JPH02285919A - ディジタルリレー装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は一般にディジタルリレー装置に関し、特に例え
ば、電力系統の電圧・電流を、適当な周期でサンプリン
グし、量子化されたディジタル量に変換し、これを予め
用意されたプログラムで計算処理して、系統事故の有無
を判断する複数のディジタルリレーを具備したディジタ
ルリレー装置に関する。

（従来の技術） 第４図は、上述した複数のディジタルリレーを具備した
従来のディジタルリレー装置の全体的な構成図である。

第４図において、電源設備１は、遮断器５が接続されて
いる配電線２１、母線２２及び遮断器６が接続されてい
る配電線２３を通して負荷（図示しない）に対して所定
の電力を供給するものである。電源設備１と遮断器５と
の間の配電線２１には、計器用変流器ＣＴ２が配設され
ており、この計器用変流器ＣＴ２は、配電線２１を流れ
る電流を測定してディジタルリレー７に出力するように
なっている。母線２２には計器用変圧器ＰＴ４が接続さ
れており、この計器用変圧器ＰＴ４は、母線２２側の電
圧を測定して前記ディジタルリレー７及びディジタルリ
レー８に出力するようになっている。更に、配電線２３
の遮断器６が接続されている部位よりも負荷寄りの部位
には、計器用変流器ＣＴ３が配設されており、この計器
用変流器ＣＴ３は、配電線２３を流れる電流を測定して
ディジタルリレー８に出力するようになっている。前記
遮断器５の開／閉動作は、ディジタルリレー７によって
、又前記遮断器６の開／閉動作は、ディジタルリレー８
によって夫々制御されるようになっている。

第５図は、上述したディジタルリレー７．８の内部構成
（即ち、機能構成）を示したブロック図である。ディジ
タルリレー７及びディジタルリレー８は、互いの構成が
同一であるので、以下説明の都合上、ディジタルリレー
７について詳述することとする。第５図において、アナ
ログ・ディジタル変換器（以下、「Ａ／Ｄ変換器」とい
う）９は、計器用変流器ＣＴ２の二次側、計器用変圧器
ＰＴ４の二次側より夫々入力される電流測定値ｉ、電圧
測定値Ｖ等のアナログ量をディジタル量に変換して演算
装置１０の入力データ検出部１０ｂに出力する。

補助リレーＡ１補助リレーＢ、補助リレーＣは、ディジ
タルリレー７の１１０部を構成している。

補助リレーＡは、トリップ信号を外部（即ち、遮断器５
側）へと出力するために設けられているもので、演算装
置１０のトリップ処理部１０ｃからの出力信号又は演算
装置１０の点検処理部１０ｄからの出力信号によって閉
成動作して、外部に対しく即ち、遮断器５に対し）トリ
ップ出力するようになっている。又、補助リレーＡは、
前記トリップ処理部１０ｃからの出力信号又は点検処理
部１０ｄからの出力信号によって開成動作したときに点
検処理部１０ｄに所定の信号を出力するようになってい
る。

補助リレーＢは、トリップロック信号を外部へと出力す
るために設けられているもので、前記点検処理部１０ｄ
からの出力信号によって開成動作して、外部に対しく即
ち、遮断器５に対し）トリップ信号を出力するようにな
っている。

補助リレーＣは、閉成することにより、前記点検処理部
１０ｄにより補助リレーＢを介して外部にトリップロッ
ク信号が出力され、このトリップロック信号によって生
成されたトリップロック出力のアンサーバック信号を、
前記点検処理部１０ｄに出力するようになっている。

演算装置１０は、前記入力データ検出部１０ｂを始め、
整定値データ保持部１０ａ、）リップ処理部１０ｃ及び
点検処理部１０ｄを有している。

整定値データ保持部１０ａは、動作値として所定の整定
値データを予め保持している。入力データ検出部１０ｂ
は、整定値データ保持部１０ａによって保持されている
整定値データ（即ち、ディジタルリレーの運用に際して
選定された適正値データ）と、Ａ／Ｄ変換器９から出力
された電流測定値データ、電圧測定値データとを比較し
、該比較の結果に応じてトリップ処理部１０Ｃ１点検処
理部１０ｄに所定の信号を出力するようになっている。

