JPH09117052A - コンデンサ調相設備用保護リレー - Google Patents
コンデンサ調相設備用保護リレーInfo
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- JPH09117052A JPH09117052A JP27016695A JP27016695A JPH09117052A JP H09117052 A JPH09117052 A JP H09117052A JP 27016695 A JP27016695 A JP 27016695A JP 27016695 A JP27016695 A JP 27016695A JP H09117052 A JPH09117052 A JP H09117052A
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】設備の運用初期時（健全時）に母線の各相
に接続された各コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 の端子電圧
を検出し、検出された各コンデンサＣ1 ，Ｃ2，Ｃ3 の
端子電圧を総和した値を抽出し、その抽出された各コン
デンサＣ1 ，Ｃ 2 ，Ｃ3 の端子電圧を総和した値をオフ
セット値として記憶する。設備の運用時には、各コンデ
ンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 の端子電圧を総和した値から、記
憶されたオフセット値を差し引いた値が整定値を超えた
か否かを判定し、整定値を超えたときに遮断指令を出力
する。 【効果】コンデンサの故障に対して確実に動作すること
ができ、リレーの信頼性を高めることができると共に、
好適な整定値を設定することにより１素子のコンデンサ
故障を検出することができる。
に接続された各コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 の端子電圧
を検出し、検出された各コンデンサＣ1 ，Ｃ2，Ｃ3 の
端子電圧を総和した値を抽出し、その抽出された各コン
デンサＣ1 ，Ｃ 2 ，Ｃ3 の端子電圧を総和した値をオフ
セット値として記憶する。設備の運用時には、各コンデ
ンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 の端子電圧を総和した値から、記
憶されたオフセット値を差し引いた値が整定値を超えた
か否かを判定し、整定値を超えたときに遮断指令を出力
する。 【効果】コンデンサの故障に対して確実に動作すること
ができ、リレーの信頼性を高めることができると共に、
好適な整定値を設定することにより１素子のコンデンサ
故障を検出することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンデンサ調相設
備に備えられたコンデンサの素子故障を検出するコンデ
ンサ調相設備用保護リレーに関するものである。
備に備えられたコンデンサの素子故障を検出するコンデ
ンサ調相設備用保護リレーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高圧回路に適用される電力用コンデンサ
設備の保護方式として、保護リレーを用いた方式が一般
的に使用されている。図４は、保護リレーが用いられた
電力用コンデンサ設備の保護方式の一例を示した接続図
である。同図によると、母線Ｌに遮断器ＣＢが接続さ
れ、母線Ｌのａ相，ｂ相，ｃ相の各相にコンデンサ
Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 （コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 は、実
際には多数のコンデンサが直並列回路を構成している。
以下、コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 を総称するときは
「コンデンサＣ」という。）、リアクトルＳＲ1 ，ＳＲ
2 ，ＳＲ3 が接続されている。
設備の保護方式として、保護リレーを用いた方式が一般
的に使用されている。図４は、保護リレーが用いられた
電力用コンデンサ設備の保護方式の一例を示した接続図
である。同図によると、母線Ｌに遮断器ＣＢが接続さ
れ、母線Ｌのａ相，ｂ相，ｃ相の各相にコンデンサ
Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 （コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 は、実
際には多数のコンデンサが直並列回路を構成している。
以下、コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 を総称するときは
「コンデンサＣ」という。）、リアクトルＳＲ1 ，ＳＲ
2 ，ＳＲ3 が接続されている。
【０００３】コンデンサＣには、放電コイルＤＣ1 ，Ｄ
Ｃ2 ，ＤＣ3 （以下、総称するときは「放電コイルＤ
Ｃ」という。）がそれぞれ並列に接続され、各放電コイ
ルＤＣの２次巻線が直列に接続されて、ブロークンデル
タ結線を形成し、保護リレー１１につながれている。こ
の接続により、放電コイルＤＣの２次巻線を利用して検
出される各コンデンサＣの端子電圧の総和（ベクトル
和）が保護リレー１１に供給される。
Ｃ2 ，ＤＣ3 （以下、総称するときは「放電コイルＤ
Ｃ」という。）がそれぞれ並列に接続され、各放電コイ
