(57)【要約】【課題】試充電時に母線連絡継電器や後備保護継電器の時限整定値を自動的に切り替えることができる保護継電器の試充電時限整定切替回路を提供する。【解決手段】試充電時限整定切替回路１０は、母線連絡遮断器を投入するための遮断器投入信号Ｓが外部から入力されると一定時限（＝２００ｍｓ）の間だけ母線連絡継電器２０の時限整定値を代替保護用時限整定値（＝４００ｍｓ）から試充電用時限整定値（＝５０ｍｓ）に切り替えるように指示する時限整定値切替信号ＳＷを出力するとともに、一定時限が経過すると母線連絡継電器２０の時限整定値を試充電用時限整定値から代替保護用時限整定値に切り替えるように指示する時限整定値切替信号ＳＷを出力する時限整定値切替制御手段として機能するワンショット回路１２および時限整定値切替制御回路１３を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試充電時に母線連絡遮断器を投入する際に母線連絡継電器（２０）または後備保護継電器（３０）の時限整定値を通常動作用時限整定値から該通常動作用時限整定値よりも小さい試充電用時限整定値に切り替えるための保護継電器の試充電時限整定切替回路（１０）であって、
前記母線連絡遮断器を投入するための遮断器投入信号（Ｓ）が外部から入力されると、一定時限の間だけ前記母線連絡継電器または前記後備保護継電器の時限整定値を前記通常動作用時限整定値から前記試充電用時限整定値に切り替えるように指示する時限整定値切替信号を出力するとともに、前記一定時限が経過すると前記母線連絡継電器または前記後備保護継電器の時限整定値を前記試充電用時限整定値から前記通常動作用時限整定値に切り替えるように指示する時限整定値切替信号を出力する時限整定値切替制御手段（１２，１３）を具備することを特徴とする、保護継電器の試充電時限整定切替回路。
【請求項２】
前記時限整定値切替制御手段が、前記母線連絡継電器または前記後備保護継電器が動作中であるときにのみ、前記時限整定切替信号を出力することを特徴とする、請求項１記載の保護継電器の試充電時限整定切替回路。
【請求項３】
前記通常動作用時限整定値が、前記母線連絡継電器（２０）を代替保護として使用するときに該母線連絡継電器に設定される代替用時限整定値であることを特徴とする、請求項１または２記載の保護継電器の試充電時限整定切替回路。
【請求項４】
前記後備保護継電器が、距離継電器（３０）であり、
前記通常動作用時限整定値が、前記距離継電器の１段動作域時限整定値以外の各段動作域時限整定値である、
ことを特徴とする、請求項１または２記載の保護継電器の試充電時限整定切替回路。
【請求項５】
前記遮断器投入信号によって前記通常動作用時限整定値から前記試充電用時限整定値に切り替えることにより、前記母線連絡遮断器が投入される前に時限整定値切替を完了することを特徴とする、請求項１または２記載の保護継電器の試充電時限整定切替回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護継電器の試充電時限整定切替回路に関し、特に、試充電時に母線連絡遮断器を投入する際に母線連絡継電器や後備保護継電器の時限整定値を切り替えるのに好適な保護継電器の試充電時限整定切替回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、保護継電器の時限整定値を切り替える場合には、現地盤操作または遠隔操作（下記の特許文献１など参照）で新しい時限整定値を保護継電器に入力している。
【０００３】
たとえば、母線連絡継電器は、常時は、母線から分岐した各送電線に設置されている各送電線保護継電器の不具合などによる代替保護として使用するために４００ｍｓ程度の代替保護用時限整定値で動作するように設定されており、事故後に他の母線から試充電するために母線連絡遮断器を投入する際には、遠隔操作できないものは作業員がその都度現場に出向いて現地盤を操作して、また、遠隔操作できるものは操作員が遠隔操作により、５０ｍｓ程度の試充電用時限整定値に切り替えている。