即ち、前記Ａ／Ｄ変換器９を介して与えられる入力デー
タが、前記整定値データよりも大きく、電力系統に事故
が発生したと判断したときには、点検処理部１０ｄから
の出力により点検処理部１０ｄがディジタルリレー７に
関する一連の自動点検処理動作を実行中でないことを確
認した後点検処理部１０ｄにロック信号（点検処理動作
禁止の信号）を出力するとともに、トリップ処理部１０
ｃに対してはトリップ処理指令信号を出力する。点検処
理部１０ｄは、ディジタルリレー７（或いはディジタル
リレー８）によるディジタルリレー自身の保守、自動点
検処理動作を容易にするために演算装置１０内に設けら
れているもので、点検起動タイマ１１から出力される動
作指令信号により最も重要な前記１１０部の自動点検を
一定周期（例えば、１日に１回）毎に実行する。点検処
理部１０ｄによる前記１１０部の自動点検は、前記入力
データ検出部１０ｂが、Ａ／Ｄ変換器９からの出力デー
タが整定値データ保持部１０ａによって保持されている
整定値データよりも小さい（即ち、電力系統において事
故が発生していない）ことを確認した後に、点検起動タ
イマ１１から出力される動作指令信号により開始される
ようになっている。点検処理部１０ｄによる上記１１０
部を始めとする各部の自動点検は、まず、トリップ処理
部１０ｃによる一連のトリップ処理動作を規制すべくト
リップ処理部１０ｃに対してロック信号を出力し、次い
で補助リレーＢ、　　Ｃを開成状態として外部（即ち、
遮断器５）に遮断器トリップロック信号を出力するとと
もに、この遮断器トリップロック信号の出力に起因して
外部（即ち、遮断器５）から与えられるトリップロック
出力アンサーバック信号を入力し、更に補助リレーＡを
開成状態として点検時の遮断器トリップ信号を遮断器５
に対して出力することによって行なわれる。

トリップ処理部１０ｃは、入力データ検出部１０ｂによ
って制御されて補助リレーＡを開成状態とするとともに
、補助リレーＡを介して外部に遮断器トリップ信号を出
力するようになっている。

次に、第５図にて図示した構成の動作について、主に第
６図にて図示するフローチャートを併用しながら説明す
る。

Ａ／Ｄ変換器９から、前述した電流測定値データ、電圧
測定値データが出力されると、人力データ検出部１０ｂ
は前記データを読込んで（ステップ１０１）、この読込
んだデータと整定値データ保持部１０ａに保持されてい
る整定値データとを比較演算し、前記読込んだデータと
整定値データとのいずれが大きいか判断する（ステップ
１０２）。ステップ１０２において、整定値データの方
が大きいと判断すると、点検起動タイマ１１がＯＮ状態
となり、点検起動タイマ１１から動作指令信号が出力さ
れたことを点検処理部１０ｄからの出力によって確認し
たときには（ステップ１０３）、点検処理部１０ｄをし
てトリップ処理部１０ｃにより遮断器トリップ信号の出
力をロックせしめるべくトリップ処理部１０ｃにロック
信号を出力せしめるとともに補助リレーＢを介して外部
に遮断器５のトリップをロックするためのトリップロッ
ク信号を出力させる（ステップ１０４）。ステップ１０
４において点検処理部１０ｄからトリップロック信号を
出力させると、このトリップロック信号の出力に起因す
るトリップロック出力のアンサーバック信号が補助リレ
ーＣを介して与えられていることを点検処理部１０ｄか
らの出力により確認しくステップ１０５）、点検処理部
１０ｄが点検動作を行なっているときに出力することに
なっている点検時の遮断器トリップ信号を補助リレーＡ
を介して外部に出力させる（ステップ１０６）。ステッ
プ１０６にて点検処理部１０ｄから出力させた点検時の
遮断器トリップ信号に起因するトリップ出力のアンサー
バック信号が、補助リレーＣを介して与えられているこ
とを点検処理部１０ｄからの出力により確認すると点検
処理部１０ｄをして補助リレーをリセット状態（即ち、
開成状態）にせしめる（ステップ１０７）。点検処理部
１０ｄが予め設定されている時間Ｔが経過したことを、
例えば、前記点検起動タイマ１１から出力される信号に
よって確認し、この確認結果を入力データ検出部１０ｂ
ｌＺｆｆｌ力すると（ステップ１０８）、点検処理部１
０ｄを制御してステップ１０４にて補助リレーＢを介し
て外部に出力していたトリップロック信号をリセットさ
せる（ステップ１０９）。即ち、前記点検処理部１０ｄ
によるステップ１０４〜ステツプ１０９に到る一連の点
検処理動作が終了することとなる。ここで、ステップ１
０８にて示した時間Ｔは、ステップ１０６において出力
した遮断器５へのトリップ信号の出力タイミングと、ス
テップ１０９におけるステップ１０４にて出力したトリ
ップロック信号のリセットのタイミングとがラップしな
いようにするためのもので、前記両信号の出力タイミン
グのラップによる遮断器５のミストリップを防止するた
めに設定されている。

