JPS63213230A

JPS63213230A - 開閉機器動作時間計測システム

Info

Publication number: JPS63213230A
Application number: JP62045137A
Authority: JP
Inventors: 榊原　高明; 功鎌田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1988-09-06
Anticipated expiration: 2012-08-25
Also published as: JP2645005B2

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、電力機器をコンパクトに収納したガス絶縁開
閉装置に係り、特に収納機器の信頼度確認と監視に好適
な予防保全システムである動作時間計測システムに関す
るものでおる。

（従来の技術）近年、用地の高騰や都市部における電力供給量の増大に
伴う変電設備の増強化の必要性から、絶縁性及び消弧性
に優れたＳＦ６ガスを用いて、断路器、遮断器等の変Ｎ
機器を密閉容器内に収納配置し、耐環境性とＫＶ−Ａ当
たりの据付は体積をコンパクト化した、いわゆるガス絶
縁開閉装置が普及し、従来の気中絶縁開閉装置に代って
稼働している。

上記の様なガス絶縁開閉装置はコンパクト化、接地タン
クの露出充電部の削減等、種々の利点がある反面、高性
能化に伴う保守診断の困難さ、保守修復作業時間の増大
等、容器内部に異常が生じた場合、その信頼性が著しく
低下するという欠点があった。

そこで、従来から、ガス絶縁開閉装置全体の信頼性の向
上を実現するために、装置の適切な設計・製作に努めて
いるが、電力供給能力の質の向上の一貫として、装置全
体の信頼度確認及び監視が必要となり、その有効な手段
が種々検討されてきた。

現時点における問題点を、第２図に示す様な代表的なガ
ス絶縁開閉装置の配置図を参照して説明する。

即ち、第２図に示す様に、密封圧力容器２内に避雷器７
、変成器８、接地開閉器９、断路器１２、変流器１７、
遮断器１８、母線１９が配設され、充填ガス３としてＳ
Ｆ６ガスが封入され、課電部と接地電位にある密封圧力
容器２間が電気的に絶縁されている。

また、密封圧力容器２内に母線１９を配置するために、
絶縁スペーサ１１が適当な間隔をおいて配設され、母線
１９の機械的強度と絶縁耐力を保持できるように構成さ
れている。

ざらに、主回路はブッシング１を介して、断路器１２、
遮断器１８を経由して変圧器２０に接続されている。な
お、第２図においては、１回線受電主回路を示している
が、第２図の右側に図示していない受電主回路より断路
器１２を介して変圧器２０へ電力供給する場合もある。

一方、ガス絶縁開閉装置は、配電盤１５により制御され
、電圧要素は変成器８により、また、電流要素は変流器
１７により得られ、主回路切換や遮断操作は操作キユー
ビクル１４を介して開閉器類（断路器、遮断器、接地開
閉器）の操作器１３に付勢信号を与えることにより行な
われる。

また、開閉器類の機械的駆動源としては、コンプレッサ
設備１６より所定の圧力（例えば１５ｋにＪ／Ｃｍ２が
一般）を得て操作キユービクル１４を介して操作器１３
に供給される。

一方、絶縁スペーサ１１は、保守上の切離しや配置構成
上より、充填ガスの封入区画を行なう作用も兼用させて
いるので、バルブ４を介して、ＳＦ６ガスボンベ６より
ガスキユービクル５を介して各区画にＳＦ６ガスを充填
し、ガスキユービクル５で圧力もわかるようにしている
。

上記の様な構成を有するガス絶縁開閉装置においては、
ＳＦ６ガスの特性によって、収納機器の小型化が可能と
なり、全体としてのコンパクト化が実現できる。（ＫＶ
・Ａ当たりの占有体積が小さくなり、設置用地の有効な
活用が図れる。）また、ガス母線を用いて２段〜３段の
積み重ね構成が可能となり、ブロック積立てとなるので
、小ざな面積で大きな体積の構成がとれるという利点が
ある。

ざらに、密封圧力容器が接地されているので、課電中に
近接しても感電の危険はなく、塩害・風雨などによる環
境外乱因に対し、課電部が直接にざらされることがない
ので、影響を受けることはない。

また、各種の開閉器類は、消弧能力の高いＳＦ６ガス中
でアーク処理されるため、１主接点当たりの遮断容量の
大幅な向上が可能となるという利点もある。

一方、ガス絶縁開閉装置は上述した様な利点を有してい
る反面、以下に述べる様な欠点も有してる。

即ち、気中絶縁開閉装置に比べて装置全体がコンパクト
化されたことにより、収納機器の保守・点検時における
、解体作業あるいは再組立作業の許容寸法範囲が小さく
なったため、保守・点検作業に時間がかかり、作業効率
が著しく低くなっている。

