(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供試継電器の静特性の試験を行うための測定条件、測定要素等の試験データを記憶するメモリ機能を備え、且つ試験スタート指令が入力されると前記メモリ機能に記憶された試験データに基いて電圧又は電流信号を出力すると共に、前記供試継電器より動作信号が入力されるとその時点での電圧又は電流値をホールドする電圧・電流発生器と、この電圧・電流発生器より入力される電圧又は電流信号を増幅する増幅機能を有し、且つ歪率の小さい正弦波の電圧又は電流信号を供試継電器に与える無歪試験器と、この無歪試験器より供試継電器に与える電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定する測定器とを備え、
前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流値がホールドされると前記測定器で測定されたホールド時の電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定データとして出力するようにしたことを特徴とする保護継電器の試験装置。
【請求項２】
供試継電器の静特性の試験を行うための測定条件、測定要素等の試験データがプログラミングされたコンピュータと、このコンピュータより入力される前記試験データを記憶するメモリ機能を備え、且つ前記コンピュータより試験スタート指令が入力されると前記メモリ機能に記憶された試験データに基いて電圧又は電流信号を出力すると共に、前記供試継電器より動作信号が入力されるとその時点での電圧又は電流値をホールドする電圧・電流発生器と、この電圧・電流発生器より入力される電圧又は電流信号を増幅する増幅機能を有し、且つ歪率の小さい正弦波の電圧又は電流信号を供試継電器に与える無歪試験器と、この無歪試験器より供試継電器に与える電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定する測定器とを備え、
前記コンピュータは、前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流値がホールドされると前記測定器で測定されたホールド時の電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を取込み、これを測定データとして出力する機能を有することを特徴とする保護継電器の試験装置。
【請求項３】
供試継電器の静特性の試験を行うための測定条件、電圧又は電流の変化幅の異なる複数のレベル、測定要素等の試験データがプログラミングされたコンピュータと、このコンピュータより入力される前記試験データを記憶するメモリ機能を備え、且つ前記コンピュータより試験スタート指令が入力されると前記メモリ機能に記憶された試験データに基いてレベルに応じた電圧又は電流信号を出力すると共に、前記供試継電器より動作信号が入力されるとその時点での電圧又は電流値をホールドする電圧・電流発生器と、この電圧・電流発生器より入力される電圧又は電流信号を増幅する増幅機能を有し、且つ歪率の小さい正弦波の電圧又は電流信号を供試継電器に与える無歪試験器と、この無歪試験器より供試継電器に与える電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定する測定器とを備え、
前記コンピュータは、前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流の変化幅が最小レベル以外の時、前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器の電圧又は電流値がホールドされると前記電圧・電流発生器に対してホールド時の電圧又は電流値より１ステップダウンさせて前記供試継電器が復帰したことを確認した後、順次変化幅の小さいレベルによる電圧又は電流を発生させる指令を前記電圧・電流発生器に与え、前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流の変化幅が最小レベルの時、前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器の電圧又は電流値がホールドされると前記測定器で測定されたホールド時の電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を取込み、これを測定データとして出力する機能を有することを特徴とする保護継電器の試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、保護継電器の単体試験や模擬故障試験に使用される試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、保護継電器の特性試験を行う試験装置としては、図４に示すようにパーソナルコンピュータ（以下単にパソコンと称する）１、電圧・電流発生器２、増幅器３から構成されたものがある。
