WO2015019418A1 - 位相制御装置 - Google Patents

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WO2015019418A1
WO2015019418A1 PCT/JP2013/071261 JP2013071261W WO2015019418A1 WO 2015019418 A1 WO2015019418 A1 WO 2015019418A1 JP 2013071261 W JP2013071261 W JP 2013071261W WO 2015019418 A1 WO2015019418 A1 WO 2015019418A1
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phase
voltage
current
signal
unit
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PCT/JP2013/071261
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綾 山本
森　智仁
大悟 松元
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三菱電機株式会社
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    • G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/175—Indicating the instants of passage of current or voltage through a given value, e.g. passage through zero
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R25/00—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents
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    • G01R31/67—Testing the correctness of wire connections in electric apparatus or circuits
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G—PHYSICS
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    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
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    • H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02—Details
    • H01H33/59—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle

Definitions

  • the present invention relates to a phase control device that controls the opening / closing timing of a circuit breaker to open or close the circuit breaker.
  • the phase control device outputs a closing control signal or an opening control signal after a delay time has elapsed so as to open or close at the target phase in response to the opening command or closing command of the circuit breaker. Yes (see Patent Document 1).
  • phase control devices are also widely used for controlling circuit breakers for phase adjusting equipment that inputs or disconnects phase adjusting equipment (for example, a branching reactor or a branching capacitor) for adjusting reactive power into the power system. .
  • the target phase when the circuit breaker is opened or closed is based on the phase of the three-phase AC voltage signal and current signal input to the phase control device. Therefore, if there is an error in the input of a three-phase AC voltage signal or current signal, a desired phase cannot be obtained. Therefore, it is necessary to accurately connect the three-phase voltage measurement line and the current measurement line that connect between the phase control device and the circuit breaker.
  • the target phase for input is preferably 0 degree for the voltage when the capacitor bank is turned on and 90 degrees for the voltage when the shunt reactor is turned on. If the wiring is wrong or the polarity is wrong, the wiring cannot be turned on at the target phase, and there is a possibility that a transient voltage / current is generated in the system at the time of turning on.
  • phase sequence is wrong or the polarity is wrongly connected, a re-arcing will occur at the opening, and in addition to the possibility of transient voltage / current generation, the circuit breaker nozzle contact may be consumed. There is a possibility to accelerate.
  • the present invention has been made in view of the above, and can detect a misconnection of a three-phase voltage measurement line and a current measurement line with a simple and inexpensive configuration, and can open and close a circuit breaker at a target phase. It is an object to provide a simple phase control device.
  • a phase control device is a phase control device capable of opening and closing a circuit breaker connected to a main circuit at a target phase, First to third voltage measurement terminals to which a three-phase voltage measurement line for measuring the three-phase voltage of the circuit breaker is connected, and a three-phase main circuit current of the main circuit are measured.
  • the three-phase voltage measurement line and the three-phase An erroneous connection detection unit capable of detecting an erroneous connection of a current measurement line, wherein the erroneous connection detection unit detects the voltages detected by the voltage measurement unit via the first to third voltage measurement terminals, respectively.
  • a phase sequence detection unit for detecting a phase sequence of signals and a phase sequence of current signals detected by the main circuit current measurement unit via the first to third current measurement terminals;
  • the phase sequence of the output voltage signal and the phase sequence of the current signal are collated, and when the phase sequence is different, the collation unit determines that a misconnection is present, and is detected via the first voltage measurement terminal.
  • a first phase difference which is a phase difference between the detected voltage signal and the current signal detected via the first current measurement terminal, a voltage signal detected via the second voltage measurement terminal and the first 2 is a phase difference of current signals detected through the two current measurement terminals.
  • a phase difference and a third phase difference that is a phase difference between the voltage signal detected via the third voltage measurement terminal and the current signal detected via the third current measurement terminal are detected.
  • the first to third output from the phase difference detection unit It is determined whether or not the phase difference belongs to a determination range given in advance in order to detect an erroneous connection. If any one of the first to third phase differences does not belong to the determination range, And a phase difference determination unit that determines that an erroneous connection exists.
  • the present invention it is possible to detect a misconnection of the three-phase voltage measurement line and the current measurement line with a simple and inexpensive configuration, and to open and close the circuit breaker at a target phase.
  • FIG. 1 is a block diagram of a power switching apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an erroneous connection detection unit according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an erroneous connection detection unit according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a voltage signal and a current signal when the phase adjusting equipment is a capacitor bank.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a voltage signal and a current signal when the phase adjusting equipment is a reactor bank.
  • phase control device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
  • FIG. 1 is a block diagram of a power switching device according to the present embodiment.
  • the power switchgear according to the present embodiment includes a main circuit 100, a circuit breaker 200 connected to the main circuit 100, a phase adjusting equipment 210 connected to the main circuit 100, and a circuit breaker.
  • 200 includes an operating device 300 for operating 200 and a phase control device 400 for controlling the operating device 300.
  • the circuit breaker 200 is a gas circuit breaker, for example.
  • the phase adjusting equipment 210 is, for example, a branch capacitor, but may be a branch reactor. A three-phase alternating current flows through the main circuit 100.
  • the phase control apparatus 400 includes a voltage measurement unit 101, a main circuit current measurement unit 102, a zero point detection unit 103, an operation time prediction unit 104, a control signal output unit 105, an operation time measurement unit 141, and an environmental temperature measurement.
  • the phase control device 400 can control the circuit breaker 100 to open and close at a target phase.
  • the voltage measuring unit 101 measures the three-phase voltage at both ends of the circuit breaker 200.
  • the main circuit current measurement unit 102 measures the three-phase main circuit current of the main circuit 100.
  • the zero point detection unit 103 obtains the interpole voltage and the zero time of the main circuit current from the voltage signal and the current signal measured by the voltage measurement unit 101 and the main circuit current measurement unit 102.
  • the operation time prediction unit 104 predicts the closing time or opening time of the circuit breaker 200.
  • the zero point detecting unit 103 stores the latest so as to close or open at the target phase of the inter-electrode voltage or the main circuit current.
  • a delay time is obtained based on the zero point time of the current time and the predicted closing time or the predicted opening time predicted by the operation time prediction unit 104, and the closing control signal or the opening control signal is sent to the operation device 300 after the delay time elapses. Output.
  • the operation time measuring unit 141 is a closing time which is a time from the output of the closing control signal to the contact of the movable contact, based on the operation time of the auxiliary switch 201 interlocked with the movable contact (not shown) of the circuit breaker 200. Measure the opening time, which is the time from the output of the pole time or the opening control signal to the disconnection of the movable contact.
  • the environmental temperature measurement unit 142 measures the environmental temperature around the circuit breaker 200.
  • the control voltage measuring unit 143 measures the control voltage.
  • the operation time predicting unit 104 calculates the reference closing time and the reference opening time, which are the operation times in the reference environment condition of the circuit breaker 200, as measured by the operation time measuring unit 141, and the environment at that time. The closing time or opening time of the circuit breaker 200 is predicted by correcting based on the conditions (temperature by the environmental temperature measuring unit 142 and control voltage by the control voltage measuring unit 143).
  • the misconnection detection unit 50 can detect misconnections of the three-phase voltage measurement line and the current measurement line. At this time, the misconnection detection unit 50 refers to the phase adjustment facility information stored in advance in the phase adjustment facility information storage unit 60.
  • the phase adjusting equipment information is information for identifying the type of the phase adjusting equipment 210 connected to the circuit breaker 200, and is information for determining whether it is a reactor bank or a capacitor bank, for example. When the phase adjusting facility 210 does not exist, the fact is included in the phase adjusting facility information.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the erroneous connection detection unit 50.
  • the configuration related to the input of the misconnection detection unit 50 specifically, the circuit breaker 200, the voltage measurement unit 101, the main circuit current measurement unit 102, and the phase adjusting equipment information storage unit 60 are also included. It shows.
  • the circuit breaker 200 includes an A-phase circuit breaker 200A, a B-phase circuit breaker 200B, and a C-phase circuit breaker 200C.
  • the main circuit 100 includes an A-phase main circuit 100A connected to the circuit breaker 200A, a B-phase main circuit 100B connected to the circuit breaker 200B, and a C-phase main circuit 100C connected to the circuit breaker 200C. Become.
  • the phase control device 400 includes terminals 10A to 10C (first to third voltage measurement terminals) connected to the voltage measurement unit 101, and terminals 12A to 12C (first circuits) connected to the main circuit current measurement unit 102. 1 to 3 (current measurement terminals) are provided.
  • a voltage measurement line 250A for measuring the voltage of the circuit breaker 200A is connected to the terminal 10A
  • a voltage measurement line 250B for measuring the voltage of the circuit breaker 200B is connected to the terminal 10B
  • a terminal 10C is connected to the terminal 10C.
  • a voltage measurement line 250C for measuring the voltage of the circuit breaker 200C is connected.
  • a current measurement line 251A for measuring the current of the main circuit 100A is connected to the terminal 12A
  • a current measurement line 251B for measuring the current of the main circuit 100B is connected to the terminal 12B.
  • the terminals 10A to 10C are terminals connected to voltage measurement lines 250A to 250C for measuring the voltage on one side of the circuit breakers 200A to 200C.
  • the phase control device 400 is provided with three other terminals connected to the voltage measuring unit 101 in order to obtain the interelectrode voltage, and these three other terminals are connected to the circuit breakers 200A to 200C. It is connected to another three-phase voltage measurement line for measuring the voltage on the other side.
  • the detection of the erroneous connection described below is performed by measuring the three-phase voltage measurement lines 250A to 250C for measuring the voltage on one side of the circuit breakers 200A to 200C and the three-phase current measurement for measuring the currents of the main circuits 100A to 100C.
  • the voltage measurement value output from the voltage measurement unit 101 to the erroneous connection detection unit 50 is also the voltage measurement value on one side of the circuit breakers 200A to 200C.
  • the misconnection detection unit 50 includes an A / D conversion unit 1, 2, memory 3, 4, phase sequence detection unit 5, 6, collation unit 7, phase difference detection unit 8 a to 8 c, phase difference determination unit 9, and alarm unit 11 is provided.
  • the memory 3 includes memories 3a to 3c
  • the memory 4 includes memories 4a to 4c.
  • the A / D conversion unit 1 is connected to the voltage measurement unit 101.
  • the A / D conversion unit 1 converts the three-phase voltage measurement value output from the voltage measurement unit 101 from an analog value to a digital value and outputs the converted value.
  • the A / D converter 1 stores the voltage value after A / D conversion in the memory 3a for the voltage signal input from the terminal 10A, and the voltage signal input from the terminal 10B.
  • the voltage value after A / D conversion is stored in the memory 3b
  • the voltage value after A / D conversion is stored in the memory 3c for the voltage signal input from the terminal 10C.
  • the voltage value of the A phase is stored in the memory 3a in time series
  • the voltage value of the B phase is stored in the memory 3b in time series
  • the C phase voltage value is stored in time series in the memory 3c.
  • the A / D conversion unit 2 is connected to the main circuit current measurement unit 102.
  • the A / D conversion unit 2 converts the three-phase current measurement value output from the main circuit current measurement unit 102 from an analog value to a digital value and outputs the converted value.
  • the A / D converter 2 stores the main circuit current value after A / D conversion in the memory 4a, and the current signal input from the terminal 12B.
  • the main circuit current value after A / D conversion is stored in the memory 4b, and for the current signal input from the terminal 12C, the main circuit current value after A / D conversion is stored in the memory 4c.
  • the A-phase main circuit current value is stored in the memory 4a in time series
  • the B-phase main circuit current value is stored in the memory 4b.
  • the C-phase main circuit current values are stored in the memory 4c in time series.
  • the phase sequence detector 5 is connected to each of the memories 3a to 3c.
  • the phase sequence detection unit 5 receives the time series voltage value read from the memory 3a, the time series voltage value read from the memory 3b, and the time series voltage value read from the memory 3c via the terminal 10A.
  • the phase order of the detected voltage signal, the voltage signal detected via the terminal 10B, and the voltage signal detected via the terminal 10C is detected. That is, the terminal 10B is set so that the voltage signal detected via the terminal 10A is the first phase with reference to the voltage signal having a phase difference of 120 degrees and the phase is further advanced.
  • the phase order is detected by determining the front and back of the voltage signal detected via the terminal 10C and the voltage signal detected via the terminal 10C.
  • the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3a the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3b, and the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3c.
  • the phase order can be detected by comparison.
  • the zero cross point means a zero point when the voltage value changes from negative to positive.
  • the phase sequence detector 5 detects the voltage signal detected via the terminal 10A, the voltage signal detected via the terminal 10B, The order of the zero cross points of the voltage signal detected via the terminal 10C is detected as the phase order.
  • the voltage measurement lines 250A to 250C are not correctly connected to the terminals 10A to 10C.
  • the voltage measurement line 250B is connected to the terminal 10A
  • the voltage measurement line 250A is connected to the terminal 10B
  • the voltage measurement is performed to the terminal 10C.
