(57)【要約】【課題】リレー試験で行う動作試験を複数段の保護継電器で連携することにより、実動作に近い状態での確認が容易かつ確実に出来る複数段の保護継電器の保護協調試験方法及びその装置を提供する。【解決手段】送電系統における上位、下位の複数の保護継電器２、３の協調試験において、各保護継電器２、３に夫々リレー試験器４、５を接続し、これらの各リレー試験器４又は５の操作制御を行う保護協調試験器６又は７を各リレー試験器４，５毎に接続し、これらの保護協調試験器相互を信号線６ａ，７ａで接続して一つの保護協調試験器６又は７で前記各リレー試験器４、５を操作制御し、当該各リレー試験器４又は５から試験電流を各保護継電器２、３に流して、各保護継電器相互の協調連動試験を行う。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電系統における上位、下位の複数の保護継電器の協調試験において、
各保護継電器にリレー試験器を接続し、これらの各リレー試験器の操作制御を行う保護協調試験器を各リレー試験器毎に接続し、これらの保護協調試験器相互を信号線で接続して一つの保護協調試験器で前記各リレー試験器を操作制御し、当該各リレー試験器から試験電流を各保護継電器に流して、各保護継電器相互の協調連動試験を行うことを特徴とする、試験方法。
【請求項２】
送電系統における上位、下位の複数の保護継電器の協調試験において、
各保護継電器に接続したリレー試験器に、各リレー試験器の操作制御を行う保護協調試験器を各リレー試験器毎に接続し、これらの保護協調試験器相互を信号線で接続して一つの保護協調試験器で前記各リレー試験器を操作制御し、当該各リレー試験器から試験電流を各保護継電器に流して、各保護継電器相互の協調連動試験を行う構成としたことを特徴とする、保護協調試験装置。
【請求項３】
前記保護協調試験器は、接続した各リレー試験器に接続した保護継電器の単独試験、試験電流値設定及び前記協調連動試験を選択的に行うことができる構成としたことを特徴とする、請求項２に記載の保護協調試験装置。
【請求項４】
前記各保護協調試験器の信号線の接続は、各保護協調試験器から導出した信号線端を前記送電系統の電線ケーブルに接続することを特徴する、請求項２又は３に記載の保護協調試験装置。
【請求項５】
前記各保護協調試験器は、自己の試験機でのスタート表示、他機のスタート表示、自己のトリップ表示及び他機のトリップ表示を表示する手段を設けたことを特徴とする、請求項２、３及び４のいずれかに記載の保護協調試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、送電系統における上位、下位の複数の保護継電器の協調試験方法及びこれに使用する試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器や精密機器など負荷設備は高度化され、電源に対する信頼性のニーズは高まる一方である。送電系統における電気設備は、その信頼性を向上させるため、万一事故が発生した場合でも、その故障箇所を速やかに切り離し、停電などの影響範囲を局所化して、他の健全な回路には給電を継続できるように保護協調をとっている。
【０００３】
現在、その保護協調の確認には、上位と下位の夫々の保護継電器の動作特性をカタログからプロットしてグラフに記入して机上で保護協調曲線図を作成して保護協調を検討し、実際に、各保護継電器ごとにリレー試験器を接続して、当該保護継電器単体の性能試験を行い、この結果に基づいて複数段の保護継電器の保護協調がとれているか否かを机上で確認している。
【０００４】
しかし、希に整定ミスや安全率が小さすぎて協調が取れずに、実際に、短絡事故などが発生したとき、上位の遮断器が動作して停電範囲が拡大し、思わぬ損害を被ることがある。その事故原因には色々あるが、実動作レベルの確認ができないことから保護協調に対して不安を持たれる電力需要家がいる。
【０００５】
特許文献1は継電器単体の試験方法及び試験装置の例を示す。
