JPS6252537B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力系統を保護する常時監視機能を備
えた保護継電装置に関する。

電力系統を保護する保護継電装置は、被保護設
備に故障が発生した場合、故障部分を速やかに切
離す指令を出し事故の影響を極力少なくする働き
をするが、装置が誤つた動作をした場合には被保
護設備の破壊か電力供給の中断を招く危険があ
る。そのため、保護継電装置の誤つた動作を防止
することは極めて重要なことである。

この防止策として、一般に次の方法が採られて
いる。

第１は、主リレーとフエイルセーフリレーを組
み合わせて用いて、最終出力を２つのリレー出力
の論理積により得る方法である。主リレーが保護
すべき区間内の事故を検出するのに対し、フエイ
ルセーフリレーは、主リレーより単純な動作判定
により事故の有無を検出するものであり、片方の
リレー不良により誤つた動作をすることを防止し
ている。

第２は、自動監視による対策である。保護継電
装置は、常時不動作であつて、事故発生時には、
確実に動作する必要がある。そのためリレー入力
が動作レベルにない常時の状態では、常時監視に
より、リレーが誤動作しないことが監視される。
この監視は、上述の主リレーとフエイルセーフリ
レーの出力のうち一方のみが動作出力を出すこと
がないかどうかを検出すること等により行なわれ
る。又、リレー入力が動作レベルにあるとき、正
しく動作するか否かは、点検入力を印加すること
で点検される。この点検は、一定時間毎の自動点
検により行なわれ、点検入力印加によりリレーが
動作し、点検入力を除くことにより、リレーが復
帰することを見る。以上の常時監視及び自動点検
で自動監視が行なわれ、保護継電装置の不良を検
出する方法が一般に行なわれている。

ところで従来、常時監視により不良が検出され
ると、常時監視不良を表示し、かつ警報するとと
もに、点検をロツクしたり、トリツプロツクする
運用が一般に行なわれているが、これらのロツク
は、運転員が常時監視不良の復帰を確認すると、
解除するようにしていた。また場合によつては、
常時監視不良時、表示及び警報のみ行ない、運用
を継続して運転員による点検を持つこともある。
この場合は運転員の点検時、常時監視不良が復帰
していれば、運用はそのまま継続され、復帰して
いないと、運用を継続して装置の調査をまつ方法
が採られる。

このように、従来、常時監視によつて不良が発
見されると、不良を発生した装置に運転員が赴
き、装置の点検を行なうことが一般に行なわれて
いた。しかし、上記常時監視不良の原因が使用素
子の半不良等一時的なものである場合には、運転
員が赴くまでに不良が消減し、運転員が点検を実
施しても発見が困難である場合が多い。実際の運
用においても、このような一時的不良原因による
常時監視不良の発生が多く、しかも、このような
不良は再発する場合が多く、不良部位が不明のた
め、完全な不良となつて不変部位が明確になるま
で運用を継続せざるを得なく、装置運用上問題に
なることが多かつた。

以上のような一時的な不良原因による常時監視
不良は、無人変電所のように運転員の派遣に長時
間を要する場合には、より発見が困難であり、そ
して、再発を繰り返すようなことが多く、装置運
用上の問題として大きくクローズアツプされる。

本発明は、以上の点に鑑みなされたもので、一
時的な不良原因により発生する常時監視不良の原
因を従来装置より容易に発見することができ、装
置の信頼性を向上させ、保守を容易にすることの
できる保護継電装置を提供することを目的とす
る。

以下本発明の第１の実施例を図面を参照して説
明する。

第１図は本発明装置の回路構成例を示すもので
ある。第１図において、主リレー１はリレー入力
２が加えられると故障区間検出等のリレー判定を
行ない、リレー出力３を送出する。このリレー出
力３はOR回路４、AND回路５及び点検回路２４
に入力される。フエイルセーフリレー６は前記リ
レー入力２が加えられると故障検出等のリレー判
定を行ない、リレー出力７を送出する。このリレ
ー出力７はOR回路４、AND回路５及び点検回路
２４に入力する。OR回路４は前記リレー出力３
と前記リレー出力７とを入力し、一方の入力のみ
が動作状態にあるとき、出力９をオンデイレイタ
イマ回路（以下TDE回路と称す）１０に送出す
る。このTDE回路１０は、主リレー１とフエイ
ルセーフリレー６の動作時間の違いを無視するた
めOR回路４からの入力を時間T₁だけ遅らせて出
力１１を送出するものである。T₁は通常、数10
秒程度である。そして、OR回路４とTDE回路１
０により常時監視不良が検出されると表示及び警
報のための出力１１が送出される。又、前記出力
１１は立下り検出回路１３に加えられる。この立
下り検出回路１３は、前記出力１１が加えられる
と、立下りを検出し時間幅T₂のワンシヨツトパ
ルスを出力１７として点検回路２４に送出する。

