出回路
の性能が劣化し、位相検出回路自体の入力と出力で位相
のずれが生じ、電圧の位相検出系と電流の位相検出系の
ずれに差が生じた場合や、元々電圧系と電流系の位相検
出回路の位相ずれに差がある場合に、位相差が動作範囲
にあるか否かの判断に誤りを生じるおそれがある。例え
ば動作範囲が第４図に示すように一θ、〜＋０２の範囲
内であるとすると、算出した位相差が−θ６、あるいは
＋θ２の近傍にあると、動作範囲の判断が逆になること
がある。例えば、真の位相差が−θ＋１°の場合には、
動作範囲内と判断されるべきであるが、位相検出回路自
体の差による位相ずれが一２°あると、この位相ずれを
含む位相差は一〇、−１°となり、非動作範囲と判断さ
れることになり、誤判断される。

この発明は、上記問題点に着目してなされたものであっ
て、位相検出回路の位相ずれによる誤判断を未然に防止
し得る開閉器制御装置を堤供することを目的としている
。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この発明の開
閉器制御装置は、三相母線の零相電流を検出する零相電
流検出器と、この零相電流検出器よりの信号を受けて信
号処理する第１の信号処理回路と、前記三相母線の零相
電圧を検出する零相電圧検出器と、この零相電圧検出器
よりの信号を受けて信号処理する第２の信号処理回路と
、前記検出された零相電流の位相を検出する第１の位相
検出回路と、前記検出された零相電圧の位相を検出する
第２の位相検出回路と、零相電流と零相電圧の位相差を
算出する位相差算出手段と、前記第１の信号処理回路及
び第２の信号処理回路及び位相差算出手段の出力がそれ
ぞれ予め整定される整定（ｉｆｆを越えたか否かを判別
する手段と、この判別手段による判別結果がいずれも整
定値以上であるとの判別出力に応じて前記母線の開閉器
を遮断させる手段とを含むものにおいて、試験時に、前
記第１の位相検出回路あるいは前記第２の位相検出回路
に所定周期のパルス幅信号を試験信号として出力する試
験信号発生回路と、前記第１の位相検出回路あるいは前
記第２の位相検出回路から出力される前記パルス幅信号
の変化を検出するパルス変化時点検出手段と、前記パル
ス幅信号の変化時点から前記位相検出回路より出力され
るパルス幅信号の変化時点までの間開を算出する手段と
、前記第１と第２の位相検出回路における前記期間の差
を算出する手段と、この差値が所定値以下であるか否か
により、位相検出回路の正否を診断する診断手段とを特
徴的に備えている。

この開閉器制御装置では、試験時に試験信号発生回路か
ら第１の位相検出回路、第２の位相検出回路にパルス幅
信号が試験信号として入力される。

そして、第１の位相検出回路、第２の位相検出回路から
出力されるパルス幅信号の変化、例えば立上がり点がパ
ルス変化時点検出手段で検出される。

そして、第１と第２の位相検出回路の入力の変化時点か
ら出力の変化時点までの各々の期間が算出され、さらに
、第１と第２の位相検出回路の前記期間の差が算出され
、その差値が予め定める値以下か否か判別し、以下であ
れば正常であると診断されるが、差値が所定値を越えて
いると、第１（！：第２の位相検出回路自体による位相
ずれの差が許容値を越えているとして、異常と診断され
る。

（ホ）実施例 以下、実施例により、この発明をさらに詳細に説明する
。

第３図は、この発明が実施されるＳＯＧ型の開閉器制御
装置のブロック図である。同図において、６６００Ｖの
電源系統ｌに、零相電流検出器（零相変流器）２、及び
零相電圧検出器３が結合されており、それぞれ零相電流
及び零相電圧が検出されろようになっている。零相電流
検出器２で検出された零相電流は電圧信号に変換され、
入カドランス２１、過入力保護回路２２、テスト切替回
路２３、フィルタ回路２４、実効値平滑回路２５及びレ
ベル変換回路２６を介して、ＣＰＵ４に入力されている
。また、同様に零相電圧検出器３で検出された零相電圧
は、電圧変換器３ａ、入カドランス３１、過入力保護回
路３２、テスト切替回路３３、フィルタ３４、実効値平
滑回路３５及びレベル変換回路３６をＣＰＵ４に人力さ
れている。

過入力保護回路２２．３２は検出された零相電流及び零
相電圧が所定レベル以上を越えると、これを抑えるため
の機能を有する回路であり、テスト切替回路２３．３３
は通常監視時にそれぞれ過入力保護回路２２．３２から
の零相電流検出信号及び零相電圧検出信号をフィルタ回
路２４．３４に入力し、自己試験時に検出信号に代えて
試験信号をフィルタ回路２４．３４に入力する。試験信
号としては、例えば位相パルス回路（位相検出回路）２
゛７．３７の位相のずれを試験するための矩形波パルス
信号である。フィルタ回路２４．３４は高調波成分を除
去するために設けられている。