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１７３０２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、この発明は、実際の短絡電流を流して動作確認をすることは出来ないが、リレー試験で行う動作試験を複数段の保護継電器で連携することにより、実動作に近い状態での確認が容易かつ確実に出来る複数段の保護継電器の保護協調試験方法及びその装置を提供して前記課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、送電系統における上位、下位の複数の保護継電器の協調試験において、各保護継電器にリレー試験器を接続し、これらの各リレー試験器の操作制御を行う保護協調試験器を各リレー試験器毎に接続し、これらの保護協調試験器相互を信号線で接続して一つの保護協調試験器で前記各リレー試験器を操作制御し、当該各リレー試験器から試験電流を各保護継電器に流して、各保護継電器相互の協調連動試験を行う、試験方法とした。
【０００９】
請求項２の発明は、送電系統における上位、下位の複数の保護継電器の協調試験において、各保護継電器に接続したリレー試験器に、各リレー試験器の操作制御を行う保護協調試験器を各リレー試験器毎に接続し、これらの保護協調試験器相互を信号線で接続して一つの保護協調試験器で前記各リレー試験器を操作制御し、当該各リレー試験器から試験電流を各保護継電器に流して、各保護継電器相互の協調連動試験を行う構成とした、保護協調試験装置とした。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の保護協調試験装置において、前記保護協調試験器は、接続した各リレー試験器に接続した保護継電器の単独試験、試験電流値設定及び前記協調連動試験を選択的に行うことができる構成とした、保護協調試験装置とした。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の保護協調試験装置において、前記各保護協調試験器の信号線の接続は、各保護協調試験器から導出した信号線端を前記送電系統の電線ケーブルに接続する、保護協調試験装置とした。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項２、３及び４のいずれかの装置において、前記各保護協調試験器は、自己の試験機でのスタート表示、他機のスタート表示、自己のトリップ表示及び他機のトリップ表示を表示する手段を設けたことを特徴とする、に記載の保護協調試験装置とした。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１及び２の発明では、実際に複数の保護継電器のリレー試験器を異なる現場で同時に動作させて、保護協調の可否を正確に判定できる。特に従来のグラフ上ではデータが接近し、保護協調がとれているかどうか微妙な場合でも、本装置を用いた実試験により保護協調の可否を判定でき、品質向上が図れる。また、最終的な整定値で試験するため、整定値の設定間違いなどによる誤動作を防止できる。また、上位、下位の保護継電器に異なる電流を設定することが出来るので、上位に分岐で想定される電流分を加算して試験することも可能である。従って、電力の安定供給に寄与できる。また、従来は保護継電器の竣工時に単体試験・整定値試験を行い、点検時は整定値試験を行っていたが、この発明では、点検時に複数の保護継電器の保護協調試験のみを行えばよく、試験標準の簡素化が図れる。
【００１４】
さらに、従来一般に使用されていたリレー試験器に、この発明の保護協調試験器を夫々接続し、これらの保護協調試験器相互の通信を信号線で結べばよく、装置を極めて容易に用意することが出来る。
【００１５】
また、請求項３の発明によれば、各リレー試験器に接続した各保護継電器の単独試験、試験電流の設定を選択的に行える。また、請求項４の発明によれば、上位と下位の複数の保護継電器が離れた場所であっても、上位と下位の本装置の信号伝達手段として停電中の高圧ケーブルの心線を利用することにより、複数の本装置の相互の信号線の布設を省略でき、別途、長い信号線を引き回さなくて済む。
【００１６】
