(57)【要約】【課題】本発明の目的は複数の保護リレーの動作時間測定を簡便かつ正確に行なうことができる保護継電装置の動作試験装置を提供することにある。【解決手段】保護継電装置Ｐに模擬信号を入力してから複数の保護リレーがそれぞれ動作するまでの動作時間を測定する動作時間測定手段６２を設ける。動作時間測定手段６２で測定した複数の保護リレーの動作時間を表示部２に複数の保護リレー毎の動作状態特性に表示する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の保護リレーから構成され、前記複数の保護リレーの動作整定値より大きい模擬信号を入力される保護継電装置であって、前記模擬信号と前記複数の保護リレーの動作状態を一定周期でサンプリングして前記模擬信号と前記複数の保護リレーの動作状態特性を表示装置に表示する保護継電装置の動作試験装置において、前記保護継電装置に前記模擬信号を入力してから前記複数の保護リレーがそれぞれ動作するまでの動作時間を測定する動作時間測定手段を設け、前記動作時間測定手段で測定した前記複数の保護リレーの動作時間を前記複数の保護リレー毎の動作状態特性に表示するようにしたことを特徴とする保護継電装置の動作試験装置。
【請求項２】
請求項１において、前記動作時間測定手段は、前記複数の保護リレーの動作時間を前記保護継電装置に前記模擬信号を入力してからのサンプリング回数によって測定することを特徴とする保護継電装置の動作試験装置。
【請求項３】
請求項１において、前記動作時間測定手段は、前記模擬信号と前記複数の保護リレーの動作状態を予め定めた設定回数だけサンプリングして認識するようにしたことを特徴とする保護継電装置の動作試験装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の保護リレーから構成される保護継電装置に複数の保護リレーの動作整定値より大きい模擬信号を入力して動作試験を行う保護継電装置の動作試験装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力系統における地絡、短絡の系統故障は、送電線、変圧器などの機器損傷や停電などを引き起こすことになる。これを防ぐため、各種の保護継電器装置が変電所・発電所に設置されている。保護継電装置は模擬送電線設備を用いて動作試験が行われる。模擬送電線設備としては実物の送電線設備を模擬し、開閉器を実際に開閉したりするものが用いられている。
【０００３】
保護継電装置の特性試験は多岐にわたっているが、特に重要なのは種々の電力系統の故障モードに対応した保護継電装置内の保護リレー（補助リレーを含む）応動時間（動作時間）である。保護リレーの動作時間は電力会社共通の規格「保護継電装置電力用規格Ｂ４０１／Ｂ４０２」で厳しく管理されている。
【０００４】
このため、各試験において模擬信号などの入力条件の変化に対応する保護リレーの動作時間を正確に測定することが求められる。
【０００５】
従来、保護継電装置の動作時間測定は模擬送電線設備から入力される模擬信号波形と複数の保護リレーの動作状態特性（ＯＮ、ＯＦＦ特性）をＣＲＴなどの表示装置に表示し、時間関係を知りたいところにカーソルを合わせ読み取ったり、あるいは表示画面をプリントアウトして定規で計るようにしている。
【０００６】
なお、模擬信号は複数の保護リレーの動作整定値以上の大きさである。また、模擬信号波形は電力会社の承認を得るために必ず必要としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術は、複数の保護リレーの動作時間を知りたい画面位置に手動操作でカーソルを合わせたり、あるいはプリントアウト後該当個所を定規で計るようにしているので手順が煩雑になり、また、すべて目視によるため測定であり正確に測定できないという問題点を有している。
【０００８】
