(57)【要約】【課題】隣接する電気所に設置される送電線差動電流式保護継電装置代表される比較保護継電装置の動作試験をするにあたり、少ない現場対応要員で試験可能であり、試験端末を一人で操作することにより、試験が効率的に、正確に、迅速に行うことができること。【解決手段】保護継電装置に試験電気量を出力し、その動作信号を入力する保護継電装置インタフェース手段と、試験のための各種のパラメータの設定や監視、記録を行うパソコンなどに構成される試験端末との端末インタフェース手段、複数の試験装置間の操作、設定および前記保護継電装置の動作結果情報を伝送する伝送手段と、前記保護継電装置インタフェース手段や試験端末インタフェース手段や伝送手段から入出力される情報を処理する処理手段と、複数の試験装置の処理の同期を時刻により取るためのＧＰＳ時計手段とを備える。【選択図】図１
2008070177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の保護に用いられる保護継電装置であって対向する他の保護継電装置のデータを用いて事故判定を行う保護継電装置の夫々に接続され保護継電動作の試験を行う複数の試験装置と、前記複数の試験装置のうち一または二以上の試験装置と接続され試験に必要なデータを送信する試験端末装置と、を有する保護継電装置の試験システムにおいて、
前記試験装置は、前記試験端末装置から試験のための各種パラメータを受信し、前記試験端末装置へ試験結果を送信する端末インタフェース手段と、
複数の試験装置の同期を取るための時計手段と、
前記保護継電装置へ試験電気量を他の試験装置と同期させて出力し、前記保護継電装置の動作信号を入力する保護継電装置インタフェース手段と、
保護継電装置の動作結果を他の試験装置へ伝送するための伝送手段と、
他の試験装置から送られてくる動作結果と自装置の動作結果をもとに試験結果を判定する処理手段と、
を備えたことを特徴とする保護継電装置用試験システム。
【請求項２】
前記試験端末装置は、
試験対象送電線の試験設定用データを保存する手段と、
前記試験対象送電線における事故点を入力する手段と、
前記事故点に基づいて各保護継電装置に接続される試験装置のパラメータを演算する手段と、
試験装置に対して事故発生時刻を含む事故発生指令を出力する手段と、を備え、
前記試験装置は、前記試験端末装置から試験用のパラメータを受信した場合は、自装置のパラメータを設定すると共に試験待ち状態とし、他の試験装置のパラメータについては前記伝送手段によって前記他の試験装置へ送信し、
前記他の試験装置は、試験用のパラメータを受信した場合には、当該パラメータを設定して試験待ち状態とし、
前記各試験装置は、前記試験端末装置から発せられた事故発生指令を受信した場合は、当該事故発生指令に含まれている事故発生時刻に前記試験電気量を出力することを特徴とする請求項１記載の保護継電装置用試験システム。
【請求項３】
前記試験端末装置は、接続されている試験装置に対して試験用のパラメータを送信すると共に当該試験装置が当該パラメータを送信する先の試験装置のアドレス情報を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の保護継電装置用試験システム。
【請求項４】
前記試験端末装置と通信回線を介して繋がり、保護継電装置を含む系統設備情報、各保護継電装置の動作記録、試験用のパラメータを算出アルゴリズム情報、および試験結果を保存管理する設備サーバ装置を備えたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載の保護継電装置用試験システム。
【請求項５】
前記時計手段は、各試験装置間での時刻同期用情報を相互に伝送し、該時刻同期情報の伝送遅れを計算して保存しておき、
前記試験端末装置または対向する試験装置から受信した時刻情報を前記保存されている伝送遅れで補正して自装置の時刻を設定することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の保護継電装置用試験システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠方に離れた送電線で接続された電気所に１：１またＮ：Ｎで設置された対向する交流値比較方式の保護継電装置とシステムの試験を、正確に、効率的に行うことを可能にする保護継電装置用試験システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