【０００４】
なお、本出願人による下記の特許文献２に開示されている母線地絡時の設備保護システムでは、第２の二次母線から第１の二次母線に試充電するために母線連絡遮断器を投入したとき、第１または第２の二次母線に設けられた地絡過電圧継電器が地絡を検知して、その検知時間が所定時間を超えた場合に母線連絡遮断器を遮断（開放）することにより、地絡事故後の試充電時に二次災害を防ぎつつ、費用がかからず、短時間で母線を保護するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０４８０７号公報
【特許文献２】特開２００７−３１８８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の時限整定値切替作業では、試充電のために母線連絡遮断器を投入するたびに作業員が現場に出向いて現地盤を操作して代替保護用時限整定値から試充電用時限整定値に切り替えているため、作業に手間がかかるという問題があった。
遠隔操作で時限整定値を切り替える場合には、試充電開始時に代替保護用時限整定値から試充電用時限整定値へ切り替えるための時限整定値切替信号を母線連絡継電器に伝送したのちに、試充電終了時に試充電用時限整定値から代替保護用時限整定値へ切り替えるための時限整定値切替信号を母線連絡継電器に伝送する必要があるという問題があった。
【０００７】
また、母線連絡継電器が設置されていない電力系統において、たとえば作業などで停電中に復電する際に試充電する場合に、各送電線に設置されている後備保護継電器（たとえば、距離継電器など）の時限整定値を通常動作用時限整定値から試充電用時限整定値に切り替えるときにも、同様の問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、試充電時に母線連絡継電器や後備保護継電器の時限整定値を自動的に切り替えることができる保護継電器の試充電時限整定切替回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の保護継電器の試充電時限整定切替回路は、試充電時に母線連絡遮断器を投入する際に母線連絡継電器（２０）または後備保護継電器（３０）の時限整定値を通常動作用時限整定値から該通常動作用時限整定値よりも小さい試充電用時限整定値に切り替えるための保護継電器の試充電時限整定切替回路（１０）であって、前記母線連絡遮断器を投入するための遮断器投入信号（Ｓ）が外部から入力されると、一定時限の間だけ前記母線連絡継電器または前記後備保護継電器の時限整定値を前記通常動作用時限整定値から前記試充電用時限整定値に切り替えるように指示する時限整定値切替信号を出力するとともに、前記一定時限が経過すると前記母線連絡継電器または前記後備保護継電器の時限整定値を前記試充電用時限整定値から前記通常動作用時限整定値に切り替えるように指示する時限整定値切替信号を出力する時限整定値切替制御手段（１２，１３）を具備することを特徴とする。
ここで、前記時限整定値切替制御手段が、前記母線連絡継電器または前記後備保護継電器が動作中であるときにのみ前記時限整定切替信号を出力してもよい。
前記通常動作用時限整定値が、前記母線連絡継電器（２０）を代替保護として使用するときに該母線連絡継電器に設定される代替用時限整定値であってもよい。
前記後備保護継電器が、距離継電器（３０）であり、前記通常動作用時限整定値が、前記距離継電器の１段動作域時限整定値以外の各段動作域時限整定値であってもよい。
前記遮断器投入信号によって前記通常動作用時限整定値から前記試充電用時限整定値に切り替えることにより、前記母線連絡遮断器が投入される前に時限整定値切替を完了してもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の保護継電器の試充電時限整定切替回路は、以下に示す効果を奏する。