ルＤＣの２次巻線が直列に接続されて、ブロークンデル
タ結線を形成し、保護リレー１１につながれている。こ
の接続により、放電コイルＤＣの２次巻線を利用して検
出される各コンデンサＣの端子電圧の総和（ベクトル
和）が保護リレー１１に供給される。
【０００４】保護リレー１１に供給される、各コンデン
サＣの端子電圧の総和は、通常、系統電圧が平衡状態で
あるため、正常時では０Ｖである。しかし、いずれかの
コンデンサに容量変化、短絡または開放等の異常が発生
すれば、そのコンデンサの端子電圧が変化する。したが
って、そのコンデンサが接続された相の相電圧が変化し
零相電圧が発生する。保護リレー１１では、この端子電
圧の変化分を検出することによりコンデンサの故障を検
出している。
サＣの端子電圧の総和は、通常、系統電圧が平衡状態で
あるため、正常時では０Ｖである。しかし、いずれかの
コンデンサに容量変化、短絡または開放等の異常が発生
すれば、そのコンデンサの端子電圧が変化する。したが
って、そのコンデンサが接続された相の相電圧が変化し
零相電圧が発生する。保護リレー１１では、この端子電
圧の変化分を検出することによりコンデンサの故障を検
出している。
【０００５】保護リレー１１は、各放電コイルＤＣの２
次側から供給される各コンデンサＣの端子電圧の総和を
所定レベルの電圧信号に変換する補助トランスＰＴ、補
助トランスＰＴで変換された電圧信号を所定電気角（た
とえば３０度）ごとにサンプリングするサンプルホール
ド回路１２、アナログ信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器１３、コンデンサＣの端子電圧の総和の、
たとえば２乗平均値（実効値）が予め設定された整定値
を超えたか否かを判定するＣＰＵ１４、コンデンサＣの
端子電圧を総和した実効値が予め設定された整定値を超
える場合、遮断器ＣＢにトリップ出力する補助リレー１
５等を備えている。
次側から供給される各コンデンサＣの端子電圧の総和を
所定レベルの電圧信号に変換する補助トランスＰＴ、補
助トランスＰＴで変換された電圧信号を所定電気角（た
とえば３０度）ごとにサンプリングするサンプルホール
ド回路１２、アナログ信号をディジタル信号に変換する
Ａ／Ｄ変換器１３、コンデンサＣの端子電圧の総和の、
たとえば２乗平均値（実効値）が予め設定された整定値
を超えたか否かを判定するＣＰＵ１４、コンデンサＣの
端子電圧を総和した実効値が予め設定された整定値を超
える場合、遮断器ＣＢにトリップ出力する補助リレー１
５等を備えている。
【０００６】上記の構成により、各コンデンサＣの端子
電圧を総和し、その実効値が予め設定された整定値を超
えるか否かの判定処理を行うことによって、保護リレー
１１によるコンデンサ素子の故障の検出を行うことがで
きる。
電圧を総和し、その実効値が予め設定された整定値を超
えるか否かの判定処理を行うことによって、保護リレー
１１によるコンデンサ素子の故障の検出を行うことがで
きる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、保護リレー
１１に供給される、コンデンサＣの端子電圧の総和は、
通常、系統電圧が平衡状態であるため正常時では０Ｖで
ある。しかし、コンデンサＣの容量のばらつき、放電コ
イルＤＣの電圧変換における誤差、各機器間ケーブルの
インピーダンス等により、コンデンサ素子が故障をして
なくても、誤差電圧が現れる。この初期の誤差電圧は保
護リレー１１に入力されるコンデンサＣの端子電圧の総
和に含まれている。そのため、単にコンデンサＣの端子
電圧を総和した実効値と整定値とを比較してコンデンサ
の故障を検出しているだけでは、場合によっては、コン
デンサＣ自体には故障がないのにもかかわらず、誤差電
圧によって保護リレー１１はコンデンサ故障の検出の誤
判定をしてしまい、遮断器ＣＢをトリップしてしまう可
能性がある。
１１に供給される、コンデンサＣの端子電圧の総和は、
通常、系統電圧が平衡状態であるため正常時では０Ｖで
ある。しかし、コンデンサＣの容量のばらつき、放電コ
イルＤＣの電圧変換における誤差、各機器間ケーブルの
インピーダンス等により、コンデンサ素子が故障をして
なくても、誤差電圧が現れる。この初期の誤差電圧は保
護リレー１１に入力されるコンデンサＣの端子電圧の総
和に含まれている。そのため、単にコンデンサＣの端子
電圧を総和した実効値と整定値とを比較してコンデンサ
の故障を検出しているだけでは、場合によっては、コン
デンサＣ自体には故障がないのにもかかわらず、誤差電
圧によって保護リレー１１はコンデンサ故障の検出の誤
判定をしてしまい、遮断器ＣＢをトリップしてしまう可
能性がある。
【０００８】また、１素子のコンデンサ故障（たとえば
短絡）で発生する電圧値の変動は、相対的に小さく、１
素子のコンデンサ故障を検出するためには、整定値を低
く設定する必要がある。しかし、この整定値を低く設定
しすぎると、上述した誤差電圧が整定値を上回り、コン
デンサ故障の検出の誤判定をしてしまう場合がある。し
たがって、整定値は誤差電圧をある程度考慮して高めに
設定しなければならず、そのため整定値は１素子のコン
デンサ故障で発生する電圧値を上回ってしまい、１素子
のコンデンサ故障を検出できないのが現状であった。し
たがって、場合によってはコンデンサの１素子故障をお
こしたまま、設備を運用していることがあった。
短絡）で発生する電圧値の変動は、相対的に小さく、１
素子のコンデンサ故障を検出するためには、整定値を低