比較式保護継電装置を試験する場合、試験タイミングについては、対向する複数の保護継電装置で、同じタイミングで事故時の情報が入力されなければならない。このため、保護継電装置に試験入力する各試験装置は、正確に同期して動作しなければならない。
【０００３】
従来、この試験装置間の同期を取るため、比較方保護継電装置の試験装置や試験方法の技術が提案されている。たとえば、特許文献１には、対向する複数の保護継電装置に接続する各試験装置の同期を、各試験装置が商用電源から入力する電気量の位相を基準にして、試験タイミングあわせる方法が提案されている。また、特許文献２には、同じく複数の試験装置の同期を、ＧＰＳにより時刻同期させ、試験タイミングを予め決めた時刻に起動するよう各電気所に居る試験員が、そこの試験装置を手動設定し、同時に試験入力を発生するようにした試験装置および試験方法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、どちらも各試験装置に試験員が張り付き、予め決めた試験時刻や試験データを手動で設定し、試験後の結果も、個々の試験装置に試験データを保存して、ＦＤやＣＤ−ＲＯＭなどの媒体を持ち寄って試験成績を作成したり、解析したりしているため、煩雑で、効率的でなく、また試験方法を誤ったりする問題があった。
【特許文献１】特開２００１−４６８８号公報
【特許文献２】特開平７−２６４７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述の掛かる事情に鑑みてなされたものであり、少ない試験要員で試験が可能になり、また、試験結果の収集や解析が短時間に行うことが出来る保護継電装置用試験システムを提供することを目的にする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係わる保護継電装置用試験装置は、保護継電装置に試験電気量を出力し、その動作信号を入力する保護継電装置インタフェース手段（以下ＲＩＦと略す）と、試験のための各種のパラメータの設定や監視、記録を行うパソコンなどで構成される試験端末装置とインタフェースする端末インタフェース手段（以下ＴＩＦと略す）と、複数の試験装置間の操作、設定および前記保護継電装置の動作結果情報を特定の試験装置に伝送するための伝送手段と、前記ＲＩＦ手段やＴＩＦ手段や伝送手段から入出力される情報を処理する処理手段と、複数の試験装置の処理の同期を時刻により取るためのＧＰＳ時計手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明では、被試験対象の複数の保護継電装置の各々に、ＲＩＦ手段で接続される試験装置を、前記ＧＰＳ時計手段によりまず同期させる。前記複数の試験装置の一つ（以下主試験装置と呼ぶ）に接続される試験端末装置より設定される試験電気量やその他の設定情報を、この試験端末装置が接続されている主試験装置には、直接設定され、この試験装置と伝送路で接続されている他の試験装置（以下従試験装置と呼ぶ）には、主試験装置と伝送手段を介して設定される。この試験前の準備後、試験を開始する。試験端末装置から、たとえば、前記ＧＰＳ時計時刻の秒値の1桁値が、直近の０または５秒に試験起動する命令を上記と同じ、直接または、伝送路を介して全ての試験装置に受信させ、同時に全試験装置が、前記命令により同時刻に試験動作を開始させる。次に試験動作終了後、各試験装置の前記ＲＩＦ手段から入力された試験結果を、前記試験端末装置に、同じく直接または、伝送路と主試験装置介して収集させる。これによって、代表の保護継電装置の置かれた場所で、全ての試験の操作と結果の判定や解析や保存ができる。
【０００８】
なお、好ましくは、上記試験装置に保護継電装置の整定値設定および監視用のインタフェースに接続する保守用インタフェース手段（以下ＭＩＦと略す）を設けるようにするとよい。
【０００９】
本発明では、試験開始前、または上記の試験をした結果、被試験対象の保護継電装置の整定値などを変更しなければならないとき、直ちに、前記ＭＩＦを介して、直接または主試験装置と伝送路を介して各試験装置が、保護継電装置内の整定値などを変更することにより、継続した試験ができる。
【００１０】