請求項５の発明は、各保護協調試験器に自己の試験機でのスタート表示、他機のスタート表示、自己のトリップ表示及び他機のトリップ表示を表示する手段を設けたので、操作者は目視で確認でき、また、複数の保護協調試験器の一つで複数段の保護継電器の保護協調が取れているかどうかを確認することが出来、試験の確認が容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明は、送電系統における上位、下位の複数の保護継電器の協調試験において、各保護継電器にリレー試験器を接続し、これらの各リレー試験器の操作制御を行う保護協調試験器を各リレー試験器毎に接続し、これらの保護協調試験器相互を信号線で接続して一つの保護協調試験器で前記各リレー試験器を操作制御し、当該各リレー試験器から試験電流を各保護継電器に流して、各保護継電器相互の協調連動試験を行う、試験方法とした。
【００１８】
これにより、上位と下位の複数の保護継電器の協調試験を実動作で確認でき、保護協調に関する信頼性が向上する。
【実施例１】
【００１９】
以下、この発明の実施例を図に付いて説明する。
図１はこの発明の保護協調試験の概要を示す構成図である。
送電系統の高圧ケーブル１に上位の過電流継電器（OCR）２と下位の遮断器（ＣＢ）３を有するものにおいて、過電流継電器２及び遮断器３に夫々リレー試験器４、５を従来通り接続し、これらの各リレー試験器４又は５に夫々保護協調試験器６、７を接続する。
【００２０】
これらの各保護協調試験器６，７は各々に接続されたリレー試験器４，５の操作制御を行うことができ、これらの保護協調試験器６と７の相互の通信は、各保護協調試験器６及び７から夫々導出した通信線６ａ、７ａの先端を、上記高圧ケーブル１の心線に接続して行うようにし、これらの内の一つの保護協調試験器６又は７で前記各リレー試験器４、５を操作制御可能とし、当該一つの保護協調試験器６又は７の操作によって、前記各リレー試験器４、５から同時に試験電流を前記過電流継電器２及び遮断器３に流して、前記上位の過電流継電器２と下位の遮断器３のどちらが先に動作しかたを表示し、各保護継電器相互の協調連動試験を行う構成とした。
【００２１】
また、前記保護協調試験器６又は７は、各リレー試験器４及び５により、前記過電流継電器２又は遮断器３の単独試験及び各試験電流の設定も選択的に行えるものである。
【００２２】
次に、図２はこの発明の前記保護協調試験器６の構成図、図３は同保護協調試験器６のパネルの平面図である。なお、前記保護協調試験器７は、前記保護協調試験器６と同一構造のため説明を省略する。
【００２３】
前記保護協調試験器６は、AC１００V電源入力用コネクタ８を有し、このコネクタ８はリレー試験器４又は５の電源も共有している。また、当該電源入力用コネクタ８に続き、電源スイッチ９を設けている。また、この電源スイッチ９を入れると点灯する電源投入用ランプ１０を設けている。また、この電源スイッチ９の出力側に本体及び信号入出力用のDC電源回路１１を設け、このDC電源回路１１から電源を供給される、自他保護協調試験器及びリレー試験器の制御及び検出コントロールCPU基板１２を設けている。
【００２４】
また、前記電源スイッチ９の出力側に、前記DC電源回路１１に並列に接続リレー試験器電源オン及びオフ制御回路１３を設け、さらにリレー試験器の電源供給・状態・変位検出回路１４を設け、これがリレー試験器用電源コネクタ１５に接続されている。前記リレー試験器４又は５と本保護協調試験器６とはこのリレー試験器用電源コネクタ１５を介して接続される。また、前記リレー試験器の電源供給・状態・変位検出回路１４から、前記リレー試験器用電源コネクタ１５とは並列に、接続リレー試験器スタート及びストップ制御回路１６を介してリレー試験器補助電源コネクタ１７を設けている。このリレー試験器補助電源コネクタ１７はリレー試験器のスタート（出力）制御と本体の補助電源用の入力電源を兼ねている。
【００２５】
また、前記接続リレー試験器スタート及びストップ制御回路１６は補助電源スイッチ１８を介して補助電源コネクタ１９と接続されており、前記補助電源スイッチ１８は継電器用の補助電源のオン及びオフスイッチで接地側に５AのNFBを設けている。また、前記補助電源コネクタ１９は、GR・DGR、DC制御用リレーの補助電源用（AC100V）である。また、前記自他保護協調試験器及びリレー試験器の制御及び検出コントロールCPU基板１２には接続遮断器動作検出回路（a/b接点自動検出）及びTRIP検出絶縁DC電源回路２０が接続されており、これが遮断器連動検出コネクタ２１と接続されている。この遮断器連動検出コネクタ２１は過電流継電器（OCR）連動遮断器(CB)の接点動作の検出用のものである。
