(57)【要約】【課題】数値表示可能な表示器を必要とせず、動作時限カウント中を表すＬＥＤのみで、外部より動作カウント経過時間を認識可能とする保護継電器を提供する。【解決手段】電源回路５は安定化された電圧を各回路に供給する。演算処理回路４は、動作時限カウント状態に応じた出力をＬＥＤ表示器８に出力し、ＬＥＤ表示器８は演算処理回路４からの出力によりＬＥＤを点滅表示する。演算処理回路４にて演算された振幅演算結果および位相差演算結果が、設定された動作レベルを越えた場合に、所定の時間データを一定周期で加算させ、加算データが所定値に達した場合に動作時限カウント終了と判断させるようにし、この加算データ値に応じた周期でＬＥＤ表示器８のＬＥＤを点滅制御させる。【選択図】      図１
2006115697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電流・電圧の大きさ・位相条件により系統事故を検出する保護継電器において、入力電流・電圧を絶縁する入力変成器と、変成器二次側の信号を所定のレベルに変換する入力アナログ変換回路と、このアナログ信号を所定のディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このディジタル信号を入力とし所定の演算処理を行う演算処理回路と、各回路に電源電圧を供給する電源回路と、演算処理回路の判定結果を受け外部に接点出力を出すリレー回路と、動作時限カウント状態を表示するＬＥＤ表示器より構成され、動作レベルを越えた場合に所定の時間データを加算させ、加算データが所定値に達した場合に動作するようにし、この加算データ値に応じた周期でＬＥＤ表示器を点滅制御させることを特徴とした保護継電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電流・電圧の大きさ・位相条件より電力系統事故を検出する保護継電器に係り、特に入力電流・電圧を所定のアナログ変換回路を介した後にＡ／Ｄ変換し、ロジック信号として演算処理回路に取り込み、所定の演算処理を行うことで動作判定する演算処理回路を有し、時限カウント状態を表示するＬＥＤ表示器を備えた保護継電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の演算処理回路を有する保護継電器は、人力電圧・電流の大きさにより動作判定する場合、１種類の振幅値演算処理により動作判定していた。また、入力変成器・入力アナログ回路およびＡ／Ｄ変換回路の誤差の影響をキャンセルさせるため可変抵抗によるゲイン調整を実施していた。
【０００３】
限時特性を有する保護継電器は、動作時限をカウント中にはカウント時間を数値表示するか、動作時限をカウント中であることを表すＬＥＤを点灯させていた。また、入力アナログ回路の監視を実施する場合には、入力アナログ回路を二重化しそれぞれのデータを比較することで異常を検出するか、点検用信号を入力アナログ回路に入力させ、この点検用信号入力時のデータとあらかじめメモリに設定されている比較データとを比較することで実施していた。
【０００４】
出力回路の監視を実施する場合には、外部への出力接点を回路的にロックさせた状態で、強制的に出力回路にリレー動作出力を出し、リレー接点の動作を折り返し確認することで実施していた。また、演算処理回路にて認識している各設定スイッチ状態は、スイッチ設定ポジションが外部より確認可能な場合には、特にＬＥＤ等への表示は実施していなかった。
【０００５】
演算処理回路が正常に動作しているか否かを監視する場合には、発振回路を組み込んだ外部ハードタイマーを演算処理回路より一定時間ごとにクリア信号を出力することでクリアーさせ、演算処理回路が停止または暴走により、外部ハードタイマーがカウントアップすることで演算処理回路を強制停止させると共に、異常表示を出力させていた。
【０００６】
また、複数のパターン毎に整定可能である複数の要素が、各パターン番号を表示するための複数のパターン番号表示部を有する保護継電器と、前記各パターンの選択を行なうためのパターン選択部とを備えた保護継電装置において、パターン選択部を介してパターン番号の選択を変更したとき、変更後のパターン番号に対応するパターン番号表示部を一定時間、又は継続して点滅させる保護継電装置の整定方式は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６４−２３７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の従来技術によれば、限時特性を有する保護継電器で、動作時限のカウント中を表示させる場合には、動作時限をカウント中であることを表すＬＥＤを点灯させていたが、外部より動作カウント経過時間が認識できない問題があった。また、動作カウント経過時間を数値表示させた場合には、数値表示可能な表示器が必要となっていた。