また、容器内部に封入されるＳＦ６ガスは高価で、外部
へのガス漏れ防止のために高度な製作技術を要求される
と共に、絶縁性の良さからｋ　Ｖ　／ｍｍが大きく、微
小なガス圧低下によっても絶縁強度が大きく影響を受け
ることから、早急且つ高度なガス漏れ修復を要求される
問題もある。

ざらに、密封圧力容器を用いているため、収納機器の目
視による監視ができないという問題点もある。

また、各種開閉機器の主接点の消耗に伴う交換作業にお
いては、ＳＦ６ガスの回収・再充填作業に多大な時間を
要し、ガス絶縁開閉装置の停止時間が長くなるという欠
点もある。

以上説明した様な利点及び欠点に対して、性能的には利
点のメリットが大きいため、ガス絶縁開閉装置の普及は
目覚ましいが、設置箇所も増え、量産体制がとられる様
になると、その保守や緊急修復体制の準備と品質のばら
つきも無視できない問題となっている。そのため、稼働
運転状態が正常であることの信頼度確認と、異常発生時
の早期検出監視を行う予防保全システムの研究・開発が
進められている。

第３図は、第２図とは別に、変電所を構成するガス絶縁
開閉装置の単線結線図を示したものである。第３図にお
いて、主母線３１には、切換用断路器３２が取付けられ
、その先には、各回線毎に遮断器３３、線路側断路器３
４、及び接地装置３５が接続され、ブッシング３６を介
して架空送電線へとつながっている。

最近、この様に構成されたガス絶縁開閉装置において、
前記の様な予防保全システムの需要が益々高まっている
。この予防保全システムにおける監視項目のうち、最も
重要な項目の一つに、開閉機器の動作時間の監視がおる
。

即ち、開閉機器は、それ自体に可動部を有し、且つそれ
らがかなり高速で可動するため、母線、変圧器等の静止
機器に比べ、不具合の生じる確率が高く、且つ、断路器
、遮断器等は変電所の主要構成機器であり、それらの不
具合は、変電所の安定した運転に大きな支障を及ぼす恐
れが高い。そのため、各開閉機器の動作時間を計測し、
計測値の異常を検出した際には、早急に対策を施し得る
様なシステムを確率することが要求される。

第４図は、この様な開閉機器の動作時間計測方法の一例
を示したものである。第４図において、４１は開閉機器
の制御回路の制御線に流れる動作指令電流波形、４２は
開閉機器の可動部のストロークカーブでおる。また、図
中４３．４４は開閉機器の駆動部に取付けられた開閉機
器可動部の位置検出センサの出力波形であり、それぞれ
ストロークカーブの各端部に対応した箇所でＯＮ、ＯＦ
Ｆしている。

この様な動作時間計測方法に使用する時間計測回路の構
成としては、例えば第５図の様なものが存在する。

第５図において、５１は開閉機器の制御回路の制御線に
取付けられた動作指令電流検出センサであり、その出力
は、ケーブル５２を介して受信器５３に伝送されるよう
になっている。５４は開閉機器駆動部に取付けられた、
開閉機器可動部の位置検出センサであり、従来、マイク
ロスイッチや近接センサ等が使用されている。これらの
位置検出センサ５４の出力信号は、ケーブル５２を介し
て受信器５５に伝送される様になっている。５６は時間
計測回路であり、第４図に示した様な動作指令電流波形
４１の立ち上がりにより時間計測を開始し、この立ち上
がりから動作開始時までの時間（第４図中Ｔｚ　＞と、
動作開始時から動作終了時までの現実の開閉動作時間（
第４図中Ｔ２　）とをそれぞれ計測し、その計測データ
を演算処理し、記憶表示出力等を行う処理装置５７へ伝
送する様になっている。

この様な時間計測システムを実際の変電所に適用する場
合、最も望ましいのは、第３図に示した様な各開閉機器
毎にそれぞれ独立した時間計測システムを設けることで
あるが、このためには、第５図に示した様な時間計測回
路５６が開閉機器の台数分必要となり、構成が複雑化す
る上、経済的な面からも実現が困難である。また、第５
図において、各受信器５３．５５から後段の機器は、現
場や制御至内に設置される制御盤内に収納されるため、
各開閉機器毎に時間計測回路５６を独立して設けること
はこの制御盤の寸法を大きくする結果となり、配置上支
障をきたす問題もある。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来のガス絶縁開閉装置においては、変電
所の運用に最適な動作時間計測システムを設けることが
できないことから、ガス絶縁開閉装置の稼動運転状態が
正常であることの信頼度の確認と、異常発生時の早期検
出監視ができず、保守・点検作業及び事故時の修復作業
に多大な時間を要していた。