また、本発明に係わる保護継電装置用試験システムは、電力系統の保護に用いられる保護継電装置であって対向する他の保護継電装置のデータを用いて事故判定を行う保護継電装置の夫々に接続され保護継電動作の試験を行う複数の試験装置と、前記複数の試験装置のうち一または二以上の試験装置と接続され試験に必要なデータを送信する試験端末装置と、を有する保護継電装置の試験システムにおいて、前記試験装置は、前記試験端末装置から試験のための各種パラメータを受信し、前記試験端末装置へ試験結果を送信する端末インタフェース手段と、複数の試験装置の同期を取るための時計手段と、前記保護継電装置へ試験電気量を他の試験装置と同期させて出力し、前記保護継電装置の動作信号を入力する保護継電装置インタフェース手段と、保護継電装置の動作結果を他の試験装置へ伝送するための伝送手段と、他の試験装置から送られてくる動作結果と自装置の動作結果をもとに試験結果を判定する処理手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、時計手段としては、ＧＰＳ時計手段や電波時計用の電波を受信して時刻同期する時計手段などがある。
【００１２】
本発明では、距離が離れた各電気所に設置されている保護継電装置の総合動作試験を1台の試験端末装置から各試験装置へ試験前の各種の設定を行う。そして、保護継電装置の整定値や状態を収集し、全試験装置に同時に試験の起動を掛け、試験結果を各試験装置から試験端末装置へ送る。
【００１３】
また、本発明の試験端末装置は、さらに、試験対象送電線の試験設定用データを保存する手段と、前記試験対象送電線における事故点を入力する手段と、前記事故点に基づいて各保護継電装置に接続される試験装置のパラメータを演算する手段と、試験装置に対して事故発生時刻を含む事故発生指令を出力する手段と、を備え、前記試験装置は、前記試験端末装置から試験用のパラメータを受信した場合は、自装置のパラメータを設定すると共に試験待ち状態とし、他の試験装置のパラメータについては前記伝送手段によって前記他の試験装置へ送信し、前記他の試験装置は、試験用のパラメータを受信した場合には、当該パラメータを設定して試験待ち状態とし、前記各試験装置は、前記試験端末装置から発せられた事故発生指令を受信した場合は、当該事故発生指令に含まれている事故発生時刻に前記試験電気量を出力することを特徴とする。
【００１４】
本発明では、試験端末装置で各試験装置の試験用パラメータを演算し、各試験装置へ配信した後、事故発生指令すなわち試験用の事故発生のトリガ指令を送出する。各試験装置は、試験用パラメータが送られてきたときには、それをセットして試験待ち状態にして、事故発生指令の受信によって、指定された時刻に試験電気量を保護継電装置へ出力する。
【００１５】
なお、前記試験端末装置は、接続されている試験装置に対して試験用のパラメータを送信すると共に当該試験装置が当該パラメータを送信する先の試験装置のアドレス情報を送信するようにするとよい。これによって、試験パラメータを試験装置経由で他の試験装置へ転送することができる。
【００１６】
また、本発明に係る保護継電装置用試験システムの前記時計手段は、各試験装置間での時刻同期用情報を相互に伝送し、該時刻同期情報の伝送遅れを計算して保存しておき、前記試験端末装置または対向する試験装置から受信した時刻情報を前記保存されている伝送遅れで補正して自装置の時刻を設定することを特徴とする。
【００１７】
通常は折り返し伝送を行い、往復の時間を１／２し、これに予め設定された調整値を加えて、この値を伝送遅れとしてセットする。これにより、システム全体としてＧＰＳ等の絶対時刻で同期管理する必要は無く、ある試験装置の時刻を基準に全ての試験装置の時刻同期をとることができる。
【００１８】
また、本発明に係わる保護継電装置の試験方法は、前記保護試験システムにあって、  前記1台の試験端末装置から試験に必要な設定を、直接接続されている試験装置や、試験端末装置が接続されていない他の試験装置には試験装置間の伝送路を介して行い、準備ができたら、同じく前記試験端末装置から一斉に試験動作させる試験起動指令を与え、この一斉試験起動指令により全試験装置を同時に各保護継電装置に試験出力させ、その保護継電装置の動作結果を各試験装置に入力させ、各試験装置から直接、または前記試験端末装置が接続された試験装置に伝送路を介して伝送させ、その試験装置が他の試験装置の動作結果情報を前記試験端末装置に渡し、この試験端末装置が各種の試験結果処理を行うことを特徴とする
【００１９】
