JPH09166651A - Oscilloscope apparatus for electric power - Google Patents
Oscilloscope apparatus for electric powerInfo
- Publication number
- JPH09166651A JPH09166651A JP7324239A JP32423995A JPH09166651A JP H09166651 A JPH09166651 A JP H09166651A JP 7324239 A JP7324239 A JP 7324239A JP 32423995 A JP32423995 A JP 32423995A JP H09166651 A JPH09166651 A JP H09166651A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- phase
- arc
- circuit breaker
- contact
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】 この発明は、電力系統の電
圧および電流の波形データを記録する電力用オシロ装置
に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a power oscilloscope device for recording voltage and current waveform data of a power system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より電力系統の事故発生時に、その
解析を行うために、電力系統の所定箇所の電圧および電
流の波形データを蓄積記憶するいわゆる電力用オシロ装
置が用いられている。このような電力用オシロ装置は、
入力した電圧および電流の信号を一定周期でサンプリン
グし、A/D変換して、そのデータ列を電圧および電流
の波形データとして蓄積記憶し、たとえば短絡事故が検
出された場合など、何らかの起動信号が入力されると、
その前後の一定期間にわたる波形データが保存されて、
後に事故解析を行えるようにしている。2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called power oscilloscope for accumulating and storing waveform data of voltage and current at a predetermined portion of a power system has been used to analyze the power system when an accident occurs in the power system. Such a power oscilloscope device,
The input voltage and current signals are sampled at a constant cycle, A / D converted, and the data string is accumulated and stored as voltage and current waveform data. For example, when a short-circuit accident is detected, some start signal is generated. Once entered,
Waveform data for a certain period before and after that is saved,
The accident analysis can be done later.
【0003】図1は電力系統の一例を示す図である。同
図に示すように遮断器CBがラインに設けられていて、
ラインに流れる電流を検出する変流器CTと送電電圧を
検出する計器用変圧器PTがさらに設けられている。電
力用オシロ装置はこのCTとPTの信号を入力して、そ
の波形データをリングバッファ形式で順次記憶する。こ
のような構成で、もしライン上で短絡事故等が発生した
ことが検知されると、電力用オシロ装置に起動信号が入
力され、電力用オシロ装置はその前後の一定期間にわた
る電圧・電流の波形データを保存する。一方、上述した
短絡事故等が検出されると、遮断器CBに引外し指令が
与えられてその短絡事故の発生したラインが遮断される
ことになる。FIG. 1 is a diagram showing an example of a power system. As shown in the figure, a circuit breaker CB is provided in the line,
A current transformer CT that detects a current flowing through the line and an instrument transformer PT that detects a transmission voltage are further provided. The power oscilloscope device receives the CT and PT signals and sequentially stores the waveform data in the ring buffer format. With this configuration, if it is detected that a short-circuit accident has occurred on the line, a start signal is input to the power oscilloscope device, and the power oscilloscope device displays voltage and current waveforms over a certain period before and after that. Save the data. On the other hand, when the above-mentioned short-circuit accident or the like is detected, a trip command is given to the circuit breaker CB, and the line in which the short-circuit accident has occurred is cut off.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで、遮断器の主
接触子はその引外し時にアーク放電が生じ、遮断器が電
流を遮断するごとに主接触子が損耗することになる。主
接触子が損耗すればそれだけ遮断器の特性および信頼性
が低下することになるため、これらを一定の水準に維持
するためには主接触子の寿命管理が必要となる。一般
に、遮断器は事故電流の遮断可能回数が規定されてい
て、何回遮断したかによって主接触子の交換時期を決定
するといった運用がなされていた。By the way, the main contactor of the circuit breaker is arc-discharged when it is tripped, and the main contactor is worn out whenever the circuit breaker interrupts the current. Since the characteristics and reliability of the circuit breaker are deteriorated as the main contact wears, the life of the main contact must be managed in order to maintain them at a certain level. In general, the circuit breaker specifies the maximum number of times that the fault current can be interrupted, and the operation has been performed such that the replacement time of the main contactor is determined depending on how many times the circuit breaker is interrupted.
【0005】ところが、事故の内容に応じて遮断される
電流の値は大幅に異なる。例えば図1に示した遮断器直
後の(a) 点で短絡事故が発生した場合には発電所から遮
断器CBまでのインピーダンスにより定まる最大事故電
流が流れるが、(b) 点で同様の短絡事故が生じても、ラ
インのインピーダンスに応じて(a) 点で短絡が生じた場
合に比較して小さな事故電流しか流れない。一般に、発
生し得る最大事故電流に応じて遮断器の定格遮断電流値
が選定されるが、上述のように事故点および事故内容に
応じて遮断電流が異なるため、実際に遮断する電流値は
規定されている定格遮断電流値より必ず小さな値とな
る。However, the value of the current to be interrupted differs greatly depending on the content of the accident. For example, if a short circuit accident occurs at point (a) immediately after the circuit breaker shown in Fig. 1, the maximum fault current determined by the impedance from the power plant to the circuit breaker CB flows, but at point (b) the same short circuit accident occurs. Even if a fault occurs, only a small fault current will flow compared to when a short circuit occurs at point (a) depending on the line impedance. Generally, the rated breaking current value of the circuit breaker is selected according to the maximum fault current that can occur, but since the breaking current differs depending on the fault point and the type of fault as described above, the actual breaking current value is specified. It is always smaller than the rated breaking current value.