一方、ステップ１０２において、入力データの方が整定
値データよりも大きいと判断したときには、ステップ１
１０に移行する。入力データ検出部１０ｂは、点検処理
部１０ｄが前述したステップ１０４〜ステツプ１０９に
て示す一連の点検処理動作を実行中であるか否かを点検
処理部１０ｄからの出力信号によって判断しくステップ
１１０）、点検処理部１０ｄが点検処理動作を実行して
いないと判断したときには、ステップ１１３に移行する
。即ち、トリップ処理部１０ｃに出力することによって
、トリップ処理部１０ｃをして一連のトリップ処理動作
（即ち、補助リレーＡを閉成することによって、遮断器
５にトリップ信号を出力して遮断器５をトリップ状態と
する）を行なわしめる（ステップ１１３、ステップ１１
４）。

ステップ１１０において、点検処理部１０ｄが前記一連
の点検処理動作を実行中であると認識すると、点検処理
部１０ｄをしてそのまま点検処理動作を実行させ（ステ
ップ１１１）、点検処理部１０ｄからの出力信号によっ
て前記点検処理動作が終了したことを確認したときには
（ステップ１１２）、ステップ１１３、ステップ１１４
にて示した処理動作に移行することとなる。

以上説明した内容から明らかなように、第４図、第５図
にて図示したディジタルリレー７（或いはディジタルリ
レー８）は、電力系統に多様な事故が発生したときのト
リップ処理と、点検起動タイマ１１によるディジタルリ
レー７（８）自身の点検処理との２つの機能を有してお
り、必要に応じて上記２種の処理が各々実行されている
。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上述したごとき構成のディジタルリレー７、
ディジタルリレー８を具備した従来のディジタルリレー
装置にあっては、ディジタルリレー７又はディジタルリ
レー８によるディジタルリレー自身の自動点検中に、例
えば、第４図の配電線２１の遮断器５と母線２２との間
のＦ点にて短絡事故が発生すると、この短絡事故に起因
して電源段Ｒ１より配電線２１に事故電流■が流れ、計
器用変流器ＣＴ２は、この事故電流Ｉにより前記短絡事
故を検知して事故電流ｉを出力し、又、計器用変圧器Ｐ
Ｔ４は、前記短絡事故を検知して事故電圧Ｖを出力する
。上記事故電流ｉは、ディジタルリレー７に入力され、
又、上記事故電圧Ｖは、ディジタルリレー７及びディジ
タルリレー８に人力される。

