(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定常状態条件を発生する発振器および故障状態条件を発生する発振器を備え、被試験保護継電器に印加する定常状態条件および故障状態条件の少なくとも一方を任意に設定可能な試験条件生成手段と、
被試験保護継電器に故障状態条件を印加したとき被試験保護継電器が応答して動作するまでの時間を計測する応答測定手段と、
前記被試験保護継電器の動作時点から所定時間の間前記故障状態条件を印加させた状態で待機する故障待機時間が可変可能な試験待機手段と、
試験待機時間経過後に被試験保護継電器に定常状態条件を印加して、これに応答して前記被試験保護継電器が復帰する時間を計測する復帰測定手段とを備え、
前記試験待機手段により故障待機時間を変化させて前記被試験保護継電器がどの程度の短い過渡的な故障状態まで応答できるかの試験をも可能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】
前記応答測定手段で測定された動作時間および前記復帰測定手段で測定された復帰時間をそれぞれ並べて表示する計測値表示手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の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】
この発明は電力用保護継電器を試験する試験装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統に使用される保護継電器には、単相や多相で動作するものや電圧や電流または周波数で動作するもの、または高調波の含有率や電圧と電流との位相差などで動作するもの、それらの組み合せで動作するものなど多種類が存在している。これらの保護継電器は機械的な構造によって動作時間が規制されるため、保護継電器の構造、種類等によって平衡状態（安定状態）に達する時間が異なっている。このため、定常状態に設定してから平衡状態に達する時間や、故障状態に設定してから平衡状態に達する時間を考慮して動作や復帰時間を測定しなければならない等の問題があり、そのため、保護継電器の動作時間や復帰時間を効率的に測定できる試験装置の開発がのぞまれていた。
【０００３】
図３は従来の保護継電器の動作・復帰時間測定方法の説明図である。同図において、１は被試験保護継電器で、電圧入力の電圧巻線と電流入力の電流巻線を各１個を備えた保護継電器である。この試験装置は定常状態発振器２および故障状態発振器３が設けられており、これらを切り替えて定常状態と故障状態の二状態の電気量を設定し、被試験保護継電器１に送出するようになっている。定常状態発振器２の出力は切替スイッチの接点（ａ−ｂ）（ｄ−ｅ）を経て定常状態の試験条件が、また、故障状態発振器３の出力は切替スイッチの接点（ａ−ｃ）（ｄ−ｆ）を経て故障状態と判断するための試験条件が出力増幅器４，５に送られ、さらに、これら出力は被試験保護継電器１の電圧巻線および電流巻線に送られるようになっている。ＣＰＵ６はこの試験装置の各部を試験プログラムに基づいて制御するものであり、さらに応答時間計測タイマ６ａや操作盤は７、表示器８等で構成されている。また、応答時間計測タイマ６ａは被試験保護継電器１に所要の条件を与えた時点から、その接点が動作または復帰までの時間を計測するタイマである。
【０００４】
このような構成になる試験装置は切替スイッチの切替え操作が従来から操作盤７を介して手動で行われていた。例えば、定常状態にある保護継電器１が故障状態に移行する場合の動作時間を測定するには、操作者は試験装置をまず定常状態にセットしてから手動で故障状態に切替え、このときの応答時間計測タイマ６ａの計測値を読み取っていた。また、故障状態にある保護継電器１が定常状態に復帰する場合の復帰時間を測定するには、操作者は試験装置を故障状態にセットした後、保護継電器１が平衡状態に達するよう十分な時間をとって手動で定常状態に切替え、このときの復帰時間を応答時間計測タイマ６ａの計測値で読み取っていた。