  • the phase sequence detector 5 detects the voltage signal detected through the terminal 10A, the voltage signal detected through the terminal 10C, and the voltage signal detected through the terminal 10B.
  • the order of the zero cross points is detected as the phase order.
  • the voltage measurement lines 250A to 250C are not correctly connected to the terminals 10A to 10C.
  • the voltage measurement line 250B is connected to the terminal 10A
  • the voltage measurement line 250C is connected to the terminal 10B
  • the voltage measurement is performed to the terminal 10C.
  • the phase sequence detector 5 detects the voltage signal detected through the terminal 10A, the voltage signal detected through the terminal 10B, and the voltage signal detected through the terminal 10C.
  • the order of the zero cross points is detected as the phase order.
  • the phase sequence detector 5 detects the phase sequence of the voltage signal detected via the terminals 10A to 10C.
  • the phase sequence detection unit 5 outputs the detected phase sequence data to the verification unit 7.
  • the phase sequence detection unit 5 transmits a control signal for causing the alarm unit 11 to output an alarm because the target phase cannot be detected.
  • the phase sequence detection unit 6 is connected to each of the memories 4a to 4c.
  • the phase sequence detection unit 6 is based on the time-series main circuit current value read from the memory 4a, the time-series main circuit current value read from the memory 4b, and the time-series main circuit current value read from the memory 4c.
  • the phase order of the current signal detected via the terminal 12A, the current signal detected via the terminal 12B, and the current signal detected via the terminal 12C is detected. That is, the terminal 12B is set so that the current signal detected through the terminal 12A is the first phase with reference to the current signal, the phase difference is 120 degrees apart from each other, and the current signals whose phases are further advanced are the next phase.
  • the phase order is detected by determining the front and back of the current signal detected via the terminal 12C and the current signal detected via the terminal 12C. A specific example is the same as in the case of the phase order detection unit 5 and is omitted.
  • the phase sequence detection unit 6 detects the phase sequence of the current signals detected through the terminals 12A to 12C.
  • the phase sequence detection unit 6 outputs the detected phase sequence data to the verification unit 7.
  • the phase sequence detection unit 6 transmits a control signal for causing the alarm unit 11 to output an alarm because the target phase cannot be detected.
  • phase sequence detection parts 5 and 6 are set as another structure, it is good also as an integral structure.
  • the collation unit 7 is connected to the phase sequence detection units 5 and 6.
  • the collation unit 7 compares the phase sequence data output from the phase sequence detection units 5 and 6 with each other. If the phase sequence of the voltage signal and the phase sequence of the current signal are different, the collation unit 7 determines that an erroneous connection exists. Then, a control signal for causing the alarm unit 11 to output an alarm is transmitted.
  • the connection of the voltage measurement lines 250A to 250C and the connection of the current measurement lines 251A to 251C are both correct, the phase order of the voltage signal and the phase order of the current signal are equal.
  • the collation unit 7 may not be able to detect even if there is a misconnection. For example, when the voltage measurement lines 250A to 250C are connected correctly and the current measurement lines 251A to 251C are connected incorrectly, the current measurement line 251B is connected to the terminal 12A and the current measurement line 251C is connected to the terminal 12B. When the current measurement line 251A is connected to the terminal 12C, the phase sequence detected by the phase sequence detection unit 5 and the phase sequence detected by the phase sequence detection unit 6 are equal. No connection is detected. As will be described later, such an erroneous connection is detected by the phase difference determination unit 9.
  • the phase difference detection units 8a to 8c are connected to the memories 3a to 3c, 4a to 4c, and the collation unit 7, respectively.
  • the phase difference detector 8a is connected to the memories 3a and 4a.
  • the phase difference detection unit 8b is connected to the memories 3b and 4b.
  • the phase difference detector 18c is connected to the memories 3c and 4c.
  • the phase difference detectors 8a to 8c are connected to the phase sequence detectors 5 and 6 and the collator 7.
  • the phase difference detection unit 8a reads the time-series voltage value read from the memory 3a and Based on the time-series main circuit current value read from the memory 4a, the phase difference between the voltage signal detected via the terminal 10A and the current signal detected via the terminal 12A is detected.
  • This phase difference can be detected, for example, by calculating the time difference from the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3a to the zero-cross point of the main circuit current value read from the memory 4a.
  • the phase difference detectors 8b and 8c are the same as the phase difference detector 8a. That is, the phase difference detection unit 8b detects the voltage signal detected via the terminal 10B and the terminal 12B based on the time-series voltage value read from the memory 3b and the time-series main circuit current value read from the memory 4b. The phase difference of the current signal detected via is detected. This phase difference can be detected, for example, by calculating the time difference from the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3b to the zero-cross point of the main circuit current value read from the memory 4b.
  • the phase difference detection unit 8c also detects the voltage signal detected via the terminal 10C and the terminal 12C based on the time series voltage value read from the memory 3c and the time series main circuit current value read from the memory 4c.
  • the phase difference of the current signal detected via is detected. This phase difference can be detected, for example, by calculating the time difference from the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3c to the zero-cross point of the main circuit current value read from the memory 4c.
  • Each of the phase difference detection units 8a to 8c outputs a detection result of the phase difference to the phase difference determination unit 9.
  • phase difference detectors 8a to 8c are configured separately, but may be integrated.
  • the phase difference determination unit 9 is connected to the phase difference detection units 8a to 8c and the phase adjusting equipment information storage unit 60.
  • the phase difference determination unit 9 refers to the phase adjustment facility information stored in the phase adjustment facility information storage unit 60, and acquires information on the presence / absence of the phase adjustment facility 210 and the type of the phase adjustment facility 210 if present. . Further, the phase difference determination unit 9 holds in advance determination range information for detecting an erroneous connection when the phase adjusting equipment 210 does not exist or according to the type of the phase adjusting equipment 210.
  • This determination range is a determination range that is given in advance in order to detect an erroneous connection, and includes a phase difference when no erroneous connection exists.
  • the phase difference determination unit 9 is preliminarily assigned to the phase difference determination unit 9 as a determination range when there is no phase adjustment equipment, with the positive / negative constant range centered on 0 degree, so that the phase difference determination unit 9 It is determined whether or not the phase difference detected in 8c is within the determination range when there is no phase adjusting equipment. If any one of the phase differences does not belong to the determination range, there is an erroneous connection. Can be determined.
  • phase difference detected by the phase difference detectors 8a to 8c is 270 degrees when the voltage is used as a reference. Should be. Therefore, for example, by providing in advance the phase difference determination unit 9 as a capacitor bank determination range centered on 270 degrees, the phase difference determination unit 9 is detected by the phase difference detection units 8a to 8c. It is determined whether or not the phase difference is within the determination range of the capacitor bank. If any one of the phase differences does not belong to the determination range, it can be determined that there is a misconnection.
  • phase difference detected by the phase difference detection units 8a to 8c is 90 degrees when the voltage is used as a reference. Should be. Therefore, for example, by assigning a predetermined positive / negative range around 90 degrees to the phase difference determination unit 9 as a reactor bank determination range in advance, the phase difference determination unit 9 is detected by the phase difference detection units 8a to 8c. It is determined whether or not the phase difference is within the determination range of the reactor bank, and if any one of the phase differences does not belong to the determination range, it can be determined that there is an erroneous connection.
  • the alarm unit 11 outputs an alarm in response to a control signal from the phase sequence detection unit 5, the phase sequence detection unit 6, the verification unit 7, or the phase difference determination unit 9.
  • phase sequence storage unit 61 is connected to the verification unit 7.
  • the phase sequence of the terminals 10A to 10C and the terminals 12A to 12C when the phase control device 400 is correctly connected is predetermined at the substation. That is, the phase sequence storage unit 61 stores in advance phase sequence information determined in advance at an electric station such as a substation or a power plant where the phase control device 400 is installed. As will be described later, this phase sequence information indicates whether the phase sequence of the voltage signal detected at the terminals 10A to 10C and the current signal detected at the terminals 12A to 12C should be normal phase or reverse phase. Information.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the present embodiment.
  • the voltage measurement unit 101 measures the three-phase voltage via the three-phase voltage measurement lines 250A to 250C, and periodically outputs the measurement value to the A / D conversion unit 1.
  • the main circuit current measurement unit 102 measures the three-phase main circuit current via the three-phase current measurement lines 251A to 251C, and periodically outputs the measurement value to the A / D conversion unit 2. ing.
  • the A / D conversion unit 1 performs A / D conversion on the three-phase voltage signals output from the voltage measurement unit 101 (S1), and stores the voltage signals input from the terminals 10A to 10C in the memories 3a to 3c, respectively. (S2).
  • the A / D converter 2 performs A / D conversion on the three-phase current signals output from the main circuit current measuring unit 102 (S1), and the current signals input from the terminals 12A to 12C are stored in the memory 4a. Are stored in .about.4c (S2).
  • the phase sequence detection unit 5 calculates the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3a, the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3b, and the time-series voltage value read from the memory 3c.
  • Zero cross points are obtained (S3). Specifically, time-series data of voltage values read from the memories 3a to 3c are sampled at a common sampling point, and a zero cross point is designated by a data number that is a serial number of the sampling points. For example, when sampling one cycle at 60 points, zero cross points appear at intervals of about 60. Therefore, when wiring is performed correctly, the zero cross points of the voltage values read from the memory 3a are, for example, (10, 70, 130).
  • the zero cross point of the voltage value read from the memory 3b can be expressed as, for example, (30, 90, 150,%), And the zero cross point of the voltage value read from the memory 3c. Can be expressed as (50, 110, 170,%), For example.
  • a control signal is transmitted to the alarm unit 11 to output an alarm (S13).
  • the phase sequence detection unit 6 has a time-series main circuit current value zero-cross point read from the memory 4a, a time-series main circuit current value zero-cross point read from the memory 4b, and a time series read from the memory 4c.
  • Each of the zero cross points of the main circuit current value is obtained (S3).
  • the time series data of the main circuit current values read from the memories 4a to 4c are sampled at a common sampling point, and the zero cross point is designated by a data number that is a serial number of the sampling points.
  • the phase sequence detection unit 6 is one of a time-series main circuit current value read from the memory 4a, a time-series main circuit current value read from the memory 4b, and a time-series main circuit current value read from the memory 4c.
  • a control signal is transmitted to the alarm unit 11 to output an alarm (S13).
  • the phase sequence detection unit 6 determines whether or not the three phases are shifted by 120 degrees for both the voltage value and the main circuit current value (S4). That is, the phase sequence detection unit 6 determines whether the time-series zero-cross points read from the memory 3a, the time-series zero-cross points read from the memory 3b, and the time-series zero-cross points read from the memory 3c are shifted by about 20 times. Determine if. Similarly, the phase sequence detection unit 6 shifts the time-series zero-cross point read from the memory 4a, the time-series zero-cross point read from the memory 4b, and the time-series zero-cross point read from the memory 4c by about 20 times. Determine whether or not.
  • the determination range is set to about 18 to 22, for example, centering on 20 in consideration of sampling errors.
  • the phase sequence detection unit 6 determines that an incorrect signal is input to the terminals 10A to 10C or 12A to 12C, and controls the alarm unit 11 to control. A signal is transmitted to output an alarm (S13).
  • the phase sequence detection unit 5 includes the time-series voltage value read from the memory 3a and the time-series voltage read from the memory 3b when the zero cross point exists and the three phases are shifted by 120 degrees. Value and a voltage signal detected via the terminal 10B and a voltage signal detected via the terminal 10B and a voltage detected via the terminal 10C based on the time series voltage values read from the memory 3c. The phase order of the signal is detected (S5).
  • the phase of the voltage signal corresponding to the time-series voltage value read from the memory 3a is set as the first phase, and the data number difference is 20 with reference to the zero cross point of the voltage value of the first phase.
  • the phase order is detected by setting the voltage signal corresponding to the voltage value having the zero cross point as the next phase and the phase of the remaining voltage signal as the last phase.
  • the difference between the data numbers is 20, the phase is shifted by 120 degrees.
  • the voltage signal used as a reference when detecting the phase order may be other than the voltage signal corresponding to the time-series voltage value read from the memory 3a.
  • the phase sequence detection unit 6 obtains the time-series main circuit current value read from the memory 4a, the time-series main circuit current value read from the memory 4b, and the time-series main circuit current value read from the memory 4c.
  • the phase order of the current signal detected via the terminal 12A, the current signal detected via the terminal 12B, and the current signal detected via the terminal 12C is detected (S5).
  • the phase of the current signal corresponding to the time-series main circuit current value read from the memory 4a is the first phase, and the data number is based on the zero-cross point of the main circuit current value of the first phase.
  • the phase sequence is detected by setting the current signal corresponding to the main circuit current value having a zero cross point of 20 as the next phase and the remaining current signal phase as the last phase.
  • the phase is shifted by 120 degrees.
  • the current signal used as a reference when detecting the phase sequence may be other than the current signal corresponding to the time-series main circuit current value read from the memory 4a.
  • the collation unit 7 compares and collates the phase sequence data output from the phase sequence detection units 5 and 6 (S6), and when the phase sequence of the voltage signal and the phase sequence of the current signal are different (S6). , No), it is determined that there is an erroneous connection, and a control signal for causing the alarm unit 11 to output an alarm is transmitted (S13).