【0006】一方、遮断器の主接触子の損耗は遮断電流
に応じて大きく変化し、そのため遮断電流に応じて遮断
可能とする回数も大幅に変化する。ここで、各遮断電流
における主接触子の交換が必要となる程度に損耗するま
での遮断回数の関係を図2に示す。同図に示した例で
は、たとえば25〔kA〕の事故電流(定格遮断電流)
を遮断する場合には10回まで遮断可能と規定される
が、例えば1.2〔kA〕の定格電流値の電流を遮断す
る場合には2000回まで理論上は遮断可能となる。On the other hand, the wear of the main contactor of the circuit breaker greatly changes depending on the breaking current, and therefore, the number of times the breaking is possible changes greatly according to the breaking current. Here, FIG. 2 shows the relationship of the number of times of interruption until the main contact is worn out to the extent that it is necessary to replace the main contactor at each interruption current. In the example shown in the figure, for example, a fault current of 25 [kA] (rated breaking current)
It is specified that the current can be interrupted up to 10 times when it is interrupted, but for example, when interrupting the current of the rated current value of 1.2 [kA], it can theoretically be interrupted up to 2000 times.
【0007】上述した関係から、実際の遮断回数が、規
定されている遮断回数に達するか否かによって画一的に
寿命管理を行うと、実際には主接触子の損耗量がまだ少
ない状態であるにも拘らず主接触子が交換されることに
なる。そのため、装置コストおよび作業コストの面で不
経済であった。特に、近年の遮断器はGCBやVCB等
を採用していて、主接触子の交換の際に周囲の塵埃や湿
度等を充分に管理して作業する必要があり、多大な労
力、時間およびコストを費やすことになり、これを省い
て、周囲の環境管理や手順管理が不十分なまま主接触子
の交換を行うと、遮断器の信頼性を却って損なうことに
なる。From the above-mentioned relationship, if the life is uniformly controlled depending on whether or not the actual number of interruptions reaches the prescribed number of interruptions, in reality, the wear amount of the main contact is still small. Despite this, the main contact will be replaced. Therefore, it is uneconomical in terms of equipment cost and work cost. In particular, circuit breakers of recent years have adopted GCB, VCB, etc., and it is necessary to sufficiently manage the surrounding dust and humidity when replacing the main contactor, which requires a great deal of labor, time and cost. If this is omitted and the main contactor is replaced while the surrounding environmental management and procedure management are insufficient, the reliability of the circuit breaker will be compromised.
【0008】このような問題を解消するためには、遮断
器が動作するごとに、アーク放電による主接触子の損耗
量を計測し、主接触子の交換時期を見極めるようにすれ
ば良いが、そのための新たな装置を設置しようとすれ
ば、設置スペースおよび所要コストの面で問題となる。In order to solve such a problem, the wear amount of the main contactor due to arc discharge may be measured every time the circuit breaker is operated to determine the replacement time of the main contactor. If an attempt is made to install a new device for that purpose, there will be problems in terms of installation space and required cost.
【0009】この発明の目的は、遮断器の動作時の電流
波形のデータが必然的に電力用オシロ装置に保存される
ことを利用して、遮断器の主接触子の寿命管理を行える
ようにした電力用オシロ装置を提供することにある。An object of the present invention is to manage the life of the main contactor of the circuit breaker by utilizing the fact that the data of the current waveform during operation of the circuit breaker is inevitably stored in the oscilloscope for electric power. The present invention is to provide a power oscilloscope device.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、電力系統の
電圧および電流の信号を入力し、一定周期でサンプリン
グし、AD変換して、電圧および電流の波形データを蓄
積記憶し、遮断器の動作前後の電圧および電流の波形デ
ータを記録する電力用オシロ装置において、新たな計測
手段を設けることなく、且つ遮断器の主接触子の寿命管
理を的確に行えるようにするため、請求項1に記載のと
おり、遮断器の動作時に該遮断器の主接触子に流れるア
ーク電流の大きさを前記電流の波形データから抽出し、
該アーク電流の大きさより遮断器の主接触子の損耗量を
推定する手段と、前記遮断器が動作する毎に前記損耗量
を累積するとともに、寿命量との比較によって前記主接
触子の寿命判定を行う手段とを設ける。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, voltage and current signals of a power system are input, sampled at a constant cycle, AD-converted, voltage and current waveform data is accumulated and stored, and a circuit breaker A power oscilloscope device for recording voltage and current waveform data before and after operation, wherein the life of the main contactor of the circuit breaker can be accurately managed without providing new measuring means. As described, the magnitude of the arc current flowing through the main contactor of the circuit breaker during operation of the circuit breaker is extracted from the waveform data of the current,
A means for estimating the amount of wear of the main contactor of the circuit breaker from the magnitude of the arc current, and the amount of wear is accumulated every time the circuit breaker operates, and the life of the main contactor is judged by comparing with the amount of life. And means for performing.