【０００８】
そこで本発明は、数値表示可能な表示器を必要とせず、動作時限カウント中を表すＬＥＤのみで、外部より動作カウント経過時間を認識可能とする保護継電器を提供し、信頼性を低下させることなく低コストで入力アナログ回路の監視を可能とする保護継電器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る保護継電器は、入力電流・電圧の大きさ・位相条件により系統事故を検出する保護継電器において、入力電流・電圧を絶縁する入力変成器と、変成器二次側の信号を所定のレベルに変換する入力アナログ変換回路と、このアナログ信号を所定のディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このディジタル信号を入力とし所定の演算処理を行う演算処理回路と、各回路に電源電圧を供給する電源回路と、演算処理回路の判定結果を受け外部に接点出力を出すリレー回路と、動作時限カウント状態を表示するＬＥＤ表示器を有し、入力条件が設定された動作レベルを越えた場合に所定の時間データを加算させ、加算データが所定値に達した場合に動作時限カウント終了と判断させるようにし、この加算データ値に応じた周期でＬＥＤ表示器を点滅制御することで、外部に動作時限カウント経過時間をＬＥＤ表示器の点滅周期により認識可能とする構成とした。
【００１０】
こうして本発明によれば、限時特性を有する保護継電器の場合に、時限カウント状態をＬＥＤの点滅周期で表すことにより、数値表示可能な表示器を必要とせず、安価で外部より動作カウント経過時間を認識可能とした保護継電器を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明によれば、限時特性を有する保護継電器の場合に、時限カウント状態をＬＥＤの点滅周期で表すことにより、数値表示可能な表示器を必要とせず、安価で外部より動作カウント経過時間を認識可能とした保護継電器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の保護継電器のブロック構成図である。図において、入力電流・電圧を入力変成器１により絶縁し、入力変成器１の２次側の信号を入力アナログ回路２に入力し、所定レベルのアナログ信号に変換する。入力アナログ回路２より出力されるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換回路３に入力し、所定のディジタル信号に変換し、このディジタル信号は演算処理回路４に取り込まれて、所定の演算処理を実施する。
【００１３】
電源回路５は、外部より供給される電源入力より保護継電器内部の電源電圧として、安定化された電圧を各回路に供給する。演算処理回路４は、動作時限カウント状態に応じた出力をＬＥＤ表示器８に出力し、ＬＥＤ表示器８は演算処理回路４からの出力によりＬＥＤを点滅表示する。更に、演算処理回路４は、演算処理結果をリレー回路６に出力し、リレー回路６より外部に接点出力を出すように構成された保護継電器である。
【００１４】
演算処理回路４にて演算された振幅演算結果および位相差演算結果が、設定された動作レベルを越えた場合に、所定の時間データを一定周期で加算させ、加算データが所定値に達した場合に動作時限カウント終了と判断させるようにし、この加算データ値に応じた周期でＬＥＤ表示器８のＬＥＤを点滅制御させる。
【００１５】
例えば加算データを「１」、動作時限カウント終了と判断する値を「１００」とし、ＬＥＤ表示器８のＬＥＤを加算データ値に応じて下記周期で点滅される。
【表１】
2006115697.tif 000003
【００１６】
この点滅制御により、動作時限カウント状態をＬＥＤ表示器８のＬＥＤ点滅周期により外部より概ね判断することができる。また、上記の例では、一定の加算データとしているため定限時特性を表すが、振幅演算結果および位相演算結果と動作レベルとのレベル差により異なった加算データを複数設けることで、反限時特性の場合の動作時限カウント状態を表示することもできる。
【００１７】
図２は本発明の関連する発明の保護継電器のブロック構成図である。図において、入力電流・電圧を入力変成器１により絶縁し、入力変成器１の２次側の信号を人力アナログ回路２に入力し、所定レベルのアナログ信号に変換する。
