(57)【要約】【課題】専用の点検回路を必要とせず、低コストでアナログ変換回路の回路利得が多少変化するような故障に対しても、確実に検出可能とすること。【解決手段】入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力される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、この演算処理回路の処理結果を受けて応動し外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、前記アナログ変換回路で入力交流信号に所定の直流バイアス信号を加算し、前記演算処理回路で直流信号を抽出し、この直流信号のレベルが所定の範囲内であるか否かを監視することを特徴とする。【選択図】  図１
2004266918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力される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、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、
前記アナログ変換回路で入力交流信号に所定の直流バイアス信号を加算し、前記演算処理回路で直流信号を抽出し、この直流信号のレベルが所定の範囲内であるか否かを監視することを特徴とするディジタル保護継電装置。
【請求項２】
前記演算処理回路は、前記Ａ／Ｄ変換回路より出力される１８０°×Ｎ（ただし、Ｎ；整数）の位相角分離れた一対のサンプリングデータ同士を加算することにより直流分を抽出することを特徴とする請求項１記載のディジタル保護継電装置。
【請求項３】
前記演算処理回路は、前記Ａ／Ｄ変換回路より出力される１８０°×Ｎ（ただし、Ｎ；整数）の位相角分離れた一対のサンプリングデータ同士の加算をサンプリング時刻の異なる複数対分行なうことで直流分を抽出することを特徴とする請求項２記載のディジタル保護継電装置。
【請求項４】
入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力される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、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、
前記演算処理回路は前記リレー出力回路に監視信号を出力するとともに、この監視信号に対応する当該リレー出力回路から折り返し信号を読み込み、監視信号と折り返し信号との一致検出を行なう機能を備え、リレー出力回路の診断を行うことを特徴とするディジタル保護継電装置。
【請求項５】
入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力される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、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、
前記演算処理回路およびこの演算処理回路の出力に基づき動作する前記リレー出力回路で構成した対を複数設けるとともに、各演算処理回路に監視用同期信号を与える共通の監視用同期信号発生回路を設け、前記各演算処理回路は前記リレー出力回路に監視信号を出力するとともに、この監視信号に対応する当該リレー出力回路から折り返し信号を読み込み、この監視信号と折り返し信号との一致検出を行なう機能を備えることにより、リレー出力回路の診断を行うことを特徴とするディジタル保護継電装置。
【請求項６】
入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力されるディジタル信号を入力とし所定の演算処理を行なう演算処理回路と、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、
前記演算処理回路を分割処理のために複数個設けるとともに、各演算処理回路の演算結果データを送受信するインターフェース回路を備え、各演算処理回路で求めた演算結果データを前記インターフェース回路を介して任意の演算処理回路に収集し、この収集結果に基づいて動作判定を行なうことを特徴とするディジタル保護継電装置。
【請求項７】
入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力されるディジタル信号を入力とし所定の演算処理を行なう演算処理回路と、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、