く設定する必要がある。しかし、この整定値を低く設定
しすぎると、上述した誤差電圧が整定値を上回り、コン
デンサ故障の検出の誤判定をしてしまう場合がある。し
たがって、整定値は誤差電圧をある程度考慮して高めに
設定しなければならず、そのため整定値は１素子のコン
デンサ故障で発生する電圧値を上回ってしまい、１素子
のコンデンサ故障を検出できないのが現状であった。し
たがって、場合によってはコンデンサの１素子故障をお
こしたまま、設備を運用していることがあった。
【０００９】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、コンデンサの故障時にのみ遮断器ＣＢをト
リップさせることができると共に、１素子のコンデンサ
故障をも検出することのできる高感度のコンデンサ調相
設備用保護リレーを提供することである。
題を解決し、コンデンサの故障時にのみ遮断器ＣＢをト
リップさせることができると共に、１素子のコンデンサ
故障をも検出することのできる高感度のコンデンサ調相
設備用保護リレーを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの請求項１記載のコンデンサ調相設備用保護リレー
は、コンデンサ調相設備に設置され、母線の各相に接続
されたコンデンサの端子電圧を検出し、検出された各コ
ンデンサの端子電圧を総和した値が整定値を超えたか否
かを判定する判定手段を備えることにより、コンデンサ
の素子故障を検出するコンデンサ調相設備用保護リレー
において、健全時の各コンデンサの端子電圧を総和した
値を抽出し、抽出された各コンデンサの端子電圧を総和
した値をオフセット値として記憶する記憶手段を有し、
前記判定手段は、各コンデンサの端子電圧を総和した値
から前記記憶手段によって記憶された前記オフセット値
を差し引いた値に基づいた判定演算することを特徴とす
るものである。
めの請求項１記載のコンデンサ調相設備用保護リレー
は、コンデンサ調相設備に設置され、母線の各相に接続
されたコンデンサの端子電圧を検出し、検出された各コ
ンデンサの端子電圧を総和した値が整定値を超えたか否
かを判定する判定手段を備えることにより、コンデンサ
の素子故障を検出するコンデンサ調相設備用保護リレー
において、健全時の各コンデンサの端子電圧を総和した
値を抽出し、抽出された各コンデンサの端子電圧を総和
した値をオフセット値として記憶する記憶手段を有し、
前記判定手段は、各コンデンサの端子電圧を総和した値
から前記記憶手段によって記憶された前記オフセット値
を差し引いた値に基づいた判定演算することを特徴とす
るものである。
【００１１】前記の構成によれば、設備の運用初期時
（健全時）に母線の各相に接続された各コンデンサの端
子電圧を検出し、検出された各コンデンサの端子電圧を
総和した値を抽出し、その抽出された各コンデンサの端
子電圧を総和した値をオフセット値として記憶する。設
備の運用時には、各コンデンサの端子電圧を総和した値
から、前記記憶手段によって記憶されたオフセット値を
差し引いた値が整定値を超えたか否かを判定し、整定値
を超えたときに遮断指令を出力する。
（健全時）に母線の各相に接続された各コンデンサの端
子電圧を検出し、検出された各コンデンサの端子電圧を
総和した値を抽出し、その抽出された各コンデンサの端
子電圧を総和した値をオフセット値として記憶する。設
備の運用時には、各コンデンサの端子電圧を総和した値
から、前記記憶手段によって記憶されたオフセット値を
差し引いた値が整定値を超えたか否かを判定し、整定値
を超えたときに遮断指令を出力する。
【００１２】設備の運用初期時に求められたオフセット
値は、コンデンサＣの容量のばらつき等によって生じる
誤差電圧である。よって、各コンデンサの端子電圧を総
和した値から前記記憶されたオフセット値を差し引くの
で、誤差電圧を打ち消すことができる。そのため、誤差
電圧が打ち消された各コンデンサの端子電圧を総和した
値と整定値とを比較してコンデンサの故障を検出するの
で、コンデンサの故障に対して確実に動作することがで
きる。
値は、コンデンサＣの容量のばらつき等によって生じる
誤差電圧である。よって、各コンデンサの端子電圧を総
和した値から前記記憶されたオフセット値を差し引くの
で、誤差電圧を打ち消すことができる。そのため、誤差
電圧が打ち消された各コンデンサの端子電圧を総和した
値と整定値とを比較してコンデンサの故障を検出するの
で、コンデンサの故障に対して確実に動作することがで
きる。
【００１３】また、請求項２にかかるコンデンサ調相設
備用保護リレーは、請求項１記載のコンデンサ調相設備
用保護リレーにおいて、前記記憶手段が、健全時の各コ
ンデンサの端子電圧を総和した値を基本周波数の周期に
基づいた連続または断続するｎ（ｎ＝２，３，…）周期
において抽出し、抽出された各コンデンサの端子電圧を
総和した値をｎ周期分加算してｎで割ることにより平均
を求め、その平均値をオフセット値として記憶すること
を特徴とするものである。
備用保護リレーは、請求項１記載のコンデンサ調相設備
用保護リレーにおいて、前記記憶手段が、健全時の各コ
ンデンサの端子電圧を総和した値を基本周波数の周期に
基づいた連続または断続するｎ（ｎ＝２，３，…）周期
において抽出し、抽出された各コンデンサの端子電圧を
総和した値をｎ周期分加算してｎで割ることにより平均
を求め、その平均値をオフセット値として記憶すること
を特徴とするものである。
【００１４】前記の構成によれば、健全時の各コンデン
サの端子電圧を総和した値を基本周波数の周期に基づい
