(57)【要約】【課題】高価な表示器を用いることなく入力状態を使用者に容易に確認させることが可能なディジタル形保護継電器を得る。【解決手段】電力系統に配設され、電力系統から入力される電流および電圧を監視し、電流および電圧の入力状態を表示する表示器１９を備えたディジタル形保護継電器１００において、入力状態を示す値であって所定の特性図上の象限番号を演算する演算回路１３を備え、表示器１９は、象限番号を表示可能なＬＥＤで構成され、演算回路１３が出力する象限番号を示すデータを入力として象限番号を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に配設され、前記電力系統から入力される電流および電圧を監視し、前記電流および電圧の入力状態を表示する表示器を備えたディジタル形保護継電器において、
前記入力状態を示す値であって所定の特性図上の象限番号を演算する演算回路を備え、
前記表示器は、
前記象限番号を表示可能なＬＥＤで構成され、前記演算回路が出力する前記象限番号を示すデータを入力として前記象限番号を表示すること、
を特徴とするディジタル形保護継電器。
【請求項２】
前記象限番号を示すデータを記憶する記憶部を備え、
前記表示器は、
前記記憶部に記録された前記象限番号を示すデータを入力として前記象限番号の推移を表示することを特徴とする請求項１に記載のディジタル形保護継電器。
【請求項３】
前記電流および電圧のデータを記憶する記憶部を備え、
前記演算回路は、
前記象限番号の表示を要求された場合、前記記憶部からの前記電流および電圧のデータに基づき前記象限番号を演算し、
前記表示器は、
前記演算回路が出力する前記象限番号を示すデータを入力として前記象限番号の推移を表示することを特徴とする請求項１に記載のディジタル形保護継電器。
【請求項４】
電力系統に配設され、前記電力系統から入力される電流および電圧を監視し、前記電流および電圧の入力状態を表示する表示器を備えたディジタル形保護継電器において、
前記入力状態を示す値であって所定の特性図上の座標番号を演算する演算回路を備え、
前記表示器は、
前記座標番号を表示可能なＬＥＤで構成され、前記演算回路が出力する前記座標番号を示すデータを入力として前記座標番号を表示すること、
を特徴とするディジタル形保護継電器。
【請求項５】
前記座標番号を示すデータを記憶する記憶部を備え、
前記表示器は、
前記記憶部に記録された前記座標番号を示すデータを入力として前記座標番号の推移を表示することを特徴とする請求項４に記載のディジタル形保護継電器。
【請求項６】
前記電流および電圧のデータを記憶する記憶部を備え、
前記演算回路は、
前記座標番号の表示を要求された場合、前記記憶部からの前記電流および電圧のデータに基づき前記座標番号を演算し、
前記表示器は、
前記演算回路が出力する前記座標番号を示すデータを入力として前記座標番号の推移を表示することを特徴とする請求項４に記載のディジタル形保護継電器。
【請求項７】
電力系統に配設され、前記電力系統から入力される電流および電圧を監視する演算回路を備えたディジタル形保護継電器において、
前記演算回路は、
前記入力状態を示す値であって所定の特性図上の象限番号を演算し、演算された前記象限番号と本来あるべき象限番号とが相違する場合、前記電流および電圧の位相を入力として、本来あるべき位相を演算することを特徴とするディジタル形保護継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統から入力される電流および電圧を監視するディジタル形保護継電器（以下単に「保護継電器」と称する）に関し、特に、高価な表示器を用いることなく入力状態を使用者に容易に確認させることができる保護継電器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の保護継電器のうち、電力系統から電流と電圧が入力され、その位相関係やインピーダンスを監視している方向型の保護継電器や距離継電器は、電流および電圧の入力状態または保護継電器動作時の電流および電圧の入力状態が、保護要素の特性図上のどの位置にあるかをリアルタイムに表示し、使用者が容易に入力状態を確認することができるように構成されているものが存在する。
【０００３】
下記特許文献１に示される従来技術は、保護継電器の正面パネルにグラフィックＬＣＤを搭載したり、専用のソフトウェアがインストールされたパソコンを保護継電器に接続しパソコンの画面上に表示したり、プリンタと接続して印刷するなどしている。いずれも詳細な情報が表示可能なため、保護継電器の特性図をそのまま表示させて、入力状態が特性図上のどの位置にいるかをドット表示するなどしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１１３１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示される従来技術は、上述した入力状態を特性図上のどの位置にいるかをリアルタイムに表示させる場合、特性図を表示するために保護継電器のパネル上にグラフィックＬＣＤを搭載するか、パソコンやプリンタなどの外部機器を接続する必要があるという問題があった。
【０００６】
主に一般需要家で使用されている比較的低機能な保護継電器においては、低価格への要求がとくに強く、コスト上の問題からグラフィックＬＣＤなどの高価な表示器や外部表示装置接続のためのインタフェースを搭載することはできず、使用者にとって入力状態を確認することは容易ではなかった。