【0011】また、この発明の電力用オシロ装置は、遮
断器の主接触子の損耗量をより精密に推定して、その寿
命管理を行うようにするため、請求項2に記載のとお
り、アーク電流を抽出する際に、アークが消弧する前の
略半サイクルにおける電流波形データを基に各相のアー
ク電流の大きさを抽出して主接触子の損耗量を推定す
る。Further, in the power oscilloscope device of the present invention, in order to more accurately estimate the amount of wear of the main contactor of the circuit breaker and manage the life thereof, as described in claim 2, the arc When the current is extracted, the magnitude of the arc current of each phase is extracted based on the current waveform data in the approximately half cycle before the arc is extinguished to estimate the wear amount of the main contact.
【0012】また、この発明の電力用オシロ装置は、各
相毎にアーク電流値を的確に抽出できるようにするた
め、請求項3に記載のとおり、各相のアーク電流を抽出
する際に、最も遅れて消弧した相の当該消弧直前の略半
サイクル分の期間における各相の電流波形データを基に
各相のアーク電流の大きさを抽出する。Further, in order to enable the arc current value for each phase to be accurately extracted, the power oscilloscope device of the present invention, as described in claim 3, when extracting the arc current of each phase, The magnitude of the arc current of each phase is extracted based on the current waveform data of each phase in the period of approximately half cycle immediately before the extinction of the phase that is extinguished with the latest delay.
【0013】この発明の請求項1に係る電力用オシロ装
置では、電力系統の電流信号が一定周期でサンプリング
され、A/D変換されて得られた電流の波形データか
ら、遮断器の動作時にその主接触子(以下単に接触子と
いう。)に流れるアーク電流の大きさが抽出され、この
アーク電流の大きさから接触子の損耗量が推定され、遮
断器が動作するごとにその損耗量が累積されて、予め判
っている接触子の寿命量との比較によって接触子の寿命
判定が行われる。このように電力用オシロ装置が事故発
生時に保存する電流の波形データから遮断器の接触子に
流れたアーク電流の大きさを抽出するようにしたため、
新たな計測手段や計測装置を付加することなく、遮断器
の接触子の寿命管理を行えるようになる。In the power oscilloscope device according to the first aspect of the present invention, the current signal of the power system is sampled at a constant cycle, and the current waveform data obtained by A / D conversion is used when the breaker operates. The magnitude of the arc current flowing through the main contactor (hereinafter simply referred to as the contactor) is extracted, the wear amount of the contactor is estimated from the magnitude of this arc current, and the wear amount is accumulated each time the breaker operates. Then, the life of the contact is determined by comparing it with the amount of life of the contact that is known in advance. In this way, the power oscilloscope is designed to extract the magnitude of the arc current flowing through the contactor of the circuit breaker from the waveform data of the current stored when an accident occurs.
It becomes possible to manage the life of the contacts of the circuit breaker without adding new measuring means or measuring device.
【0014】この発明の請求項2に係る電力用オシロ装
置では、アークが消弧する前の略半サイクルにおける電
流値によってアーク電流値が抽出される。ここで、接触
子の引外し開始時期とアーク電流との関係を図3を基に
説明する。アークは電流波形の0点で消弧するので、引
外し開始時期によってアーク電流の継続時間は異なる
が、いずれにせよアークが消弧してから略半サイクル分
遡るまでの期間にアーク電流が流れていたことは明らか
であるから、このアークが消弧する前の略半サイクルに
おける電流値(例えばその波高値または実効値)をアー
ク電流の大きさとすれば、接触子の損耗量を推定するに
有効なアーク電流の大きさが確実に求められることにな
る。In the power oscilloscope device according to the second aspect of the present invention, the arc current value is extracted by the current value in the substantially half cycle before the arc is extinguished. Here, the relationship between the trip start timing of the contact and the arc current will be described with reference to FIG. Since the arc extinguishes at the zero point of the current waveform, the duration of the arc current differs depending on the trip start time, but in any case, the arc current flows in the period from when the arc extinguishes until it goes back approximately half a cycle. Since it is clear that the current value (for example, its peak value or effective value) in the approximately half cycle before this arc is extinguished, the amount of contact wear can be estimated. The magnitude of the effective arc current is surely required.