た連続または断続するｎ周期において抽出し、ｎ周期に
おける各コンデンサの端子電圧を総和した値の平均を演
算により求めることができる。よって、より平均的な誤
差電圧を求めることができる。なお、前記各コンデンサ
の端子電圧を総和した値は、実効値、peak-to-peak値等
のいずれを採用してもよい。
サの端子電圧を総和した値を基本周波数の周期に基づい
た連続または断続するｎ周期において抽出し、ｎ周期に
おける各コンデンサの端子電圧を総和した値の平均を演
算により求めることができる。よって、より平均的な誤
差電圧を求めることができる。なお、前記各コンデンサ
の端子電圧を総和した値は、実効値、peak-to-peak値等
のいずれを採用してもよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を、
添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
一実施形態にかかる保護リレーが用いられた電力用コン
デンサ設備の接続図である。同図によると、母線Ｌに遮
断器ＣＢが接続され、母線Ｌのａ相，ｂ相，ｃ相の各相
にコンデンサＣ、リアクトルＳＲ1 ，ＳＲ2 ，ＳＲ3が
接続されている。
添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の
一実施形態にかかる保護リレーが用いられた電力用コン
デンサ設備の接続図である。同図によると、母線Ｌに遮
断器ＣＢが接続され、母線Ｌのａ相，ｂ相，ｃ相の各相
にコンデンサＣ、リアクトルＳＲ1 ，ＳＲ2 ，ＳＲ3が
接続されている。
【００１６】コンデンサＣには、放電コイルＤＣがそれ
ぞれ並列に接続され、各放電コイルＤＣの２次巻線が直
列に接続されて、ブロークンデルタ結線を形成し、保護
リレー１につながれている。この接続により、放電コイ
ルＤＣの２次巻線を利用して検出される各コンデンサＣ
の端子電圧Ｖa ，Ｖb ，Ｖc （ただし、Ｖは振幅と位相
とを含む意味の記号を示し、以下同様とする。）の総和
が保護リレー１に供給される。
ぞれ並列に接続され、各放電コイルＤＣの２次巻線が直
列に接続されて、ブロークンデルタ結線を形成し、保護
リレー１につながれている。この接続により、放電コイ
ルＤＣの２次巻線を利用して検出される各コンデンサＣ
の端子電圧Ｖa ，Ｖb ，Ｖc （ただし、Ｖは振幅と位相
とを含む意味の記号を示し、以下同様とする。）の総和
が保護リレー１に供給される。
【００１７】保護リレー１は、各放電コイルＤＣの２次
側から供給される各コンデンサＣの端子電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc の総和を所定レベルの電圧信号に変換する補
助トランスＰＴ、補助トランスＰＴで変換された電圧信
号を所定電気角（たとえば３０度）ごとにサンプリング
するサンプルホールド回路２、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３、設備の運用初期時に
おける各コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値の平
均を求め、この平均値（オフセット値に相当）と設備の
運用時における各コンデンサＣの端子電圧を総和した実
効値との差が予め設定された整定値を超えるか否かを判
定するＣＰＵ４、ＣＰＵ４で取得した平均値をオフセッ
ト値として記憶する不揮発性メモリ６、前記平均値と設
備の運用時における各コンデンサＣの端子電圧を総和し
た実効値との差が予め設定された整定値を超える場合、
遮断器ＣＢにトリップ出力する補助リレー５等を備えて
いる。
側から供給される各コンデンサＣの端子電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc の総和を所定レベルの電圧信号に変換する補
助トランスＰＴ、補助トランスＰＴで変換された電圧信
号を所定電気角（たとえば３０度）ごとにサンプリング
するサンプルホールド回路２、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器３、設備の運用初期時に
おける各コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値の平
均を求め、この平均値（オフセット値に相当）と設備の
運用時における各コンデンサＣの端子電圧を総和した実
効値との差が予め設定された整定値を超えるか否かを判
定するＣＰＵ４、ＣＰＵ４で取得した平均値をオフセッ
ト値として記憶する不揮発性メモリ６、前記平均値と設
備の運用時における各コンデンサＣの端子電圧を総和し
た実効値との差が予め設定された整定値を超える場合、
遮断器ＣＢにトリップ出力する補助リレー５等を備えて
いる。
【００１８】なお、前記ＣＰＵ４は、同じく請求項１ま
たは２に記載の判定手段として、また、前記不揮発性メ
モリ６は、同じく請求項１または２に記載の記憶手段と
して、それぞれ機能するものである。次に、上記の構成
により、各コンデンサＣの端子電圧に基づいて、コンデ
ンサ素子の故障を検出する動作手順について説明する。
本実施形態では、まず、設備の運用初期時にコンデンサ
の容量のばらつき等により生じる運用初期の誤差電圧を
取得する。
たは２に記載の判定手段として、また、前記不揮発性メ
モリ６は、同じく請求項１または２に記載の記憶手段と
して、それぞれ機能するものである。次に、上記の構成
により、各コンデンサＣの端子電圧に基づいて、コンデ