しかしながら、上記計器用変流器ＣＴ２からの事故電流
ｉの出力と上記計器用変圧器ＰＴ４からの事故電圧Ｖの
出力とによってディジタルリレー７又はディジタルリレ
ー８が前記Ｆ点での短絡事故を認識したとしても、前記
従来のディジタルリレー装置においては、第６図にて示
したフローチャートを参照して明らかなように、一連の
ディジタルリレー自身の自動点検処理の動作が終了しな
い限り遮断器５のトリップ処理が実行されないようにな
っている。そのため、遮断器５をトリップすることによ
って行なわれる電力系統の保護遮断が遅れることとなり
、最悪の場合には健全な上位系統の保護装置がトリップ
処理が必要な系統の保護装置よりも先に動作してしまい
、電力系統全体としての保護協調態勢が崩れ、電力系統
全体が停止してしまうおそれがあった。

従って本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目
的は、いずれかのディジタルリレーが自動点検動作を実
行しているときに、この自動点検動作実行中のディジタ
ルリレーの１７１Ｊ御対象たるＭＫ器が接続されている
系統の部位に何らかの事故が発生しても、待機状態にあ
るディジタルリレーが前記事故を検知して前記自動点検
動作中のディジタルリレーを瞬時にして電力系統の保護
動作に切り換え、事故を検知した時点で直ちに電力系統
の保護を行なうことが可能なディジタルリレー装置を提
供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明に係るディジタルリレ
ー装置は、電力系統の複数個所にそれぞれ設けられ、事
故検出時該当する個所に設けられた対応する遮断器にト
リップ指令を与えるディジタルリレーと、これらディジ
タルリレー毎に設けられ対応するディジタルリレーが事
故を検出していないことを条件に点検指令を生じ、かつ
対応する遮断器にトリップロック出力を与える点検処理
手段と、前記ディジタルリレー毎に設けられ、対応する
ディジタルリレーが事故を検出したことにより、近くに
位置する他のディジタルリレーへの点検中止出力を生じ
る点検中止出力手段と、各ディジタルリレー毎に設けら
れ他のディジタルリレーからの点検中止出力が入力され
ることにより、前記トリップロック出力をリセットする
トリップロックリセット手段とを備えた構成としたもの
である。

（作　用） 上述した構成において、電力系統の複数個所にそれぞれ
設けられたディジタルリレーは、事故検出時該当する個
所に設けられた対応する遮断器にトリップ指令を与え、
前記ディジタルリレー毎に設けられた点検処理手段は、
対応するディジタルリレーが事故を検出していないこと
を条件に点検指令を生せしめるとともに対応する遮断器
にトリップロック出力を与え、前記ディジタルリレー毎
に設けられた点検中止出力手段は、ディジタルリレーが
事故を検出したことにより近くに位置する他のディジタ
ルリレーへの点検中止出力を生ぜしめ、各ディジタルリ
レー毎に設けられたトリップロックリセット手段は、他
のディジタルリレーからの点検中止出力が入力されるこ
とにより、前記点検処理手段からのトリップロック出力
リセットをするものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

第１図は、本発明の一実施例に従うディジタルリレー装
置の全体的な構成図である。第１図にて図示した本発明
の一実施例に従うディジタルリレー装置の構成は、前記
第４図にて図示した従来技術に従うディジタルリレー装
置の構成に、史に２個のディジタルリレー点検中止接点
Ｄ　ａｌ、　Ｄ　ａ２を、ディジタルリレー７．８間に
接続することとした以外は、前記従来技術に従うディジ
タルリレー装置の構成と同一である。よって、第１図に
おいて前記第４図にて図示したものと同一物には、同一
符号を付してそれらの説明を省略する。

第２図は、前記第１図にて図示したディジタルリレー７
．８の内部構成（即ち、機能構成）を示したブロック図
である。第２図にて図示した本発明の一実施例に従うデ
ィジタルリレー装置が具備しているディジタルリレー７
．８の構成は、前記第５図にて図示した従来技術に従う
ディジタルリレー７．８の構成に、前記第１図にて図示
したディジタルリレー点検中止接点Ｄ　ａｌ、　Ｄ　ａ
２に対応する補助リレーＤ１補助リレーＥを１１０部に
配設することとした以外は、前記従来技術に従うディジ
タルリレー７．８の構成と同一である。よって、第２図
において、前記第５図にて図示したものと同一物には同
一符号を付してそれらの説明を省略する。なお、ディジ
タルリレー７及びディジタルリレー８は、互いの構成が
同一であるので、以下ディジタルリレー７についてのみ
説明し、ディジタルリレー８に関する説明は省略する。