【０００７】
また、使用者が電流や電圧の入力極性が誤っていることに気づいた場合、保護継電器への結線を一度外して接続しなおすという作業が発生し、さらに運用開始後に誤りに気づいたときには、停電後に結線をやり直す必要があるなど、再結線に伴う多大な手間とコストが発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高価な表示器を用いることなく入力状態を使用者に容易に確認させることでき、また、入力状態の確認後、結線誤りに気づいた場合に結線を外すことなく容易に正常な状態にすることが可能なディジタル形保護継電器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、電力系統に配設され、前記電力系統から入力される電流および電圧を監視し、前記電流および電圧の入力状態を表示する表示器を備えたディジタル形保護継電器において、前記入力状態を示す値であって所定の特性図上の象限番号を演算する演算回路を備え、前記表示器は、前記象限番号を表示可能なＬＥＤで構成され、前記演算回路が出力する前記象限番号を示すデータを入力として前記象限番号を表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、簡易的な表示器に、保護継電器の入力状態を示すようにしたので、高価な表示器を用いることなく入力状態を使用者に容易に確認させることでき、また、入力状態の確認後、結線誤りに気づいた場合に結線を外すことなく容易に正常な状態にすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる保護継電器の構成図である。
【図２】図２は、保護継電器の特性図の一例を示す図である。
【図３】図３は、保護継電器による象限番号表示の一例を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる保護継電器による象限番号表示の一例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３にかかる保護継電器による座標番号表示の一例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態４にかかる保護継電器による座標番号表示の一例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態５にかかる保護継電器による象限番号表示の一例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態５にかかる保護継電器による入力データの加工処理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかるディジタル形保護継電器の実施の形態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。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる保護継電器の構成図である。保護継電器１００は、主たる構成として、入力変換部１１、アナログ入力回路１２、演算回路１３、記憶部である不揮発性メモリ１５、整定回路１８、表示器１９、出力回路１０を有して構成されている。
【００１４】
入力変換部１１は、外部からの電流や電圧などの入力情報を取り込み、アナログ入力回路１２は、入力情報に対してアナログフィルタ処理やＡ／Ｄ変換処理を行う。演算回路１３は、Ａ／Ｄ変換処理によってディジタル信号化された電流や電圧のデータに対して、ディジタルフィルタ処理やリレー演算処理を行う。演算回路１３は、保護継電器１００が動作すべき入力だと判断した場合、所定の設定時間経過後に、電流や電圧の入力状態を示す値であって所定の特性図上の象限番号を演算し、演算処理された信号を出力する。出力回路１０は、演算処理された信号を外部に出力する。
【００１５】
表示器１９は、象限番号を表示可能なＬＥＤで構成され、演算回路１３が出力する象限番号を示すデータを入力として、入力状態や保護継電器の動作状態等をリアルタイムに表示する。
【００１６】
整定回路１８は、保護継電器１００の各種設定、例えば、運用開始時の初期値の設定や、動作試験時の試験値の設定を行うためのものであり、これらの設定は、使用者が整定回路１８を操作することによって行われる。
【００１７】
表示器１９には、数値ＬＥＤ（以下単に「ＬＥＤ」と称する）を用いている。一般的な保護継電器には、上述したように高価な表示器やインタフェースを搭載して、入出力情報などをパソコンやプリンタに転送できるものがある。本実施の形態にかかる保護継電器１００には、このような高価な表示器やインタフェースを持たず、ＬＥＤを搭載している。
【００１８】
図２は、保護継電器の特性図の一例を示す図である。図２に示されるように保護継電器１００は、その用途に応じて、さまざまな動作特性を有しており、保護継電器へ入力される電流や電圧の大きさ、位相関係が動作範囲内に入る条件になれば、保護継電器１００が動作し出力回路によって外部に出力される。
【００１９】