本発明は以上の欠点を除去するために提案されたもので
、その目的は、ガス絶縁開閉装置の予防保全システムと
して、ガス絶縁開閉装置の事故を未然に防止することか
で”き、電力の安定供給や、事故に起因する経済的損失
などを除去するに最適で、しかも構成の簡略な開閉機器
動作時間計測システムを提供することである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明による開閉機器動作時間計測システムは、ガス絶
縁開閉装置の各回線または複数回線毎に、遮断器の動作
時間を計測する遮断器動作時間計測部と、遮断器以外の
開閉機器である断路器、接地装置等の開閉機器の動作時
間を計測する開閉機器動作時間計測部とを互いに独立し
て機能する様に設けることを構成の特徴としている。

（作用）以上の様な構成を有する本発明の作用は次の通りである
。

即ち、遮断器以外の開閉機器である断路器や接地装置は
、インターロック構成上、同一時刻に動作することはな
く、また、伯回線を考慮しても、１台ずつ順々に切換え
て行くのが通常の運転であるため、これらの開閉機器の
時間計測に関しては、動作の順により機器の判別が可能
である。本発明では、これらの遮断器以外の開閉機器に
関し、共通の開閉機器動作時間計測部を設けているため
、この計測部にて、各機器の動作時間をそれぞれ正確に
計測できる。また、複数回線に渡って一括動作する場合
や、他の開閉機器の動作中にも動作させる可能性がある
遮断器については、独立に設けた遮断器動作時間計□測
部により、動作時間を確実に計測できる。従って、本発
明においては、動作時間を各開閉機器について確実に計
測できるため、異常発生時にはこの異常を早期に検出で
き、大事故の未然防止に貢献できる。さらに、本発明は
、動作時間計測部を、他の開閉機器と共通の時間計測部
にて時間計測を行うことはできない遮断器の計測部と、
それ以外の開閉機器の計測部とに大きく２分するだけの
必要最小限の簡略な構成であるため、構成が複雑化する
問題もなく、現実の適用に際し、極めて有効である。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なお、第５図に示した従来型と同一部分には同
一の符号を付し説明は省略する。

本実施例の構成第１図に示す様に、本実施例においては、遮断器動作時
間計測部と、断路器接地装置動作時間計測部とが、それ
ぞれ独立して機能する様に設けられている。

まず、遮断器動作時間計測部の回路構成は、第５図に示
した従来技術と全く同様であり、動作指令電流検出セン
サ５１と位置検出センサ５４の信号は、それぞれケーブ
ル５２を介して受信器５３゜５５に伝送され、各受信器
５３．５５の出力は、時間計測回路５６に入力され、そ
の計測結果は、その計測データを演算処理し、記憶表示
出力等を行う処理装置５７に伝送される様になっている
。

ここで、時間計測回路５６までは、遮断器側の独立構成
であるが、処理装置５７については、後述する断路器接
地装置動作時間計測部と共通とされている。

一方、断路器接地装置時間計測部の構成は次の通りであ
る。即ち、各開閉機器の制御回路の制御線には、それぞ
れ動作指令電流検出センサ５１が取付けられ、各センサ
５１の信号は、ケーブル５２１を介して動作機器選別回
路５３１に伝送される様になっている。そして、この動
作機器選別回路５３１にて動作機器及び「入」　「切」
動作が選別された後、その機器及び動作に対応したデジ
タル信号が時間計測回路５６１に伝送される様になって
いる。また、各開閉機器駆動部には、開閉機器可動部の
位置検出センサ５３が取付けられ、各センサ５３の信号
は、ケーブル５２１を介して位置検出センザ受信回路５
５１に伝送される様になっている。ここで、位置検出セ
ンサ受信回路５５１には、動作機器選別回路５３１のデ
ジタル信号も伝送され、このデジタル信号により、対応
する機器の位置検出センサ出力のみを後段の時間計測回
路５６１に伝送する様になっている。

本実施例の作用以上の様な構成を有する本実施例において、まず、遮断
器については、専用の遮断器動作時間計測部を設けてい
るため、動作指令電流検出センサ５１の検出信号と、位
置検出センサ５４の検出信号とにより、各受信器５３．
５５を介し、時間計測回路５６にて正確に動作時間を計
測できる。また、断路器及び接地装置の動作時間計測部
においては、動作指令電流検出センサ５１により、動作
の順に動作指令電流の検出信号が動作機器選別回路５３
１に伝送されるため、機器の判別が可能である。そして
、判別された機器に応じた位置検出センサ５４の信号の
みが時間計測回路５６１に送られるため、各機器の動作
時間をそれぞれ正確にη側できる。この様に、本実施例
においては、動作時間を各開閉機器についてそれぞれ確
実に計測できるため、いずれかの機器に異常が発生した
時には、この異常の発生及びその発生機器を早期に検出
でき、早急な修復措置を講することが可能となる。