【0015】この発明の請求項3に係る電力用オシロ装
置では、2相または3相短絡事故時の遮断器の動作時に
各相の接触子に流れるアーク電流の大きさが電流波形デ
ータから抽出され、アーク電流の大きさより遮断器の各
相の接触子の損耗量が推定される。3相交流の場合、各
相の電流は120°の位相差を持つため、遮断器の接触
子が一斉に離れてから各相の接触子に生じるアーク電流
の通電時間はそれぞれ異なる。ここで、接触子の引外し
開始時期と3相短絡時のアーク電流との関係を図4を基
に説明する。図4において、IA,IB,ICはそれぞ
れA相,B相,C相の電流波形である。同図に示すよう
に、アーク電流は電流零点で消弧するため、各相の接触
子が同時に引外されるとすれば、最も遅れて消弧した相
の略半サイクル分遡ったタイミングt1から、最も先に
消弧した相の電流が0となるタイミングt2までの範囲
内で引外し(接触子の離間)が開始されたことが判る。
これにより例えば3相短絡事故時の各相電流のアーク放
電時間が推定される。すなわちA相のアーク放電時間は
(t4−t2)〜(t4−t1)、B相のアーク放電時
間は(t3−t2)〜(t3−t1)であり、C相のア
ーク放電時間は0〜(t2−t1)である。このように
して、各相のアークの大きさが各相の電流波形データか
ら抽出され、アーク電流の大きさより遮断器の各相の接
触子の損耗量が推定されるため、請求項3に係る電力用
オシロ装置によれば各相ごとにより的確に接触子の寿命
管理を行うことができる。In the power oscilloscope device according to the third aspect of the present invention, the magnitude of the arc current flowing through the contacts of each phase during the operation of the circuit breaker during a two-phase or three-phase short circuit accident is extracted from the current waveform data. The amount of wear of the contactor of each phase of the circuit breaker is estimated from the magnitude of the arc current. In the case of three-phase alternating current, since the currents of the respective phases have a phase difference of 120 °, the energization time of the arc current generated in the contacts of the respective phases after the contacts of the circuit breaker are separated all at once differs. Here, the relationship between the trip start timing of the contact and the arc current at the time of a three-phase short circuit will be described with reference to FIG. In FIG. 4, IA, IB, and IC are current waveforms of A phase, B phase, and C phase, respectively. As shown in the figure, since the arc current is extinguished at the current zero point, if the contacts of each phase are tripped at the same time, from the timing t1 traced back by about half a cycle of the phase extinguished most recently. It can be seen that tripping (separation of contacts) has started within the range up to the timing t2 when the current of the earliest extinguished phase becomes 0.
Thereby, for example, the arc discharge time of each phase current at the time of a three-phase short circuit accident is estimated. That is, the A-phase arc discharge time is (t4-t2)-(t4-t1), the B-phase arc discharge time is (t3-t2)-(t3-t1), and the C-phase arc discharge time is 0-. (T2-t1). In this way, the magnitude of the arc of each phase is extracted from the current waveform data of each phase, and the amount of wear of the contactor of each phase of the circuit breaker is estimated from the magnitude of the arc current. According to the oscilloscope for electric power, the life of the contactor can be managed more accurately for each phase.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】この発明の第1の実施形態に係る
電力用オシロ装置の構成をブロック図として図5に示
す。同図においてCPU1はROM2に予め書き込んだ
プログラムを実行して後述する電力用オシロ装置本来の
処理とともに遮断器の接触子の寿命管理を行う。RAM
3は上記プログラムの実行に際して電圧および電流の波
形データの一時記憶その他のワーキングエリアとして用
いる。6a〜6dはそれぞれ補助計器用変圧器、7a〜
7dは補助変流器であり、6a,6b,6cにはA相,
B相,C相のそれぞれの電圧信号が入力され、6dには
零相電圧信号が入力される。また補助変流器7a,7
b,7cにはA相,B相,C相の各相の電流信号が入力
され、補助変流器7dには零相電流信号が入力される。
8a〜8hは不要な周波数帯域をカットするアナログフ
ィルタ、9a〜9hはフィルタリングされた信号を所定
のタイミングでサンプルホールドするサンプルホールド
回路である。これらのサンプルホールド回路によりサン
プリングされた信号はマルチプレクサ10により選択さ
れ、A/Dコンバータ11はその信号をディジタルデー
タに変換する。CPU1はI/Oポート12を介してサ
ンプルホールド回路9a〜9h、マルチプレクサ10お
よびA/Dコンバータ11に対しそれぞれタイミング信
号を与えるとともに、A/Dコンバータ11よりディジ
タルデータを読み取る。またCPU1は接点信号入力ポ
ート14から保護継電器(事故を検出し遮断器の引外し
指令を出力する継電器)の動作接点(52TX)または
遮断器の補助接点(52aまたは52b)を入力し、遮
断器が動作した前後一定期間の電圧および電流の波形デ
ータをRAM3の所定領域に保存する。またその波形デ
ータを波形としてプリンタ4に印刷出力する。また、C
PU1は伝送インタフェース5を介して電力用オシロ装
置の親局へ波形データ等を伝送する。CPU1はさらに
電流の波形データから遮断器の接触子の損耗量を推定
し、それを累積し、予め定められた寿命量との比較によ
って寿命判定を行い、予め定められた条件に達したとき
接点信号出力ポート13を介して警報接点信号を出力す
る。1 is a block diagram showing the configuration of a power oscilloscope device according to a first embodiment of the present invention. In the figure, the CPU 1 executes a program written in advance in the ROM 2 to manage the life of the contacts of the circuit breaker as well as the original processing of the power oscilloscope device described later. RAM
3 is used as a temporary storage of voltage and current waveform data and another working area when the above program is executed. 6a to 6d are auxiliary instrument transformers, and 7a to
7d is an auxiliary current transformer, 6a, 6b, 6c are A phase,
The voltage signals of the B-phase and the C-phase are input, and the zero-phase voltage signal is input to 6d. In addition, auxiliary current transformers 7a, 7
Current signals of the A-phase, B-phase, and C-phase are input to b and 7c, and a zero-phase current signal is input to the auxiliary current transformer 7d.