（１）時限整定値切替制御手段を備えることにより、試充電時に母線連絡遮断器を投入するための遮断器投入信号が入力されたのち一定時限の間は母線連絡継電器および後備保護継電器の時限整定値は試充電用時限整定値に設定されるため、試充電時に母線連絡継電器や後備保護継電器の時限整定値を自動的に切り替えることができる。
（２）試充電時の母線連絡継電器や後備保護継電器の時限整定値を自動的に切り替えることができるため、時限整定値切替作業の効率化を図ることができる。
（３）遠隔操作できない母線連絡継電器や後備保護継電器でも遮断器投入信号を入力させるだけでよいため、作業員がその都度現場に出向いて現地盤を操作して時限整定値を切り替える必要をなくすことができる。
（４）母線連絡遮断器が投入されたのち一定時限の間は試充電用時限整定値にすることにより、この間に事故が発生しても各遮断器を瞬時に遮断することができるため、絶縁不良などがあった場合の機器への影響を低減することができるので、瞬時停電による顧客への影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施例による保護継電器の試充電時限整定切替回路１０の構成を示す図である。
【図２】図１に示した保護継電器の試充電時限整定切替回路１０を内蔵した母線連絡継電器２０の構成を説明するための図である。
【図３】図１に示した保護継電器の試充電時限整定切替回路１０を内蔵した距離継電器３０の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
上記の目的を、母線連絡遮断器を投入するための遮断器投入信号が入力されると、一定時限の間だけ母線連絡継電器または後備保護継電器の時限整定値を通常動作用時限整定値から試充電用時限整定値に切り替えるとともに、一定時限が経過すると母線連絡継電器または後備保護継電器の時限整定値を試充電用時限整定値から通常動作用時限整定値に切り替えることにより実現した。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の保護継電器の試充電時限整定切替回路の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による保護継電器の試充電時限整定切替回路１０（以下、「試充電時限整定切替回路１０」と称する。）は、図１に示すように、論理積回路１１と、ワンショット回路１２と、時限整定値切替制御回路１３とを具備する。
【００１４】
論理積回路１１は、たとえば遠隔監視制御装置（不図示）から入力される母線連絡継電器（不図示）の遮断器投入信号Ｓと、試充電時限整定切替回路１０が内蔵される保護継電器が動作中であることを示す動作中信号Ｕとの論理積をとる。
ここで、遮断器投入信号Ｓは、通常はローレベルとなっており、試充電時に母線連絡継電器が投入される際の遮断器投入信号を検知してハイレベルとされる。
動作中信号Ｕは、保護継電器が動作中である間はハイレベルとなっており、保護継電器が故障などによって動作しなくなるとローレベルになる。
【００１５】
ワンショット回路１２は、論理積回路１１からハイレベルの出力信号が入力されると、一定時限（たとえば、２００ｍｓ程度）の間、ハイレベルの出力信号を時限整定値切替制御回路１３に出力する。
【００１６】
時限整定値切替制御回路１３は、ワンショット回路１２の出力信号がローレベルからハイレベルになると、通常動作用時限整定値を試充電用時限整定値に切り替えるように指示する時限整定切替信号ＳＷを出力するとともに、ワンショット回路１２の出力信号がハイレベルからローレベルになると、試充電用時限整定値を通常動作用時限整定値に切り替えるように指示する時限整定切替信号ＳＷを出力する。
【００１７】
次に、試充電時限整定切替回路１０が内蔵された母線連絡継電器２０について、図２を参照して説明する。
母線連絡継電器２０は、図２に示すように、試充電時限整定切替回路１０と、演算処理回路２１と、タイマ２２ａを備えたトリップ信号発生回路２２と、時限整定値メモリ２３とを具備する。
【００１８】