図３は、保護継電器による象限番号表示の一例を示す図である。本実施の形態にかかる保護継電器１００は、リアルタイムに入力される電流と電圧の大きさや位相関係を演算し、その演算結果から電流および電圧の入力状態が動作特性図上のどの位置にあるのかを、象限番号を用いて表示するように構成されている。図３には、この象限番号の表示例が示されている。すなわち、保護継電器１００は、動作特性図上の第１〜第４の各象限番号に対応した数値を、ＬＥＤで構成された表示器１９に表示することによって、使用者が容易に入力状態を確認できるように構成されている。
【００２０】
なお、象限番号の表示のみでは、使用者が入力状態を理解し難い場合、例えば、特性図と象限番号の関係を保護継電器１００の正面板に印刷しておくか、取扱説明書を参照してもらうようにすれば、ＬＥＤに象限番号を表示するだけでも使用者に対して十分に入力状態を理解させることが可能である。
【００２１】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護継電器１００は、ＬＥＤに現在の入力状態を象限番号で表示するようにしたので、高価なグラフィックＬＣＤや外部装置とのインタフェースなどを使用することなく、入力状態を表示することが可能である。その結果、安価な保護継電器１００でも使用者が容易に入力状態を確認できるようになり、入力状態が確認できれば誤結線を防止することができる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１では、ＬＥＤに象限番号をリアルタイムに表示するようにしたが、実施の形態２では、リアルタイムではなく、保護継電器１００が動作したときの象限番号を記憶しておき、後から動作時の象限番号を読み出せるように構成し、保護継電器１００の動作後の動作原因調査などに役立てるようにしたものである。
【００２３】
以下、本実施の形態にかかる保護継電器１００の動作を説明する。保護継電器１００の動作時には、図１に示される不揮発性メモリ１５に、動作時の象限番号、または動作時の入力電流および電圧データを記憶しておく。後から保護継電器１００の動作時の情報を読み出すときに、表示器１９は、不揮発性メモリ１５に記憶されている象限番号を示すデータを読み出して象限番号の推移を表示する。
【００２４】
また、象限番号の推移を表示する他の態様としては、動作時の象限番号表示が要求されたときに、演算回路１３は、不揮発性メモリ１５に保存されている保護継電器１００の動作時の入力電流および電圧データを読み出し、当該データに基づいて象限番号を計算し、表示器１９は、演算回路１３が出力する象限番号を示すデータを入力として象限番号の推移を表示する。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態２にかかる保護継電器による象限番号表示の一例を示す図である。ＬＥＤは、例えば、所定のボタン操作に応じて１つ前のデータを表示するように構成されている。図４の例では、ＬＥＤは、最新データである４象限の値「４」を表示し、ボタンを１回押したとき、１つ前のデータである３象限の値「３」を表示し、更にボタンを１回押したとき２つ前のデータである４象限の値「４」を表示する。なお、この表示例は一例であり、例えば、最古のデータを表示し、ボタンを押す毎に新しいデータを表示するように構成してもよい。
【００２６】
保護要素によっては、保護継電器動作の解析時に、動作時の象限番号だけでなく、動作前後の象限番号が必要なケースや、動作後に象限番号が推移するケースもある。本実施の形態にかかる保護継電器１００は、動作前後や動作後一定時間内に象限番号が推移した場合、動作前後の象限番号を不揮発性メモリ１５に記憶させておき、表示する際には、現象ごとに推移の過程を古い方から象限番号を表示することが可能である。
【００２７】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護継電器１００は、保護継電器動作時の象限番号または入力電流および電圧のデータを不揮発性メモリ１５に記憶するようにしたので、後から動作時の象限番号、および動作前後の象限番号の推移をＬＥＤに表示することが可能である。その結果、実施の形態１と同様に、安価な保護継電器１００でも使用者が容易に入力状態を確認できるとともに、保護継電器１００の動作後の動作原因調査などを行うことが可能である。
【００２８】
実施の形態３．
実施の形態１、２では、ＬＥＤに象限番号のみをリアルタイムまたは保護継電器動作後に表示するようにしたが、実施の形態３では、特性図上に座標軸を設けて、より詳しい情報を表示できるように構成されている。
【００２９】
図５は、本発明の実施の形態３にかかる保護継電器１００による座標番号表示の一例を示す図である。本実施の形態では、図５に示されるように、特性図上に座標軸を設け、この座標軸の説明を、例えば、保護継電器１００の正面板または取扱説明書に記載する。ＬＥＤには、この座標軸に対応する座標番号が表示される。
【００３０】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護継電器１００は、ＬＥＤに現在の入力状態を座標番号として表示するようにしたので、実施の形態１、２と同様に、安価な保護継電器１００でも使用者が容易かつ詳細に入力状態を確認することが可能である。
【００３１】
実施の形態４．
実施の形態３では、ＬＥＤに座標番号をリアルタイムに表示するようにしたが、実施の形態４では、実施の形態２と同様に、保護継電器１００が動作したときの座標番号を記憶しておき、後から動作時の座標番号を読み出せるように構成することで、例えば、保護継電器１００の動作後の動作原因調査などに役立てるようにしたものである。