ンサ素子の故障を検出する動作手順について説明する。
本実施形態では、まず、設備の運用初期時にコンデンサ
の容量のばらつき等により生じる運用初期の誤差電圧を
取得する。
【００１９】詳細に説明すると、各コンデンサＣの端子
電圧Ｖa ，Ｖb ，Ｖc の総和は、各放電コイルＤＣの２
次側から保護リレー１に入力され、補助トランスＰＴで
電圧変換される。各コンデンサＣの端子電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc の総和の大きさを式で表すと、 ｜Ｖa ＋Ｖb ＋Ｖc ｜ となる。
電圧Ｖa ，Ｖb ，Ｖc の総和は、各放電コイルＤＣの２
次側から保護リレー１に入力され、補助トランスＰＴで
電圧変換される。各コンデンサＣの端子電圧Ｖa ，
Ｖb ，Ｖc の総和の大きさを式で表すと、 ｜Ｖa ＋Ｖb ＋Ｖc ｜ となる。
【００２０】サンプルホールド回路２では、補助トラン
スＰＴで変換された電圧信号が所定電気角ごとにサンプ
リングされる。所定電気角をたとえば３０度とすると、
基本周波数の周期においては１２点のサンプルデータが
取得できる。Ａ／Ｄ変換器３では、サンプルホールド回
路２でサンプリングされ一定時間ホールドされた電圧信
号をディジタル信号に変換する。ディジタル信号に変換
された電圧信号はＣＰＵ４に供給され、ＣＰＵ４におい
て各コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値が取得さ
れる。
スＰＴで変換された電圧信号が所定電気角ごとにサンプ
リングされる。所定電気角をたとえば３０度とすると、
基本周波数の周期においては１２点のサンプルデータが
取得できる。Ａ／Ｄ変換器３では、サンプルホールド回
路２でサンプリングされ一定時間ホールドされた電圧信
号をディジタル信号に変換する。ディジタル信号に変換
された電圧信号はＣＰＵ４に供給され、ＣＰＵ４におい
て各コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値が取得さ
れる。
【００２１】ＣＰＵ４では、設備の運用初期時にコンデ
ンサＣの容量のばらつき、放電コイルＤＣの電圧変換に
おける誤差、各機器間ケーブルのインピーダンス等で生
じる誤差電圧を求めるために、各コンデンサＣの端子電
圧を総和した実効値の平均を求める。具体的には、各コ
ンデンサＣの端子電圧を総和した実効値を任意のタイミ
ングでｎ（ｎ＝２，３，…）周期分抽出する。抽出する
タイミングは基本周波数の周期に基づく連続したｎ周期
にわたって実効値を抽出してもよいし、あるいは、時間
をあけて断続したｎ周期において実効値を抽出してもよ
い。そして、抽出されたｎ周期における各周期の実効値
を総和し、ｎで割ることによりｎ周期における実効値の
平均を求める。
ンサＣの容量のばらつき、放電コイルＤＣの電圧変換に
おける誤差、各機器間ケーブルのインピーダンス等で生
じる誤差電圧を求めるために、各コンデンサＣの端子電
圧を総和した実効値の平均を求める。具体的には、各コ
ンデンサＣの端子電圧を総和した実効値を任意のタイミ
ングでｎ（ｎ＝２，３，…）周期分抽出する。抽出する
タイミングは基本周波数の周期に基づく連続したｎ周期
にわたって実効値を抽出してもよいし、あるいは、時間
をあけて断続したｎ周期において実効値を抽出してもよ
い。そして、抽出されたｎ周期における各周期の実効値
を総和し、ｎで割ることによりｎ周期における実効値の
平均を求める。
【００２２】このように、ｎ周期において平均値を算出
する理由は、抽出されたデータ量が多いほど、より平均
的な誤差電圧が求められるためである。上記のようにし
て算出された平均値を、ＣＰＵ４は不揮発性メモリ６に
記憶する。不揮発性メモリ６に記憶されると、たとえば
制御電圧が落とされても記憶されたデータは消えること
はない。
する理由は、抽出されたデータ量が多いほど、より平均
的な誤差電圧が求められるためである。上記のようにし
て算出された平均値を、ＣＰＵ４は不揮発性メモリ６に
記憶する。不揮発性メモリ６に記憶されると、たとえば
制御電圧が落とされても記憶されたデータは消えること
はない。
【００２３】なお、各コンデンサＣの端子電圧を総和し
た実効値を１周期分のみにおいて抽出してもよい。この
場合は、抽出された実効値をそのまま、不揮発性メモリ
６にオフセット値として記憶する。上記不揮発性メモリ
６に記憶される平均値、または１周期分において抽出さ
れた実効値は、コンデンサＣの容量のばらつき等によっ
て生じる誤差電圧とみなすことができる。よって、誤差
電圧は、設備の運用初期時にコンデンサの故障のない健
全な状態で一度だけ取得され、たとえば、放電コイルＤ
Ｃの交換等によって設備の設置条件が変わらない限り変
更されることはない。
た実効値を１周期分のみにおいて抽出してもよい。この
場合は、抽出された実効値をそのまま、不揮発性メモリ
６にオフセット値として記憶する。上記不揮発性メモリ
６に記憶される平均値、または１周期分において抽出さ
れた実効値は、コンデンサＣの容量のばらつき等によっ
て生じる誤差電圧とみなすことができる。よって、誤差
電圧は、設備の運用初期時にコンデンサの故障のない健
全な状態で一度だけ取得され、たとえば、放電コイルＤ
Ｃの交換等によって設備の設置条件が変わらない限り変
更されることはない。
【００２４】設備の運用時には、ＣＰＵ４は、不揮発性
メモリ６に記憶されている誤差電圧のデータを読み出
し、その誤差電圧の値を補助トランスＰＴに入力される
コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値から差し引い
て、コンデンサＣの容量のばらつき等による誤差電圧の
ない正味のコンデンサＣの端子電圧を総和した実効値を
求める。そして、この総和した値が予め設定された整定
値を超えるか否かを判定する。
メモリ６に記憶されている誤差電圧のデータを読み出
し、その誤差電圧の値を補助トランスＰＴに入力される
コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値から差し引い
て、コンデンサＣの容量のばらつき等による誤差電圧の
ない正味のコンデンサＣの端子電圧を総和した実効値を
求める。そして、この総和した値が予め設定された整定
値を超えるか否かを判定する。
【００２５】すなわち、ＣＰＵ４は各コンデンサＣの端
子電圧の総和をＶ、記憶された誤差電圧をＶ0 とすれ
ば、 ｜（｜Ｖ｜−｜Ｖ0 ｜）｜＞ε （但し、εは予め設定された整定値とする。）を演算
し、上式が成立する場合、ＣＰＵ４は補助リレー５に対
しトリップ出力を発生する。トリップ指令を受けた補助
リレー５は、遮断器ＣＢに対して遮断信号を送る。な
お、前記整定値εはユーザによって予め設定されるもの
であるが、本実施形態においてはコンデンサの１素子故
障が検出することのできる値に設定されることが望まし
い。
子電圧の総和をＶ、記憶された誤差電圧をＶ0 とすれ
ば、 ｜（｜Ｖ｜−｜Ｖ0 ｜）｜＞ε （但し、εは予め設定された整定値とする。）を演算
し、上式が成立する場合、ＣＰＵ４は補助リレー５に対
しトリップ出力を発生する。トリップ指令を受けた補助
リレー５は、遮断器ＣＢに対して遮断信号を送る。な
お、前記整定値εはユーザによって予め設定されるもの
であるが、本実施形態においてはコンデンサの１素子故
障が検出することのできる値に設定されることが望まし
い。
【００２６】以上のように、設備の運用初期時にＣＰＵ
４において各コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値
が求められ、ｎ周期分の実効値が抽出されてその平均値
が求められ不揮発性メモリ６に記憶される。設備の運用
時には、不揮発性メモリ６に記憶される平均値が、コン
デンサＣの容量のばらつき等による運用初期の誤差電圧
とみなすことができるので、コンデンサＣの端子電圧を
総和した実効値からその誤差電圧の値を差し引いた値が
整定値を超えるか否かの判定処理が行なわれることによ
り、コンデンサ素子の故障が検出される。
４において各コンデンサＣの端子電圧を総和した実効値
が求められ、ｎ周期分の実効値が抽出されてその平均値
が求められ不揮発性メモリ６に記憶される。設備の運用
時には、不揮発性メモリ６に記憶される平均値が、コン
デンサＣの容量のばらつき等による運用初期の誤差電圧
とみなすことができるので、コンデンサＣの端子電圧を
総和した実効値からその誤差電圧の値を差し引いた値が
整定値を超えるか否かの判定処理が行なわれることによ
り、コンデンサ素子の故障が検出される。
【００２７】そのため、コンデンサＣの容量のばらつき
等による設備の運用初期時における誤差電圧を打ち消す
ことができ、誤差電圧が打ち消された各コンデンサＣの
端子電圧を総和した実効値と整定値とを比較してコンデ
ンサの故障を検出するので、誤差電圧によってコンデン
サ故障の検出の誤判定をしてしまう可能性をなくすこと
ができると共に、好適な整定値を設定することにより１
素子のコンデンサ故障をも検出することができる。
等による設備の運用初期時における誤差電圧を打ち消す
ことができ、誤差電圧が打ち消された各コンデンサＣの
端子電圧を総和した実効値と整定値とを比較してコンデ
ンサの故障を検出するので、誤差電圧によってコンデン
サ故障の検出の誤判定をしてしまう可能性をなくすこと
ができると共に、好適な整定値を設定することにより１
素子のコンデンサ故障をも検出することができる。
【００２８】なお、コンデンサＣに故障が発生した旨を
表示することにすれば、ユーザはこの表示を見て、速や
かに修理に入ることができる。本実施形態の説明は以上
であるが、本発明は上記の実施形態に限られるものでは
ない。上記の実施形態では、コンデンサＣの端子電圧の
総和を放電コイルＤＣの２次巻線を直列に接続して、ブ
ロークンデルタ結線を形成し、保護リレー１につなげる
ことにより求めたが、たとえば図２に示すように、コン
デンサＣの端子電圧をそれぞれ独立に保護リレー２１に
入力するようにして、保護リレー２１内の接続によりブ
ロークンデルタ結線を形成してコンデンサＣの端子電圧
の総和を導いてもよい。
表示することにすれば、ユーザはこの表示を見て、速や
かに修理に入ることができる。本実施形態の説明は以上
であるが、本発明は上記の実施形態に限られるものでは
ない。上記の実施形態では、コンデンサＣの端子電圧の
総和を放電コイルＤＣの２次巻線を直列に接続して、ブ
ロークンデルタ結線を形成し、保護リレー１につなげる
ことにより求めたが、たとえば図２に示すように、コン
デンサＣの端子電圧をそれぞれ独立に保護リレー２１に
入力するようにして、保護リレー２１内の接続によりブ
ロークンデルタ結線を形成してコンデンサＣの端子電圧
の総和を導いてもよい。
【００２９】詳細には、保護リレー２１内では、補助ト
ランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 を設け、補助トランスＰ
Ｔ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 の２次側巻線を直列に接続して、