ここで入力アナログ回路２は、それぞれ利得の異なる入力アナログ回路２−１と人力アナログ回路２−２により構成されている。
【００１８】
入力アナログ回路２−１および入力アナログ回路２−２より出力されるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換回路３に入力し、所定のディジタル信号に変換し、このディジタル信号は演算処理回路４に取り込まれて、所定の演算処理を実施する。電源回路５は、外部より供給される電源入力より保護継電器内部の電源電圧として、安定化された電圧を各回路に供給する。
【００１９】
演算処理回路４は、演算処理結果をリレー回路６に出力し、リレー回路６より外部に接点出力を出すように構成された保護継電器である。入力アナログ回路２は、入力電流・電圧のダイナミックレンジを広く必要とする場合には、１種類の利得の回路とした場合には、Ａ／Ｄ変換回路のビット数にもよるが、目標とする検出精度を満足できない場合がある。この場合には、入力アナログ回路２を利得の異なる入力アナログ回路２−１と入力アナログ回路２−２に分ける必要がある。
【００２０】
例えば、入力アナログ回路２−１の利得を『１』とし、入力アナログ回路２−２の利得を『１０』とし、入力信号が低い場合には、入力アナログ回路２−２より出力されるアナログ信号を演算に使用し、入力信号が高い場合には、入力アナログ回路２−１より出力されるアナログ信号を演算に使用する。
【００２１】
この入力アナログ回路２−１と入力アナログ回路２−２より出力されるアナログ信号を、演算処理回路４にて下記比較・判定することで入力アナログ回路２が正常か否かを判定することができる。
【００２２】
入力信号が低く、入力アナログ回路２−２より出力されるアナログ信号が飽和していない場合には、入力アナログ回路２−１と入力アナログ回路２−２より出力されるアナログ信号のレベルを比較し、それぞれの回路利得と一致した信号レベル比となっていた場合には正常と判断し、不一致の場合には異常と判断させる。但し、入力アナログ回路２−１および入力アナログ回路２−２の利得誤差、およびＡ／Ｄ変換回路３による量子化誤差も含めたＡ／Ｄ変換誤差を含めたレベル比較により判定する。
【００２３】
次に入力信号が高く、入力アナログ回路２−２より出力されるアナログ信号が飽和している場合には、入力アテログ回路２−１より出力されるアナログ信号が、入力アナログ回路２−２が飽和すべき信号レベルに達していれば正常と判断し、飽和すべき信号レベルに達していなければ異常と判断する。
【００２４】
こうして、入力レベル検出用に使用する、利得の異なった入力アナログ回路のレベルを比較することで、監視用の回路を追加することなく、信頼性を低下させることなく、低コストな入力アナログ回路監視を実施可能とした保護継電器を得ることができる。
【００２５】
図３は本発明の関連する他の発明の保護継電器のブロック構成図である。図において、入力電流・電圧を入力変成器１により絶縁し、入力変成器１の２次側の信号を入力アナログ回路２に入力し、所定レベルのアナログ信号に変換する。
【００２６】
入力アナログ回路２より出力されるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換回路３に入力し、所定のディジタル信号に変換し、このディジタル信号は演算処理回路４に取り込まれて、所定の演算処理を実施する。電源回路５は、外部より供給される電源入力より保護継電器内部の電源電圧として、安定化された電圧を各回路に供給する。
【００２７】
演算処理回路４は、演算処理結果をリレー回路６に出力し、リレー回路６より外部に接点出力を出す。更に、リレー回路６より演算処理回路４に、リレードライバー回路出力を折り返すように構成された保護継電器である。
【００２８】
リレー回路６は演算処理回路４の出力を受けて、リレードライバーを介してリレーを励磁させるが、リレーの動作時間は約１０ｍｓ程度であり、この動作時間以上励磁出力を出さなければリレーは動作しない。
【００２９】
リレー回路６に対して演算処理回路４の出力を、リレーが動作できない短時間出力し、リレー回路６のリレードライバー回路部より演算処理回路４に折り返すことで、リレー回路６のリレードライバー回路が正常か否かを監視することができる。
【００３０】
例えば、演算処理回路４よりリレー回路６に５００μｓ間リレー励磁出力を出し、リレー回路６のリレードライバー回路からの折り返し信号を確認する。折り返し信号がリレー励磁状態となれば、リレー回路６のリレードライバー回路部は正常と判断し、励磁状態とならなければ、リレー回路６のりレードライバー回路部が異常と判断することができる。