  • the phase difference detection unit 8a Based on the read time-series voltage value and the time-series main circuit current value read from the memory 4a, the phase difference between the voltage signal detected via the terminal 10A and the current signal detected via the terminal 12A is obtained.
  • Detect (S7) This phase difference can be detected by calculating the difference X from the zero-cross point of the time-series voltage value read from the memory 3a to the zero-cross point of the main circuit current value read from the memory 4a. In this case, the difference X can be detected as a data number difference.
  • the phase difference detectors 8b and 8c are the same as the phase difference detector 8a.
  • the phase difference determination unit 9 refers to the phase adjustment facility information stored in the phase adjustment facility information storage unit 60, and determines whether the phase adjustment facility 210 is a reactor bank or a capacitor bank (S8).
  • the phase adjusting equipment 210 exists, but as described above, the same applies to the case where the phase adjusting equipment 210 does not exist.
  • the phase difference determination unit 9 refers to the predetermined reactor bank determination range information (S9) and is detected by the phase difference detection units 8a to 8c. It is determined whether or not the phase difference is within the determination range of the reactor bank (S11), and if any one of the phase differences does not belong to the determination range (S11, No), it is determined that there is an erroneous connection. Then, a control signal for causing the alarm unit 11 to output an alarm is transmitted (S13). If all of the phase differences belong to the determination range (S11, Yes), the phase control device 400 operates normally (S12).
  • the phase adjusting equipment 210 is a reactor bank
  • the phase difference from the voltage zero cross point to the current zero cross point is about 90 degrees, and the difference in the data numbers is It will be around 15.
  • the current measurement line 251C is connected to the terminal 12A
  • the current measurement line 251B is connected to the terminal 12B
  • the current measurement line 251A is connected to the terminal 12C.
  • the phase difference is around 270 degrees.
  • the phase difference is about 210 degrees.
  • the current measurement line 251B is connected to the terminal 12A
  • the current measurement line 251C is connected to the terminal 12B
  • the current measurement line 251A is connected to the terminal 12C
  • the phase difference is around 330 degrees. Therefore, if the determination range of the reactor bank is set to about 13 to 17 including a sampling error centering on the data number 15, the erroneous connection can be detected.
  • the phase difference determination unit 9 refers to the determination range information of the capacitor bank given in advance (S10) and is detected by the phase difference detection units 8a to 8c. It is determined whether or not the phase difference is within the determination range of the capacitor bank (S11), and if any one of the phase differences does not belong to the determination range (S11, No), it is determined that there is an erroneous connection. Then, a control signal for causing the alarm unit 11 to output an alarm is transmitted (S13). If all of the phase differences belong to the determination range (S11, Yes), the phase control device 400 operates normally (S12).
  • the phase adjusting equipment 210 is a capacitor bank
  • the phase difference from the voltage zero cross point to the current zero cross point is about 270 degrees, and the difference in data number Is around 45.
  • the current measurement line 251C is connected to the terminal 12A
  • the current measurement line 251B is connected to the terminal 12B
  • the current measurement line 251A is connected to the terminal 12C.
  • the phase difference is around 90 degrees.
  • the phase difference is about 30 degrees.
  • the current measurement line 251B is connected to the terminal 12A
  • the current measurement line 251C is connected to the terminal 12B
  • the current measurement line 251A is connected to the terminal 12C
  • the phase difference is around 150 degrees. Therefore, if the determination range of the capacitor bank is set to about 43 to 47 including an error due to sampling centering on the data number 45, an erroneous connection can be detected.
  • the erroneous connection is not detected by the phase difference determination unit 9.
  • the voltage measurement line 250B is connected to the terminal 10A
  • the voltage measurement line 250C is connected to the terminal 10B
  • the voltage measurement line 250A is connected to the terminal 10C
  • the current measurement line 251B is connected to the terminal 12A.
  • the phase difference determination unit 9 does not detect the erroneous connection.
  • (6) Terminal (10A, 10B, 10C) ⁇ Voltage measuring line (250A, 250B, 250C) Terminal (12A, 12B, 12C) ⁇ Current measurement line (251A, 251B, 251C) Is the correct connection.
  • phase sequence storage unit 61 In this case, the fact that the terminals 10A to 10C and the terminals 12A to 12C should be in the order of the A to C phases (that is, the positive phase) is stored in the phase order storage unit 61 as the phase order information. If no erroneous connection is detected as a result of the determination process by the phase difference determination unit 9, the collation unit 7 refers to the phase sequence information in the phase sequence storage unit 61 and obtains the phase sequence data ( The presence / absence of misconnection is determined by comparison with the phase order detection result. That is, the collation unit 7 determines that there is an erroneous connection when the phase sequence of the voltage signal or current signal does not match the phase sequence information.
  • (1) is the order of B phase, C phase, and A phase as the phase order
  • (2) is the order of C phase, A phase, and B phase as the phase order. Since the phase is defined as indefinite, the phase order of (1) and (2) is inconsistent with the phase order information (the order of A phase, B phase, and C phase) stored in the phase order storage unit 61 do not do. That is, since both are normal phases, they are consistent with the phase sequence information.
  • (3) is the order of the A phase, C phase, and B phase as the phase order
  • (4) is the order of the C phase, B phase, and A phase as the phase order
  • (5) is the phase order.
  • (3) to (5) are in reverse phase and do not match the phase sequence information.
  • the erroneous connection is any of (3) to (5), the erroneous connection is detected in this determination process. If the erroneous connection is (1) or (2), no erroneous connection is detected in this determination process.
  • the erroneous connection lines (3) to (5) that are the opposite phases are the erroneous connection (1) or (2), which is a positive phase, is not detected by the exception processing by the collation unit 7.
  • the phase sequence stored in the phase sequence storage unit 61 is the normal phase (the order of the A phase, the B phase, and the C phase) has been described. it can.
  • the correct connection is (3) and the phase sequence is reverse (A phase, C phase, B phase)
  • the incorrect connection (4) or (5) which is the reverse phase
  • the erroneous connection (1), (2), or (6) which is a positive phase, is detected by the exception process by the matching unit 7. If no erroneous connection is detected even in this exceptional process, for example, it may be confirmed whether or not the voltage measurement line 250A is connected to the terminal 10A.
  • an erroneous connection of the three-phase voltage measurement lines 250A to 250C and the current measurement lines 251A to 251C is detected with a simple configuration, and the circuit breakers 200A to 200C are connected to the target phase. It is possible to provide a phase control device 400 that can be opened and closed with
  • misconnection detection unit 50 can be realized by a function mounted on the one-chip microcomputer, and can be configured at a low cost.
  • erroneous connection detection is performed in two steps by different methods based on phase sequence detection by the phase sequence detection units 5 and 6 and phase difference detection by the phase difference detection units 8a to 8c. As a result, the detection accuracy is improved.
  • phase sequence detection by the phase sequence detectors 5 and 6 and the phase difference detection by the phase difference detectors 8a to 8c can be performed based only on the voltage measurement value and the current measurement value, and other information is required.
  • the detection process is easy and the accuracy is high.
  • misconnection patterns for the terminals 10A to 10C and the terminals 12A to 12C, but 30 misconnections can be detected by the above-described two-stage processing. That is, in the present embodiment, it is possible to detect a misconnection based only on the voltage measurement value and the current measurement value, with some exceptions.
  • the phase sequence storage unit 61 by providing the phase sequence storage unit 61 to which the phase sequence information is given in advance, the voltage measurement lines 250A to 250C and the current measurement lines 251A to 251C have the same five misconnections. Of these, three patterns can be detected. Since most of the erroneous connections can be detected by the above-described two-stage processing except for some exceptions, a configuration in which the phase sequence storage unit 61 is not provided is sufficiently useful. In addition, regarding the remaining two misconnection patterns that cannot be detected by exception processing, it is possible to prevent misconnection by checking only the connection of one measurement line.
  • FIG. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an erroneous connection detection unit according to the present embodiment.
  • the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
  • differences from FIG. 2 will be mainly described.
  • the erroneous connection detection unit 50 includes comparators 13 and 14 instead of the A / D conversion units 1 and 2 and the memories 3 and 4.
  • the comparator 13 includes comparators 13a to 13c
  • the comparator 14 includes comparators 14a to 14c.
  • Each of the phase difference detectors 18a to 18c has a timer.
  • the voltage signal measured by the voltage measuring unit 101 via the terminal 10A is output to the comparator 13a.
  • the comparator 13a receives the voltage signal and a reference signal 0 (not shown) and outputs a value P if the magnitude of the voltage signal is 0 or more, and a value Q ( ⁇ P if the magnitude of the voltage signal is less than 0. ) Is output. That is, the comparator 13a binarizes the voltage signal.
  • the comparator 13b binarizes and outputs the voltage signal measured by the voltage measurement unit 101 via the terminal 10B.
  • the comparator 13c binarizes and outputs the voltage signal measured by the voltage measuring unit 101 via the terminal 10C.
  • the output destination of the comparators 13a to 13c is the phase sequence detector 15.
  • the current signal measured by the main circuit current measuring unit 102 via the terminal 12A is output to the comparator 14a.
  • the comparator 14a receives the current signal and a reference signal 0 (not shown), outputs a value P if the magnitude of the current signal is 0 or more, and outputs a value Q ( ⁇ P if the magnitude of the current signal is less than 0. ) Is output. That is, the comparator 14a binarizes the current signal.
  • the comparator 14b binarizes and outputs the current signal measured by the main circuit current measuring unit 102 via the terminal 12B.
  • the comparator 14c binarizes and outputs the current signal measured by the main circuit current measuring unit 102 via the terminal 12C.
  • the output destination of the comparators 14a to 14c is the phase sequence detector 16.
  • the phase sequence detection unit 15 is based on the output signal of the comparator 13a, the output signal of the comparator 13b, and the output signal of the comparator 13c, the voltage signal detected via the terminal 10A, and the voltage detected via the terminal 10B.
  • the phase order of the signal and the voltage signal detected via the terminal 10C is detected. That is, for example, the terminal 10B is set so that the voltage signal detected via the terminal 10A is the first phase with reference to the voltage signal whose phase difference is 120 degrees apart and the phase is further advanced.
  • the phase order is detected by determining the front and back of the voltage signal detected via the terminal 10C and the voltage signal detected via the terminal 10C.
  • the rise of the output signal of the comparator 13a, the rise of the output signal of the comparator 13b, and the rise of the output signal of the comparator 13c can be compared, and the phase order can be detected in the order of the rise.
  • the rise in the output signal corresponds to the zero cross point in the first embodiment.
  • the phase sequence detection unit 16 is detected via the terminal 12B and the current signal detected via the terminal 12A based on the output signal of the comparator 14a, the output signal of the comparator 14b, and the output signal of the comparator 14c.
  • the phase order of the detected current signal and the current signal detected via the terminal 12C is detected. That is, for example, the terminal 12B is set so that the current signal detected via the terminal 12A is the first phase with reference to the current phase, the phase difference is 120 degrees apart from each other, and the current signal whose phase is advanced is the next phase.
  • the phase order is detected by determining the front and back of the current signal detected via the terminal 12C and the current signal detected via the terminal 12C.
  • the rise of the output signal of the comparator 14a, the rise of the output signal of the comparator 14b, and the rise of the output signal of the comparator 14c can be compared, and the phase order can be detected in the order of the rise.
  • the rise in the output signal corresponds to the zero cross point in the first embodiment.
  • the phase sequence detection unit 15 outputs the phase sequence data of the voltage signal to the verification unit 7. Further, the phase sequence detection unit 16 outputs the phase sequence data of the current signal to the verification unit 7.
  • the collation unit 7 performs the same processing as in the first embodiment using the phase sequence data output from the phase sequence detection units 15 and 16, respectively.
  • the phase difference detector 18a is connected to the comparators 13a and 14a.
  • the phase difference detector 18b is connected to the comparators 13b and 14b.
  • the phase difference detector 18c is connected to the comparators 13c and 14c.
  • the phase difference detectors 18a to 18c are connected to the phase sequence detectors 15 and 16 and the collator 7.
  • the phase difference detection unit 18a outputs the output signal of the comparator 13a and the output signal of the comparator 14a. Is used to detect the phase difference between the voltage signal detected via the terminal 10A and the current signal detected via the terminal 12A. This phase difference can be detected, for example, by measuring the time difference between the rise of the output signal of the comparator 13a and the rise of the output signal of the comparator 14a with reference to the rise of the output signal of the comparator 13a.
  • phase difference detection unit 18a Since the phase difference detection unit 18a includes a timer, if the measurement by the timer is started at the rise of the output signal of the comparator 13a and the measurement by the timer is completed at the rise of the output signal of the comparator 14a, the time difference from the start to the end The phase difference can be detected as
  • the phase difference detectors 18b and 18c are the same as the phase difference detector 18a. That is, the phase difference detector 18b calculates the phase difference between the voltage signal detected via the terminal 10B and the current signal detected via the terminal 12B based on the output signal of the comparator 13b and the output signal of the comparator 14b. To detect. Further, the phase difference detection unit 18c calculates the phase difference between the voltage signal detected via the terminal 10C and the current signal detected via the terminal 12C based on the output signal of the comparator 13c and the output signal of the comparator 14c. To detect.