第２図において、入力データ検出部１０ｂは、Ａ／Ｄ変
換器９から与えられる入力データと、整定値データ保持
部１０ａに保持されている整定値データとを比較演算し
、この比較演算の結果、入力データが整定値データより
も大きかったときに電力系統に事故が発生したものと判
断して、トリップ処理部１０ｃをして遮断器トリップ信
号を出力せしめるべくトリップ処理部１０ｃに指令出力
する。これとともに、入力データ検出部１０ｂは、他方
のディジタルリレー（即ち、ディジタルリレー８）の自
動点検動作を停止せしめるべく、前記補助リレーＤ１補
助リレーＤと連動するディジタルリレー点検中止接点　
Ｄａを閉成せしめ、補助リレーＤ１ディジタルリレー点
検中止接点Ｄａを介して自動点検中止指令信号を出力す
る。点検処理部１０ｄは、入力データ検出部１０ｂから
の出力によって制御される。点検処理部１０ｄは、入力
データ検出部１０ｂからの出力に基づいてディジタルリ
レー７の自動点検動作を行なっているときに、ディジタ
ルリレー点検中止接点Ｄａ２及びディジタルリレー点検
中止接点Ｄａ２と連動する補助リレーＥを介してディジ
タルリレー８側の人力データ検出部１０ｂから自動点検
中止指令信号が出力されたことを認識したときには、こ
の自動点検中止指令信号に基づいてディジタルリレー７
自身の自動点検を中止するようになっている。

次に、第２図にて図示した構成の動作について、主に第
３図にて図示するフローチャートを併用しながら説明す
る。第３図にて図示したフローチャートは、前記第６図
にて図示したフローチャートに自動点検処理動作実行中
でないディジタルリレー８から出力された自動点検中止
指令信号によって直ちに一連のトリップ処理が実行され
るステップが追加されたこと以外は、前記第６図にて図
示したフローチャートと同一である。よって、第３図に
おいて、前記第６図にて図示したものと同一ステップに
は同一符号を付してそれらの説明を省略する。

第３図において、入力データ検出部１０ｂが点検処理部
１０ｄからの出力に基づいて点検処理部１０ｄがディジ
タルリレー７の自動点検処理動作を実施していると判断
したときには（ステップ１１０）、ディジタルリレー８
の入力データ検出部１０ｂからディジタルリレー点検中
止接点Ｄａ２、補助リレーＥを介して自動点検中止指令
信号が出力されているか否かをチエツクする（ステップ
１１５）。ステップ１１５において、ディジタルリレー
８から自動点検中止指令信号が出力されていると判断す
ると、点検処理部１０ｄは、ディジタルリレー７側の入
力データ検出部１０ｂの制御下でこの自動点検中止指令
信号に基づいて、ステップ１０４〜ステツプ１０９に至
る一連の自動点検処理動作を中止しくステップ１１６）
、予め設定されている時間Ｔが経過したことを、例えば
、前記点検起動タイマ１１から出力される信号によって
確認すると（ステップ１１７）、ステップ１１８に移行
する。点検処理部１０ｄは、ディジタルリレー７側の入
力データ検出部１０ｂの制御下で、補助リレーＢを介し
て出力していた遮断器トリップロック信号の出力をリセ
ットしくステップ１１８）、次いでトリップ処理部１０
ｃを制御することにより開成状態となった補助リレーＡ
を介して遮断器トリップ信号を出力し、一連のトリップ
処理動作を実行することとなる（ステップ１１３、ステ
ップ１１４）。