また、本実施例は、動作時間計測部を、他の開閉機器と
共通の時間計測部にて時間計測を行うことはできない遮
断器の計測部と、それ以外の開閉機器の計測部とに大き
く２分するだけの必要最小限の簡略な構成であるため、
各機器毎に専用の計測部を設ける場合の様に構成が複雑
化する問題もなく、現実に適用される予防保全システム
として極めて有望である。

ざらに、本実施例に使用する動作機器選別回路５３１や
位置検出センサ受信回路５５１は、ＬＳＩ等のゲート素
子、ＡＮＤ、ＯＲ素子等の組合せにより容易且つ小型に
構成可能であり、この点で作業や配置構成に影響を与え
る問題はない。

＊他の実施例なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば、開閉機器の「入」　「切」動作の識別が動作指
令信号のみだけで困難な場合には、第４図に示した様な
位置検出センサの出力信号を、第１図中破線で示す様に
、動作機器選別回路５６１に入力することにより、正確
な識別が可能となる。

また、線路側回線の遮断器の場合、各相独立して短時間
に連続開閉動作するものもおれば、変圧器回線やシＶン
トリアクトル回線の遮断器等の様に３相一括動作するも
のもあるため、遮断器については、場合に応じて、各回
線または各相毎に、時間計測回路を独立にする構成も考
えられる。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明においては、ガス絶縁開閉装置
の各回線または複数回線毎に、遮断器動作時間計測部と
他の開閉機器の動作時間計測部とをそれぞれ独立して機
能できる様に構成するという簡単な手段によって、ガス
絶縁開閉装置の事故を未然に防止することができ、電力
の安定供給や。

事故に起因する経済的損失などを除去することができる
様な優れた開閉機器動作時間計測システムを提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の開閉機器動作時間計測システムの一実
施例を示す回路図、第２図は一般的なガス絶縁開閉装置
のスケルトン図、第３図は変電所を構成するガス絶縁開
閉装置の単線結線図、第４図は一般的な開閉機器動作時
間計測方法を示すタイムチャート、第５図は従来の動作
時間計測回路の一例を示す回路図である。１・・・ブッシング、２・・・密封圧力容器、３・・・
充填ガス、４・・・パルプ、５・・・ガスキユービクル
、６・・・ガスボンベ、７・・・避雷器、８・・・変成
器、９・・・接地開閉器、１１・・・絶縁スペーサ、１
２・・・断路器、１３・・・操作器、１４・・・キユー
ビクル、１５・・・配電盤、１６・・・コンプレッサ設
備、１７・・・変流器、１８・・・遮断器、１９・・・
母線、２０・・・変圧器、３１・・・主母線、３２．３
４・・・断路器、３３・・・遮断器、３５・・・接地装
置、３６・・・ブッシング、４１・・・動作指令電流波
形、４２・・・ストロークカーブ、４３．４４・・・位
置検出センサの出力信号波形、５１・・・動作指令電流
検出センサ、５２，５２１・・・ケーブル、５３゜５５
・・・受信器、５４・・・位置検出センサ、５６，５６
１・・・時間計測回路、５７・・・処理装置、５３１・
・・動作機器選別回路、５５１・・・位置検出センサ受
信回路。、　代理人弁理士　側近　憲佑同　　　王侯　弘文７：’、、　　１：　＝＝第２　図第　３　囚第４工第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電力機器をコンパクトに収納したガス絶縁開閉装
置で、遮断器、断路器、接地装置等の開閉機器動作時間
を計測するシステムにおいて、ガス絶縁開閉装置の各回
線または複数回線毎に、遮断器動作時間計測部と、遮断
器以外の開閉機器である断路器、接地装置等の開閉機器
動作時間計測部とが互いに独立して機能する様に設けら
れたことを特徴とする開閉機器動作時間計測システム。
（２）遮断器以外の開閉機器動作時間計測部が、遮断器
以外の開閉機器について共通に設けられ、この計測部に
て計測された計測データの機器の判別が、動作指令信号
単独で、またはこれと位置検出センサの出力との両方に
より行なわれるものである特許請求の範囲第１項記載の
開閉機器動作時間計測システム。
（３）遮断器動作時間計測部が、各相または各回線毎に
、互いに独立して機能する様に設けられたものである特
許請求の範囲第１項記載の開閉機器動作時間計測システ
ム。