前記演算処理回路およびこの演算処理回路の出力に基づいて動作する前記リレー出力回路で構成した対を複数設けるとともに、各演算処理回路の演算結果データを相互に送受信するインターフェース回路を設け、各演算処理回路で行なった動作判定結果をそれぞれのリレー出力回路に出力し、各リレー出力回路の出力接点を組み合せて最終出力回路を構成したことを特徴とするディジタル保護継電装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統の事故を検出するディジタル保護継電装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディジタル保護継電装置は、例えば、特許文献１で開示されているようにアナログ変換回路の異常検出を行なう場合、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるサンプリングデータのレベルが所定範囲内であるか否かを監視するか、またはアナログ変換回路に点検用の基準アナログ信号を入力し、レベル演算後のデータ値が所定の範囲内であるか否かを監視し、また、出力回路の監視を行う場合には、出力回路から保護継電装置が不動作状態であるときの出力信号を演算処理回路に折り返すことで実施していた。
【０００３】
なお、従来のディジタル保護継電装置は、短時間に複雑な演算処理を実施する必要がある場合には、それ相応の演算処理能力の高い演算処理回路を必要といていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−１７８１９２号公報（第５−７頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術は、アナログ変換回路より出力される出力信号が電源電圧相当（出力オープン）または零相当（出力短絡）といったような「１」、「０」的な故障に対してのみ故障検出が可能であり、アナログ変換回路の回路利得が多少変化するような故障が発生した場合、故障検出することができなかった。
また、アナログ変換回路の点検を実施する場合には、専用の点検回路が必要であり、コストアップおよび、部品点数増加により故障率が増加する問題があった。
【０００６】
さらに、出力回路から保護継電装置が不動作状態であるときの出力信号をおり返して監視するため、保護継電装置の誤動作に対する出力回路の故障検出は可能であるが、誤不動作に対する出力回路の故障を検出することはできなかった。
【０００７】
さらに、短時間に複雑な演算処理を実施する必要がある場合など、演算処理内容に応じ、それ相応の処理能力の高い演算処理回路を必要とするため高価であった。
【０００８】
さらにまた、同一シリーズで種類の異なるディジタル保護継電装置に対して、演算処理内容に応じ、演算処理能力の異なる演算処理回路を使いわけるため共通化が困難であった。
【０００９】
本発明の第１の目的は、専用の点検回路を必要とせず、低コストでアナログ変換回路の回路利得が多少変化するような故障に対しても、確実に検出可能なディジタル保護継電装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、強制的に短時間のリレー動作信号を出力することで、リレー動作状態における出力回路の監視を実施することができ、リレー誤不動作に対する出力回路故障を検出可能なディジタル保護継電装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の第３の目的は、短時間に複雑な演算処理を実施する必要がある場合などの処理内容が高い演算処理を必要とする場合にも比較的安価な演算処理回路にてディジタル保護継電装置としての性能を満足することができ、同一シリーズで種類の異なるディジタル保護継電装置の演算処理回路を共通化する手段を有するディジタル保護継電装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係わるディジタル保護継電装置の発明は、入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力される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、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、前記アナログ変換回路で入力交流信号に所定の直流バイアス信号を加算し、前記演算処理回路で直流信号を抽出し、この直流信号のレベルが所定の範囲内であるか否かを監視することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に係わるディジタル保護継電装置の発明は、入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