この点検回路２４は前記出力１７が加えられる
ことにより点検の間、トリツプロツクを行なう出
力２５を送出し、その後主リレー１の点検入力で
ある点検入力２６とフエイルセーフリレー６の点
検入力である点検入力２７を順次送出する。主リ
レー１は前記点検入力２６が加えられることによ
り、前記リレー入力２が加えられたときと同じリ
レー判定を行ない、前記リレー出力３を送出す
る。フエイルセーフリレー６は前記点検入力２７
が加えられたときも全く同様であり、前記リレー
出力７を送出する。従つて、前記点検回路２４
は、前記リレー出力３を出力７が加えられること
により、前記主リレー１と前記フエイルセーフリ
レー６について、点検入力の印加により正しく動
作し、かつ点検入力を取り除くことにより正しく
復帰することを監視する。そして、不良検出時に
は点検不良内容を表示し、警報する出力２８を送
出する。前記出力２５は、点検が終了すると
“０”となる。

NOT回路１６は前記出力２５が加えられる
と、入力を反転した出力２９をAND回路３０に
送出する。

このAND回路３０はAND回路５の出力３１と
前記出力２９が加えられ、これらがともに“１”
のとき、トリツプ指令３２を出力する。従つて、
点検中は前記出力２９が“０”となり、トリツプ
ロツクとされる。

次に、上記のように構成された第１図に示す装
置の応動について述べる。

先ず、装置が健在状態にあるとすれば、事故発
生時、主リレー１とフエイルセーフリレー６はと
もに動作出力を送出するので、リレー出力３とリ
レー出力７は“１”となり、AND回路５の出力
３１は“１”となる。一方、NOT回路１６は、
点検中でなければ“１”を出力するので、AND
回路３０からはトリツプ指令３２が出力される。

次に、常時監視不良発生時の応動を第２図のタ
イムチヤートにより説明する。第２図において、
時刻t₀で主リレー１が常時監視不良を発生し、リ
レー出力３が“１”になると、TDE回路１０の
出力１１は、T₁時間だけ遅れた時刻t₁に“１”に
なる。そして、常時監視不良が表示されるととも
に警報が出力される。この状態は、常時監視不良
が継続する限り保持される。

一方、時刻t₂で主リレー１の常時監視不良が復
帰したとすると、以下のように即座に自動点検が
行なわれる。即ち、常時監視不良が復帰しTDE
回路１０の出力１１が“０”になると、この出力
１１の立下りを立下り検出回路１３が検出し、時
間幅T₂のワンシヨツトパルス出力１７を送出す
る。この出力１７が“１”になることにより点検
回路２４に点検起動がかかる。そして、点検回路
２４から点検入力２６と点検入力２７が順次出力
される。この点検入力２６と点検入力２７は、そ
れぞれ主リレー１とフエイルセーフリレー６が動
作すべき大きさにあり、かつ、それらの出力を停
止することにより、復帰するように印加される。
従つて、このような自動点検を実施すれば、常時
監視において、単にリレー出力を監視する方法に
くらべ、より精度の高い監視が可能であり、又、
主リレー１とフエイルセーフリレー６に別々の入
力を印加することにより詳細な不良の識別が可能
となる。

このように、常時監視不良の復帰時、速やかに
常時監視より詳細な不良識別が可能な自動点検を
行なうことにより、一時的な不良の原因をより容
易に発生することができる。即ち、一時的な不良
原因による使用部品の不良度合（例えば、抵抗、
コンデンサの大きさの変化やトランジスタの増幅
度の変化等）が常時監視では検出できない程度に
なり、常時監視不良が復帰したとき、上述の自動
点検を即座に実施すれば、正常の状態にもどりつ
つある上記不良を発見できる場合が多く、不良部
位の発見が容易となる。通常、このような一時的
な不良原因による不良度合は時間とともに減少
し、正常の状態にもどつてしまうので時間が経つ
程、発見は困難になる。

点検回路２４による点検は、時刻t₇までに行な
われ、この間、出力２５が出力され、トリツプロ
ツクされる。リレーが正常な応動をする場合、主
リレー１の出力３は時刻t₃〜t₄の間、またフエイ
ルセーフリレー６の出力７は時刻t₅〜t₆の間、
各々出力される。一方、上述の点検において、主
リレー１が時刻t₄で復帰しないことにより不良が
検出されると、点検回路２４の出力２８は時刻t₄
で“１”となり、主リレー１の不良を表示し、保
持される。又、主リレー１が動作しないような不
良モードにおいては、時刻t₃において、主リレー
１の出力３が“１”にならなければ不良が検出さ
れ、点検不良表示を行なう出力２８は時刻t₄以前
（t₄′）に“１”となる。