【０００３】
上記パソコン１は予めプログラムされた供試継電器４の特性を試験するための電圧、電流、周波数及び電気角等の試験データを出力するものであり、電圧・電流発生器２はパソコン１から入力される試験データに基づき電圧又は電流を発生するものである。
【０００４】
また、増幅器３は電圧・電流発生器２より入力される電圧又は電流を予め設定されたゲインに基づいて増幅し、これを供試継電器４に出力するものである。
次に上記のような保護継電器の試験装置において、例えば過電圧継電器の試験を行う場合を図５を参照して説明する。
【０００５】
まず、継電器試験を始める前に、手動にて増幅器３のゲイン調整を行う。
いま、パソコン１からの指令により電圧・電流発生器２が動作を開始すると、図５に示すようにリニアに変化する電圧が発生し、この電圧は増幅器３により増幅されて供試継電器４に与えられる。そして、供試継電器４に与えられる電圧がある電圧値を超えると動作し、供試継電器４から電圧・電流発生器２に継電器動作信号が入力される。
【０００６】
この電圧・電流発生器２では継電器動作信号が入力されたときの電圧をパソコン１に与える。パソコン１では電圧・電流発生器２より取込んだ電圧を図５に示すリニア特性をもとに増幅器３のゲイン定数により供試継電器４に印加されている電圧を計算により求めている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の保護継電器の試験装置では、供試継電器４の動作時に発生している電圧・電流発生器２の出力電圧と、電圧・電流発生器２が継電器動作信号を受け、その時の電圧をもとにパソコン１にて測定データを求めるまでにタイムラグがあるため、測定データに誤差が生じる。
【０００８】
また、供試継電器４より電圧・電流発生器２に継電器動作信号が入力された時の電圧と増幅器の入力電圧のリニア特性から増幅器３のゲイン定数により供試継電器４に印加されている電圧を計算により求めているため、測定誤差が生じるという問題がある。
【０００９】
さらに、増幅器のゲインを手動で調整しているため、精度管理が不明確であり、試験装置全体を定期的に校正する必要があり、多大な手間と時間を要するという問題がある。
【００１０】
本発明は上記の問題点を解消し、測定誤差の少ない保護継電器の測定データを容易に得ることができる試験精度の高い保護継電器の試験装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するため、次のような手段により保護継電器の試験装置を構成する。
請求項１に対応する発明は、供試継電器の静特性の試験を行うための測定条件、測定要素等の試験データを記憶するメモリ機能を備え、且つ試験スタート指令が入力されると前記メモリ機能に記憶された試験データに基いて電圧又は電流信号を出力すると共に、前記供試継電器より動作信号が入力されるとその時点での電圧又は電流値をホールドする電圧・電流発生器と、この電圧・電流発生器より入力される電圧又は電流信号を増幅する増幅機能を有し、且つ歪率の小さい正弦波の電圧又は電流信号を供試継電器に与える無歪試験器と、この無歪試験器より供試継電器に与える電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定する測定器とを備え、前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流値がホールドされると前記測定器で測定されたホールド時の電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定データとして出力する。
【００１３】
請求項２に対応する発明は、供試継電器の静特性の試験を行うための測定条件、測定要素等の試験データがプログラミングされたコンピュータと、このコンピュータより入力される前記試験データを記憶するメモリ機能を備え、且つ前記コンピュータより試験スタート指令が入力されると前記メモリ機能に記憶された試験データに基いて電圧又は電流信号を出力すると共に、前記供試継電器より動作信号が入力されるとその時点での電圧又は電流値をホールドする電圧・電流発生器と、この電圧・電流発生器より入力される電圧又は電流信号を増幅する増幅機能を有し、且つ歪率の小さい正弦波の電圧又は電流信号を供試継電器に与える無歪試験器と、この無歪試験器より供試継電器に与える電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定する測定器とを備え、前記コンピュータは、前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流値がホールドされると前記測定器で測定されたホールド時の電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を取込み、これを測定データとして出力する機能を有する。