力される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、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、前記演算処理回路は前記リレー出力回路に監視信号を出力するとともに、この監視信号に対応する当該リレー出力回路から折り返し信号を読み込み、監視信号と折り返し信号との一致検出を行なう機能を備え、リレー出力回路の診断を行うことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５に係わるディジタル保護継電装置の発明は、入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力される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、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、前記演算処理回路およびこの演算処理回路の出力に基づき動作する前記リレー出力回路で構成した対を複数設けるとともに、各演算処理回路に監視用同期信号を与える共通の監視用同期信号発生回路を設け、前記各演算処理回路は前記リレー出力回路に監視信号を出力するとともに、この監視信号に対応する当該リレー出力回路から折り返し信号を読み込み、この監視信号と折り返し信号との一致検出を行なう機能を備えることにより、リレー出力回路の診断を行うことを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項６に係わるディジタル保護継電装置の発明は、入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力されるディジタル信号を入力とし所定の演算処理を行なう演算処理回路と、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、前記演算処理回路を分割処理のために複数個設けるとともに、各演算処理回路の演算結果データを送受信するインターフェース回路を備え、各演算処理回路で求めた演算結果データを前記インターフェース回路を介して任意の演算処理回路に収集し、この収集結果に基づいて動作判定を行なうことを特徴とする。
【００１６】
さらにまた、請求項７に係わるディジタル保護継電装置の発明は、入力変成器から入力した交流信号を所定レベルに変換するアナログ変換回路と、このアナログ変換回路から出力されるアナログ信号を所定の間隔でサンプリングしディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路から出力されるディジタル信号を入力とし所定の演算処理を行なう演算処理回路と、この演算処理回路の処理結果を受けて接点出力を外部に出力するリレー出力回路とを備えたディジタル保護継電装置において、前記演算処理回路およびこの演算処理回路の出力に基づいて動作する前記リレー出力回路で構成した対を複数設けるとともに、各演算処理回路の演算結果データを相互に送受信するインターフェース回路を設け、各演算処理回路で行なった動作判定結果をそれぞれのリレー出力回路に出力し、各リレー出力回路の出力接点を組み合せて最終出力回路を構成したことを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図を通じて共通部分には同一符号をつけて重複した説明は省略する。
【００１８】
（第１の実施の形態）
図１は本発明によるディジタル保護継電装置の第１の実施の形態を示す構成図である。
図１において、入力変成器１は図示しない電力系統に接続される１次側と２次側とを絶縁して入力電気量である電流、電圧に比例した交流信号を出力する。この入力変成器１から出力された交流信号はアナログ変換回路２に入力され、ここで後述する電源回路８から供給される直流バイアス信号と加算されたのち、所定のアナログ信号に変換されて出力される。
【００１９】
そしてこのアナログ信号はＡ／Ｄ変換回路３に入力されて所定の時間間隔でサンプリングされ、ディジタル信号に変換される。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リレー演算処理プログラムにより演算処理され、その演算処理結果をリレー出力回路５に出力する。リレー出力回路５は、演算処理回路４のリレー演算処理結果を受けて応動し出力接点６の開閉状態により外部の最終出力回路７に出力される。
【００２０】
電源回路８は、電源から入力を受けてディジタル保護継電装置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と共に、所定レベルの直流バイアス電圧を前述のアナログ変換回路２に供給する。