そのため、一つの保護継電器を試験をするのに多くの時間と手間が掛かり試験効率を上げることが困難であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は一回の試験工程で動作、復旧の両試験が可能な保護継電器の試験装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の保護継電器の試験装置は、定常状態条件を発生する発振器および故障状態条件を発生する発振器を備え、被試験保護継電器に印加する定常状態条件および故障状態条件の少なくとも一方を任意に設定可能な試験条件生成手段と、被試験保護継電器に故障状態条件を印加したとき被試験保護継電器が応答して動作するまでの時間を計測する応答測定手段と、前記被試験保護継電器の動作時点から所定時間の間前記故障状態条件を印加させた状態で待機する故障待機時間が可変可能な試験待機手段と、試験待機時間経過後に被試験保護継電器に定常状態条件を印加して、これに応答して前記被試験保護継電器が復帰する時間を計測する復帰測定手段とを備え、前記試験待機手段により故障待機時間を変化させて前記被試験保護継電器がどの程度の短い過渡的な故障状態まで応答できるかの試験をも可能にしたものである。また、前記応答測定手段で測定された動作時間および前記復帰測定手段で測定された復帰時間をそれぞれ並べて表示する計測値表示手段を設ける構成もとれる。
【０００７】
このように構成することで、一回の検査工程で保護継電器の動作と復帰の検査を行うことができ、しかも故障待機時間を変化させて被試験保護継電器がどの程度の短い過渡的な故障状態まで応答できるかを試験することができる。また、動作と復帰の測定時間の双方を並べて表示できるようにすることで、良否の判定を容易にすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の一形態を説明する。図１はこの実施の形態の保護継電器の試験装置のブロック図である。同図の１は被試験保護継電器であり、この実施の形態では被試験保護継電器１として電圧が入力する電圧巻線と電流が入力する電流巻線を各１個を備え、所要の電圧、電流または電圧と電流の位相差で動作する保護継電器を例にとって説明する。なお、この被試験保護継電器１は入力の電圧、電流、位相等が定常と定められた値のとき接点が「開」と、反対に、これらの値が故障と定められた値のとき接点が「閉」と判断する場合は正常動作とみなされるものである。
【０００９】
この保護継電器の試験装置は定常状態発振器２および故障状態発振器３が設けられており、これらの発振器２，３は定常状態と故障状態の二状態の電気量（電圧、電流、周波数、位相角等）を設定でき、被試験保護継電器１に送出するようになっている。定常状態発振器２の出力は切替スイッチの接点（ａ−ｂ）および（ｄ−ｅ）を経て定常状態の電圧、電流、位相等の試験条件が、また、故障状態発振器３の出力は切替スイッチの接点（ａ−ｃ）および（ｄ−ｆ）を経て故障状態と判断するための電圧、電流、位相等の試験条件が電圧出力増幅器４または電流出力増幅器５に送られ、さらに、これら出力は被試験保護継電器１の電圧巻線および電流巻線に送られるようになっている。なお、この切替スイッチの動作は後述するＣＰＵ６により指示される。
【００１０】
ＣＰＵ６はこの試験装置の各部を試験プログラムに基づいて制御するものであるが、試験動作に先立って操作盤７からの指示により各部に試験条件が設定される。そして、試験結果は被試験保護継電器１の動作時間および復帰時間を表示する表示器８に送られるようになっている。このＣＰＵ６は応答時間計測タイマ６ａと故障待機時間タイマ６ｂを有し、これらにより、被試験保護継電器１の接点出力を介して送られる被試験保護継電器１の動作または復帰状況を監視している。応答時間計測タイマ６ａは被試験保護継電器１に所要の条件を与えた時点から、その接点が動作または復帰までの時間を計測するタイマである。また、故障待機時間タイマ６ｂは被試験保護継電器１が動作した時点からタイマ動作を開始するタイマであり、定められた時間が経過した時点で停止し、その間試験装置の試験条件は保持されている。この故障待機時間の設定は被試験保護継電器１の種類等に応じて操作盤７により行う。この故障待機時間の設定に当たっては、被試験保護継電器１が次の試験条件に応答可能となる時間よりは多少とも長い時間を設定する必要がある。
【００１１】