Reference numerals 8a to 8h are analog filters for cutting unnecessary frequency bands, and 9a to 9h are sample and hold circuits that sample and hold the filtered signals at predetermined timings. The signal sampled by these sample and hold circuits is selected by the multiplexer 10, and the A / D converter 11 converts the signal into digital data. The CPU 1 gives timing signals to the sample and hold circuits 9a to 9h, the multiplexer 10 and the A / D converter 11 via the I / O port 12, and reads digital data from the A / D converter 11. Further, the CPU 1 inputs from the contact signal input port 14 an operation contact (52TX) of a protective relay (a relay that detects an accident and outputs a trip command of the circuit breaker) or an auxiliary contact (52a or 52b) of the circuit breaker, The waveform data of the voltage and the current for a certain period before and after the operation is stored in a predetermined area of the RAM 3. Further, the waveform data is printed out as a waveform on the printer 4. Also, C
The PU 1 transmits the waveform data and the like to the master station of the power oscilloscope device via the transmission interface 5. The CPU 1 further estimates the amount of wear of the contactor of the circuit breaker from the waveform data of the current, accumulates the amount of wear, determines the life by comparing it with a predetermined amount of life, and contacts when the predetermined condition is reached. An alarm contact signal is output via the signal output port 13.
【0017】次に、上記事故発生時に保存され、また親
局へ伝送される3相短絡事故時の波形データの例を図6
に示す。図6においてVA,VB,VCはそれぞれA
相,B相,C相の電圧波形、Voは零相電圧波形、I
A,IB,ICはそれぞれA相,B相,C相の電流波
形、Ioは零相電流波形である。また、52TXは保護
継電器より出力される遮断器の引外し指令接点信号であ
る。この例では、時刻tにおいて3相短絡事故が生じ、
それからT遅れて遮断器の引外し指令が与えられてい
る。その数サイクル後に接触子が離れてアーク放電が消
弧し、各相の遮断が行われる。Next, an example of waveform data at the time of a three-phase short circuit accident, which is stored when the above accident occurs and is transmitted to the master station, is shown in FIG.
Shown in In FIG. 6, VA, VB, and VC are A, respectively.
Phase, B phase, C phase voltage waveform, Vo is zero phase voltage waveform, I
A, IB and IC are current waveforms of A phase, B phase and C phase, respectively, and Io is a zero phase current waveform. Further, 52TX is a trip command contact signal of the circuit breaker output from the protective relay. In this example, a three-phase short circuit accident occurs at time t,
Then, a circuit breaker trip command is given after a delay of T. After a few cycles, the contacts are separated, the arc discharge is extinguished, and each phase is interrupted.
【0018】次に、第1の実施形態に係る電力用オシロ
装置のCPUの処理手順をフローチャートとして図7お
よび図8に示す。Next, a processing procedure of the CPU of the power oscilloscope apparatus according to the first embodiment is shown as a flowchart in FIGS. 7 and 8.
【0019】図7はサンプリングタイミングごとに行わ
れる割り込み処理であり、まず図5に示した補助計器用
変圧器および補助変流器を介してそれぞれ受けた8チャ
ンネルの入力信号をサンプリングし、各チャンネルのA
/D変換値を読み取り、これを各電圧・電流波形データ
の一点のデータとして蓄積記憶する。この蓄積記憶はい
わゆるリングバッファ形式で行い、所定サイクル数分の
電圧・電流波形のデータを古いものから順に書き換えな
がら循環的に常に最新の所定サイクル数分の電圧・電流
波形のデータを残すようにする。また、もし今回のタイ
ミングが、蓄積した波形データを親局へ伝送するタイミ
ングであれば、各電圧・電流の所定サイクル分の波形デ
ータを親局へ伝送する。FIG. 7 shows an interrupt process performed at each sampling timing. First, 8 channels of input signals respectively received through the auxiliary instrument transformer and the auxiliary current transformer shown in FIG. 5 are sampled, and each channel is sampled. Of A
The / D conversion value is read, and this is accumulated and stored as data of one point of each voltage / current waveform data. This accumulation and storage is performed in the so-called ring buffer format, so that the latest voltage / current waveform data for a predetermined number of cycles is always left cyclically while rewriting the voltage / current waveform data for a predetermined number of cycles in order from the oldest one. To do. If the current timing is the timing for transmitting the accumulated waveform data to the master station, the waveform data for a predetermined cycle of each voltage / current is transmitted to the master station.