【００２１】
設定スイッチ９は、継電器としての動作レベルなどを外部より設定可能とするスイッチであり、複数のスイッチ状態を読み込む場合は、スイッチ選択信号を受けて、選択されたスイッチの状態信号を出力する。
【００２２】
ところで、前述の演算処理回路４は、電力系統から入力される交流電流、電圧に基づいて本来のリレー演算処理をするだけでなく、Ａ／Ｄ変換回路３から出力されるディジタル信号のデータ値より、継電器の動作判定の監視およびアナログ変換回路２の監視を実施する。
【００２３】
次に、監視方法について説明する。
先ず一つの監視方法は、アナログ変換回路２より出力されるアナログ信号より入力交流信号を抽出し、この交流信号のレベルを整定値と比較し、動作の判定を実施する。
【００２４】
２つ目の監視方法は、アナログ変換回路２より出力されるアナログ信号より直流信号を抽出し、この直流信号のレベルが所定の範囲から外れた場合にアナログ変換回路２の故障と判断する。故障と判断するレベル範囲は、アナログ変換回路２にて加算される直流バイアス信号をＡ／Ｄ変換回路３を介して出力されるディジタル変換データの理論値を基準とし、これに対し回路誤差等のマージンを考慮して設定される。この時、回路誤差等を小さくすることにより、アナログ変換回路２の故障検出精度を向上させることができる。
【００２５】
以下、２つ目の監視方法について詳しく説明する。Ａ／Ｄ変換回路３より出力されるディジタルデータを演算処理回路４に取り込み、この取り込んだディジタルデータのうち互いに１８０°×Ｎ（ただし、Ｎ：整数）の位相角離れた２つのディジタルデータ同士を加算し、直流信号を演算し抽出する。この直流信号のレベルが所定の範囲外となった場合にアナログ変換回路２の故障と判断する。この故障と判断するレベル範囲は、アナログ変換回路２にて加算される直流バイアス信号をＡ／Ｄ変換回路３を介し出力されるディジタル変換データの理論値を基準とし、これに対し回路誤差等のマージンを考慮して設定される。
【００２６】
例えば、アナログ変換回路２より出力されるアナログ信号をＤ１、Ｄ２、Ｄ３・・・Ｄｎのように３０°間隔でサンプリングした場合、１８０°の位相角離れたデータＤｎ（最新のサンプリングデータ）とＤｎ−６（最新データに対し、位相差１８０°離れた旧サンプリングデータ）とをサンプリング周期毎に加算し、その加算結果データを１／２倍し、判定基準データと比較する。
【００２７】
判定基準データは、例えば直流バイアス信号をＡ／Ｄ変換回路３を介し出力されるディジタル変換データの理論値が１００Ｈ、回路誤差マージンを１０％とした場合、１００Ｈ±１０％となり、前述加算結果データの１／２倍したものが基準値の範囲外であればアナログ回路２の故障と判断する。ここで、Ｈは１６進数（ｈｅｘａｄｅｃｉｍａｌ  ｎｕｍｂｅｒ）を意味し、１００Ｈは１０進数の２５６に対応する。
【００２８】
なお、加算値の高調波に対する誤差の影響を考慮してデータ加算を２回実施するようにしてもよい。すなわち、Ａ／Ｄ変換回路３より出力されるサンプリングデータのうち、１８０°の位相差をもつ２つのサンプリングデータ同士の加算を複数回（ｍ回）実施することで、高調波に対する誤差を小さくすることが可能となる。
【００２９】
例えば、前述のようにアナログ変換回路２より出力されるアナログ信号を３０°でサンプリングした場合、１８０°の位相差をもつデータＤｎ（最新のサンプリングデータ）とＤｎ−６（最新データよりも位相差１８０°前にサンプリングされたデータ）、およびＤｎ−１（最新データＤｎよりも位相差３０°前にサンプリングされたデータ）とＤｎ−７（Ｄｎ−１データよりも位相差１８０°前にサンプリングされたデータ）とをサンプリング周期毎に順次加算し、その加算結果データを１／４倍して判定基準データと比較する。
【００３０】
判定基準データは、例えば直流バイアス信号をＡ／Ｄ変換回路３を介し出力されるディジタル変換データの理論値が１００Ｈ、回路誤差マージンを１０％とした場合、１００Ｈ±１０％となり、前述した加算結果データの１／４倍したものが判定基準範囲外であればアナログ回路２の故障と判断する。
【００３１】
以上述べたように、本実施の形態によれば、電力系統から入力される交流電流、電圧に基づいて本来のリレー演算処理をするだけでなく、Ａ／Ｄ変換回路３から出力されるディジタル信号のデータ値より、継電器の動作判定の監視およびアナログ変換回路２の監視を実施することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
図２は本発明によるディジタル保護継電装置の第２の実施の形態を示す構成図である。