  • the phase difference determination unit 9 is based on determination range information for determining a pre-assigned misconnection according to the type when the phase adjustment facility 210 is not present or when the phase adjustment facility 210 is present. If the phase difference (time difference) detected by the phase difference detectors 18a to 18c is within the determination range, and any one of the phase differences does not belong to the determination range, an erroneous connection It is determined that there is an alarm, and a control signal for causing the alarm unit 11 to output an alarm is transmitted.
  • phase difference 270 degrees when there is no misconnection is 12.5 ms
  • the phase differences when there is an improper connection are 90 degrees, 30 degrees, and 150 degrees, respectively. 4.16 ms, 1.38 ms, and 6.94 ms.
  • accuracy of the phase difference measurement is requested to be about 10 degrees, it is necessary to use a timer with an accuracy of about 0.46 ms corresponding to 10 degrees.
  • FIG. 5 is a diagram showing a voltage signal and a current signal when the phase adjusting equipment 210 is a capacitor bank.
  • FIG. 6 is a diagram showing a voltage signal and a current signal when the phase adjusting equipment 210 is a reactor bank.
  • FIG. 5A shows a case where there is no erroneous connection in both the voltage measurement lines 250A to 250C and the current measurement lines 251A to 251C, and VA to VC indicate voltage signals detected via the terminals 10A to 10C, respectively.
  • This signal is binarized by the comparators 13a to 13c.
  • IA to IC are signals obtained by binarizing current signals detected through the terminals 12A to 12C by the comparators 14a to 14c, respectively.
  • the phase difference between the rising edge of the voltage signal VA and the rising edge of the current signal IA is 270 degrees.
  • FIG. 5B shows a case where the voltage measurement lines 250A to 250C have no erroneous connection, and the current measurement lines 251A to 251C have an erroneous connection. Specifically, the current measurement line 251C is connected to the terminal 12A. This is a case where the current measurement line 251A is connected to the terminal 12B and the current measurement line 251B is connected to the terminal 12C.
  • VA to VC and IA to IC are as described above. In this case, the phase difference between the rising edge of the voltage signal VA and the rising edge of the current signal IA is 30 degrees.
  • FIG. 5C shows a case where the voltage measurement lines 250A to 250C have no erroneous connection, and the current measurement lines 251A to 251C have an incorrect connection.
  • the current measurement line 251B is connected to the terminal 12A.
  • the current measurement line 251C is connected to the terminal 12B and the current measurement line 251A is connected to the terminal 12C.
  • VA to VC and IA to IC are as described above. In this case, the phase difference between the rising edge of the voltage signal VA and the rising edge of the current signal IA is 150 degrees.
  • FIG. 6A shows a case where there is no erroneous connection in both the voltage measurement lines 250A to 250C and the current measurement lines 251A to 251C, and VA to VC represent voltage signals detected via the terminals 10A to 10C, respectively.
  • This signal is binarized by the comparators 13a to 13c.
  • IA to IC are signals obtained by binarizing current signals detected through the terminals 12A to 12C by the comparators 14a to 14c, respectively.
  • the phase difference between the rising edge of the voltage signal VA and the rising edge of the current signal IA is 90 degrees.
  • FIG. 6B shows a case where the voltage measurement lines 250A to 250C have no erroneous connection, and the current measurement lines 251A to 251C have an erroneous connection. Specifically, the current measurement line 251C is connected to the terminal 12A. This is a case where the current measurement line 251A is connected to the terminal 12B and the current measurement line 251B is connected to the terminal 12C.
  • VA to VC and IA to IC are as described above. In this case, the phase difference between the rising edge of the voltage signal VA and the rising edge of the current signal IA is 210 degrees.
  • FIG. 6C shows a case where the voltage measurement lines 250A to 250C have no erroneous connection, and the current measurement lines 251A to 251C have an erroneous connection.
  • the current measurement line 251B is connected to the terminal 12A.
  • the current measurement line 251C is connected to the terminal 12B and the current measurement line 251A is connected to the terminal 12C.
  • VA to VC and IA to IC are as described above. In this case, the phase difference between the rising edge of the voltage signal VA and the rising edge of the current signal IA is 330 degrees.
  • the present invention is useful as a phase control device that controls the switching timing of a circuit breaker to open or close the circuit breaker.
  • Phase difference determination unit 10A to 10C, 12A to 12C terminal, 11 Alarm unit, 13a to 13c, 14a to 14c comparator, 50 Misconnection detection unit, 60 Phase adjustment equipment information storage unit, 61 Phase sequence storage unit, 100, 100A to 100C main circuit, 101 voltage measurement unit, 102 main circuit current measurement unit, 103 zero point detection unit, 104 operation time prediction unit, 105 control signal output unit, 141 operation time measurement unit, 142 environmental temperature measurement unit, 143 control voltage Measuring unit, 200 circuit breaker, 201 auxiliary switch, 210 phase adjusting equipment, 250A-250C voltage measurement line, 251A-251C power Measurement lines, 300 operating system, 400 a phase control device.

Landscapes

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Abstract

　位相制御装置４００は、誤結線検出部５０を備える。誤結線検出部５０は、電圧信号の相順を検出する相順検出部５と、電流信号の相順を検出する相順検出部６と、電圧信号の相順と電流信号の相順とを照合し、相順が異なる場合には誤結線が存在すると判定する照合部７と、電圧信号と電流信号の位相差を検出する位相差検出部８ａ～８ｃと、照合部７による照合の結果、電圧信号の相順と前記電流信号の相順が一致した場合には、位相差検出部８ａ～８ｃから出力される位相差が、誤結線を検出するために予め付与された判定範囲に属するか否かを判定し、位相差が当該判定範囲に属しない場合には、誤結線が存在すると判定する位相差判定部９とを備える。

Description

位相制御装置
　本発明は、遮断器の開閉タイミングを制御して遮断器を開極または閉極する位相制御装置に関する。
　位相制御装置は、遮断器の開極指令または閉極指令に対して、目標の位相で開極または閉極をするように遅延時間経過後に閉極制御信号または開極制御信号を出力するものである（特許文献１参照）。
　近年、位相制御装置は、無効電力を調整するための調相設備（例えば分岐リアクトルまたは分岐コンデンサ）を電力系統に投入または解列する調相設備用の遮断器の制御にも広く使用されている。
　ところで、遮断器を開極または閉極する際の目標の位相は、位相制御装置に入力される三相交流の電圧信号および電流信号の位相に基づくものである。したがって、三相交流の電圧信号または電流信号の入力に誤りがあると、所望の位相が得られなくなってしまう。そのため、位相制御装置と遮断器との間を接続する三相の電圧計測線および電流計測線の正確な結線が必要である。
　従来、誤結線の検出は、電力量等を計測する装置においては広く行われており、電圧値と電流値との乗算結果を用いて検出する方法などが用いられている（特許文献２参照）。
特開２００１－１３５２０５号公報 特開２００１－１２４８０６号公報
　上記したように、遮断器の開閉タイミングを制御するためには、目標とする位相を参照するための電圧信号および電流信号を正しく検出することが前提である。
　例えば、投入の目標位相は、遮断器の動作時間に機械的なバラツキがない場合、コンデンサバンクの投入では電圧について０度、シャントリアクトルの投入では電圧について９０度とすることが望ましいが、相順を間違えて、あるいは極性を間違えて結線した場合は、目標位相で投入することができず、投入時に系統に過渡的な電圧・電流の発生を引き起こす可能性がある。