このような構成の保護継電器の試験装置の試験動作を図２に示すタイムチャートにより説明する。まず、定常状態発振器２および故障状態発振器３に電圧、電流、位相等の試験条件および故障待機時間タイマ６ｂに所要時間のデータを操作盤７を介して入力する。まず、初期条件として切替スイッチの接点（ａ−ｂ）（ｄ−ｅ）が閉じた状態であるので定常状態発振器２の出力である定常状態が選択されて、被試験保護継電器１に印加される。この条件では被試験保護継電器１は「開」の状態になっている。
【００１２】
この状態で計測開始指令が送られるとＣＰＵ６は切替スイッチの接点を（ａ−ｃ）（ｄ−ｆ）側に切り替え、被試験保護継電器１に故障状態発振器３の出力を印加する。同時に応答時間計測タイマ６ａの時間計測を開始する。（図２のイの状態）この故障状態発振器３の出力を印加した状態で被試験保護継電器１が「閉」となれば、応答時間計測タイマ６ａの計測を停止しその計測値を表示器８に転送し被試験保護継電器１の故障時における動作時間として表示する。
【００１３】
また、試験装置は被試験保護継電器１の接点出力が「閉」になった時点から故障待機時間タイマ６ｂが待機時間の計測を開始し、予め操作盤７により設定された所定時間になると時間計測動作を停止する（図２のロの状態）。この故障待機時間の間試験装置は試験動作条件を保持しており、この待機時間の間に、被試験保護継電器１が「閉」になったことにより巻線等に発生した過渡現象が収まり、次の定常状態の試験を正常に行うことができる。
【００１４】
故障待機時間が終わると、ＣＰＵ６は切替スイッチの接点を（ａ−ｂ）（ｄ−ｅ）側に切り替え、被試験保護継電器１に定常状態発振器２の出力を印加して定常状態の測定に入る（図２のハの状態）と共に、定常状態印加時点からの時間の計測を応答時間計測タイマ６ａが開始する。被試験保護継電器１が定常状態になったので正常であれば、所定時間後にこの被試験保護継電器１の接点は「開」となる。接点が「開」となったので応答時間計測タイマ６ａは計測を終了し、ＣＰＵ６は測定結果の復帰時間を表示器８に転送して表示する。表示器８は動作時間と復帰時間の双方を上下方向（または左右方向）に並べて表示するようにしてあり、双方の測定時間の比較、検討を容易にしている。以上で被試験保護継電器１に対する一連の試験動作を完了する。
【００１５】
この実施の形態によれば、故障待機時間タイマ６ｂを設け、被試験保護継電器１が故障状態に応答して平衡状態に達するまでの間計測動作条件を保持し続け、測定誤差の発生を防ぐようにしたので、動作時間と復帰時間の測定を連続して自動的に行えるようになった。また、被試験保護継電器１の動作時間と復帰時間の表示を独立に表示するようにしたので、両者を一目で比較検討することができるようになった。この実施例では動作時間と復帰時間を独立に表示するものを説明したが、多少の利便性を犠牲にして、一つの表示器を切替え使用することもできる。
なお、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で変形して実施できる。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、故障待機時間タイマを設け、保護継電器を故障状態に変更した際の平衡状態に達するまでの時間を吸収して、過渡状態に起因する測定誤差を除いたので、保護継電器の動作、復帰時間の測定を同じ一つの試験工程で連続して行うことができ、試験時間の短縮と操作の簡略化を図ることができるようになった。
【００１７】
さらに、故障待機時間を変化させれば、被試験保護継電器がどの程度の短い過渡的な故障状態まで応答できるか等の試験も行うことができる。
また、保護継電器の動作時間と復帰時間の表示を独立して設けたので、その両者の試験結果を一目で確認できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の保護継電器の試験装置の実施の一形態を示すブロック回路図。
【図２】上記実施の形態の動作を説明するタイムチヤート図。
【図３】従来の試験方法を説明するブロック回路図。
【符号の説明】
１…被試験保護継電器、２…定常状態発振器、３…故障状態発振器、
４…電圧出力増幅器、５…電流出力増幅器、
６…ＣＰＵ、６ａ…応答時間計測タイマ、６ｂ…故障待機時間タイマ、
７…操作盤、８…表示器。
【図１】
0003692179.tif 000002
【図２】
0003692179.tif 000003
【図３】
0003692179.tif 000004