サンプルホールド回路２につなげてブロークンデルタ結
線を形成する。補助トランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 で
コンデンサＣの各端子電圧信号をそれぞれ所定レベルの
電圧信号に変換する。変換された電圧信号をサンプルホ
ールド回路２でサンプリングし、ＣＰＵ４でその実効値
の平均を求め、設備運用時のコンデンサＣの端子電圧を
総和した実効値から平均値を差し引いた値が整定値を超
えるか否かの判定処理を行なうことにより、コンデンサ
素子の故障を検出してもよい。
ランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 を設け、補助トランスＰ
Ｔ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 の２次側巻線を直列に接続して、
サンプルホールド回路２につなげてブロークンデルタ結
線を形成する。補助トランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 で
コンデンサＣの各端子電圧信号をそれぞれ所定レベルの
電圧信号に変換する。変換された電圧信号をサンプルホ
ールド回路２でサンプリングし、ＣＰＵ４でその実効値
の平均を求め、設備運用時のコンデンサＣの端子電圧を
総和した実効値から平均値を差し引いた値が整定値を超
えるか否かの判定処理を行なうことにより、コンデンサ
素子の故障を検出してもよい。
【００３０】また、各コンデンサＣの端子電圧の総和を
求めるには、上記の実施形態の他に、たとえば図３に示
すように、コンデンサＣの端子電圧をそれぞれ独立に保
護リレー３１に入力し、保護リレー３１に備えられたソ
フトウェアによって各コンデンサＣの端子電圧の総和を
導いてもよい。詳細には、保護リレー３１内では、補助
トランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 、サンプルホールド回
路２a ，２b ，２c およびマルチプレクサＭＰＸを設
け、補助トランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 の２次側巻線
をそれぞれサンプルホールド回路２a ，２b ，２c に接
続し、サンプルホールド回路２a ，２b ，２c の出力を
マルチプレクサＭＰＸに接続する。
求めるには、上記の実施形態の他に、たとえば図３に示
すように、コンデンサＣの端子電圧をそれぞれ独立に保
護リレー３１に入力し、保護リレー３１に備えられたソ
フトウェアによって各コンデンサＣの端子電圧の総和を
導いてもよい。詳細には、保護リレー３１内では、補助
トランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 、サンプルホールド回
路２a ，２b ，２c およびマルチプレクサＭＰＸを設
け、補助トランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 の２次側巻線
をそれぞれサンプルホールド回路２a ，２b ，２c に接
続し、サンプルホールド回路２a ，２b ，２c の出力を
マルチプレクサＭＰＸに接続する。
【００３１】補助トランスＰＴ1 ，ＰＴ2 ，ＰＴ3 でコ
ンデンサＣの各端子電圧信号をそれぞれ所定レベルの電
圧信号に変換し、変換された電圧信号をサンプルホール
ド回路２a ，２b ，２c で、上述したサンプリングを行
い、サンプルホールド回路２ a ，２b ，２c の各出力を
マルチプレクサＭＰＸにより順次選択しＣＰＵ５に送
る。ＣＰＵ５では、ソフトウェアによって各コンデンサ
Ｃの端子電圧を総和した実効値を求めると共に、その実
効値の平均を求め、設備運用時のコンデンサＣの端子電
圧を総和した実効値から平均値を差し引いた値が整定値
を超えるか否かの判定処理を行なうことにより、コンデ
ンサ素子の故障を検出してもよい。
ンデンサＣの各端子電圧信号をそれぞれ所定レベルの電
圧信号に変換し、変換された電圧信号をサンプルホール
ド回路２a ，２b ，２c で、上述したサンプリングを行
い、サンプルホールド回路２ a ，２b ，２c の各出力を
マルチプレクサＭＰＸにより順次選択しＣＰＵ５に送
る。ＣＰＵ５では、ソフトウェアによって各コンデンサ
Ｃの端子電圧を総和した実効値を求めると共に、その実
効値の平均を求め、設備運用時のコンデンサＣの端子電
圧を総和した実効値から平均値を差し引いた値が整定値
を超えるか否かの判定処理を行なうことにより、コンデ
ンサ素子の故障を検出してもよい。
【００３２】その他、本発明の要旨を変更しない範囲
で、種々の変更を施すことが可能である。
で、種々の変更を施すことが可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、健全時、たとえば設備の運用初期時にコンデンサ
の端子電圧を総和した値を抽出することにより健全時の
誤差電圧を求めてオフセット値とし、設備の運用時にコ
ンデンサの端子電圧を総和した値から健全時の上記誤差
電圧の値（オフセット値）を差し引いた値が整定値を超
えるか否かの判定処理を行なうので、コンデンサの故障
に対して確実に動作することができ、リレーの信頼性を
高めることができると共に、好適な整定値を設定するこ
とにより１素子のコンデンサ故障をも検出することので
きる高感度なコンデンサ調相設備用保護リレーを提供す
ることができる。