【００３１】
こうして、リレー出力回路に、リレーが動作できない短時間幅でリレー励磁出力を出し、この出力を折り返しチェックすることで、信頼性を低下させることなく、低コストなリレー出力回路監視を可能とする保護継電器を得ることができる。
【００３２】
図４は本発明の関連する他の発明の保護継電器のブロック構成図である。図において、入力電流・電圧を人力変成器１により絶縁し、入力変成器１の２次側の信号を入力アナログ回路２に入力し、所定のアナログ信号に変換する。
【００３３】
入力アナログ回路２より出力されるアナログ信号を、Ａ／Ｄ変換回路３に入力し、所定のディジタル信号に変換し、このディジタル信号は演算処理回路４に取り込まれて、所定の演算処理を実施する。電源回路５は、外部より供給される電源入力より保護継電器内部の電源電圧として、安定化された電圧を各回路に供給する。
【００３４】
ディレー回路１１は、演算処理回路４より一定周期で出力されるワンショットパルス信号を入力とし、このワンショットパルス信号を入力される一定周期以上に引き延ばし、連続した信号として異常表示ＬＥＤ回路１２に出力する。更に、演算処理回路４は、演算処理結果をリレー回路６に出力し、リレー回路６より外部に接点出力を出すように構成された保護継電器である。
【００３５】
演算処理回路４は、ディレー回路１１に正常に演算動作中を表すワンショットパルス信号を一定周期で出力し、ディレー回路１１はこのワンショットパルス信号を連続信号に引き延ばす。
【００３６】
ディレー回路１１は、演算処理回路４が正常に演算処理中であれば、一定周期で出力されるワンショットパルス信号を入力される周期以上に引き延ばすことで、連続したロジック『１』の信号を異常表示ＬＥＤ回路１２に出力し、演算処理回路４からディレー回路１１の引き延ばし時間以上、ワンショットパルス信号が入力されない場合には、連続したロジック『０』の信号を異常表示ＬＥＤ回路１２に出力する。
【００３７】
異常表示ＬＥＤ回路１２は、ディレー回路１１からのロジック信号を受け、ロジック『１』の場合には異常表示ＬＥＤを点灯させず、ロジック『０』が入力された場合には、異常表示ＬＥＤを点灯させる。
【００３８】
例えば、演算処理回路４から出力するワンショットパルス信号の周期を１０ｍｓとし、ディレー回路１１の引き延ばし時間を２０ｍｓとすると、演算処理回路４が正常に動作し１０ｍｓ周期でワンショットパルス信号を出していれば、ディレー回路１１はロジック『１』の信号を異常表示ＬＥＤ回路１２に出力する。
【００３９】
演算処理回路４が、何らかの理由で正常に動作できず、ワンショットパルス信号が２０ｍｓ以上、ディレー回路１１に出力されない場合には、ディレー回路１１はロジック『０』の信号を異常表示ＬＥＤ回路１２に出力する。
【００４０】
この結果、演算処理回路４が正常に動作して、一定周期でワンショットパルス信号を出力している場合には、異常表示ＬＥＤ回路１２のＬＥＤは消灯状態であるが、演算処理回路４が異常となり一定周期でワンショットパルス信号が出力されない場合には、異常表示ＬＥＤ回路１２のＬＥＤを点灯状態とすることで、演算処理回路４が停止または暴走していることを外部に表示することができる。
【００４１】
こうして、発振回路を組み込んだハードタイマーを必要とせず、演算処理回路から出力させる一定周期のワンショットパルス信号を所定時間引き延ばすディレー回路により、演算処理回路の動作監視を行い、動作停止等の異常時に、異常状態を表示可能とした安価な保護継電器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の保護継電器のシステム構成図。
【図２】本発明の関連する発明の保護継電器のシステム構成図。
【図３】本発明の関連する他の発明の保護継電器のシステム構成図。
【図４】本発明の関連する他の発明の保護継電器のシステム構成図。
【符号の説明】
【００４３】
１        入力変成器
２        入力アナログ回路
２−１    入力アナログ回路
２−２    入力アナログ回路
３        Ａ／Ｄ変換回路
４        演算処理回路
５        電源回路
６        リレー回路
８        ＬＥＤ表示器
１１      ディレー回路
１２      異常表示ＬＥＤ回路
【図１】
2006115697.tif 000004
【図２】
2006115697.tif 000005
【図３】
2006115697.tif 000006
【図４】
2006115697.tif 000007