演算処理回路２１は、母線に設置された計器用変流器および計器用変圧器からそれぞれ入力される事故電流および事故電圧に基づいて事故を検出すると、事故検出信号Ｄをトリップ信号発生回路２２に出力する。
また、演算処理回路２１は、動作中には、ハイレベルの動作中信号Ｕを試充電時限整定切替回路１０の論理積回路１１に出力する。
【００１９】
トリップ信号発生回路２２は、演算処理回路２１から事故検出信号Ｄが入力されると、母線およびこの母線から分岐された送電線に設置されている各遮断器（不図示）を遮断（開放）するためのトリップ信号Ｔを発生して、発生したトリップ信号Ｔをタイマ２２ａを介して各遮断器に出力する。
ここで、タイマ２２ａの時限整定値は、通常時には、代替保護用時限整定値（＝４００ｍｓ）に設定されている。
【００２０】
時限整定値メモリ２３には、外部から入力される代替保護用時限整定値および試充電用時限整定値が格納されている。
【００２１】
このように構成された母線連絡継電器２０では、通常時に、演算処理回路２１において事故が検出されて、演算処理回路２１から事故検出信号Ｄがトリップ信号発生回路２２に入力されると、トリップ信号発生回路２２は、トリップ信号Ｔを発生して、タイマ２２ａの通常時の時限整定値である代替保護用時限整定値（＝４００ｍｓ）内に事故が解消されないとトリップ信号Ｔを各遮断器に出力する。
【００２２】
試充電のためにハイレベルの遮断器投入信号Ｓが遠隔監視制御装置から母線連絡遮断器に出力されると、遮断器投入信号Ｓは試充電時限整定切替回路１０の論理積回路１１にも入力されるため、母線連絡継電器２０が使用中で演算処理回路２１からハイレベルの動作中信号Ｕが論理積回路１１に入力されている場合には、論理積回路１１の出力信号がローレベルからハイレベルとなる。
その結果、ワンショット回路１２から一定時限（＝２００ｍｓ）の間、ハイレベルの出力信号が時限整定値切替制御回路１３に出力されるため、時限整定値切替制御回路１３は、代替保護用時限整定値（＝４００ｍｓ）を試充電用時限整定値（＝５０ｍｓ）に切り替えるように指示する時限整定切替信号ＳＷをトリップ信号発生回路２２に出力する。
トリップ信号発生回路２２は、この時限整定切替信号ＳＷに応じて、時限整定値メモリ２３に格納されている試充電用時限整定値を読み出して、タイマ２２ａの時限整定値を代替保護用時限整定値から試充電用時限整定値に切り替える。
これにより、母線連絡遮断器が実際に投入されるまでには遮断器投入信号Ｓの入力後０．１ｓ程度かかるため、母線連絡遮断器が投入される前に時限整定値切替を完了することができる。
【００２３】
この間に演算処理回路２１において事故が検出されて、演算処理回路２１から事故検出信号Ｄが入力されると、トリップ信号発生回路２２は、トリップ信号Ｔを発生して、発生したトリップ信号Ｔをタイマ２２ａを介して試充電用時限整定値（＝５０ｍｓ）経過後に各遮断器に出力する。
これにより、試充電中に事故が発生しても各遮断器を母線連絡継電器２０によって瞬時に遮断することができる。
【００２４】
なお、一定時限（＝２００ｍｓ）が経過すると、ワンショット回路１２の出力信号はハイレベルからローレベルに戻るため、時限整定値切替制御回路１３は、試充電用時限整定値（＝５０ｍｓ）を代替保護用時限整定値（＝４００ｍｓ）に切り替えるように指示する時限整定切替信号ＳＷをトリップ信号発生回路２２に出力する。
トリップ信号発生回路２２は、この時限整定切替信号ＳＷに応じて、時限整定値メモリ２３に格納されている代替保護用時限整定値を読み出して、タイマ２２ａの時限整定値を試充電用時限整定値から代替保護用時限整定値に切り替える。
これにより、試充電用時限整定値を代替保護用時限整定値に自動的に切り替えることができるため、試充電終了時に試充電用時限整定値から代替保護用時限整定値への時限整定値切替信号を遠隔監視制御装置などから母線連絡継電器２０に伝送する必要はない。
【００２５】
次に、試充電時限整定切替回路１０が内蔵された距離継電器３０について、図３を参照して説明する。