れば、健全時、たとえば設備の運用初期時にコンデンサ
の端子電圧を総和した値を抽出することにより健全時の
誤差電圧を求めてオフセット値とし、設備の運用時にコ
ンデンサの端子電圧を総和した値から健全時の上記誤差
電圧の値（オフセット値）を差し引いた値が整定値を超
えるか否かの判定処理を行なうので、コンデンサの故障
に対して確実に動作することができ、リレーの信頼性を
高めることができると共に、好適な整定値を設定するこ
とにより１素子のコンデンサ故障をも検出することので
きる高感度なコンデンサ調相設備用保護リレーを提供す
ることができる。
【００３４】また、請求項２記載の発明によれば、健全
時の各コンデンサの端子電圧を総和した値を連続または
断続するｎ周期において抽出し、ｎ周期における各コン
デンサの端子電圧を総和した値の平均を求めることがで
きるので、より精度の高い誤差電圧を求めることができ
る。
時の各コンデンサの端子電圧を総和した値を連続または
断続するｎ周期において抽出し、ｎ周期における各コン
デンサの端子電圧を総和した値の平均を求めることがで
きるので、より精度の高い誤差電圧を求めることができ
る。
【図１】本発明の一実施形態にかかるコンデンサ調相設
備用保護リレーを適用したシステムの一例を示す接続図
である。
備用保護リレーを適用したシステムの一例を示す接続図
である。
【図２】本発明の他の実施形態にかかる、各コンデンサ
Ｃの端子電圧の総和を保護リレー２１内の結線により導
く場合のコンデンサ調相設備用保護リレーを適用したシ
ステムの一例を示す接続図である。
Ｃの端子電圧の総和を保護リレー２１内の結線により導
く場合のコンデンサ調相設備用保護リレーを適用したシ
ステムの一例を示す接続図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる、各コンデンサ
Ｃの端子電圧の総和を保護リレー３１内のソフトウェア
により導く場合のコンデンサ調相設備用保護リレーを適
用したシステムの一例を示す接続図である。
Ｃの端子電圧の総和を保護リレー３１内のソフトウェア
により導く場合のコンデンサ調相設備用保護リレーを適
用したシステムの一例を示す接続図である。
【図４】従来の、コンデンサ調相設備の保護方式の一例
を示した接続図である。
を示した接続図である。
１ 保護リレー ２ サンプルホールド回路 ３ Ａ／Ｄ変換器 ４ ＣＰＵ ６ 不揮発性メモリ Ｃ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 電力用コンデンサ ＤＣ1 ，ＤＣ2 ，ＤＣ3 放電コイル ＰＴ 補助トランス
Claims (2)
- 【請求項１】コンデンサ調相設備に設置され、母線の各
相に接続されたコンデンサの端子電圧を検出し、検出さ
れた各コンデンサの端子電圧を総和した値が整定値を超
えたか否かを判定する判定手段を備えることにより、コ
ンデンサの素子故障を検出するコンデンサ調相設備用保
護リレーにおいて、 健全時の各コンデンサの端子電圧を総和した値を抽出
し、抽出された各コンデンサの端子電圧を総和した値を
オフセット値として記憶する記憶手段を有し、 前記判定手段は、各コンデンサの端子電圧を総和した値
から前記記憶手段によって記憶された前記オフセット値
を差し引いた値に基づいた判定演算することを特徴とす
るコンデンサ調相設備用保護リレー。 - 【請求項２】前記記憶手段は、健全時の各コンデンサの
端子電圧を総和した値を基本周波数の周期に基づいた連
続または断続するｎ（ｎ＝２，３，…）周期において抽
出し、抽出された各コンデンサの端子電圧を総和した値
をｎ周期分加算してｎで割ることにより平均を求め、そ
の平均値をオフセット値として記憶することを特徴とす
る請求項１記載のコンデンサ調相設備用保護リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27016695A JPH09117052A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | コンデンサ調相設備用保護リレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27016695A JPH09117052A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | コンデンサ調相設備用保護リレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09117052A true JPH09117052A (ja) | 1997-05-02 |
Family
ID=17482461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27016695A Pending JPH09117052A (ja) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | コンデンサ調相設備用保護リレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09117052A (ja) |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP27016695A patent/JPH09117052A/ja active Pending
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