以上説明した内容から明らかなように、本発明。

に従う一実施例によれば、第１図にて図示した電力系統
のＦ点にて短絡事故が発生すると、ディジタルリレー７
が自動点検処理動作を行なっている最中であっても、デ
ィジタルリレー８は計器用変圧器ＰＴ４を介して人力さ
れる事故電圧Ｖにより、前記電力系統のＦ点に発生した
短絡事故を検知してディジタルリレー７に対して自動点
検中止指令信号を出力し、この自動点検中止指令信号に
よってディジタルリレー７は直ちに前記自動点検処理動
作を中止するとともに直ちにトリップ処理を実行するこ
ととしたので、一方のディジタルリレー７が自動点検処
理動作を行なっているときに、前記Ｆ点に短絡事故が発
生した場合には他方のディジタルリレー８によって前記
一方のディジタルリレーの自動点検処理動作が中止せし
められ、瞬時にして前記一方のディジタルリレー７によ
る遮断器らに対するトリップ出力が可能となった。

なお、本実施例において、ディジタルリレー７゜８が具
備する演算装置１０は、整定値データ保持部１０ａを始
め、人力データ検出部１０ｂ、トリップ処理部１０　ｃ
　ｓ点検処理部１０ｄを有しており、これら各部は、い
ずれもソフトウェアによって各々の機能が演算装置１０
内部に実現されるようになっているものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、電力系統の複数
個所にそれぞれ設けられたディジタルリレーは、事故検
出時該当する個所に設けられた対応する遮断器にトリッ
プ指令を与え、前記ディジタルリレー毎に設けられた点
検処理手段は、対応するディジタルリレーが事故を検出
していないことを条件に点検指令を生せしめるとともに
対応する遮断器にトリップロック出力を与え、前記ディ
ジタルリレー毎に設けられた点検中止出力手段は、ディ
ジタルリレーが事故を検出したことにより近くに位置す
る他のディジタルリレーへの点検中止出力を生ぜしめ、
各ディジタルリレー毎に設けられたトリップロックリセ
ット手段は、他のディジタルリレーからの点検中止出力
が入力されることにより、前記点検処理手段からのトリ
ップロック出力をリセットすることとしたので、いずれ
かのディジタルリレーが自動点検動作を実行していると
きに、この自動点検動作実行中のディジタルリレーの制
御対象たる遮断器が接続されている系統の部位に何らか
の事故が発生しても、待機状態にあるディジタルリレー
が前記事故を検知して前記自動点検動作中のディジタル
リレーを瞬時にして電力系統の保護動作に切り換えるこ
とが可能となり、事故を検知した時点で直ちに電力系統
の保護が行なえるようになった。

１図にて図示したディジタルリレーの内部構成を示した
ブロック図、第３図は、前記第２図にて図示した構成の
動作を示すフローチャート、第４図は、従来技術に従う
ディジタルリレー装置の全体的な構成図、第５図は、前
記第４図にて図示したディジタルリレーの内部構成を示
したブロック図、第６図は、前記第５図にて図示した構
成の動作を示すフローチャートである。

１・・・電源設備、２，３・・・計器用変流器、４・・
・計器用変圧器、５．６・・・遮断器、７．８・・・デ
ィジタルリレー、１０・・・演算装置、１０ｂ・・・入
力データ検出部、２１．２３・・・配電線、２２・・・
母線、Ｄ　ａｌ。

Ｄａ２・・・ディジタルリレー点検中止出力接点。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電力系統の複数個所にそれぞれ設けられ、事故検出時該
   当する個所に設けられた対応する遮断器にトリップ指令
   を与えるディジタルリレーと、これらディジタルリレー
   毎に設けられ対応するディジタルリレーが事故を検出し
   ていないことを条件に点検指令を生じ、かつ対応する遮
   断器にトリップロック出力を与える点検処理手段と、前
   記ディジタルリレー毎に設けられ、対応するディジタル
   リレーが事故を検出したことにより、近くに位置する他
   のディジタルリレーへの点検中止出力を生じる点検中止
   出力手段と、 各ディジタルリレー毎に設けられ他のディジタルリレー
   からの点検中止出力が入力されることにより、前記トリ
   ップロック出力をリセットするトリップロックリセット
   手段と、 を備えたことを特徴とするディジタルリレー装置。