　また、相順を間違えて、あるいは極性を間違えて結線した場合は、開極においては再発弧を引き起こし、過渡的な電圧・電流の発生の可能性に加えて、遮断器のノズルコンタクトの消耗を早める可能性がある。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、簡素かつ安価な構成で三相の電圧計測線および電流計測線の誤結線を検出し、遮断器を目標の位相で開閉することが可能な位相制御装置を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る位相制御装置は、主回路に接続された遮断器を目標の位相で開閉制御することが可能な位相制御装置であって、前記遮断器の三相の電圧を計測するための三相の電圧計測線が結線される第１～第３の電圧計測用端子と、前記主回路の三相の主回路電流を計測するための三相の電流計測線が結線される第１～第３の電流計測用端子と、前記第１～第３の電圧計測用端子を介してそれぞれ計測される電圧信号を出力する電圧計測部と、前記第１～第３の電流計測用端子を介してそれぞれ計測される電流信号を出力する主回路電流計測部と、前記電圧計測部から出力される電圧信号および前記主回路電流計測部から出力される電流信号を用いて前記三相の電圧計測線および前記三相の電流計測線の誤結線を検出可能な誤結線検出部と、を備え、前記誤結線検出部は、前記電圧計測部により前記第１～第３の電圧計測用端子を介してそれぞれ検出された電圧信号の相順および前記主回路電流計測部により前記第１～第３の電流計測用端子を介してそれぞれ検出された電流信号の相順を検出する相順検出部と、前記相順検出部から出力される電圧信号の相順と電流信号の相順とを照合し、相順が異なる場合には誤結線が存在すると判定する照合部と、前記第１の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号と前記第１の電流計測用端子を介して検出された電流信号の位相差である第１の位相差、前記第２の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号と前記第２の電流計測用端子を介して検出された電流信号の位相差である第２の位相差、および前記第３の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号と前記第３の電流計測用端子を介して検出された電流信号の位相差である第３の位相差を検出する位相差検出部と、前記照合部による照合の結果、前記電圧信号の相順と前記電流信号の相順が一致した場合には、前記位相差検出部から出力される前記第１～第３の位相差が、誤結線を検出するために予め付与された判定範囲に属するか否かを判定し、前記第１～第３の位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には、誤結線が存在すると判定する位相差判定部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、簡素かつ安価な構成で三相の電圧計測線および電流計測線の誤結線を検出し、遮断器を目標の位相で開閉することができる、という効果を奏する。
図１は、実施の形態１に係る電力開閉装置のブロック図である。 図２は、実施の形態１の誤結線検出部の構成を示す図である。 図３は、実施の形態１の動作を説明するためのフローチャートである。 図４は、実施の形態２の誤結線検出部の構成を示す図である。 図５は、調相設備がコンデンサバンクの場合の電圧信号および電流信号を示した図である。 図６は、調相設備がリアクトルバンクの場合の電圧信号および電流信号を示した図である。
　以下に、本発明の実施の形態に係る位相制御装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
　図１は、本実施の形態に係る電力開閉装置のブロック図である。図１に示すように、本実施の形態に係る電力開閉装置は、主回路１００と、主回路１００に接続された遮断器２００と、主回路１００に接続された調相設備２１０と、遮断器２００を操作するための操作装置３００と、操作装置３００を制御するための位相制御装置４００とを備えている。遮断器２００は例えばガス遮断器である。調相設備２１０は、例えば分岐コンデンサとしているが、分岐リアクトルでもよい。主回路１００には、三相交流電流が通流する。
　本実施の形態に係る位相制御装置４００は、電圧計測部１０１、主回路電流計測部１０２、零点検出部１０３、動作時間予測部１０４、制御信号出力部１０５、動作時間計測部１４１、環境温度計測部１４２、制御電圧計測部１４３、誤結線検出部５０、および調相設備情報記憶部６０を備えている。位相制御装置４００は、遮断器１００を目標の位相で開閉制御することができる。
　電圧計測部１０１は、遮断器２００の両端の三相の電圧を計測する。主回路電流計測部１０２は、主回路１００の三相の主回路電流を計測する。
　零点検出部１０３は、電圧計測部１０１および主回路電流計測部１０２により計測された電圧信号および電流信号から極間電圧および主回路電流の零点時刻を求める。
　動作時間予測部１０４は、遮断器２００の閉極時間または開極時間を予測する。制御信号出力部１０５は、閉極指令または開極指令を検出すると、極間電圧または主回路電流の目標の位相で閉極または開極をするように、零点検出部１０３が記憶している最新の零点時刻と動作時間予測部１０４で予測された予測閉極時間または予測開極時間とに基づいて遅延時間を求め、この遅延時間経過後に閉極制御信号または開極制御信号を操作装置３００に出力する。
　動作時間計測部１４１は、遮断器２００の可動接触子（図示せず）と連動する補助スイッチ２０１の動作時刻に基づいて、閉極制御信号の出力から可動接触子の接触までの時間である閉極時間または開極制御信号の出力から可動接触子の切離しまでの時間である開極時間を実測する。環境温度計測部１４２は、遮断器２００の周辺の環境温度を計測する。制御電圧計測部１４３は、制御電圧を計測する。動作時間予測部１０４は、遮断器２００の基準環境条件における動作時間である基準閉極時間および基準開極時間を動作時間計測部１４１による実測閉極時間および実測開極時間、ならびにその時点の環境条件（環境温度計測部１４２による温度および制御電圧計測部１４３による制御電圧）に基づいて補正することで、遮断器２００の閉極時間または開極時間を予測する。
　誤結線検出部５０は、三相の電圧計測線および電流計測線の誤結線を検出することができる。この際、誤結線検出部５０は、調相設備情報記憶部６０に予め記憶されている調相設備情報を参照する。ここで、調相設備情報は、遮断器２００に接続されている調相設備２１０の種別を特定する情報であり、例えばリアクトルバンクであるかまたはコンデンサバンクであるかを判別する情報である。調相設備２１０が存在しない場合には、調相設備情報にその旨が含まれる。
　次に、図２を参照して、誤結線検出部５０の詳細構成について説明する。図２は、誤結線検出部５０の構成を示す図である。なお、図２では、誤結線検出部５０の入力に関係する構成、具体的には、遮断器２００、電圧計測部１０１、主回路電流計測部１０２、および調相設備情報記憶部６０等も併せて示している。
　遮断器２００は、Ａ相の遮断器２００Ａ、Ｂ相の遮断器２００Ｂ、およびＣ相の遮断器２００Ｃから成る。また、主回路１００は、遮断器２００Ａに接続されるＡ相の主回路１００Ａ、遮断器２００Ｂに接続されるＢ相の主回路１００Ｂ、および遮断器２００Ｃに接続されるＣ相の主回路１００Ｃから成る。
　位相制御装置４００には、電圧計測部１０１に接続される端子１０Ａ～１０Ｃ（第１～第３の電圧計測用端子）、および、主回路電流計測部１０２に接続される端子１２Ａ～１２Ｃ（第１～第３の電流計測用端子）が設けられている。端子１０Ａには、遮断器２００Ａの電圧を計測するための電圧計測線２５０Ａが接続され、端子１０Ｂには、遮断器２００Ｂの電圧を計測するための電圧計測線２５０Ｂが接続され、端子１０Ｃには、遮断器２００Ｃの電圧を計測するための電圧計測線２５０Ｃが接続されている。端子１０Ａ～１０Ｃと電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃとが、この組合せ以外の組合せで接続されたときは、誤結線となる。また、端子１２Ａには、主回路１００Ａの電流を計測するための電流計測線２５１Ａが接続され、端子１２Ｂには、主回路１００Ｂの電流を計測するための電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｃには、主回路１００Ｃの電流を計測するための電流計測線２５１Ｃが接続されている。端子１２Ａ～１２Ｃと電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃとが、この組合せ以外の組合せで接続されたときは、誤結線となる。なお、図２では、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃが正しく接続されている例を示しているが、一般に、人的作業による誤結線が生ずる可能性がある。
　なお、端子１０Ａ～１０Ｃは、遮断器２００Ａ～２００Ｃの一方側の電圧を計測するための電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃに接続される端子である。実際には、位相制御装置４００には、極間電圧を得るために、電圧計測部１０１に接続される別の三つの端子が設けられ、これらの別の三つの端子は遮断器２００Ａ～２００Ｃの他方側の電圧を計測するための別の三相の電圧計測線に接続されている。しかしながら、以下で説明する誤結線の検出は、遮断器２００Ａ～２００Ｃの一方側の電圧を計測する三相の電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび主回路１００Ａ～１００Ｃの電流を計測する三相の電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃに適用されるものであることから、これらの別の三つの端子および別の三相の電圧計測線の図示は省略している。また、電圧計測部１０１から誤結線検出部５０に出力される電圧計測値も遮断器２００Ａ～２００Ｃの一方側の電圧計測値である。
　誤結線検出部５０は、Ａ／Ｄ変換部１，２、メモリ３，４、相順検出部５，６、照合部７、位相差検出部８ａ～８ｃ、位相差判定部９、およびアラーム部１１を備えている。なお、メモリ３はメモリ３ａ～３ｃから成り、メモリ４はメモリ４ａ～４ｃから成る。
　Ａ／Ｄ変換部１は、電圧計測部１０１と接続されている。Ａ／Ｄ変換部１は、電圧計測部１０１から出力された三相の電圧計測値をアナログ値からデジタル値に変換して出力する。詳細には、Ａ／Ｄ変換部１は、端子１０Ａから入力される電圧信号に対しては、Ａ／Ｄ変換後の電圧値をメモリ３ａに保存し、端子１０Ｂから入力される電圧信号に対しては、Ａ／Ｄ変換後の電圧値をメモリ３ｂに保存し、端子１０Ｃから入力される電圧信号に対しては、Ａ／Ｄ変換後の電間電圧値をメモリ３ｃに保存する。電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃが端子１０Ａ～１０Ｃに正しく結線されている場合には、メモリ３ａにはＡ相の電圧値が時系列で保存され、メモリ３ｂにはＢ相の電圧値が時系列で保存され、メモリ３ｃにはＣ相の電圧値が時系列で保存される。
　Ａ／Ｄ変換部２は、主回路電流計測部１０２と接続されている。Ａ／Ｄ変換部２は、主回路電流計測部１０２から出力された三相の電流計測値をアナログ値からデジタル値に変換して出力する。詳細には、Ａ／Ｄ変換部２は、端子１２Ａから入力される電流信号に対しては、Ａ／Ｄ変換後の主回路電流値をメモリ４ａに保存し、端子１２Ｂから入力される電流信号に対しては、Ａ／Ｄ変換後の主回路電流値をメモリ４ｂに保存し、端子１２Ｃから入力される電流信号に対しては、Ａ／Ｄ変換後の主回路電流値をメモリ４ｃに保存する。電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃが端子１２Ａ～１２Ｃに正しく結線されている場合には、メモリ４ａにはＡ相の主回路電流値が時系列で保存され、メモリ４ｂにはＢ相の主回路電流値が時系列で保存され、メモリ４ｃにはＣ相の主回路電流値が時系列で保存される。
　相順検出部５は、メモリ３ａ～３ｃにそれぞれ接続されている。相順検出部５は、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値、メモリ３ｂから読み出した時系列の電圧値、およびメモリ３ｃから読み出した時系列の電圧値をもとに、端子１０Ａを介して検出された電圧信号、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号、および端子１０Ｃを介して検出された電圧信号の相順を検出する。すなわち、端子１０Ａを介して検出された電圧信号を基準として最先の相とし、位相差が互いに１２０度の間隔でかつ位相がより進んだ電圧信号が次の相となるように、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号および端子１０Ｃを介して検出された電圧信号の先後を決めることで相順を検出する。
　具体的には、例えば、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点とメモリ３ｂから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点とメモリ３ｃから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点とを比較することで相順を検出することができる。ここで、ゼロクロス点は、電圧値が負から正に変化する際のゼロ点を意味する。
　端子１０Ａ～１０Ｃに電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃが正しく結線されている場合には、相順検出部５は、端子１０Ａを介して検出された電圧信号、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号、端子１０Ｃを介して検出された電圧信号のゼロクロス点の順を相順として検出する。
　また、端子１０Ａ～１０Ｃに電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃが正しく結線されておらず、例えば、端子１０Ａに電圧計測線２５０Ｂが接続され、端子１０Ｂに電圧計測線２５０Ａが接続され、端子１０Ｃに電圧計測線２５０Ｃが接続されている場合には、相順検出部５は、端子１０Ａを介して検出された電圧信号、端子１０Ｃを介して検出された電圧信号、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号のゼロクロス点の順を相順として検出する。
　また、端子１０Ａ～１０Ｃに電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃが正しく結線されておらず、例えば、端子１０Ａに電圧計測線２５０Ｂが接続され、端子１０Ｂに電圧計測線２５０Ｃが接続され、端子１０Ｃに電圧計測線２５０Ａが接続されている場合には、相順検出部５は、端子１０Ａを介して検出された電圧信号、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号、端子１０Ｃを介して検出された電圧信号のゼロクロス点の順を相順として検出する。
　このように、相順検出部５は、端子１０Ａ～１０Ｃを介して検出された電圧信号の相順を検出する。相順検出部５は、検出した相順データを照合部７に出力する。また、相順検出部５は、電圧値にゼロクロス点が存在しないときは、目標とする位相が検出できないため、アラーム部１１にアラームを出力させるための制御信号を送信する。
　相順検出部６は、メモリ４ａ～４ｃにそれぞれ接続されている。相順検出部６は、メモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値、メモリ４ｂから読み出した時系列の主回路電流値、およびメモリ４ｃから読み出した時系列の主回路電流値をもとに、端子１２Ａを介して検出された電流信号、端子１２Ｂを介して検出された電流信号、および端子１２Ｃを介して検出された電流信号の相順を検出する。すなわち、端子１２Ａを介して検出された電流信号を基準として最先の相とし、位相差が互いに１２０度の間隔でかつ位相がより進んだ電流信号が次の相となるように、端子１２Ｂを介して検出された電流信号および端子１２Ｃを介して検出された電流信号の先後を決めることで相順を検出する。なお、具体例については、相順検出部５の場合と同様であるので省略する。
　このように、相順検出部６は、端子１２Ａ～１２Ｃを介して検出された電流信号の相順を検出する。相順検出部６は、検出した相順データを照合部７に出力する。また、相順検出部６は、主回路電流値にゼロクロス点が存在しないときは、目標とする位相が検出できないため、アラーム部１１にアラームを出力させるための制御信号を送信する。
　なお、本実施の形態では、相順検出部５，６を別構成としているが、一体の構成としてもよい。
　照合部７は、相順検出部５，６と接続されている。照合部７は、相順検出部５，６からそれぞれ出力された相順データを互いに比較照合し、電圧信号の相順と電流信号の相順が異なる場合には、誤結線が存在すると判定して、アラーム部１１にアラームを出力させるための制御信号を送信する。電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃの結線と電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃの結線がいずれも正しい場合には、電圧信号の相順と電流信号の相順は等しくなるので、電圧信号の相順と電流信号の相順が異なるときは、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃの結線と電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃの結線の少なくとも一方に誤結線が存在するはずである。