【００３２】
保護継電器１００の動作時は、実施の形態２と同様に、図１に示される不揮発性メモリ１５に、動作時の座標番号、または動作時の入力電流および電圧を記録しておく。後から保護継電器１００の動作時の情報を読み出すときに、表示器１９は、不揮発性メモリ１５に記憶されている座標番号を読み出して座標番号の推移を表示する。
【００３３】
また、座標番号の推移を表示する他の態様としては、保護継電器１００の動作時の象限番号表示が要求されたときに、演算回路１３は、不揮発性メモリ１５に保存されている保護継電器１００の動作時の入力電流および電圧を読み出し、当該データに基づいて座標番号を計算し、表示器１９は、演算回路１３が出力する座標番号を示すデータを入力として座標番号の推移を表示する。
【００３４】
図６は、本発明の実施の形態４にかかる保護継電器による座標番号表示の一例を示す図である。ＬＥＤは、図４の表示例と同様に、所定のボタン操作に応じて１つ前のデータを表示するように構成されている。すなわちＬＥＤは、最新のデータである座標番号「０，−２」を表示し、ボタンを１回押したとき１つ前のデータである座標番号「−１，−１」を表示し、更にボタンを１回押したとき２つ前のデータである座標番号「０，−１」を表示する。
【００３５】
なお、図４の表示例と同様に、最古のデータを表示し、ボタンを押す毎に新しいデータを表示するように構成してもよい。また、座標番号の桁数は、ＬＥＤの桁数に余裕があれば増やすことができ、さらに細かく座標番号を表示することも可能となる。
【００３６】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護継電器１００は、保護継電器動作時の座標番号または入力電流および電圧のデータを不揮発性メモリ１５に記憶するようにしたので、後から動作時の座標番号および動作前後の座標番号の推移をＬＥＤに表示することが可能である。その結果、実施の形態１と同様に、安価な保護継電器１００でも使用者が容易に入力状態を確認できるとともに、保護継電器１００の動作後の動作原因調査などを行うことが可能である。
【００３７】
実施の形態５．
実施の形態１では、ＬＥＤに象限番号をリアルタイムに表示するようにしたが、例えば、結線の極性誤りをしている場合には、入力状態の象限番号表示を確認すれば極性誤りに気づくことができる。従来であれば、結線を一度外し結線しなおす必要があった。実施の形態５では、極性誤りに気づいたとき、再結線の必要なく設定のみで正常な状態にすることができるようにしたものである。
【００３８】
図７は、本発明の実施の形態５にかかる保護継電器１００による象限番号表示の一例を示す図であり、図８は、本発明の実施の形態５にかかる保護継電器１００による入力データの加工処理を示す図である。
【００３９】
図７において、電力系統や試験装置から保護継電器１００への電流および電圧入力が正常であるにも関わらず、表示器１９に表示される象限番号が、本来あるべき象限番号と異なる場合、結線誤りをしている可能性が高い。使用者が結線誤りに気づいた場合、整定回路１８を使用して、本来あるべき象限番号を設定する。
【００４０】
図８において、演算された象限番号と本来あるべき象限番号とが相違する場合、演算回路１３は、象限番号を演算し、演算された象限番号と本来あるべき象限番号とが相違する場合、本来あるべき象限番号になるように、入力されている電流や電圧のデータの１８０°反転させる処理や９０°シフトさせる演算処理を行う。
【００４１】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる保護継電器１００は、保護継電器１００の結線の極性が誤っている場合、本来あるべき象限番号になるように所定の演算処理をするようにしたので、使用者が結線誤りに気づいた場合、再結線を行うことなく容易に正常な結線状態に戻すことが可能である。
【００４２】
なお、実施の形態１〜５にかかる表示器１９のＬＥＤ数は、４つに限定されるものではなく、より多くのＬＥＤで構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明は、電力系統から入力される電流および電圧を監視しているディジタル形保護継電器に適用可能であり、特に、高価な表示器を用いることなく入力状態を使用者に容易に確認させることができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  出力回路
１１  入力変換部
１２  アナログ入力回路
１３  演算回路
１５  不揮発性メモリ（記憶部）
１８  整定回路
１９  表示器
１００  ディジタル形保護継電器
【図１】
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【図２】
2010279183.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010279183.tif 000008
【図７】
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【図８】
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