本発明は上記点に対処して成されたもので、その目的とするところは複数の保護リレーの動作時間測定を簡便かつ正確に行うことができる保護継電装置の動作試験装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴とするところは、保護継電装置に模擬信号を入力してから複数の保護リレーがそれぞれ動作するまでの動作時間を測定する動作時間測定手段を設け、動作時間測定手段で測定した複数の保護リレーの動作時間を複数の保護リレー毎の動作状態特性に表示するようにしたことにある。
【００１０】
本発明の望ましい動作時間測定手段は、複数の保護リレーの動作時間を保護継電装置に複数の保護リレーの動作整定値より大きい模擬信号を入力してからのサンプリング回数によって測定することである。
【００１１】
本発明は模擬信号を入力してから複数の保護リレーがそれぞれ動作するまでの動作時間を測定する動作時間測定手段で測定した複数の保護リレーの動作時間を複数の保護リレー毎の動作状態特性に表示するようにしているので、複数の保護リレーの動作時間測定を簡便かつ正確に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例を示す。
図１において、波形測定装置１は測定した信号（模擬信号と保護リレーの動作状態特性）を表示する表示部（表示装置）２と、表示部２の表示制御を行う表示制御部３を備えている。
【００１３】
信号取得部４は４個のチャンネルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを有し、保護継電装置Ｐから被測定信号（模擬信号と保護リレーの動作状態特性）を入力する。信号取得部４は信号取得制御部５により制御される。データ処理部６は、入力データを解析、編集し波形を測定する波形測定部６１と動作時間を測定する動作時間測定部６２により構成されている。
【００１４】
操作部７は種々の測定条件を設定入力する。操作部７に入力された測定条件は操作制御部８によって制御される。データ保存部９は波形測定部６１で測定編集された結果のデータを保存する。
【００１５】
波形測定装置１は表示部（表示装置）２、表示制御部３、信号取得部４、信号取得制御部５、データ処理部６、操作部７、操作制御部８およびデータ保存部９から構成されている。
【００１６】
波形測定部６１は、測定条件取込部６１１、波形データ取込部６１２、データ編集部６１３および画面データ編集部６１４から構成されている。また、動作時間測定部６２は、操作部７より入力された動作時間に関する測定条件を検出する動作時間条件検出部６２１と、動作時間条件検出部６２１からの情報によって動作時間を演算する動作時間演算部６２２から成る。
【００１７】
図１は保護継電装置Ｐにおける測定対象のチャンネル数が４つの波形測定（模擬信号と動作状態信号）の例を示している。また、動作時間の測定における基準チャンネルはチャンネルＡであり、複数の保護リレーの動作整定値より大きい模擬信号が入力される。測定チャンネルのチャンネルＢ、Ｃ、Ｄには保護リレー（補助リレー）の動作状態信号が入力される。
【００１８】
この構成において、キーボードなどの操作部７から試験項目毎の測定内容、測定Ｎｏ等のデータ管理上必要な情報を入力する。次に、各チャンネル共通の測定時間に関するサンプリング時間、測定時間長およびトリガーチャンネルを設定する。更に、チャンネルＡからチャンネルＤまで、夫々固有のスケール値を設定する。
【００１９】
操作制御部８は、どの設定要素が選択されたかを判断すると同時に、その設定要素の“１”、“０”、“有”、“無”等の状態および数値を解読し、データ処理部６の波形測定部６１の測定条件取込部６１１に与える。
【００２０】
一方、信号取得部４は、測定対象の保護継電装置Ｐから被測定信号を入力する。信号取得制御部５では、チャンネルＡからチャンネルＤに入力された信号を切り替えてディジタル信号に変換し、波形測定部６１の波形データ取込部６１２に与える。
【００２１】
波形測定部６１のデータ編集部６１３は、測定条件取込部６１１からの測定条件と波形データ取込部６１２からの波形データより、１サンプル分のデータを作成し画面データ編集部６１４に与える。
【００２２】