　ただし、誤結線がある場合でも、照合部７では検出できない場合がある。例えば、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃの結線が正しく、かつ、電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃの結線が誤っている場合において、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されているときには、相順検出部５で検出された相順と相順検出部６で検出された相順が等しくなるので、照合部７では当該誤結線は検出されない。後述するように、このような誤結線は、位相差判定部９で検出される。
　位相差検出部８ａ～８ｃは、それぞれ、メモリ３ａ～３ｃ、４ａ～４ｃ、および照合部７と接続されている。位相差検出部８ａは、メモリ３ａ，４ａと接続されている。位相差検出部８ｂは、メモリ３ｂ，４ｂと接続されている。位相差検出部１８ｃは、メモリ３ｃ，４ｃと接続されている。また、位相差検出部８ａ～８ｃは、相順検出部５，６、および照合部７と接続されている。
　照合部７における照合の結果、電圧信号の相順の検出結果と電流信号の相順の検出結果が一致した場合には、位相差検出部８ａは、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値およびメモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値をもとに、端子１０Ａを介して検出された電圧信号と端子１２Ａを介して検出された電流信号の位相差を検出する。この位相差は、例えば、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点からメモリ４ａから読み出した主回路電流値のゼロクロス点までの時間差を算出することで検出することができる。
　位相差検出部８ｂ，８ｃについても位相差検出部８ａと同様である。すなわち、位相差検出部８ｂは、メモリ３ｂから読み出した時系列の電圧値およびメモリ４ｂから読み出した時系列の主回路電流値をもとに、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号と端子１２Ｂを介して検出された電流信号の位相差を検出する。この位相差は、例えば、メモリ３ｂから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点からメモリ４ｂから読み出した主回路電流値のゼロクロス点までの時間差を算出することで検出することができる。また、位相差検出部８ｃは、メモリ３ｃから読み出した時系列の電圧値およびメモリ４ｃから読み出した時系列の主回路電流値をもとに、端子１０Ｃを介して検出された電圧信号と端子１２Ｃを介して検出された電流信号の位相差を検出する。この位相差は、例えば、メモリ３ｃから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点からメモリ４ｃから読み出した主回路電流値のゼロクロス点までの時間差を算出することで検出することができる。位相差検出部８ａ～８ｃは、それぞれ、位相差の検出結果を位相差判定部９に出力する。
　なお、本実施の形態では、位相差検出部８ａ～８ｃを別構成としているが、一体の構成としてもよい。
　位相差判定部９は、位相差検出部８ａ～８ｃおよび調相設備情報記憶部６０と接続されている。位相差判定部９は、調相設備情報記憶部６０に記憶された調相設備情報を参照し、調相設備２１０の有無および調相設備２１０が存在する場合にはその種別に関する情報を取得する。また、位相差判定部９は、調相設備２１０が存在しない場合または調相設備２１０の種別に応じて、誤結線を検出するための判定範囲情報を予め保持している。この判定範囲は、誤結線を検出するために予め付与された判定範囲であって誤結線がない場合の位相差をその範囲に含むものである。例えば、調相設備２１０が存在しない場合において、誤結線がないときには、位相差検出部８ａ～８ｃにて検出される位相差はいずれも０度となるはずである。したがって、例えば０度を中心に正負一定の範囲を調相設備なしの場合の判定範囲として位相差判定部９に予め付与しておくことで、位相差判定部９は、位相差検出部８ａ～８ｃで検出された位相差が調相設備なしの場合の判定範囲内であるかどうかを判定し、当該位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には、誤結線があると判定することができる。
　同様に、例えば、調相設備２１０がコンデンサバンクである場合において、誤結線がないときには、位相差検出部８ａ～８ｃにて検出される位相差は電圧を基準にしたときにいずれも２７０度となるはずである。したがって、例えば２７０度を中心に正負一定の範囲をコンデンサバンクの判定範囲として位相差判定部９に予め付与しておくことで、位相差判定部９は、位相差検出部８ａ～８ｃで検出された位相差がコンデンサバンクの判定範囲内であるかどうかを判定し、当該位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には、誤結線があると判定することができる。
　同様に、例えば、調相設備２１０がリアクトルバンクである場合において、誤結線がないときには、位相差検出部８ａ～８ｃにて検出される位相差は電圧を基準にしたときにいずれも９０度となるはずである。したがって、例えば９０度を中心に正負一定の範囲をリアクトルバンクの判定範囲として位相差判定部９に予め付与しておくことで、位相差判定部９は、位相差検出部８ａ～８ｃで検出された位相差がリアクトルバンクの判定範囲内であるかどうかを判定し、当該位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には、誤結線があると判定することができる。
　アラーム部１１は、相順検出部５、相順検出部６、照合部７、または位相差判定部９からの制御信号に応じてアラームを出力する。
　また、照合部７には、相順記憶部６１が接続されている。位相制御装置４００を正しく結線した場合の端子１０Ａ～１０Ｃおよび端子１２Ａ～１２Ｃの相順は変電所で予め決まっている。すなわち、相順記憶部６１には、位相制御装置４００が設置された変電所または発電所等の電気所で予め決まる相順情報が予め記憶されている。この相順情報は、後述するように、端子１０Ａ～１０Ｃで検出される電圧信号および端子１２Ａ～１２Ｃで検出される電流信号の相順が正相であるべきかあるいは逆相であるべきかを示す情報である。
　次に、図３を参照して本実施の形態の動作について説明する。図３は、本実施の形態の動作を説明するためのフローチャートである。
　電圧計測部１０１は、三相の電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃを介して三相の電圧を計測しており、その計測値をＡ／Ｄ変換部１に周期的に出力している。また、主回路電流計測部１０２は、三相の電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃを介して三相の主回路電流を計測しており、その計測値をＡ／Ｄ変換部２に周期的に出力している。Ａ／Ｄ変換部１は、電圧計測部１０１から出力された三相の電圧信号をそれぞれＡ／Ｄ変換し（Ｓ１）、端子１０Ａ～１０Ｃから入力された電圧信号をそれぞれメモリ３ａ～３ｃに保存する（Ｓ２）。また、Ａ／Ｄ変換部２は、主回路電流計測部１０２から出力された三相の電流信号をそれぞれＡ／Ｄ変換し（Ｓ１）、端子１２Ａ～１２Ｃから入力された電流信号をそれぞれメモリ４ａ～４ｃに保存する（Ｓ２）。
　次に、相順検出部５は、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点、メモリ３ｂから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点、およびメモリ３ｃから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点をそれぞれ求める（Ｓ３）。具体的には、メモリ３ａ～３ｃからそれぞれ読み出した電圧値の時系列データを共通のサンプリングポイントでサンプリングし、サンプリングポイントの通し番号であるデータ番号でゼロクロス点を指定する。例えば、１サイクルを６０点でサンプリングする場合、ゼロクロス点は約６０個おきに現れるので、正しく結線している場合には、メモリ３ａから読み出した電圧値のゼロクロス点は例えば（１０，７０，１３０，・・・）と表すことができ、メモリ３ｂから読み出した電圧値のゼロクロス点は例えば（３０，９０，１５０，・・・）と表すことができ、メモリ３ｃから読み出した電圧値のゼロクロス点は例えば（５０，１１０，１７０，・・・）と表すことができる。相順検出部５は、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値、メモリ３ｂから読み出した時系列の電圧値、およびメモリ３ｃから読み出した時系列の電圧値のいずれかでゼロクロス点を検出できない場合には（Ｓ３，Ｎｏ）、アラーム部１１に制御信号を送信してアラームを出力させる（Ｓ１３）。
　同様に、相順検出部６は、メモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値のゼロクロス点、メモリ４ｂから読み出した時系列の主回路電流値のゼロクロス点、およびメモリ４ｃから読み出した時系列の主回路電流値のゼロクロス点をそれぞれ求める（Ｓ３）。具体的には、メモリ４ａ～４ｃからそれぞれ読み出した主回路電流値の時系列データを共通のサンプリングポイントでサンプリングし、サンプリングポイントの通し番号であるデータ番号でゼロクロス点を指定する。相順検出部６は、メモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値、メモリ４ｂから読み出した時系列の主回路電流値、およびメモリ４ｃから読み出した時系列の主回路電流値のいずれかでゼロクロス点を検出できない場合には（Ｓ３，Ｎｏ）、アラーム部１１に制御信号を送信してアラームを出力させる（Ｓ１３）。
　次に、相順検出部６は、三相が１２０度ずつずれているかどうかを電圧値および主回路電流値の双方について判定する（Ｓ４）。すなわち、相順検出部６は、メモリ３ａから読み出した時系列のゼロクロス点、メモリ３ｂから読み出した時系列のゼロクロス点、およびメモリ３ｃから読み出した時系列のゼロクロス点が約２０個ずつずれているかどうかを判定する。同様に、相順検出部６は、メモリ４ａから読み出した時系列のゼロクロス点、メモリ４ｂから読み出した時系列のゼロクロス点、およびメモリ４ｃから読み出した時系列のゼロクロス点が約２０個ずつずれているかどうかを判定する。たとえ端子１０Ａ～１０Ｃに電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃが誤結線されたとしても、三相が１２０度ずつずれた順序を見つけることができるので、三相が１２０度ずつずれていない場合とは、端子１０Ａ～１０Ｃに電圧信号以外の何らかの誤った信号が入力された場合である。同様に、たとえ端子１２Ａ～１２Ｃに電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃが誤結線されたとしても、三相が１２０度ずつずれた順序を見つけることができるので、三相が１２０度ずつずれていない場合とは、端子１２Ａ～１２Ｃに電流信号以外の何らかの誤った信号が入力された場合である。なお、判定範囲は、サンプリング誤差を考慮して２０を中心に例えば１８～２２程度に設定する。判定の結果、三相が１２０度ずつずれていない場合は、相順検出部６は、端子１０Ａ～１０Ｃまたは１２Ａ～１２Ｃに正しくない信号が入力されていると判断して、アラーム部１１に制御信号を送信してアラームを出力させる（Ｓ１３）。
　次に、相順検出部５は、ゼロクロス点が存在し、かつ、三相が１２０度ずつずれている場合において、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値、メモリ３ｂから読み出した時系列の電圧値、およびメモリ３ｃから読み出した時系列の電圧値をもとに、端子１０Ａを介して検出された電圧信号、および端子１０Ｂを介して検出された電圧信号および端子１０Ｃを介して検出された電圧信号の相順を検出する（Ｓ５）。
　具体的には、例えば、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値に相当する電圧信号の相を最初の相とし、この最初の相の電圧値のゼロクロス点を基準に、データ番号の差が２０のゼロクロス点を有する電圧値に相当する電圧信号を次の相とし、残りの電圧信号の相を最後の相とすることで、相順を検出する。ここで、データ番号の差が２０である場合は、位相は１２０度ずれることとなる。なお、相順を検出する際の基準とする電圧信号は、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値に相当する電圧信号以外としてもよい。
　同様に、相順検出部６は、メモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値、メモリ４ｂから読み出した時系列の主回路電流値、およびメモリ４ｃから読み出した時系列の主回路電流値をもとに、端子１２Ａを介して検出された電流信号、端子１２Ｂを介して検出された電流信号、および端子１２Ｃを介して検出された電流信号の相順を検出する（Ｓ５）。
　具体的には、例えば、メモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値に相当する電流信号の相を最初の相とし、この最初の相の主回路電流値のゼロクロス点を基準に、データ番号の差が２０のゼロクロス点を有する主回路電流値に相当する電流信号を次の相とし、残りの電流信号の相を最後の相とすることで、相順を検出する。ここで、データ番号の差が２０である場合は、位相は１２０度ずれることとなる。なお、相順を検出する際の基準とする電流信号は、メモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値に相当する電流信号以外としてもよい。
　次に、照合部７は、相順検出部５，６からそれぞれ出力された相順データを互いに比較照合し（Ｓ６）、電圧信号の相順と電流信号の相順が異なる場合には（Ｓ６，Ｎｏ）、誤結線が存在すると判定して、アラーム部１１にアラームを出力させるための制御信号を送信する（Ｓ１３）。
　次に、照合部７における照合の結果、電圧信号の相順の検出結果と電流信号の相順の検出結果が一致した場合には（Ｓ６，Ｙｅｓ）、位相差検出部８ａは、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値およびメモリ４ａから読み出した時系列の主回路電流値をもとに、端子１０Ａを介して検出された電圧信号と端子１２Ａを介して検出された電流信号の位相差を検出する（Ｓ７）。この位相差は、メモリ３ａから読み出した時系列の電圧値のゼロクロス点からメモリ４ａから読み出した主回路電流値のゼロクロス点までの差Ｘを算出することで検出することができる。この場合、差Ｘはデータ番号の差として検出することができる。なお、位相差検出部８ｂ，８ｃについても位相差検出部８ａと同様である。
　次に、位相差判定部９は、調相設備情報記憶部６０に記憶された調相設備情報を参照し、調相設備２１０がリアクトルバンクかあるいはコンデンサバンクかを判定する（Ｓ８）。なお、ここでは、調相設備２１０が存在すると仮定するが、上記したように、調相設備２１０が存在しない場合も同様である。
　調相設備２１０がリアクトルバンクの場合（Ｓ８，Ｙｅｓ）、位相差判定部９は、予め付与されたリアクトルバンクの判定範囲情報を参照し（Ｓ９）、位相差検出部８ａ～８ｃで検出された位相差がリアクトルバンクの判定範囲内であるかどうかを判定し（Ｓ１１）、当該位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には（Ｓ１１，Ｎｏ）、誤結線があると判定して、アラーム部１１にアラームを出力させるための制御信号を送信する（Ｓ１３）。当該位相差のすべてが当該判定範囲に属する場合には（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、位相制御装置４００は正常動作する（Ｓ１２）。