本発明では、前記手順で試験を行うことによって、離れた場所に設置された複数の保護継電装置を1台の試験端末装置で行うことができ、しかも、試験結果を直ちに整理、分析することができ、試験を正しく、迅速に実施できる。
【００２０】
この他の応用として、試験端末装置に事故時の各保護継電装置に入力される電気量の予めの計算機能や、設備管理システムとしてのサーバと試験端末装置を通信などで結合し、試験用のデータの管理や、結果の保存などの機能を持つことなどができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、時刻同期した複数の試験装置を伝送路で接続して、試験の設定や起動などの操作、監視、記録する試験端末装置1台に集約することができるので、少ない現場対応要員で、効率的な、信頼性の高い試験が迅速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態による試験装置の機能構成図である。
【００２３】
この図で、試験装置１は、本装置の動作や処理を司る処理手段１１と、その処理手段の動作の時刻同期をとるためのＧＰＳ時計手段１２と、前記処理手段への被試験対象の保護継電装置３への電気量を予め設定された値で出力し、同じく保護継電装置３からの動作信号を入力する保護継電装置インタフェース手段（ＲＩＦ）１３と、試験装置１や前記保護継電装置の試験条件の設定や操作および試験結果情報の処理を行うパソコンなどで構成される試験端末装置２とのインタフェースを行う試験端末インタフェース手段（ＴＩＦ）１４と、遠方に離れた複数の試験装置間の情報を、伝送路４を介して伝送する伝送手段１５と、前記保護継電装置が装備する整定値などの設定を行う保守用のポートに接続する保守用インタフェース手段（ＭＩＦ）１６とで構成されている。
【００２４】
図２は、対向する電気所１０ａ、１０ｂに接地された比較式保護継電装置（以下保護リレー）３ａ，３ｂと、上記の試験装置１ａ、１ｂと試験端末装置２とで構成された保護試験システムの例である。この図において、保護リレー３ａ、３ｂは、入力した電気量を互いに受け渡すために伝送路９で接続されている。各保護リレー３ａ、３ｂは、送電線の遮断器６ａ、６ｂの電気所側に挿入された計器用変成器７ａ，７ｂから電気量Ａａ、Ａｂを入力し、その電気量Ａａ、Ａｂから事故を検出すると、送電線遮断器６ａ、６ｂを開放制御Ｃａ、Ｃｂを出力する。試験時においては、この電気量入力Ａa，Ａｂと遮断器開放出力Ｃａ，Ｃｂを各試験装置１ａ、１ｂのＲＩＦ１３を介して接続する。また、一般的なデジタル式保護リレーの場合、保守用のポートを装備しているため、そのポートにＭＩＦ１６を介して接続する。各試験装置１ａ、１ｂ間は、伝送手段１５と伝送路４を介して接続する。そして、複数の試験装置１ａ、１ｂの中の一つの主試験装置１ａのＴＩＦ１４を介して試験端末装置２を接続する。この試験端末装置２は、一般的なパソコンであり、処理部、表示部、印刷部、保存部などで構成されている。
【００２５】
図３は、試験端末装置２の機能構成図の例である。ここで、試験端末装置２は、電力系統の系統構成データやＣＴ・ＰＴデータ等を保存するデータファイル２１、保護リレーの整定票データ２２、判定基準データ２４、試験結果を記録する試験記録データ２３、管理用サーバ２０や保護リレー３と通信を行う伝送インタフェース２６、種々のデータの設定やメンテナンスを行うデータメンテナンス部２８、試験装置１に対して試験データ（種々の試験用パラメータ）２５の設定や起動指令を出力する試験データ設定部２９、試験装置１に対して試験信号を出力する試験信号出力部３０、試験装置１とデータのやり取りを行う試験器インタフェース２７、試験装置１から試験結果を入力する試験結果入力部３１、試験結果の良否を判定する試験結果良否判定部３２を有している。
【００２６】
なお、管理用サーバ２０は、保護リレーなどの系統設備情報、各保護リレーの動作記録、試験用のパラメータを算出するアルゴリズム情報、試験結果などを保存管理している。試験端末装置２は、管理用サーバ２０から試験に必要な電力系統構成データや保護リレーの動作要素などのデータをダウンロードして、データファイル２１、２２に保存する。
【００２７】