画面データ編集部６１４は、１画面分の画面データが揃ったら表示制御部３に画面データを送る。表示制御部３は画面データ編集部６１４から与えられた画面データに基づき表示するチャンネル位置、タイミングを判断しＣＲＴ等の表示部２に測定波形を表示する。また、画面データ編集部６１４は、データ保存部９に画面データを送信し保存する。以上が、波形測定の動作説明で、一般に知られていることである。
【００２３】
動作時間測定について図２を参照して説明する。
まず、測定条件取込部６１１はステップＳ１において動作時間測定の指定があるかを確認する。ステップＳ１で指定がないと処理を終了し、指定があるとステップＳ２に移行する。基準／測定チャンネル認識部６２１１はステップＳ２で測定条件取込部６１１からの情報により基準チャンネルをチャンネルＡと認識して、この情報を基準／測定チャンネル波形取込部６２２１に与える。また、同様にして基準チャンネルＡに対して、どの測定チャンネルの動作時間を測定するのかを読取り、チャンネルＢ、Ｃ、Ｄを測定チャンネルとして基準／測定チャンネル波形取込部６２２１にセットする。
【００２４】
基準／測定チャンネル動作認識部６２１２はステップＳ３で測定条件取込部６１１から基準チャンネルＡの模擬信号が予め定めたサンプリング回数（サンプル数）だけ同じ状態を継続した時に認識するかを設定する。基準チャンネルＡの認識サンプル数をｃ０とする。また、測定チャンネルＢ、Ｃ、Ｄについても同様にして測定チャンネルの認識サンプル数をｃ１とする。この２つの認識サンプル数ｃ０、ｃ１を基準／測定チャンネル動作判定部６２２２に与える。
【００２５】
基準／測定チャンネル動作判定部６２２２は、ステップＳ４で波形測定開始としてサンプルＮｏ（サンプリング回数番号）を「１」にセットする。基準／測定チャンネル波形取込部６２２１はステップＳ５においてデータ編集部６１３よりサンプルＮｏ．１のチャンネルＡの波形データ（模擬信号）と、チャンネルＢ、Ｃ、Ｄの波形データ（動作状態信号）を取込み基準／測定チャンネル動作判定部６２２２に与える。
【００２６】
基準／測定チャンネル動作判定部６２２２は、チャンネルＡが信号動作しているかを判定する。チャンネルＡの信号動作とは、保護リレーの動作整定値以上の模擬信号が入力されているということである。チャンネルＡの信号動作であれば、ステップＳ６において基準チャンネルＡの動作認識サンプル数ｃ０以上になったかを判断する。例えば、認識サンプル数ｃ０の設定値が１であればステップＳ７に進み、２であればステップＳ１１に移行する。ここで全サンプルをまだ見ていないので、ステップＳ１２でサンプルＮｏ．を２にインクリメントした後、次のサンプルＮｏ．２のステップＳ５でも基準チャンネルＡのデータが信号動作であればステップＳ７に進める。
【００２７】
すなわち、基準チャンネル動作認識サンプル数ｃ０回の信号動作が継続して始めて完全動作とする。このことで、たとえ信号に常時細かいノイズが重畳したり、スリット状のノイズが入っていても、これらを動作と誤認することが無くなる。この動作認識時間をノイズあるいはスリット幅より大きく設定することで、信号動作あるいは信号変化を正確に検出できる。基準チャンネル動作認識サンプル数ｃ０回、動作が継続して後のサンプルＮｏ．がｎ０であれば、ステップＳ７で、チャンネルＡが完全動作したサンプルＮｏ．として、ｎ０を動作時間演算処理部６２２３にセットする。
【００２８】
次に、チャンネルＢの処理に移るが、チャンネルＢのステップＳ８〜ステップＳ１０が、チャンネルＡにおけるステップＳ５〜ステップＳ７に対応し、その処理内容は全く同じであり、対象チャンネルがチャンネルＡからチャンネルＢに代わるだけである。チャンネルＣ、Ｄも同様である。
【００２９】
ただし、ステップＳ９における測定チャンネル動作認識サンプル数ｃ１は、前述の基準チャンネル動作認識サンプル数ｃ０とは独立して設定できるようにする。各信号に重畳されるノイズの様相は、各チャンネルに対して全く同じではないため、これを考慮することが必要である。したがって、各チャンネルの動作認識時間は、個別に任意に設定できるようにする。なお、この動作認識時間は、求めるべき２つの信号に比べて非常に小さいため、測定結果に対する誤差は無視できる。これにより、たとえ各チャンネルでノイズの様相が異なっていても、動作を正しく認識できる。