【0020】図8は遮断器の引外し指令があった時に行
われる処理であり、前記継電器動作接点(52TX)ま
たは遮断器補助接点(52a,52b)から遮断器の引
外し指令が与えられたことを判定すれば、そのタイミン
グ情報を親局へ伝送し、遮断器の引外し指令が出された
前後一定期間の電圧および電流の波形データを保存す
る。その後、保存した電流波形から、各相のアーク電流
値をアーク電流大きさとして抽出する。これは図3に示
したように、アークが消弧してから略半サイクル遡った
波高値(アーク放電が生じていると推定される期間のう
ちの最大電流値)またはアークが消弧した略半サイクル
の期間の実効値を求める。その他の方法として他の相の
電流波形を考慮して、図4に示したように、最も遅れて
消弧した相の消弧直前の略半サイクル分の期間t1〜t
4における各相の電流の波高値(アーク放電が生じてい
ると推定される期間のうちの最大電流値)Ia,Ib,
Icまたは図4においてハッチングで表した期間の実効
値を求める。尚、相によってアーク電流の大きさは異な
る(健全相は負荷電流レベルであり、小さい。)ため、
最大となる相の電流値を代表値として用いることによ
り、相毎の管理を不要とすることも可能である。そし
て、このアーク電流の値から後述する計算式によって接
触子の損耗量を算出する。図8に示すように、その後損
耗量を累積し、その値が予め定めた寿命量の7割を超過
したか否かを判定する。今回の遮断器の動作により累積
損耗量が寿命の7割を超過したなら、警告出力を行う。FIG. 8 shows the processing executed when there is a breaker trip command, and the breaker trip command is given from the relay operating contact (52TX) or the breaker auxiliary contact (52a, 52b). If so, the timing information is transmitted to the master station, and the voltage and current waveform data for a certain period before and after the circuit breaker trip command is issued is stored. Then, the arc current value of each phase is extracted as the arc current magnitude from the stored current waveform. As shown in FIG. 3, this is the peak value (maximum current value during the period in which it is estimated that arc discharge is occurring) that is traced back approximately half a cycle after the arc is extinguished or the arc is extinguished. Calculate the effective value for the half cycle period. As another method, considering the current waveforms of the other phases, as shown in FIG. 4, the periods t1 to t corresponding to approximately a half cycle immediately before the extinguishing of the phase most recently extinguished.
Crest value of current of each phase in 4 (maximum current value in the period in which arc discharge is estimated to occur) Ia, Ib,
Ic or the effective value of the period shown by hatching in FIG. 4 is obtained. Since the magnitude of the arc current is different depending on the phase (the sound phase is the load current level and is small),
By using the maximum phase current value as the representative value, it is possible to eliminate the need for management for each phase. Then, the wear amount of the contact is calculated from the value of the arc current by a calculation formula described later. As shown in FIG. 8, the amount of wear is then accumulated and it is determined whether or not the value exceeds 70% of a predetermined amount of life. If the cumulative amount of wear exceeds 70% of the service life due to the operation of the circuit breaker this time, a warning is output.
【0021】上記損耗量と寿命量との比較は次のように
して行う。遮断器の定格遮断電流をIr、定格遮断回数
を10回とすれば、接触子の寿命量KはK=IrN *1
0となる。ここでNは例えば1.745とする。従って
定格遮断電流が25kAの場合、K=2750となる。The amount of wear and the amount of life are compared as follows. If the rated breaking current of the circuit breaker is Ir and the number of rated breaking times is 10, the life K of the contactor is K = Ir N * 1
It becomes 0. Here, N is set to 1.745, for example. Therefore, when the rated breaking current is 25 kA, K = 2750.
【0022】また、接触子の損耗量Lは L=Σ (If) N ここでIfは実際の遮断電流値(すなわちアーク電流の
値)である。もしL>K*0.7となれば警告出力を行
う。この警告がなされる状態で定格遮断電流25〔k
A〕を以降3回まで遮断可能である。Further, the contact wear amount L is L = Σ (If) N, where If is an actual breaking current value (that is, arc current value). If L> K * 0.7, a warning is output. With this warning given, the rated breaking current is 25 [k
It is possible to cut off A] up to three times thereafter.
【0023】因みに、遮断電流Ifの遮断時の残存遮断
回数Cは、 C=(K−L)/IfN で表されるので、警告出力がなされる状態で、以降例え
ば毎回9〔kA〕を遮断する場合、C=2750×(1
−0.7)/91.745=17.8となり、あと17回遮
断可能なことが判る。[0023] Incidentally, the remaining blocking number C during interruption of interrupting current If, so is represented by C = (K-L) / If N, in a state where the alarm output is performed, since for example each time 9 [kA] When shutting off, C = 2750 x (1
-0.7) / 9 1.745 = 17.8, which means that it is possible to shut off 17 more times.
【0024】次に、この発明の第2の実施形態に係る電
力用オシロ装置の構成を図9および図10を基に説明す
る。Next, the configuration of a power oscilloscope device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
【0025】図9に示すブロック図において第1の実施
形態として示した図5と異なる点は接点信号入力ポート
14より不足電圧継電器(UV)、過電圧継電器(O
V)、過電流継電器(OC)等の事故検出継電器の動作
接点信号をさらに入力するようにして、この信号を起動
条件としてRAM3に波形データを保存するようにした
点である。その他の構成は第1の実施形態と同様であ
る。The block diagram shown in FIG. 9 differs from FIG. 5 shown as the first embodiment in that an undervoltage relay (UV) and an overvoltage relay (O) are provided from the contact signal input port 14.