なお、距離継電器３０は、３段階距離リレー方式のものであり、たとえば、距離継電器３０が設置された送電線の８０％までの第１の保護区間（１段動作域）の事故に対しては１段動作域整定値（たとえば、５０ｍｓ）経過後に送電線遮断器を遮断するように整定され、送電線の１５０％までの第２の保護区間（２段動作域）の事故に対しては２段動作域整定値（たとえば、４００ｍｓ）経過後に送電線遮断器を遮断するように整定され、送電線の３００％までの第３の保護区間（３段動作域）の事故に対しては３段動作域整定値（たとえば、１．５ｓ）経過後に送電線遮断器を遮断するように整定されることにより、次区間送電線保護用の距離継電装置との距離整定および時限整定の協調を図っているものとする。
【００２６】
距離継電器３０は、図３に示すように、試充電時限整定切替回路１０と、演算処理回路３１と、第１乃至第３のタイマ３２ａ1〜３２ａ3を備えたトリップ信号発生回路３２と、時限整定値メモリ３３とを具備する。
【００２７】
演算処理回路３１は、送電線に設置された計器用変流器から入力される事故電流および母線に設置された計器用変圧器から入力される事故電圧に基づいて１段動作域における事故を検出すると第１の事故検出信号Ｄ1をトリップ信号発生回路３２に出力し、２段動作域における事故を検出すると第２の事故検出信号Ｄ2をトリップ信号発生回路３２に出力し、３段動作域における事故を検出すると第３の事故検出信号Ｄ3をトリップ信号発生回路３２に出力する。
また、演算処理回路３１は、動作中には、ハイレベルの動作中信号Ｕを試充電時限整定切替回路１０の論理積回路１１に出力する。
【００２８】
トリップ信号発生回路３２は、第１乃至第３の事故検出信号Ｄ1〜Ｄ3のいずれかが入力されると、送電線遮断器を遮断するためのトリップ信号Ｔを発生する。
また、トリップ信号発生回路３２は、第１の事故検出信号Ｄ1が入力されるとトリップ信号Ｔを第１のタイマ３２ａ1を介して送電線遮断器に出力し、第２の事故検出信号Ｄ2が入力されるとトリップ信号Ｔを第２のタイマ３２ａ2を介して送電線遮断器に出力し、第３の事故検出信号Ｄ3が入力されるとトリップ信号Ｔを第３のタイマ３２ａ3を介して送電線遮断器に出力する。
ここで、第１乃至第３のタイマ３２ａ1〜３２ａ3の時限整定値は、通常時には、１段動作域時限整定値（＝５０ｍｓ）、２段動作域時限整定値（＝４００ｍｓ）および３段動作域時限整定値（＝１．５ｓ）にそれぞれ設定されている。
【００２９】
時限整定値メモリ３３には、外部から入力される１段動作域時限整定値、２段動作域時限整定値、３段動作域時限整定値および試充電用時限整定値が格納されている。
【００３０】
このように構成された距離継電器３０では、通常時には、第１乃至第３のタイマ３２ａ1〜３２ａ3には１段動作域時限整定値（＝５０ｍｓ）、２段動作域時限整定値（＝４００ｍｓ）および３段動作域時限整定値（＝１．５ｓ）が設定されているため、演算処理回路３１で１段動作域、２段動作域または３段動作域における事故が検出されて、演算処理回路３１から第１の事故検出信号Ｄ1、第２の事故検出信号Ｄ2または第３の事故検出信号Ｄ3が入力されると、トリップ信号発生回路３２は、トリップ信号Ｔを発生して、発生したトリップ信号Ｔを第１のタイマ３２ａ1、第２のタイマ３２ａ2または第３のタイマ３２ａ3を介して１段動作域整定値、２段動作域時限整定値または３段動作域時限整定値経過後に送電線遮断器に出力する。
【００３１】
試充電のためにハイレベルの遮断器投入信号Ｓが遠隔監視制御装置から母線連絡遮断器に出力されると、遮断器投入信号Ｓは試充電時限整定切替回路１０の論理積回路１１にも入力されるため、距離継電器３０が使用中で演算処理回路３１からハイレベルの動作中信号Ｕが論理積回路１１に入力されている場合には、論理積回路１１の出力信号がローレベルからハイレベルとなる。
その結果、ワンショット回路１２から一定時限（＝２００ｍｓ）の間、ハイレベルの出力信号が時限整定値切替制御回路１３に出力されるため、時限整定値切替制御回路１３は、２段動作域時限整定値（＝４００ｍｓ）および３段動作域時限整定値（＝１．５ｓ）を試充電用時限整定値（＝５０ｍｓ）に切り替えるように指示する時限整定切替信号ＳＷをトリップ信号発生回路３２に出力する。