【００１４】
請求項３に対応する発明は、供試継電器の静特性の試験を行うための測定条件、電圧又は電流の変化幅の異なる複数のレベル、測定要素等の試験データがプログラミングされたコンピュータと、このコンピュータより入力される前記試験データを記憶するメモリ機能を備え、且つ前記コンピュータより試験スタート指令が入力されると前記メモリ機能に記憶された試験データに基いてレベルに応じた電圧又は電流信号を出力すると共に、前記供試継電器より動作信号が入力されるとその時点での電圧又は電流値をホールドする電圧・電流発生器と、この電圧・電流発生器より入力される電圧又は電流信号を増幅する増幅機能を有し、且つ歪率の小さい正弦波の電圧又は電流信号を供試継電器に与える無歪試験器と、この無歪試験器より供試継電器に与える電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を測定する測定器とを備え、前記コンピュータは、前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流の変化幅が最小レベル以外の時、前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器の電圧又は電流値がホールドされると前記電圧・電流発生器に対してホールド時の電圧又は電流値より１ステップダウンさせて前記供試継電器が復帰したことを確認した後、順次変化幅の小さいレベルによる電圧又は電流を発生させる指令を前記電圧・電流発生器に与え、前記電圧・電流発生器より出力される電圧又は電流の変化幅が最小レベルの時、前記供試継電器の動作により前記電圧・電流発生器の電圧又は電流値がホールドされると前記測定器で測定されたホールド時の電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を取込み、これを測定データとして出力する機能を有する。
【００１６】
上記請求項１に対応する発明にあっては、静特性の試験を行うための試験データを電圧・電流発生器のメモリ機能により記憶し、試験スタート指令により電圧・電流を発生させてこれを無歪試験器により増幅した後、供試継電器に与え、供試継電器が動作するとその継電器動作信号を電圧・電流発生器に与えてこの時の電圧・電流をホールドし、その電圧・電流値を測定器により測定するようにしたので、校正を必要とする機器としては測定器のみを行うだけで良く、従って測定誤差の少ない測定データを簡単、且つ容易に得ることができる。
【００１８】
上記請求項２に対応する発明にあっては、コンピュータにプログラミングされた静特性の試験を行うための試験データを電圧・電流発生器のメモリ機能により記憶し、コンピュータより試験スタート指令が電圧・電流発生器に入力されると電圧・電流を発生させてこれを無歪試験器により増幅した後、供試継電器に与え、供試継電器が動作するとその継電器動作信号を電圧・電流発生器に与えてこの時の電圧・電流をホールドすると共に、測定器により測定された電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角をコンピュータに取込んで、これを例えばプリンタにより出力するようにしたので、請求項１に対応する発明と同様の作用効果が得られることは勿論、一連の保護継電器の試験を自動的に行うことが可能となる。
【００１９】
上記請求項３に対応する発明にあっては、上記請求項２に対応する発明の作用効果に加えて、コンピュータからの指令に応じて電圧・電流発生器より変化幅の異なる複数のレベルの電圧又は電流信号を発生させて供試継電器に与え、電圧又は電流の変化幅が最小レベル以外の時、供試継電器の動作により電圧・電流発生器の電圧又は電流値がホールドされると電圧・電流発生器に対してホールド時の電圧又は電流値より１ステップダウンさせて供試継電器が復帰したことを確認した後、順次変化幅の小さいレベルによる電圧又は電流を発生させ、最小レベルの電圧又は電流値の時に電圧又は電流信号或いはそれらの周波数又は電気角を取込むようにしたので、測定精度の向上を図ることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明による保護継電器の試験装置の第１の実施の形態を示すブロック構成図である。本実施の形態では、図１に示すようにパソコン１１、８相電圧・電流発生器１２、無歪試験器１３、測定器１４及びＧＰＩＢコネクタ１６から構成される。
【００２２】
上記パソコン１１は、供試継電器１５の種類に応じた各種の試験データ、例えば電圧、電流、周波数、振幅値、電気角及び相数等のデータがプログラミングされている。
【００２３】
８相電圧・電流発生器１２は、パソコン１１からの試験データを記憶するメモリ機能を備え、このメモリに記憶された試験データに応じて３相各相の電圧、電流及び零相の電圧、電流信号を発生する機能を有している。