　ここで、調相設備２１０がリアクトルバンクの場合は、電圧信号を基準にすると電流信号は位相が遅れるため、電圧ゼロクロス点から電流ゼロクロス点までの位相差は９０度付近となり、データ番号の差は１５付近となる。一方、電流信号が三相すべて反転している場合、すなわち、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されている場合は、位相差が２７０度付近となる。また、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ａが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ｂが接続されている場合は、位相差が２１０度付近となる。また、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されている場合は、位相差が３３０度付近となる。したがって、リアクトルバンクの判定範囲を、データ番号で１５を中心にサンプリングによる誤差を含んだ１３～１７程度に設定しておけば誤結線を検出することができる。
　調相設備２１０がコンデンサバンクの場合（Ｓ８，Ｎｏ）、位相差判定部９は、予め付与されたコンデンサバンクの判定範囲情報を参照し（Ｓ１０）、位相差検出部８ａ～８ｃで検出された位相差がコンデンサバンクの判定範囲内であるかどうかを判定し（Ｓ１１）、当該位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には（Ｓ１１，Ｎｏ）、誤結線があると判定して、アラーム部１１にアラームを出力させるための制御信号を送信する（Ｓ１３）。当該位相差のすべてが当該判定範囲に属する場合には（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、位相制御装置４００は正常動作する（Ｓ１２）。
　ここで、調相設備２１０がコンデンサバンクの場合、電圧信号を基準にすると電流信号は位相が進んでいるため、電圧ゼロクロス点から電流ゼロクロス点までの位相差は２７０度付近となり、データ番号の差は４５付近となる。一方、電流信号が三相すべて反転している場合、すなわち、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されている場合は、位相差が９０度付近となる。また、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ａが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ｂが接続されている場合は、位相差が３０度付近となる。また、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されている場合は、位相差が１５０度付近となる。したがって、コンデンサバンクの判定範囲を、データ番号で４５を中心にサンプリングによる誤差を含んだ４３～４７程度に設定しておけば誤結線を検出することができる。
　なお、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃの双方が誤結線され、かつ、双方が同じように誤結線されている場合には、当該誤結線は位相差判定部９では検出されない。例えば、端子１０Ａに電圧計測線２５０Ｂが接続され、端子１０Ｂに電圧計測線２５０Ｃが接続され、端子１０Ｃに電圧計測線２５０Ａが接続され、かつ、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されている場合には、当該誤結線は位相差判定部９では検出されない。電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃが同様の誤結線となるパターンは５通りある。
具体的には、上記に挙げた
（１）端子（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）→電圧計測線（２５０Ｂ，２５０Ｃ，２５０Ａ）
　　　端子（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）→電流計測線（２５１Ｂ，２５１Ｃ，２５１Ａ）
の他、
（２）端子（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）→電圧計測線（２５０Ｃ，２５０Ａ，２５０Ｂ）
　　　端子（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）→電流計測線（２５１Ｃ，２５１Ａ，２５１Ｂ）
（３）端子（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）→電圧計測線（２５０Ａ，２５０Ｃ，２５０Ｂ）
　　　端子（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）→電流計測線（２５１Ａ，２５１Ｃ，２５１Ｂ）
（４）端子（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）→電圧計測線（２５０Ｃ，２５０Ｂ，２５０Ａ）
　　　端子（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）→電流計測線（２５１Ｃ，２５１Ｂ，２５１Ａ）
（５）端子（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）→電圧計測線（２５０Ｂ，２５０Ａ，２５０Ｃ）
　　　端子（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）→電流計測線（２５１Ｂ，２５１Ａ，２５１Ｃ）
が誤結線となる。なお、この場合、
（６）端子（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）→電圧計測線（２５０Ａ，２５０Ｂ，２５０Ｃ）
　　　端子（１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ）→電流計測線（２５１Ａ，２５１Ｂ，２５１Ｃ）
は正しい結線である。
　このような誤結線は、以下のような処理により、検出することが可能である。まず、相順は、位相制御装置４００が設置される変電所で予め決まっているので、この相順情報を相順記憶部６１に予め記憶させておく。この場合、端子１０Ａ～１０Ｃおよび端子１２Ａ～１２Ｃが、Ａ～Ｃ相の順であるべきこと（すなわち、正相であること）を相順情報として相順記憶部６１に記憶させておく。そして、位相差判定部９による判定処理の結果、誤結線が検出されなかった場合には、照合部７は、相順記憶部６１の相順情報を参照し、既に得られた相順データ（相順検出結果）と比較することにより、誤結線の有無を判定する。すなわち、照合部７は、電圧信号又は電流信号の相順が相順情報と整合しない場合には、誤結線が存在すると判定する。
　ここで、（１）は相順としてはＢ相、Ｃ相、Ａ相の順であり、（２）は相順としてはＣ相、Ａ相、Ｂ相の順であるが、どの相をＡ相と定義するかについては不定性があるので、（１）および（２）の相順は相順記憶部６１に記憶された相順情報（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の順）と矛盾しない。つまり、いずれも正相であるので、相順情報と矛盾しない。
　他方、（３）は相順としてはＡ相、Ｃ相、Ｂ相の順であり、（４）は相順としてはＣ相、Ｂ相、Ａ相の順であり、（５）は相順としてはＢ相、Ａ相、Ｃ相の順であり、いずれもの相順も相順記憶部６１に記憶された相順情報（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の順）と異なる。つまり、（３）～（５）は逆相であり、相順情報と整合しない。
　よって、この場合、誤結線が（３）～（５）のいずれかであれば、この判定処理で誤結線が検出される。誤結線が（１）または（２）であれば、この判定処理では誤結線は検出されない。
　つまり、相順記憶部６１に記憶された相順が正相（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の順）である場合、逆相である誤結線（３）～（５）は、照合部７による上記例外処理によって検出されるが、正相である誤結線（１）または（２）は、照合部７による上記例外処理によって検出されない。
　なお、上記例外処理でも誤結線が検出されない場合は、端子１０Ａに電圧計測線２５０Ａが接続されているか否かを確認すればよい。つまり、（１）または（２）の場合には、端子１０Ａに電圧計測線２５０Ａが接続されていないので、誤結線であることを確認できる。端子１０Ａに電圧計測線２５０Ａが接続されているか否かを確認する代わりに、端子１２Ａに電流計測線２５１Ａが接続されているか否かを確認してもよい。いずれの場合でも、一本の計測線の接続のみを確認すればよいので確認作業は容易である。
　なお、上記説明では、相順記憶部６１に記憶された相順が正相（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の順）の場合について説明したが、逆相の場合でも同様に説明することができる。例えば、正しい結線が（３）であり、相順が逆相（Ａ相、Ｃ相、Ｂ相の順）の場合、逆相である誤結線（４）または（５）は、照合部７による上記例外処理によって検出されないが、正相である誤結線（１）、（２）または（６）は、照合部７による上記例外処理によって検出される。そして、この例外処理でも誤結線が検出されない場合は、例えば端子１０Ａに電圧計測線２５０Ａが接続されているか否かを確認すればよい。
　以上説明したように、本実施の形態によれば、簡素な構成で三相の電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃの誤結線を検出し、遮断器２００Ａ～２００Ｃを目標の位相で開閉することが可能な位相制御装置４００を提供することができる。
　また、誤結線検出部５０は、ワンチップマイコンに搭載されている機能で実現可能であり、安価に構成することが可能である。
　また、本実施の形態では、誤結線の検出を、相順検出部５，６による相順検出と位相差検出部８ａ～８ｃによる位相差検出とに基づいて異なる方法で２段階で行うようにしたので、検出の精度が向上する。
　なお、相順検出部５，６による相順検出と位相差検出部８ａ～８ｃによる位相差検出は、電圧計測値および電流計測値のみに基づいて実施することができ、他の情報を必要とせず、検出処理も容易で精度も高い。
　端子１０Ａ～１０Ｃおよび端子１２Ａ～１２Ｃについての誤結線のパターンは３５通りであるが、上記した２段階の処理により、３０通りの誤結線を検出することができる。つまり、本実施の形態では、一部の例外を除いて、電圧計測値および電流計測値のみに基づいて誤結線を検出可能である。
　さらに、本実施の形態では、相順情報を予め付与した相順記憶部６１を設けることにより、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃが同様の誤結線となる５通りのパターンについても、そのうちの３通りのパターンを検出することができる。なお、上記した２段階の処理により、一部の例外を除いて大半の誤結線が検出できるので、相順記憶部６１を設けない構成も十分有用である。また、例外処理で検出できない残りの２通りの誤結線のパターンについては、一本の計測線の接続のみを確認することで誤結線を未然に防止することができる。
実施の形態２．
　図４は、本実施の形態に係る誤結線検出部の構成を示す図である。なお、図４では、図２と同一の構成要素には同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下では図２との相違点を中心に説明する。
　誤結線検出部５０は、実施の形態１と異なり、Ａ／Ｄ変換部１，２およびメモリ３，４を備える代わりに、コンパレータ１３，１４を備えている。なお、コンパレータ１３はコンパレータ１３ａ～１３ｃから成り、コンパレータ１４はコンパレータ１４ａ～１４ｃから成る。また、位相差検出部１８ａ～１８ｃはそれぞれタイマーを有している。
　電圧計測部１０１により端子１０Ａを介して計測された電圧信号はコンパレータ１３ａに出力される。コンパレータ１３ａは、当該電圧信号と図示しない基準信号０を入力として、電圧信号の大きさが０以上であれば値Ｐを出力し、電圧信号の大きさが０未満であれば値Ｑ（≠Ｐ）を出力する。すなわち、コンパレータ１３ａは電圧信号を２値化する。同様に、コンパレータ１３ｂは、電圧計測部１０１により端子１０Ｂを介して計測された電圧信号を２値化して出力する。同様に、コンパレータ１３ｃは、電圧計測部１０１により端子１０Ｃを介して計測された電圧信号を２値化して出力する。コンパレータ１３ａ～１３ｃの出力先は相順検出部１５である。
　主回路電流計測部１０２により端子１２Ａを介して計測された電流信号はコンパレータ１４ａに出力される。コンパレータ１４ａは、当該電流信号と図示しない基準信号０を入力として、電流信号の大きさが０以上であれば値Ｐを出力し、電流信号の大きさが０未満であれば値Ｑ（≠Ｐ）を出力する。すなわち、コンパレータ１４ａは電流信号を２値化する。同様に、コンパレータ１４ｂは、主回路電流計測部１０２により端子１２Ｂを介して計測された電流信号を２値化して出力する。同様に、コンパレータ１４ｃは、主回路電流計測部１０２により端子１２Ｃを介して計測された電流信号を２値化して出力する。コンパレータ１４ａ～１４ｃの出力先は相順検出部１６である。
　相順検出部１５は、コンパレータ１３ａの出力信号、コンパレータ１３ｂの出力信号、およびコンパレータ１３ｃの出力信号をもとに、端子１０Ａを介して検出された電圧信号、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号、および端子１０Ｃを介して検出された電圧信号の相順を検出する。すなわち、例えば端子１０Ａを介して検出された電圧信号を基準として最先の相とし、位相差が互いに１２０度の間隔でかつ位相がより進んだ電圧信号が次の相となるように端子１０Ｂを介して検出された電圧信号および端子１０Ｃを介して検出された電圧信号の先後を決めることで相順を検出する。
　具体的には、例えば、コンパレータ１３ａの出力信号の立ち上がりと、コンパレータ１３ｂの出力信号の立ち上がりと、コンパレータ１３ｃの出力信号の立ち上がりとを比較し、立ち上がりの順番で相順を検出することができる。出力信号における立ち上がりは、実施の形態１のゼロクロス点に相当する。
　また、相順検出部１６は、コンパレータ１４ａの出力信号、コンパレータ１４ｂの出力信号、およびコンパレータ１４ｃの出力信号をもとに、端子１２Ａを介して検出された電流信号、端子１２Ｂを介して検出された電流信号、および端子１２Ｃを介して検出された電流信号の相順を検出する。すなわち、例えば端子１２Ａを介して検出された電流信号を基準として最先の相とし、位相差が互いに１２０度の間隔でかつ位相がより進んだ電流信号が次の相となるように端子１２Ｂを介して検出された電流信号および端子１２Ｃを介して検出された電流信号の先後を決めることで相順を検出する。
　具体的には、例えば、コンパレータ１４ａの出力信号の立ち上がりと、コンパレータ１４ｂの出力信号の立ち上がりと、コンパレータ１４ｃの出力信号の立ち上がりとを比較し、立ち上がりの順番で相順を検出することができる。出力信号における立ち上がりは、実施の形態１のゼロクロス点に相当する。
　相順検出部１５は電圧信号の相順データを照合部７に出力する。また、相順検出部１６は電流信号の相順データを照合部７に出力する。照合部７は、相順検出部１５，１６からそれぞれ出力された相順データを用いて、実施の形態１と同様の処理をする。
　位相差検出部１８ａは、コンパレータ１３ａ，１４ａと接続されている。位相差検出部１８ｂは、コンパレータ１３ｂ，１４ｂと接続されている。位相差検出部１８ｃは、コンパレータ１３ｃ，１４ｃと接続されている。また、位相差検出部１８ａ～１８ｃは、相順検出部１５，１６、および照合部７と接続されている。
　照合部７における照合の結果、電圧信号の相順の検出結果と電流信号の相順の検出結果が一致した場合には、位相差検出部１８ａは、コンパレータ１３ａの出力信号およびコンパレータ１４ａの出力信号をもとに、端子１０Ａを介して検出された電圧信号と端子１２Ａを介して検出された電流信号の位相差を検出する。この位相差は、例えばコンパレータ１３ａの出力信号の立ち上がりを基準に、コンパレータ１３ａの出力信号の立ち上がりとコンパレータ１４ａの出力信号の立ち上がりとの時間差を計測することで検出することができる。位相差検出部１８ａはタイマーを備えているので、コンパレータ１３ａの出力信号の立ち上がりでタイマーによる計測を開始し、コンパレータ１４ａの出力信号の立ち上がりでタイマーによる計測を終了すれば、開始から終了までの時間差として位相差を検出することができる。位相差検出部１８ｂ，１８ｃについても位相差検出部１８ａと同様である。すなわち、位相差検出部１８ｂは、コンパレータ１３ｂの出力信号およびコンパレータ１４ｂの出力信号をもとに、端子１０Ｂを介して検出された電圧信号と端子１２Ｂを介して検出された電流信号の位相差を検出する。また、位相差検出部１８ｃは、コンパレータ１３ｃの出力信号およびコンパレータ１４ｃの出力信号をもとに、端子１０Ｃを介して検出された電圧信号と端子１２Ｃを介して検出された電流信号の位相差を検出する。