V), an operation contact signal of an accident detection relay such as an overcurrent relay (OC) is further input, and the waveform data is stored in the RAM 3 using this signal as a starting condition. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
【0026】図10は事故検出継電器の動作接点信号を
基に行われる処理であり、前記不足電圧継電器(U
V)、過電圧継電器(OV)、過電流継電器(OC)等
の事故検出継電器の動作接点信号を基に、事故を検出す
れば、その前後一定期間の電圧および電流の波形データ
を保存する。また、継電器動作接点(52TX)または
遮断器補助接点(52a,52b)の接点信号を基に、
遮断器が遮断されたことを判定すれば、保存した電流波
形から各相のアーク電流値を抽出する。続く接触子の損
耗量の算出およびそれ以降の処理は第1の実施形態と同
様である。FIG. 10 shows a process performed based on the operation contact signal of the accident detection relay, and the undervoltage relay (U
V), overvoltage relay (OV), overcurrent relay (OC), etc. If an accident is detected based on the operating contact signal of an accident detection relay, voltage and current waveform data for a certain period before and after that is stored. In addition, based on the contact signal of the relay operation contact (52TX) or the circuit breaker auxiliary contact (52a, 52b),
If it is determined that the breaker has been broken, the arc current value of each phase is extracted from the stored current waveform. The subsequent calculation of the wear amount of the contact and the subsequent processing are the same as those in the first embodiment.
【0027】なお、上述の例では、電力用オシロ装置本
体側で遮断器の接触子の寿命管理を行う例を示したが、
電力用オシロ装置の親局側で、事故発生時の電流波形デ
ータに基づいて同様の処理によって接触子の寿命管理を
行うことも可能である。In the above example, the life of the contacts of the circuit breaker is managed on the power oscilloscope body side.
On the master station side of the power oscilloscope device, it is possible to manage the life of the contactor by the same process based on the current waveform data when the accident occurs.
【0028】[0028]
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、電力系
統の電流信号が一定周期でサンプリングされ、A/D変
換されて得られた、事故発生時の電流波形データから遮
断器の動作時にその接触子に流れるアーク電流の大きさ
が抽出されて、主接触子の損耗量が推定されるため、新
たな計測手段や計測装置を付加することなく、遮断器の
接触子の寿命管理を行えるようになる。According to the first aspect of the present invention, the operation of the circuit breaker is determined from the current waveform data at the time of an accident, which is obtained by sampling the current signal of the power system at a constant cycle and performing A / D conversion. Since the magnitude of the arc current flowing through the contact is sometimes extracted to estimate the amount of wear of the main contact, the life of the contact of the circuit breaker can be managed without adding new measuring means or measuring equipment. You will be able to do it.
【0029】請求項2に記載の発明によれば、アークが
消弧する前の略半サイクルにおける電流値によってアー
ク電流の大きさが抽出されるため、アーク電流の大きさ
が確実に求められ、遮断器の接触子の損耗量の推定がよ
り正確となり、その交換時期の判定をより的確に行うこ
とができる。According to the second aspect of the invention, since the magnitude of the arc current is extracted by the current value in the approximately half cycle before the arc is extinguished, the magnitude of the arc current is surely obtained. The wear amount of the contactor of the circuit breaker can be estimated more accurately, and the replacement timing can be determined more accurately.
【0030】請求項3に記載の発明によれば、遮断器の
動作時に各相の接触子に流れるアーク電流の大きさが電
流波形データから抽出され、アーク電流の大きさより遮
断器の各相の接触子の損耗量が推定され、各相ごとに接
触子の寿命判定が行われるため、相毎により的確に接触
子の寿命管理を行うことができる。According to the third aspect of the present invention, the magnitude of the arc current flowing through the contact of each phase during operation of the circuit breaker is extracted from the current waveform data, and the magnitude of the arc current of each phase of the circuit breaker is extracted. Since the amount of contact wear is estimated and the life of the contact is determined for each phase, the life of the contact can be managed more accurately for each phase.
【図1】遮断器の配置されている電力系統の構成例を示
す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a power system in which a circuit breaker is arranged.
【図2】遮断器の遮断電流と可能遮断回数との関係例を
示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the relationship between the breaking current of a circuit breaker and the number of possible breaking times.
【図3】接触子の引外し開始タイミングとアーク放電時
間との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a trip start timing of a contact and an arc discharge time.
【図4】接触子の引外し開始タイミングとアーク放電時
間との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the contact start timing of the contact and the arc discharge time.
【図5】この発明の第1の実施形態に係る電力用オシロ
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a power oscilloscope device according to the first embodiment of the present invention.
【図6】電力用オシロ装置により保存される事故発生時
の電圧・電流波形の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of voltage / current waveforms stored in the oscilloscope for electric power when an accident occurs.
【図7】第1の実施形態に係る電力用オシロ装置の処理
手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of the power oscilloscope device according to the first embodiment.
【図8】第1の実施形態に係る電力用オシロ装置の処理
手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of the power oscilloscope device according to the first embodiment.
【図9】この発明の第2の実施形態に係る電力用オシロ
装置の構成を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a power oscilloscope device according to a second embodiment of the present invention.
【図10】第2の実施形態に係る電力用オシロ装置の処
理手順を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of the power oscilloscope device according to the second embodiment.