【００２４】
無歪試験器１３の市販品としては（株）ＮＦ回路設計ブロックのものや京浜電測器（株）のものがある。この無歪試験器１３は、ＡＣ２００Ｖの電源で、歪率の低い正弦波の電圧又は電流を出力するもので、増幅部として使用できるものである。
【００２５】
測定器１４は、電圧、電流、位相、周波数等の多要素を測定できるもので、その測定信号をＡ／Ｄ変換する機能を有している。そして、ＧＰＩＢコネクタによりパソコン１１に伝送可能なものである。この測定器１４としては（株）ＮＦ回路設計ブロック製のパワーマスタを使用することができる。
【００２６】
ＧＰＩＢコネクタ１６は、測定器１４とパソコン１１及び８相電圧・電流発生器１２にリンクし、これらの間を結合してデータ伝送が可能なものである。
次に上記のように構成された保護継電器の試験装置の作用を述べるに、ここでは供試継電器１５として過電圧継電器の静特性試験について図２を参照しながら説明する。
【００２７】
いま、パソコン１１より８相電圧・電流発生器１２に試験データとしてスタート状態の電圧、振幅値、電気角等の測定条件、電圧の変化幅（レベルに応じたステップ幅、ここでは変化幅の大きいステップ幅をレベルＶ１、変化幅の小さいステップ幅をレベルＶ２とする）、リレー動作検出時間及び測定要素（ここでは電圧）を転送すると、これらの試験データは８相電圧・電流発生器１２に有するメモリに記憶される。
【００２８】
このような状態で、パソコン１１より８相電圧・電流発生器１２に対して試験スタート指令が与えられると、この８相電圧・電流発生器１２からステップ電圧Ｖ１が発生し、この電圧は無歪試験器１３により増幅された後、過電圧継電器１５に与えられる。
【００２９】
この８相電圧・電流発生器１２から発生するステップ電圧が過電圧継電器１５の動作値を超えると、過電圧継電器１５が動作し、その動作信号が８相電圧・電流発生器１２に与えられ、８相電圧・電流発生器１２ではそのときの電圧状態を保持する。
【００３０】
次に８相電圧・電流発生器１２は、パソコン１１に過電圧継電器１５が動作した旨のデータを送ると、パソコン１１では電圧ステップ幅のレベルを変えて８相電圧・電流発生器１２に再度指示を出す。
【００３１】
この８相電圧・電流発生器１２では、一旦過電圧継電器１５を復帰させるため、過電圧継電器１５の動作時に保持された電圧を１ステップダウンさせ、過電圧継電器１５が復帰したことを確認した後、レベルＶ２による試験に入る。
【００３２】
このとき８相電圧・電流発生器１２より変化幅の小さいステップ電圧が前述同様に無歪試験器１３を介して過電圧継電器１５に与えられる。８相電圧・電流発生器１２より発生するステップ電圧が過電圧継電器１５の動作値を超えると、再度過電圧継電器１５が動作し、その動作信号が８相電圧・電流発生器１２に与えられることで、そのときの電圧状態が保持される。また、パソコン１１にも過電圧継電器１５が再度動作した旨のデータが送られる。
【００３３】
一方、パソコン１１では過電圧継電器１５の再度動作を確認すると、測定器１４により測定された過電圧継電器１５の動作時の電圧値を取込み、そのデータを試験結果として該当する過電圧継電器の成績表（ファイル）に書込み、プリンタにより打出される。
【００３４】
以上は１個の過電圧継電器に対する試験であるが、実際には複数個の過電圧継電器の試験が順次行われるものである。この場合、予めパソコン１１に対して何個の過電圧継電器の試験を実施するかをポイントとして設定しておき、１個の過電圧継電器が試験終了する毎に測定ポイントを切替えて前述同様の試験が行なわれる。
【００３５】
このように本実施の形態においては、パソコンからの試験データを８相電圧・電流発生器１２のメモリ機能により記憶し、パソコン１１からの指令により電圧・電流を発生させてこれを無歪試験器１３により増幅した後、供試継電器１５に与え、供試継電器１５が動作するとその継電器動作信号を８相電圧・電流発生器１２に与えてこの時の電圧・電流をホールドし、その電圧・電流値を測定器により測定してパソコン１１に転送するようにしたので、一連の保護継電器の試験を自動的に行うことが可能となり、校正を必要とする機器としては測定器のみを行うだけで良く、従って測定誤差の少ない測定データを簡単、且つ容易に得ることができる。
【００３６】
また、供試継電器が動作したときの電圧又は電流値は８相電圧・電流発生器１２にホールドされているので、従来のように電圧・電流発生器が継電器動作信号を受け、その時の電圧をもとにパソコンで測定データを求めるまで処理時間によるタイムラグがなく、測定誤差を最小にすることができる。
【００３７】
本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態においては、図１に示す測定器１４を使用せず、また８相電圧・電流発生器１２としてはメモリ機能に加えて供試継電器の動作時間及び復帰時間を計測するカウンタ機能を有する以外は第１の実施の形態と同じである。