　位相差判定部９は、調相設備２１０が存在しない場合、または調相設備２１０が存在する場合にはその種別に応じて、予め付与された誤結線を判定するための判定範囲情報に基づいて、位相差検出部１８ａ～１８ｃで検出された位相差（時間差）が判定範囲内であるかどうかを判定し、当該位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には、誤結線があると判定して、アラーム部１１にアラームを出力させるための制御信号を送信する。
　三相交流の周波数が例えば６０Ｈｚの場合、１サイクルは約１６.６６ｍｓとなる。調相設備２１０が例えばコンデンサバンクであるとした場合、誤結線がないときの位相差２７０度は１２．５ｍｓとなり、誤結線がある場合の位相差である９０度、３０度、１５０度はそれぞれ４.１６ｍｓ、１．３８ｍｓ、６．９４ｍｓとなる。位相差の計測の精度として１０度程度を要求した場合は、１０度に相当する０．４６ｍｓ程度の精度のあるタイマーを使うことが条件となる。
　図５は、調相設備２１０がコンデンサバンクの場合の電圧信号および電流信号を示した図である。また、図６は、調相設備２１０がリアクトルバンクの場合の電圧信号および電流信号を示した図である。
　図５（ａ）は、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃの双方に誤結線がない場合であり、ＶＡ～ＶＣは、それぞれ端子１０Ａ～１０Ｃを介して検出される電圧信号をコンパレータ１３ａ～１３ｃで２値化した信号である。また、ＩＡ～ＩＣは、それぞれ端子１２Ａ～１２Ｃを介して検出される電流信号をコンパレータ１４ａ～１４ｃで２値化した信号である。この場合、電圧信号ＶＡの立ち上がりと電流信号ＩＡの立ち上がりの位相差は２７０度である。
　図５（ｂ）は、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃは誤結線がなく、電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃには誤結線がある場合であり、詳細には、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ａが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ｂが接続されている場合である。ＶＡ～ＶＣ，ＩＡ～ＩＣについては上記したとおりである。この場合、電圧信号ＶＡの立ち上がりと電流信号ＩＡの立ち上がりの位相差は３０度となる。
　図５（ｃ）は、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃは誤結線がなく、電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃには誤結線がある場合であり、詳細には、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されている場合である。ＶＡ～ＶＣ，ＩＡ～ＩＣについては上記したとおりである。この場合、電圧信号ＶＡの立ち上がりと電流信号ＩＡの立ち上がりの位相差は１５０度となる。
　図６（ａ）は、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃおよび電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃの双方に誤結線がない場合であり、ＶＡ～ＶＣは、それぞれ端子１０Ａ～１０Ｃを介して検出される電圧信号をコンパレータ１３ａ～１３ｃで２値化した信号である。また、ＩＡ～ＩＣは、それぞれ端子１２Ａ～１２Ｃを介して検出される電流信号をコンパレータ１４ａ～１４ｃで２値化した信号である。この場合、電圧信号ＶＡの立ち上がりと電流信号ＩＡの立ち上がりの位相差は９０度である。
　図６（ｂ）は、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃは誤結線がなく、電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃには誤結線がある場合であり、詳細には、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ａが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ｂが接続されている場合である。ＶＡ～ＶＣ，ＩＡ～ＩＣについては上記したとおりである。この場合、電圧信号ＶＡの立ち上がりと電流信号ＩＡの立ち上がりの位相差は２１０度となる。
　図６（ｃ）は、電圧計測線２５０Ａ～２５０Ｃは誤結線がなく、電流計測線２５１Ａ～２５１Ｃには誤結線がある場合であり、詳細には、端子１２Ａに電流計測線２５１Ｂが接続され、端子１２Ｂに電流計測線２５１Ｃが接続され、端子１２Ｃに電流計測線２５１Ａが接続されている場合である。ＶＡ～ＶＣ，ＩＡ～ＩＣについては上記したとおりである。この場合、電圧信号ＶＡの立ち上がりと電流信号ＩＡの立ち上がりの位相差は３３０度となる。
　なお、本実施の形態のその他の構成および動作は、実施の形態１と同様である。また、本実施の形態は、実施の形態１と同様の効果を奏する。
　以上のように、本発明は、遮断器の開閉タイミングを制御して当該遮断器を開極または閉極する位相制御装置として有用である。
　１，２　Ａ／Ｄ変換部、３，３ａ～３ｃ，４，４ａ～４ｃ　メモリ、５，１５，６，１６　相順検出部、７　照合部、８ａ～８ｃ，１８ａ～１８ｃ　位相差検出部、９　位相差判定部、１０Ａ～１０Ｃ，１２Ａ～１２Ｃ　端子、１１　アラーム部、１３ａ～１３ｃ，１４ａ～１４ｃ　コンパレータ、５０　誤結線検出部、６０　調相設備情報記憶部、６１　相順記憶部、１００，１００Ａ～１００Ｃ　主回路、１０１　電圧計測部、１０２　主回路電流計測部、１０３　零点検出部、１０４　動作時間予測部、１０５　制御信号出力部、１４１　動作時間計測部、１４２　環境温度計測部、１４３　制御電圧計測部、２００　遮断器、２０１　補助スイッチ、２１０　調相設備、２５０Ａ～２５０Ｃ　電圧計測線、２５１Ａ～２５１Ｃ　電流計測線、３００　操作装置、４００　位相制御装置。

Claims (8)

  1. 　主回路に接続された遮断器を目標の位相で開閉制御することが可能な位相制御装置であって、
    　前記遮断器の三相の電圧を計測するための三相の電圧計測線が結線される第１～第３の電圧計測用端子と、
    　前記主回路の三相の主回路電流を計測するための三相の電流計測線が結線される第１～第３の電流計測用端子と、
    　前記第１～第３の電圧計測用端子を介してそれぞれ計測される電圧信号を出力する電圧計測部と、
    　前記第１～第３の電流計測用端子を介してそれぞれ計測される電流信号を出力する主回路電流計測部と、
    　前記電圧計測部から出力される電圧信号および前記主回路電流計測部から出力される電流信号を用いて前記三相の電圧計測線および前記三相の電流計測線の誤結線を検出可能な誤結線検出部と、
    　を備え、
    　前記誤結線検出部は、
    　前記電圧計測部により前記第１～第３の電圧計測用端子を介してそれぞれ検出された電圧信号の相順および前記主回路電流計測部により前記第１～第３の電流計測用端子を介してそれぞれ検出された電流信号の相順を検出する相順検出部と、
    　前記相順検出部から出力される電圧信号の相順と電流信号の相順とを照合し、相順が異なる場合には誤結線が存在すると判定する照合部と、
    　前記第１の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号と前記第１の電流計測用端子を介して検出された電流信号の位相差である第１の位相差、前記第２の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号と前記第２の電流計測用端子を介して検出された電流信号の位相差である第２の位相差、および前記第３の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号と前記第３の電流計測用端子を介して検出された電流信号の位相差である第３の位相差を検出する位相差検出部と、
    　前記照合部による照合の結果、前記電圧信号の相順と前記電流信号の相順が一致した場合には、前記位相差検出部から出力される前記第１～第３の位相差が、誤結線を検出するために予め付与された判定範囲に属するか否かを判定し、前記第１～第３の位相差のいずれか一つでも当該判定範囲に属しない場合には、誤結線が存在すると判定する位相差判定部と、
    　を備えることを特徴とする位相制御装置。
  2. 　前記主回路には無効電力を調整可能な調相設備が接続されており、
    　前記調相設備の種別を特定する情報である調相設備情報を記憶する調相設備情報記憶部を備え、
    　前記位相差判定部は、前記調相設備情報を参照して前記調相設備の種別を特定し、前記位相差検出部から出力される前記第１～第３の位相差が、当該調相設備の種別に応じて予め与えられた前記判定範囲に属するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の位相制御装置。
  3. 　アラーム部を備え、
    　前記照合部および前記位相差判定部は、それぞれ、誤結線が存在すると判定したときには、前記アラーム部に制御信号を送信してアラームを出力させることを特徴とする請求項１に記載の位相制御装置。
  4. 　前記誤結線検出部は、
    　前記電圧計測部から出力される電圧信号をＡ／Ｄ変換する第１のＡ／Ｄ変換部と、
    　前記主回路電流計測部から出力される電流信号をＡ／Ｄ変換する第２のＡ／Ｄ変換部と、
    　前記第１の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号をＡ／Ｄ変換した電圧値が保存される第１のメモリと、
    　前記第２の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号をＡ／Ｄ変換した電圧値が保存される第２のメモリと、
    　前記第３の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号をＡ／Ｄ変換した電圧値が保存される第３のメモリと、
    　前記第１の電流計測用端子を介して検出された電流信号をＡ／Ｄ変換した電流値が保存される第４のメモリと、
    　前記第２の電流計測用端子を介して検出された電流信号をＡ／Ｄ変換した電流値が保存される第５のメモリと、
    　前記第３の電流計測用端子を介して検出された電流信号をＡ／Ｄ変換した電流値が保存される第６のメモリと、
    　を備え、
    　前記相順検出部は、前記第１～第３のメモリから読み出した時系列の電圧値をもとに、前記電圧信号の相順を検出するとともに、前記第４～第６のメモリから読み出した時系列の電流値をもとに、前記電流信号の相順を検出し、
    　前記位相差検出部は、前記第１～第３のメモリから読み出した時系列の電圧値および前記第４～第６のメモリから読み出した時系列の電流値をもとに、前記第１～第３の位相差を検出することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の位相制御装置。
  5. 　前記相順検出部は、前記第１～第３のメモリからそれぞれ読み出した時系列の電圧値から、当該電圧値が負から正に変化する際のゼロ点であるゼロクロス点を求め、前記第１～第３の電圧計測用端子を介してそれぞれ計測された電圧信号間で当該ゼロクロス点を比較することにより前記電圧信号の相順を検出するとともに、前記第４～第６のメモリから読み出した時系列の電流値から、当該電流値が負から正に変化する際のゼロ点であるゼロクロス点を求め、前記第１～第３の電流計測用端子を介してそれぞれ計測された電流信号間で当該ゼロクロス点を比較することにより前記電流信号の相順を検出し、
    　前記位相差検出部は、前記第１～第６のメモリから読み出した時系列の電圧値から、当該電圧値が負から正に変化する際のゼロ点であるゼロクロス点を求め、前記第１の電圧計測用端子を介して計測された電圧信号と前記第１の電流計測用端子を介して計測された電流信号との間で当該ゼロクロス点の差を求めることで前記第１の位相差を検出し、前記第２の電圧計測用端子を介して計測された電圧信号と前記第２の電流計測用端子を介して計測された電流信号との間で当該ゼロクロス点の差を求めることで前記第２の位相差を検出し、前記第３の電圧計測用端子を介して計測された電圧信号と前記第３の電流計測用端子を介して計測された電流信号との間で当該ゼロクロス点の差を求めることで前記第３の位相差を検出することを特徴とする請求項４に記載の位相制御装置。
  6. 　前記誤結線検出部は、
    　前記第１の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号を２値化して出力する第１のコンパレータと、
    　前記第２の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号を２値化して出力する第２のコンパレータと、
    　前記第３の電圧計測用端子を介して検出された電圧信号を２値化して出力する第３のコンパレータと、
    　前記第１の電流計測用端子を介して検出された電流信号を２値化して出力する第４のコンパレータと、
    　前記第２の電流計測用端子を介して検出された電流信号を２値化して出力する第５のコンパレータと、
    　前記第３の電流計測用端子を介して検出された電流信号を２値化して出力する第６のコンパレータと、
    　を備え、
    　前記相順検出部は、前記第１～第３のコンパレータの出力信号をもとに、前記電圧信号の相順を検出するとともに、前記第４～第６のコンパレータの出力信号をもとに、前記電流信号の相順を検出し、
    　前記位相差検出部は、前記第１～第３のコンパレータの出力信号および前記第４～第６のコンパレータの出力信号をもとに、前記第１～第３の位相差を検出することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の位相制御装置。
  7. 　前記相順検出部は、前記第１～第３のコンパレータの出力信号の立ち上がりを求め、前記第１～第３の電圧計測用端子を介してそれぞれ計測された電圧信号間で当該立ち上がりを比較することにより前記電圧信号の相順を検出するとともに、前記第４～第６のコンパレータの出力信号の立ち上がりを求め、前記第１～第３の電流計測用端子を介してそれぞれ計測された電流信号間で当該立ち上がりを比較することにより前記電流信号の相順を検出し、
    　前記位相差検出部は、前記第１～第６のコンパレータの出力信号の立ち上がりを求め、前記第１の電圧計測用端子を介して計測された電圧信号と前記第１の電流計測用端子を介して計測された電流信号との間で当該立ち上がりの時間差を計測することにより前記第１の位相差を検出し、前記第２の電圧計測用端子を介して計測された電圧信号と前記第２の電流計測用端子を介して計測された電流信号との間で当該立ち上がりの時間差を計測することにより前記第２の位相差を検出し、前記第３の電圧計測用端子を介して計測された電圧信号と前記第３の電流計測用端子を介して計測された電流信号との間で当該立ち上がりの時間差を計測することにより前記第３の位相差を検出することを特徴とする請求項６に記載の位相制御装置。
  8. 　前記誤結線検出部は、前記第１～第３の電圧計測用端子に入力される電圧信号の相順および前記第１～第３の電流計測用端子に入力される電流信号の相順が正相であるべきかまたは逆相であるべきかの情報である相順情報を予め記憶する相順記憶部を備え、
    　前記照合部は、前記電圧信号の相順と前記電流信号の相順とを比較した結果、誤結線が検出されず、かつ、前記位相差判定部による判定の結果、誤結線が判定されなかった場合には、前記相順記憶部に記憶された前記相順情報を参照し、前記電圧信号または前記電流信号の相順が前記相順情報と整合しないときには、誤結線が存在すると判定することを特徴とする請求項１に記載の位相制御装置。
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