Claims (3)
し、一定周期でサンプリングし、AD変換して、電圧お
よび電流の波形データを蓄積記憶し、遮断器の動作前後
の電圧および電流の波形データを記録する電力用オシロ
装置において、 遮断器の動作時に該遮断器の主接触子に流れるアーク電
流の大きさを前記電流の波形データから抽出し、該アー
ク電流の大きさより遮断器の主接触子の損耗量を推定す
る手段と、前記遮断器が動作する毎に前記損耗量を累積
するとともに、寿命量との比較によって前記主接触子の
寿命判定を行う手段とを設けた電力用オシロ装置。1. A voltage and current signal of a power system is input, sampled at a constant cycle, AD-converted, voltage and current waveform data is accumulated and stored, and voltage and current waveforms before and after the operation of a circuit breaker are stored. In a power oscilloscope for recording data, the magnitude of the arc current flowing through the main contactor of the circuit breaker during operation of the circuit breaker is extracted from the waveform data of the current, and the main contact of the circuit breaker is calculated from the magnitude of the arc current. An oscilloscope device for electric power provided with means for estimating the wear amount of the child, and means for accumulating the wear amount each time the circuit breaker operates and for judging the life of the main contactor by comparing with the life amount. .
流を抽出する際に、アークが消弧する前の略半サイクル
における電流波形データを基に各相のアーク電流の大き
さを抽出するものである請求項1に記載の電力用オシロ
装置。2. The means for estimating the amount of wear, when extracting the arc current, extracts the magnitude of the arc current of each phase based on the current waveform data in a substantially half cycle before the arc is extinguished. The oscilloscope apparatus for electric power according to claim 1, which is a thing.
ーク電流を抽出する際に、最も遅れて消弧した相の当該
消弧直前の略半サイクル分の期間における各相の電流波
形データを基に各相のアーク電流の大きさを抽出するも
のである請求項1に記載の電力用オシロ装置。3. The means for estimating the amount of wear, when extracting the arc current of each phase, the current waveform of each phase in the period of approximately half cycle immediately before the extinction of the arc extinguished most recently. The oscilloscope for electric power according to claim 1, wherein the magnitude of the arc current of each phase is extracted based on the data.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7324239A JPH09166651A (en) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Oscilloscope apparatus for electric power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7324239A JPH09166651A (en) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Oscilloscope apparatus for electric power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09166651A true JPH09166651A (en) | 1997-06-24 |
Family
ID=18163599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7324239A Pending JPH09166651A (en) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | Oscilloscope apparatus for electric power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09166651A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003102613A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Hendry Mechanical Works | Electric arc testing systems |
JP2013073782A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Breaker contact piece exhaustion amount management system |
JP2016039649A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 株式会社かんでんエンジニアリング | Breaking current analyzing device and breaking current analyzing system |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP7324239A patent/JPH09166651A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003102613A1 (en) * | 2002-05-31 | 2003-12-11 | Hendry Mechanical Works | Electric arc testing systems |
JP2013073782A (en) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | Breaker contact piece exhaustion amount management system |
JP2016039649A (en) * | 2014-08-05 | 2016-03-22 | 株式会社かんでんエンジニアリング | Breaking current analyzing device and breaking current analyzing system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2332225B1 (en) | Apparatus and method for adaptive fault detection in mv distribution circuits | |
KR100246203B1 (en) | A control system and method for high impedance ground fault of power line in a power system | |
EP3491405A1 (en) | Fault detection and protection during steady state using traveling waves | |
US11258249B2 (en) | Primary and system protection for an electric power delivery system | |
EP2884291B1 (en) | Fault location in electrical network | |
JP4757968B2 (en) | Distinguishing internal arcs and breaking arcs in intermediate or high voltage circuit breakers. | |
CN115037046A (en) | Power secondary equipment running state analysis and detection system | |
JP2009005565A (en) | Distribution line accident zone selecting and blocking device and distribution line accident zone selecting and blocking method | |
JP5312546B2 (en) | Circuit breaker contact consumption control system | |
KR102338272B1 (en) | System for detecting fault distribution line, Method thereof, and Computer readable storage medium having the same method | |
JP2007300720A (en) | Protective relay device for detecting single operation and method of detecting single system state | |
JPH09166651A (en) | Oscilloscope apparatus for electric power | |
CN111751663A (en) | Method and system for drawing fault overall process time sequence based on power grid fault recording graph | |
JP5224783B2 (en) | Distribution line ground fault protection system | |
Pickett et al. | Reducing outage durations through improved protection and autorestoration in distribution substations | |
JP2011244593A (en) | Accident aspect decision device | |
EP1318587B1 (en) | Apparatus and method for servicing a distribution bus | |
JP3172845B2 (en) | Method and apparatus for predicting the life of a segmented switch | |
KR100288156B1 (en) | Apparatus for preventing failure spread in power system | |
Apostolov et al. | Maintenance testing of multifunctional distance protection ieds | |
KR200344922Y1 (en) | Composite protective relay device | |
KR102633927B1 (en) | Relay for protecting electric system | |
JP2007185011A (en) | Fault point locator and locating method of gas insulated switchgear | |
JP2011182548A (en) | Bus protection system | |
JP7423897B2 (en) | Protection/control device and protection/control method |