以上、第２図の応動説明では常時監視不良が主
リレー１に起因する場合で説明したが、フエイル
セーフリレー６に起因する場合も全く同様であ
る。

このように、第１図に示した本実施例装置の構
成によれば一時的な不良原因で常時監視不良が発
生し復帰してしまうような場合、即座に、常時監
視より詳細な不良識別可能な自動点検を行なうよ
うにしたので、一時的な不良原因でその不良が正
常な状態にもどつてしまう前に上記自動点検によ
る点検が実施でき、従来より容易に一時的な不良
原因を発見することができる。そして、不良原因
を表示することにより、一時的不良の発生に対し
ても容易に対処でき、保守を容易にすることがで
きる。

以上は本発明の第１の実施例装置の構成を示し
たにすぎず、以下に述べるような他の実施例装置
としても本発明は前述同様に実施することができ
るものである。

以下の構成において、第１図と同一記号のもの
は同一構成要素を示し、説明は省略する。

(1) 第３図は本発明による第２の実施例装置の構
成を示すものである。第３図において、自動点
検起動条件２０の出力及び手動点検起動条件２
１の出力は、立下り検出回路１３の出力１７と
ともにOR回路１９に入力する。前記OR回路１
９は、前記３入力のうち、いずれかの入力が
“１”となることにより“１”となる出力２２
を出力するものである。前記OR回路１９の出
力２２は点検回路２４に入力し点検起動を行な
う。他の構成は第１図に同じである。

上述の自動点検起動条件２０は、通常行なわ
れている一定時間毎の自動点検の起動条件であ
り、又、手動点検起動条件２１は、手動による
点検起動条件である。従つて、第３図の構成に
おいては、通常、自動点検用に設けられている
点検回路２４を、本発明による常時監視不良復
帰時の自動点検にも使用するようにしているの
で、わずかな回路の追加で構成できる利点があ
る。又、第１図の構成での効果は、第３図の構
成であつてもそのまま適用できることは明らか
である。

(2) 第４図は本発明による第３の実施例装置の構
成を示すものである。第４図において、AND
回路８は主リレー１の出力３とTDE回路１０
の出力１１を入力し、ともに“１”のとき
“１”なる出力１５を送出する。NOR回路１６
ＡはAND回路８の出力１５と点検回路２４か
ら送出される出力２５Ａを入力し、どちらか一
方が“１”のとき“０”なる出力２９Ａを
AND回路３０に送出する。前記出力２５Ａ
は、主リレー１又はフエイルセーフリレー６が
点検中のとき及び自動点検により、前記主リレ
ー１の不良が検出されたとき“１”となる。故
に、前記NOR回路１６Ａの出力２９Ａは前記
主リレー１が常時監視、又は自動点検により不
良を検出されたとき“０”となり、前記AND
回路３０によりトリツプロツクされる。他の構
成は第１図に同じである。

以上述べた第４図の構成における応動は以下
のようになる。

(i) 常時監視不良が一定時間（T₁）以上継続し
て発生している間は、主リレー１が不良のと
きは、トリツプロツクされ、フエイルセーフ
リレー６が不良のときは、通常の運用を継続
する。

(ii) 常時監視不良が一定時間（T₁）以上継続し
たあと復帰すると、即座に自動点検を実施す
る。

(iii) (ii)の自動点検の結果、良と判定したときは
通常の運用を継続し、不良を検出したときは
その内容を表示するとともに、主リレー１の
不良時はトリツプロツクを行ない、フエイル
セーフリレー６の不良時は通常の運用を継続
する。

以上説明した第４図の構成によれば、第１図
での構成と同じ効果を有するだけでなく以下の
効果を有する。

即ち、上述のように一時的な不良原因により
常時監視不良が発生して復帰してしまうような
場合、即座に自動点検を実施して装置点検を行
ない、装置の良否が判定されるので、装置が健
全であると判定された後、速やかに通常運用を
継続でき、信頼性を高めることができる。ま
た、この場合、運転員の派遣が不要のため、保
守運用が容易となる。更に、常時監視不良が継
続する場合及び常時監視不良復帰後、自動点検
による装置不良が検出された場合には不良内容
を識別できるので、事故識別能力の高い主リレ
ーの健全時には装置運用を継続し、主リレーの
不良時にはトリツプロツクを行なう等の装置運
用方法を変えることで保護能力を最大限生かす
ことができ、信頼性の高い装置を提供すること
ができる。