実効値平滑回路２５．３５は検出信号等を直流分に変換
するための回路であり、レベル変換回路２６．３６は、
ＣＰＵ４への取込みに適合するための信号に変換する回
路である。位相パルス回路２７．３７は、それぞれフィ
ルタ回路２４．３４から出力される交流信号を受け、そ
の交流信号の零クロスを検出し、検出毎にハイとローの
波形レベルが反転される矩形波パルス信号を出力し、Ｃ
ＰＵ４に入力する。ＣＰＵ４は、この矩形波パルス信号
を受けて、パルス信号の立上がり点、立下がり点を算出
し、位相検出を行い、位相差や周波数を検出する機能を
備えている。

整定回路５は、零相電流Ｉ０の整定値、零相電流Ｖｏの
整定イ直及び整定時間Ｔを整定するための回路であり、
ＤＧ試験スイッチ６ａは、地絡試験を行うための手動ス
イッチ、ＳＯ試験スイッチ６ｂは、過電流試験を行うた
めの手動スイッチである。表示部７には、■。レベル表
示、電源表示、予報表示を備えている。出力部８には、
地絡検出によるＤＣ表示、過電流によるＳＯ表示を備え
ており、また、地絡時のトリップ用のリレー、過電流時
のトリップ用のリレー、予報用リレー、異常リレー等を
備えている。

また、ＣＰＵ４には試験信号発生回路９及び試験回路、
診断回路１０を付設している。試験信号発生回路９は、
例えば４段階の自己試験用の電流信号１ｏ、自己試験用
の電圧信号■。を発生する。

また、試験信号発生回路９は、本願発明の特徴部分に相
当する位相パルス回路２７．３７の位相ずれを試験する
ための矩形波パルス信号もそれぞれ？ｉｔ流信号Ｉｏ、
電圧信号■。として発生出力する。

電流信号Ｉ０はテスト切替回路２３に、電圧信号■。は
テスト切替回路３３にそれぞれ入力される。

試験回路・診断回路１０は、ＣＰＵ４で実行される各種
の診断・試験機能、例えば定電圧チエツク機能、接点チ
エツクａ姥、ＴＣチエツクａ能、慣性機部チエツク、位
相検出回路チエツク機能等を総称的に示したものである
。

このほか、この開閉器制御装置は、自身の電源部として
、フィルタ回路１１、定電圧回路１２、定電圧レベル変
換回路１３．１４を備えているつなお、端子Ｐ、　、Ｐ
、に商用ｉ４源電圧が加えられ、端子Ｖ、　、Ｖｅ間に
は、電源系統１の開閉器を遮断するためのトリップコイ
ルが接続される。ＴＣ検出回路１５は、端子■１、ＶＣ
にトリ、プコイルが接続されたことを検出するための回
路である。

次に、第１ｔｍに示すフロー図を参ｔｌＱ　して、上記
実施例開閉器制御装置における位相パルス回路２７．３
７、つまり位相検出回路の診断処理動作について説明す
る。

ここに示す位相検出回路の診断処理ルーチンは、海常動
作の中で、周期的に実行されるが、キー等により診断モ
ードが指定された場合にのみ実行するものであってもよ
い。

この診断処理ルーチンに入ると、先ず■入力有か判定す
る（ステップ５ＴＩ）。零相電圧検出器３よりいくらか
のレベルの零相電圧が検出されて、ＣＰＵ４に取り込ま
れている場合は、通ｔＣ動作を優先させるため、この診
断処理ルーチンをスキップして通常の監視処理を実行す
る。しかし、■入力が無い場合は、ステップＳＴＩの判
定がＹＥＳとなり、ＣＰＵ４はテスト切替回路３３をテ
スト側に切替えて、試験信号発生回路９より立上がりパ
ルスを出力する（ステップ５Ｔ２）とともに、内蔵する
カウンタでパルスカウントを開始する（ステップ５Ｔ３
）。この時点が第４図のｔ１時点である。次に、位相パ
ルス回路３７から入力される信号の立上がり有か否か判
定しくステップ５Ｔ４）、立上がりが検出されるまで、
カウンタのカウント（カウント値ＣＶ）を続行する。や
がて、パルスの立上がりが検出される（第４図のｔｚ時
点）とカウント値Ｃ■を立上がりパルス幅として記憶す
る（ステップ５Ｔ５）。このＣＶ値は入力パルス■、を
立上げてから、位相パルス回路３７の閤掬パルス信号出
力■。の立上がるまでの期間に相当し、この値が位相パ
ルス回路３７の入力を出力の位相のずれとなる。