【００２６】
また、前記自他保護協調試験器及びリレー試験器の制御及び検出コントロールCPU基板１２には、接続リレー試験器及び他の保護協調試験器のスタート及びストップ起動・停止制御回路２２が接続され、これにスタートスイッチ２２ａ及びストップスイッチ２２ｂが設けられている。また、前記自他保護協調試験器及びリレー試験器の制御及び検出コントロールCPU基板１２には、接続リレー試験器での単体・設定・連動試験セレクト回路２３が接続され、これに単体・設定・連動試験の切替スイッチ２３ａが設けられている。
【００２７】
また、前記前記自他保護協調試験器及びリレー試験器の制御及び検出コントロールCPU基板１２には、他の保護協調試験器の状態・変位検出及び制御信号出力回路２４が接続され、これと制御信号入出力コネクタ２５が接続されている。これにより、他の保護協調試験器との信号入出力、自他保護協調試験器の制御及び後述のPL表示を行う。そしてこの制御信号入出力コネクタ２５に前記信号線６ａ又は７ａが接続される。また、前記自他保護協調試験器及びリレー試験器の制御及び検出コントロールCPU基板１２には、自他保護協調試験器と接続遮断器の試験準備状態表示及び試験結果表示回路２６を接続している。
【００２８】
この自他保護協調試験器と接続遮断器の試験準備状態表示及び試験結果表示回路２６にはPL-AからPL-Iまでの警報ランプ及び表示ランプが設けられている。PL-Aはリレー試験器の電源未投入で点灯する警報ランプ。これが点灯しているとリレー試験器側の補助電源スイッチがオフのときで試験が出来ない。PL-BはTRIP.T(CB)開放で点灯する警報ランプである。これはトリップコード先端が開放（a接点）のとき警報する。PL-Cは制御信号有電圧誤結線の場合に点灯する警報ランプ。これが点灯している時は、制御信号線のE-IN間及びE-OUT間に３６V以上電圧が印加されていることを示す。
【００２９】
PL-Dは自己の保護協調試験器の協調連動試験の準備が全て完了したことを確認し、準備が完了していない場合に点灯する警報ランプである。これは自己機側から見たINコードに対応するコードの未結線若しくは外れてオープン状態の時警報する。PL-Eは他機の保護協調試験器の協調連動試験の準備が全て完了したことを確認し、準備が完了していない場合に点灯する警報ランプである。これは自己機側から見たINコードに対応する他機コードの未結線若しくは外れてオープン状態の時警報する。またこれらのPL-D及びPL-Eは自己機及び他機側の前記切替スイッチが「強調連動」になっていない場合も点灯警報する。
【００３０】
PL-Fは協調連動試験において自己機で「スタート」にてリレー試験器を起動させた場合に点灯する表示ランプである。PL-Gは協調連動試験において他機で「スタート」にてリレー試験器が起動した場合に点灯する表示ランプである。PL-Hは協調連動試験において自己機の「TRIP検出」にてリレー試験器が停止した場合に点灯する表示ランプである。PL-Iは協調連動試験において他機の「TRIP検出」にてリレー試験器が停止した場合に点灯する表示ランプである。
なお、図中、PL2はリレー試験器のスタート出力と連動して点灯するスタートランプであり、また、IN、E、OUTは前記制御信号入出力コネクタ２５に設けた保護ヒューズのヒューズホルダーである。さらに、前記電源入力コネクタ８と電源スイッチ９の間に極性確認ランプ２７を設け、電源極性を確認できる。
【００３１】
以上の構成により、試験回路の結線終了後、前記５個の警報ランプPL-A〜PL-Eが消灯していることを確認し、上位の過電流継電器２と下位の遮断機３に自己の保護協調試験器６か又は他の保護協調試験器７のどちらかからスタートスイッチ２２ａを押して試験電流を流す。ここで、過電流継電器２のリレーが動作して、遮断機３も連動で動作する。この時表示ランプPL-F〜PL-Iの表示を確認する。
【００３２】
この様な連動試験で動作した結果が前記表示ランプPL-F〜PL-Iに表示されるが、動作パターンは次の表となる。
【００３３】
【表１】