(3) 第５図は本発明による第４の実施例装置の構
成を示すものである。

第５図において、主リレー１′とフエイルセ
ーフリレー６′はデイジタル演算処理装置を用
いてリレー判定を行なうものである。前記主リ
レー１′は第１の点検指令１００を入力するこ
とにより、点検入力２６による動作判定と、自
己診断機能による内部の詳細チエツクとを行な
い、判定結果である主リレー１′の出力１０１
を点検回路２４に送出するとともに不良個所を
表示する表示信号１０２を出力する。前記フエ
イルセーフリレー６′も同様に点検指令１０３
を入力することにより点検入力２７による動作
判定と自己診断機能による内部の詳細チエツク
とを行ない、判定結果であるフエイルセーフリ
レー６′の出力１０４を前記点検回路２４に送
出するとともに、不良個所を表示する表示信号
１０５を出力する。前記点検回路２４は前記主
リレー１′の出力１０１とフエイルセーフリレ
ー６′の出力１０４とにより前記主リレー１′と
前記フエイルセーフリレー６′の点検結果を確
認する。他の構成は第１図に同じである。

第５図の構成によれば、主リレー１′とフエ
イルセーフリレー６′がデイジタル演算処理装
置を用いているので、周知のように、自己診断
機能により、高レベルでの点検及び監視を行な
うことができ、不良検出を高精度に行なうこと
ができるだけでなく、内部を細分化した詳細な
不良部位の表示が可能である。従つて、一時的
な不良原因により常時監視不良が発生し、復帰
してしまう場合にも、即座に自動点検を実施す
ることで、詳細な不良検出を行なうことがで
き、一時的な不良の原因を容易に発見できる。
そして不良を検出した場合は、詳細な不良部位
の表示ができるので、装置不良時の対処が容易
となり保守運用を容易にすることができる。

(4) 第６図は本発明による第５の実施例装置の構
成を示すものである。第６図において、主リレ
ー２００はデイジタル演算処理装置で構成さ
れ、主リレーに必要なリレー判定機能常時監視
機能及び常時監視不良復帰時の点検機能を有す
る。前記主リレー２００は常時リレー入力２を
入力してリレー判定を行ない、動作判定時リレ
ー出力３を送出するとともにフエイルセーフリ
レー６′のリレー出力７を入力して常時監視す
るとともに自己診断機能により自回路について
の常時監視を行なつている。この常時監視にお
いて不良を検出し、この不良がT₁時間継続し
たことを確認すると、常時監視不良の表示及び
警報を行なう出力１１を送出する。前記出力１
１は常時監視不良が継続する間送出される。

一方、前記リレー２００が常時監視不良の復
帰を確認すると、前記主リレー２００は点検起
動信号２０４を点検入力印加回路２０５に出力
するとともに、点検中トリツプロツクを行なう
出力２５を送出する。前記点検起動信号２０４
は、前記主リレー２００と前記フエイルセーフ
リレー６′を順次点検するように前記主リレー
２００から前記点検入力回路２０５に出力され
る。又、前記フエイルセーフリレー６′の点検
時には、点検指令１０３が前記主リレー２００
から前記フエイルセーフリレー６′に出力され
る。前記点検入力印加回路２０５は、前記点検
起動信号２０４を入力することにより点検入力
２６と点検入力２７を順次出力する。なお、こ
の場合の前記主リレー２００及び前記フエイル
セーフリレー６′の点検方法は、第６図の構成
における主リレー１′及びフエイルセーフリレ
ー６′にそれぞれ同じである。しかし、前記主
リレー２００は、この点検時、前記フエイルセ
ーフリレー６′から送出される点検判定結果の
出力１０４を入力し、前記主リレー２００及び
前記フエイルセーフリレー６′の点検結果の良
否を判定し、点検不良時出力２８を送出する。
他の構成は第１図に同じである。

以上述べた第６図の構成における主リレー２
００の応動説明を第７図のフローチヤートを用
いて行なう。

第７図において、主リレー２００は、常時、
ステツプP₁によりリレー判定した後、ステツプ
P₂において、常時監視不良がT₁時間以上継続
か否かを判定し、判定が否のときはステツプP₁
の処理にもどる。装置が正常の場合は、この処
理を繰り返す。