次に、立下がりパルス（第４図のむ３時点）を出力しく
ステップ５Ｔ６）　、位相パルス回路３７の出力■。の
立下がりを［Ｌｍして（ステップ５Ｔ７）、次に今度は
電流検出系の位相パルス回路２７の診断に移る（ステッ
プ５Ｔ８）。先ず電流入力有か、つまり１入力有かを判
定し、■入力がなければ、ステップＳＴ２〜ステップＳ
ＴＹと同様の処理を行い、位相パルス回路２７の入力と
出力の位相ずれＣＩを求める。そして、求めたＣ■とＣ
Ｉが規定値以内か判定する（ステップ５Ｔ９）。

規定値外であれば、Ｃ１とＣＶＯ差を算出する（ステッ
プ５ＴＩＯ）が規定値内であれば、ステップ５ＴＩＯを
スキップして、ステップ５Ｔ１１に移る。ステップ５Ｔ
ＩＩでは、差が所定値以内か判定し、所定値を越えてい
れば、位相検出部が異常であると判断して、その差値を
補正値として記憶する（ステップ５Ｔ１２）。差が所定
値以内であれば、Ｍ？Ｑする。そして、次の処理に移る
。

通常の処理動作では、第２図に示すように、位相差を算
出しくステップ５Ｔ２１）、その後補正有か否かを判定
しくステップ５Ｔ２２）　、補正値が記憶されていれば
すでに算出した位相差に補正演算を施しくステップ５Ｔ
２３）、その補正された位相差がΦカ作範囲内であるか
否かを判定する（ステップ５Ｔ２４）。補正値が記憶さ
れていなければ、補正演算を行わず、算出された位相差
が動作範囲であるか否か判定する。

なお、上記実施例では、位相差値＋　ｃｖ−ｃ　ｒが所
定値を越えている場合、補正値を記憶しておき、通常の
動作で補正演算を行うようにしているか、位相差値が所
定値を越えている場合に、警報を発生するようにしても
よい。

（へ）発明の効果 この発明によれば、試験時に試験信号発生回路からパル
ス頓信号を出力して、電圧用と電流用の第１と第２の位
相検出回路に入力し、それぞれの第１と第２の位相検出
回路のパルス幅信号の変化を検出し、各々の位相検出回
路に入力されるパルス変化時点から出力パルスの変化時
点までの期間を算出し、さらに両者の期間の差値を算出
し、差値が所定値以上であるか否かにより、位相検出回
路の正否を判定できるものであるから、位相検出回路が
劣化した場合に、それを知ることができるので、これに
対する処置を取ることができる。また前記差イ直を補正
値として使用し補正演算すれば回路劣化等の影響による
動作精度が低下するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例開閉器制御装置の位相検
出回路の診断処理ルーチンを示すフロー図、第２図は、
同開閉器制御装置の監視時の位相差算出処理ルーチンを
示す図、第３図は、この発明が実施されるＳＯＧ型の開
閉器制御装置のブロック図、第４図は、同開閉器制御装
置の位相検出回路の診断処理動作を説明するための波形
図、第５図は、同開閉器制御動作の位相差の動作範囲を
示す図である。 １：電源系統、　　　　２：零相電流検出器、３：零相
電圧検出器、４：ＣＰＵ、 ９：試験信号発生回路、 ２７・３７：位相パルス回路。 特許出廓人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）三相母線の零相電流を検出する零相電流検出器と
   、この零相電流検出器よりの信号を受けて信号処理する
   第１の信号処理回路と、前記三相母線の零相電圧を検出
   する零相電圧検出器と、この零相電圧検出器よりの信号
   を受けて信号処理する第２の信号処理回路と、前記検出
   された零相電流の位相を検出する第１の位相検出回路と
   、前記検出された零相電圧の位相を検出する第２の位相
   検出回路と、零相電流と零相電圧の位相差を算出する位
   相差算出手段と、前記第１の信号処理回路及び第２の信
   号処理回路及び位相差算出手段の出力がそれぞれ予め整
   定される整定値を越えたか否かを判別する手段と、この
   判別手段による判別結果がいずれも整定値以上であると
   の判別出力に応じて前記母線の開閉器を遮断させる手段
   とを含む開閉器制御装置において、 試験時に、前記第１の位相検出回路あるいは前記第２の
   位相検出回路に所定周期のパルス幅信号を試験信号とし
   て出力する試験信号発生回路と、前記第１の位相検出回
   路あるいは前記第２の位相検出回路から出力される前記
   パルス幅信号の変化を検出するパルス変化時点検出手段
   と、前記パルス幅信号の変化時点から前記位相検出回路
   より出力されるパルス幅信号の変化時点までの期間を算
   出する手段と、前記第１と第２の位相検出回路における
   前記期間の差を算出する手段と、この差値が所定値以下
   であるか否かにより、位相検出回路の正否を診断する診
   断手段とを備えたことを特徴とする開閉器制御装置。