【００３８】
次に上記のような構成の第２の実施の形態において、供試継電器１５として故障電圧継電器の動特性試験について図３を参照しながら説明する。
いま、パソコン１１より８相電圧・電流発生器１２に試験データとして正常電圧値と故障電圧値、試験インターバル周期時間、試験インターバル周期及び繰返し測定回数を試験データとしてプログラミングしておく。
【００３９】
いま、パソコン１１より８相電圧・電流発生器１２に正常電圧値と故障電圧値、試験インターバル周期及びストップ状態を転送すると、これらの試験データは８相電圧・電流発生器１２に有するメモリに記憶される。
【００４０】
このような状態で、パソコン１１より８相電圧・電流発生器１２に対して試験スタート指令が与えられると、この８相電圧・電流発生器１２から試験インターバル毎にまず正常電圧を発生し、続いてこの正常電圧から急変した故障電圧が発生する。
【００４１】
これらの電圧が無歪試験器１３を通して故障電圧継電器１５に与えられると、この故障電圧継電器１５はその入力電圧が動作整定値以下になると動作し、また動作整定値を超えると復帰する。
【００４２】
ここで、故障電圧継電器１５の動作時間と復帰時間の測定について述べる。
まず、８相電圧・電流発生器１２から発生している正常電圧が故障電圧に急変すると、その時点でカウンタ機能がセットされ、故障電圧継電器１５より動作信号が入力されるとカウントアップされる。従って、このカウンタ機能がセットされてからカウントアップされるまでのカウント値から故障電圧継電器１５の動作時間が計測される。
【００４３】
次に８相電圧・電流発生器１２から発生している故障電圧が正常電圧に急変すると、その時点でカウンタ機能がセットされ、故障電圧継電器１５より復帰信号が入力されると、つまり動作信号が入力されなくなるとカウントアップされる。従って、このカウンタ機能がセットされてからカウントアップされるまでのカウント値から故障電圧継電器１５の復帰時間が計測される。
【００４４】
このように試験インターバル周期毎に設定回数計測されると、その計測データをパソコン１１に入力し、そのデータを試験結果として該当する故障電圧継電器の成績表に書込む。
【００４５】
そして、１個の故障電圧継電器が試験終了する毎に測定ポイントを切替えて次の故障電圧継電器に対して前述同様の試験が行なわれる。
このように第２の実施の形態では、パソコン１１から正常電圧値と故障電圧値、試験インターバル周期及びストップ状態等の試験データを８相電圧・電流発生器１２のメモリ機能により記憶し、バソコン１１からの指令により正常電圧と故障電圧とを交互に発生させてこれを無歪試験器１３により増幅した後、故障電圧継電器１５に与え、故障電圧継電器１５が動作するとその継電器動作信号を８相電圧・電流発生器１２に与えてカウンタ機能により故障電圧継電器１５の動作時間を計測し、また復帰すると故障電圧継電器１５の復帰時間を測定してパソコン１１に転送するようにしたので、一連の保護継電器の試験を自動的に行うことが可能となり、測定誤差の少ない測定データを簡単、且つ容易に得ることができる。
【００４６】
なお、上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態では、供試継電器として過電圧継電器、故障電圧継電器等の電圧継電器について述べたが、電流継電器や他の継電器であっても測定条件や測定要素等の試験データを変えることにより、前述同様に実施できることは言うまでもない。
【００４７】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、測定誤差の少ない保護継電器の測定データを容易に得ることができる試験精度の高い保護継電器の試験装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による保護継電器の第１の実施の形態を示すブロック構成図。
【図２】同実施の形態において、供試継電器として過電圧継電器の静特性試験について説明するためのタイムチャート。
【図３】本発明の第２の実施の形態において、供試継電器として故障電圧継電器の動特性試験について説明するためのタイムチャート。
【図４】従来の保護継電器の試験装置を示すブロック構成図。
【図５】同試験装置において、供試継電器として過電圧継電器の静特性試験について説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１１……パソコン、１２……８相電圧・電流発生器、１３……無歪試験器、１４……測定器、１５……供試継電器、１６……ＧＰＩＢコネクタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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