トリップ信号発生回路３２は、この時限整定切替信号ＳＷに応じて、時限整定値メモリ３３に格納されている試充電用時限整定値を読み出して、第２および第３のタイマ３２ａ2，３２ａ3の時限整定値を２段動作域時限整定値および３段動作域時限整定値から試充電用時限整定値に切り替える。
これにより、母線連絡遮断器が実際に投入されるまでには遮断器投入信号Ｓの入力後０．１ｓ程度かかるため、母線連絡遮断器が投入される前に時限整定値切替を完了することができる。
【００３２】
この間に演算処理回路３１で２段動作域または３段動作域における事故が検出されて、演算処理回路３１から第２の事故検出信号Ｄ2または第３の事故検出信号Ｄ3が入力されると、トリップ信号発生回路３２は、トリップ信号Ｔを発生して、発生したトリップ信号Ｔを第２のタイマ３２ａ2または第３のタイマ３２ａ3を介して試充電用時限整定値（＝５０ｍｓ）経過後に送電線遮断器に出力する。
なお、この間に演算処理回路３１で１段動作域における事故が検出されて、演算処理回路３１から第１の事故検出信号Ｄ1が入力されると、トリップ信号発生回路３２は、トリップ信号Ｔを発生して、発生したトリップ信号Ｔを第１のタイマ３２ａ1を介して１段動作域時限整定値（＝５０ｍｓ）経過後に送電線遮断器に出力する。
これにより、試充電中に１段動作域、２段動作域または３段動作域において事故が発生しても送電線遮断器を距離継電器３０によって瞬時に遮断することができる。
【００３３】
なお、一定時限（＝２００ｍｓ）が経過すると、ワンショット回路１２の出力信号はハイレベルからローレベルに戻るため、時限整定値切替制御回路１３は、試充電用時限整定値（＝５０ｍｓ）を２段動作域時限整定値（＝４００ｍｓ）および３段動作域時限整定値（１．５ｓ）に切り替えるように指示する時限整定切替信号ＳＷをトリップ信号発生回路３２に出力する。
トリップ信号発生回路３２は、この時限整定切替信号ＳＷに応じて、時限整定値メモリ３３に格納されている２段動作域時限整定値および３段動作域時限整定値を読み出して、第２および第３のタイマ３２ａ2，３２ａ3の時限整定値を試充電用時限整定値から２段動作域時限整定値および３段動作域時限整定値に切り替える。
これにより、試充電用時限整定値を２段動作域時限整定値および３段動作域時限整定値に自動的に切り替えることができるため、試充電終了時に試充電用時限整定値から２段動作域時限整定値および３段動作域時限整定値への時限整定値切替信号を遠隔監視制御装置などから母線連絡継電器２０に伝送する必要はない。
【００３４】
以上の説明では、ワンショット回路１２は、遮断器投入信号Ｓと動作中信号Ｕとの論理積をとる論理積回路１１の出力信号がローレベルからハイレベルになったときに一定時限の間だけハイレベルの出力信号を出力するようにしたが、動作中信号Ｕはフェールセーフ用であるため、ハイレベルの遮断器投入信号Ｓが入力されたときに一定時限の間だけハイレベルの出力信号を出力するようにしてもよい。
また、後備保護継電器として距離継電器３０を例としたが、後備保護用として使用される地絡方向継電器などに試充電時限整定切替回路１０を組み込むことにより、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０  試充電時限整定切替回路
１１  論理積回路
１２  ワンショット回路
１３  時限整定値切替制御回路
２０  母線連絡継電器
２１，３１  演算処理回路
２２，３２  トリップ信号発生回路
２２ａ  タイマ
２３，３３  時限整定値メモリ
３０  距離継電器
３２ａ1〜３２ａ3  第１乃至第３のタイマ
ＳＷ  時限整定値切替信号
Ｓ  遮断器投入信号
Ｔ  トリップ信号
Ｕ  動作中信号
Ｄ  事故検出信号
Ｄ1〜Ｄ3  第１乃至第３の事故検出信号
【図１】
2011229206.tif 000003
【図２】
2011229206.tif 000004
【図３】
2011229206.tif 000005