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【００３４】
動作パターン１は自己機側でスタートをして、自己機側リレー(CB)が動作した場合、動作パターン２は自己機側でスタートをして、他機側のリレー(CB)が動作した場合、動作パターン３は他機側でスタートをして、自己機側のリレー(CB)が動作した場合、動作パターン４は他機側でスタートをして、他機側のリレー(CB)が動作した場合である。
【００３５】
また、上記実施例１のものは、保護協調試験時の2台の保護協調試験器６、７でお互いの動作時間の違い（スタート時間とストップ時間の時間差）は、特性試験結果から１msec以下（0.5〜0.8msec）のタイムラグ（動作時間差）の精度となっている。また、主変電所とサブ変電所などのように離れた場所での他の保護協調試験器の状態が、自己状態を含めた9個の警報ランプ及び表示ランプが搭載されており、自己の保護協調試験器の準備操作チェックとモニタ表示で、他の保護協調試験器の操作者との意思の疎通が図れる。特に試験前の準備終了と試験開始のタイミングが計れる。また、電源の極性確認ランプ２７を設けているため、より安全で確実な試験が出来る。
【００３６】
なお、上記実施例１では送電系統の上位に過電流継電器(OCR)を、下位に遮断機(CB)を設けた例を示したが、この発明では、これらに限らず多段に種々の継電器を有する送電系統の場合にこれらの複数段の継電器の保護協調試験に用いることが出来る。また、上記実施例１では保護協調試験器６及び７相互の通信を高圧ケーブルを介して行っているが、試験する複数の保護継電器が近くにある場合は、これらの保護協調試験器を通信線で直接接続しても良い。
また、上記実施例１の保護協調試験器相互の通信に音声機能を入れることが出来、これにより、携帯電話が使えない地下或いは高層階でも口頭での連絡が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】この発明の実施例１の保護協調試験の概要を示す構成図である。
【図２】この発明の実施例１の保護協調試験に使用する保護協調試験器の概略構成図である。
【図３】この発明の実施例１の保護協調試験に使用する保護協調試験器のパネルの平面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      高圧ケーブル               ２      過電流継電器
３      遮断機                      ４      リレー試験器
５      リレー試験器                ６      保護協調試験器
７      保護協調試験器ム            ８      電源入力用コネクタ
９      電源スイッチ              １０      電源投入用ランプ
１１      DC電源回路                  
１２      自他保護協調試験器及びリレー試験器の制御及び検出コントロールCPU基板
１３      接続リレー試験器電源オン及びオフ制御回路
１４      リレー試験器の電源供給・状態・変位検出回路                      
１５      リレー試験器用電源コネクタ
１６      接続リレー試験器スタート及びストップ制御回路
１７      リレー試験器補助電源コネクタ
１８      補助電源スイッチ          １９      補助電源コネクタ
２０      接続遮断器動作検出回路（a/b接点自動検出）及びTRIP検出絶縁DC電源回路
２１      遮断器連動検出コネクタ
２２      接続リレー試験器及び他の保護協調試験器のスタート及びストップ起動・停止制御回路
２３      接続リレー試験器での単体・設定・連動試験セレクト回路
２４      他の保護協調試験器の状態・変位検出及び制御信号出力回路
２５      制御信号入出力コネクタ
２６      自他保護協調試験器と接続遮断器の試験準備状態表示及び試験結果表示回路
【図１】
2010048676.tif 000004
【図２】
2010048676.tif 000005
【図３】
2010048676.tif 000006