一方、常時監視不良がT₁時間以上継続する
と、ステツプP₂の処理のあと、ステツプP₃によ
り出力１１を送出して不良表示の処理を行な
う。ステツプP₃によりこの処理をした後、ステ
ツプP₄により常時監視不良が復帰したかどうか
の判定処理を行なう。復帰しない場合はステツ
プP₁の処理にもどる。そしてステツプP₁〜P₄の
処理を繰り返し実行する。常時監視不良が復帰
すると、ステツプP₅により出力１１の復帰処理
をしたあと、ステツプP₆により点検処理を行な
う。このステツプP₆による点検処理では出力２
５を送出して点検中のトリツプロツクを行なう
とともに、点検起動信号２０４及び点検指令１
０３を出力する。そして、次にステツプP₇によ
り点検良否の判定処理を行なう。このステツプ
P₇による判定処理P₇では点検入力２６と出力１
０４を入力して点検良否の判定を行なう。この
点検結果、点検良のときは、ステツプP₁の処理
にもどる。一方、点検不良のときは、ステツプ
P₈において点検不良の表示及び警報を行なう出
力２８を送出する処理を行なつたあと、不良原
因が主リレー２００にあるか否かをステツプP₆
での処理P₆の入力条件をもとに判定し、フエイ
ルセーフリレー６′にあるときはステツプP₁の
処理にもどるが、主リレー２００にあるとき
は、不良個所を表示する表示信号１０５を出力
してステツプP₁の処理にもどる。

以上、第７図を用いて説明した第６図の構成
における主リレー２００の応動は、第１図と同
じ作用となり、同じ効果をもつことは明らかで
ある。更に、本構成によれば、主リレー２００
が常時監視及び自動点検の機能を内臓するの
で、回路を小形にできる効果がある。

なお、第６図における主リレー２００の演算
方法は第７図の処理方法に限るものではなく、
同じ作用を行なうことのできる他の処理方法で
あつてもよいことは明らかである。

(5) 以上述べた本発明の第１〜第６の実施装置の
構成では、常時監視の対象として主リレーとフ
エイルセーフリレーだけで示したが、しや断器
の引外し回路や電源等が常時監視の対象となつ
ている場合についても、以上述べたような点検
方法を使用することで、一時的な不良原因によ
り発生する常時監視不良の原因を従来より容易
に発見できることは明らかである。又、主リレ
ーを２重化して行なつているような他のリレー
の組合せ及び３つ以上のリレー組合せで常時監
視を行なつている場合についても本発明が適用
できることは明らかである。

以上説明したように、本発明によれば、常時監
視機能を備えた保護継電装置において、一時的な
不良原因により発生する常時監視不良に対して、
常時監視不良復帰時、常時監視より詳細な不良識
別可能な自動点検を即座に実施するようにしたの
で、従来より容易に不良原因を発見でき、かつ、
その内容を表示することにより保守を容易にする
ことができる。更に、一時的な不良原因が発見で
きるため、上記自動点検の結果、点検良の場合に
は速やかに通常運用を継続するような運用方法を
とることもでき、保守の省力化ができる。又、点
検不良の場合には、不良内容が識別できるので、
不良内容に応じた運用が可能となり、健全な装置
の保護能力を最大限生かした運用ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す回路構成
図、第２図は第１図に示す装置の応動を説明する
ためのタイムチヤートを示す図、第３図及び第６
図は本発明の第２乃至第５の実施例をそれぞれ示
す回路構成図、第７図は第６図に示す装置の応動
を説明するためのフローチヤートを示す図であ
る。 １……主リレー、６……フエイルセーフリレ
ー、１０……TDE回路、１３……立下り検出回
路、２４……点検回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 主リレーおよびフエイルセーフリレーの何れ
   か一方から動作出力が送出されているか否かによ
   り不良の有無を検出する常時監視機能を備えた保
   護継電装置において、一時的な不良原因による常
   時監視不良の発生により前記常時監視機能が動作
   してその後復帰したことを検出するとトリツプロ
   ツク指令を送出するとともに前記主リレーおよび
   フエイルセーフリレーに対し点検信号を与えて点
   検を実施する自動点検手段と、この自動点検手段
   による点検結果を表示する表示手段とを備えたこ
   とを特徴とする保護継電装置。 ２ 上記第１項に記載の特許請求の範囲におい
   て、主リレーおよびフエイルセーフリレーはデイ
   ジタル演算処理装置を用いてリレー判定を行なう
   ものである保護継電装置。 ３ 上記第１項に記載の特許請求の範囲におい
   て、主リレーはデイジタル演算処理装置により構
   成し且つこのデイジタル演算処理装置にフエイル
   セーフリレーの出力を入力して常時監視機能およ
   び常時監視不良復帰時の点検機能を持たせたもの
   である保護継電装置。