次に、図４の試験手順で上記の構成を有する各装置の動作を説明する。試験を開始する前に、各試験装置１は、ＧＰＳ時計手段１２により時刻同期される（Ｓ１０１）。次に各保護リレー３ａ、３ｂの整定値などを確認または設定変更するため、各試験装置１ａ、１ｂは、ＭＩＦ手段１６を介して前記保護リレー３ａ，３ｂ内に設定されている整定値などを読み出し、試験端末装置２に主試験装置１ａからＴＩＦ手段経由で、直接または伝送路および主試験装置１ａを介して伝送させ、試験端末装置２の表示器プリンタの印字でチェックする（Ｓ１０２）。もしも、整定値などの変更が必要な場合(Ｓ１０３)、逆に試験端末装置２から各試験装置１ａ、１ｂを介して保護リレー３ａ、３ｂの整定値などを変更する(Ｓ１０４)。次に  各保護リレー３ａ，３ｂの通常時の入力電気量と事故時の電気量を模擬する試験データを試験端末装置２の操作により各試験装置１ａ，１ｂの処理手段１１に設定する（Ｓ１０５）。なお、試験端末装置２は、試験装置１が試験データを転送する先の試験装置のアドレス情報（装置ＩＤ）を付して各試験装置のデータを送り、各試験装置は、自分のアドレスが付された試験データを取り込むと共に伝送路を介して繋がる他の試験装置へ順次、転送先のアドレス情報と試験データをセットで送るようにする。なお、各試験装置１ａ、１ｂへの伝送経路は前記したものと同じのため、今後省略する。
【００２８】
この操作が終了後、試験を開始する。まず、通常時の電気量を試験装置１ａ、１ｂから同時に出力させる操作試験端末２から行い、保護リレー３ａ、３ｂが動作しないことを確認する（Ｓ１０６）。このときの指令信号には、同時に出力させるための伝送で指令を受信する離れた試験装置１ｂへの指令遅れを考慮した動作開始時刻情報が入っており、その指定された時刻になると両試験装置１ａ、１ｂが同時に同じ動作を行う。次に、事故時の電気量を出力する操作を行い、平常時と同様な動作開始時刻の付いた指令が両試験装置１ａ、１ｂに送信され、その動作開始時刻になると両装置が同時の事故時の電気量を出力する（Ｓ１０８）。この出力の結果、前記両保護リレーは、正常であれば事故と判定して、遮断器開放の出力を行う。この動作結果を各試験装置１ａ、１ｂが受けたら、その動作時刻を記憶し（Ｓ１０９）、遮断器の動作遅れ時間を考慮後、事故電流の出力を停止する。各試験装置１ａ、１ｂは、前記記憶した遮断器動作時刻を試験端末２からの要求または自発的に試験端末装置２に試験結果情報として伝送する（Ｓ１１０）。以降の試験端末装置２の処理は、動作の良否や、表示器にタイムチャートで動作の時間的な表示や、結果を記憶させる一般的な試験端末の処理を行う（Ｓ１１１）。
【００２９】
この試験のための情報や試験結果情報を上位に設置の管理用サーバ２０に受け渡して保存管理する。
【００３０】
以上、本実施形態によれば、各試験装置を伝送路で結び、試験端末を１式として、総合的な保護試験システムとすることにより、少ない現場要員で試験を効率よく、誤りなく、容易に出来るので、試験の効率化と信頼性が向上することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、電力系統における保護継電装置の試験に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施の形態による試験装置の機能構成図である。
【図２】図１の試験装置使用の保護試験システムの構成図である。
【図３】本発明で使用の試験端末の機能構成図の例である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による試験方法の手順を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１、１ａ、１ｂ  試験装置
２  試験端末
３，３ａ、３ｂ  保護継電装置
４、６  伝送路
５  送電線
１０ａ、１０ｂ  電気所
１１  処理手段
１２  ＧＰＳ時計手段
１３  保護継電装置インタフェース手段
１４  試験端末インタフェース手段
１５  伝送手段
１６  保護継電装置保守インタフェース手段
２０  管理用サーバ（設備サーバ装置）
２１  電力系統データ等
２２  保護リレー整定票データ
２３  試験記録データ
２４  判定基準データ
２５  試験データ
２６  伝送インタフェース
２７  試験器インタフェース
２８  データメンテナンス部
２９  試験データ設定部    
３０  試験信号出力部
３１  試験結果入力部
３２  試験結果良否判定部
【図１】
2008070177.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008070177.tif 000006