【００３０】
ステップＳ１０で、チャンネルＢの完全動作したサンプルＮｏ．であるｎ１を、動作時間演算処理部６２２３に与える。その後、基準／測定チャンネル動作判定部６２２２は、ステップＳ１１で全サンプルを見たかを判断し、もし全サンプルを見ていないのであれば、ステップＳ１２でデータ参照サンプルを１つインクリメントしてステップＳ５に戻る。
【００３１】
全サンプルの参照を終えかつｎ０、ｎ１がセットされていれば、ステップＳ１３で、動作時間演算処理部６２２３が（ｎ１−ｎ０）×ｔｓ（サンプリング時間間隔）を演算して動作時間測定の処理を終了する。
【００３２】
動作時間演算処理部６２２３は、チャンネルＢ、Ｃ、Ｄの動作時間測定結果を画面データ編集部６１４に送信する。画面データ編集部６１４は、動作時間測定値を所定の位置にこれを割り付ける。動作時間測定値はチャンネルＢ、Ｃ、Ｄの保護リレーの動作状態特性の位置に表示するようにする。動作時間測定値の数値は、先に述べた画面データ編集部６１４より表示制御部３に波形データが送られて表示部２に表示される。
【００３３】
表示部２には例えば図３に示すように動作時間が表示される。図３のチャンネルＡは短絡電流の模擬信号で、時刻ｔ１にサンプルを開始して時刻ｔｎ０に保護リレーの動作整定値になり、チャンネルＢの保護リレーが時刻ｔｎ１の１３ｍｓ後に動作している。また、チャンネルＣの保護リレーが２１ｍｓ後に動作し、３０ｍｓ後にトリップするためのチャンネルＤの補助リレーが動作している例を示している。
【００３４】
以上のようにして保護継電装置の動作時間（応動時間）を測定して表示するのであるが、模擬信号を入力してから複数の保護リレーがそれぞれ動作するまでの動作時間を測定する動作時間測定手段で測定した複数の保護リレーの動作時間を複数の保護リレー毎の動作状態特性に表示するようにしているので、複数の保護リレーの動作時間測定を簡便かつ正確に行うことができる。
【００３５】
また、上述の実施例は動作時間をサンプリング回数によって測定しているので、保護継電装置の被測定信号を測定するのに従来から備えているサンプリング信号を利用することによって簡単に計時できる。
さらに、模擬信号と複数の保護リレーの動作状態を予め定めた設定回数だけサンプリングして認識するようにしているのでノイズによる影響を防止できる。
なお、また、上述の実施例は動作時間をサンプリング回数によって測定しているが、他の計時手段を用いても良いことは勿論のことである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は模擬信号を入力してから複数の保護リレーがそれぞれ動作するまでの動作時間を測定する動作時間測定手段で測定した複数の保護リレーの動作時間を複数の保護リレー毎の動作状態特性に表示するようにしているので、複数の保護リレーの動作時間測定を簡便かつ正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の動作を説明するフロー図である。
【図３】動作時間測定結果の表示の一例図である。
【符号の説明】
１…波形測定装置、２…表示部、３…表示制御部、４…信号取得部、５…信号取得制御部、６…データ処理部、６１…波形測定部、６１１…測定条件取込部、６１２…波形データ取込部、６１３…データ編集部、６１４…画面データ編集部、６２…動作時間測定部、６２１…動作時間条件検出部、６２１１…基準／測定チャンネル認識部、６２１２…基準／測定チャンネル動作認識部、６２２…動作時間演算部、６２２１…基準／測定チャンネル波形取込部、６２２２…基準／測定チャンネル動作判定部、６２２３…動作時間演算処理部、７…操作部、８…操作制御部、９…データ保存部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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