図２において、入力電流および電圧が入力変成器１、アナログ変換回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て、所定のディジタル信号に変換され、後段の演算処理回路に取り込まれて、所定のリレー演算処理に用いられる点は前述した図１と同様であるが、演算処理回路以降の機能が異なる。
【００３３】
すなわち、この第２の実施の形態はディジタル保護継電装置の誤不動作に対するリレー出力回路の故障検出を可能とするもので、あらかじめ定めた周期毎に演算処理回路からリレー出力回路を強制的に動作状態にする監視信号を後述する極めて短かい時間だけ出力し、その時監視信号に対応するリレー出力回路からの折り返し信号を読み込み、この監視信号と折り返し信号との一致検出を行なうことにより、リレー出力回路が正常か故障かを判断するように構成したものである。
【００３４】
以下、図２において詳細に説明する。本実施の形態のディジタル保護継電装置は、前記Ａ／Ｄ変換回路３から出力されたディジタル信号を、複数の演算処理回路４ａ−１および４ａ−２にそれぞれ取り込まれるように構成されている。そして演算処理回路４ａ−１および４ａ−２の後段にはそれぞれ演算処理回路４ａ−１および４ａ−２の処理結果を受けて応動するリレー出力回路５ａ−１および５ａ−２を設けている。
【００３５】
これらリレー出力回路５ａ−１および５ａ−２は外部に出力接点６−１、６−２を出すと共に、リレー励磁出力状態信号を演算処理回路４ａ−１、４ａ−２へ折り返し出力する。
【００３６】
ところで、前記演算処理回路４ａ−１および４ａ−２は、あらかじめ定められた周期毎にそれぞれ前記リレー出力回路５ａ−１および５ａ−２に対して強制的にリレー動作信号（以下、リレー動作信号を監視信号と称する）を短時間だけ出力し、かつその時監視信号に基づいてリレー出力回路５ａ−１および５ａ−２から折り返し出力されるリレー励磁出力状態信号（以下、リレー励磁出力状態信号を折り返し信号と称する）を読み込み、監視信号と折り返し信号との一致検出を行なうように構成されている。
【００３７】
演算処理回路４ａ−１および４ａ−２は、一致検出により監視信号と折り返し信号とが一致している場合はリレー出力回路は正常、一致していない場合はリレー出力回路の異常（故障）と判断する。
【００３８】
なお、演算処理回路４ａ−１および４ａ−２から出力される監視信号の出力時間は、リレー出力回路５ａ−１および５ａ−２の動作時間すなわち演算処理回路４ａ−１および４ａ−２からの出力を受けてから出力接点６−１および６−２が動作に至るまでの励磁時間に比べて極めて短い時間に設定するものとする。例えば、一般的な補助リレーの場合、動作時間は５〜１０ｍｓであるので、監視信号の出力時間は１０μｓ程度とする。
【００３９】
このように、リレー出力回路５ａ−１および５ａ−２の動作時間と監視信号の出力時間とに十分な時間差を持るようにしたので、監視信号が出力されているとき、出力接点６−１および６−２が動作してディジタル保護継電装置を誤動作させるようなことはない。
【００４０】
なお、本実施の形態は、ディジタル保護継電装置の信頼度向上のために演算処理回路およびリレー出力回路を２重化しているが、この２重化自体は本質的なことではないので、必ずしも２重化する必要はない。
【００４１】
以上述べたように、本実施の形態は演算処理回路からリレー出力回路の動作時間に比べて極めて短い時間だけ強制的にリレーを動作させる監視信号を出力するとともに、リレー出力回路から折り返し信号を入力し、監視信号および折り返し信号の一致検出を行なうことで、リレー出力回路が正常か故障かの判定を行なうことができる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
図３は本発明によるディジタル保護継電装置の第３の実施の形態の構成図である。
本実施の形態は、第２の実施の形態の一部を変更したものであり、図３で示すように出力回路監視同期信号発生回路１０を新たに設け、この出力回路監視同期信号発生回路１０の出力端子ｔ１、ｔ２から所定周期で系統保護に支障をきたさない程度の極めて短い時間だけ「１」、「０」のロジック信号を交互に出力し、監視動作を行なわせるようにしたものである。
【００４３】
すなわち、演算処理回路４ｂ−１および４ｂ−２は図２の場合のように自律的に予定の周期毎に監視信号を出力するのではなく、出力回路監視同期信号発生回路１０から出力されたロジック信号「１」、「０」に基づいて、交互に短時間のみ監視信号を出力させ、この監視信号によりリレー出力回路５ａ−１および５ａ−２の監視を行なうように構成したものである。その他の構成は図２の実施の形態の場合と同じなので説明を省略する。
【００４４】
この第３の実施の形態は、前記出力回路監視同期信号回路１０の出力端子ｔ１から出力されるロジック信号が「１」の場合、演算処理回路４ｂ−１よりリレー出力回路５ａ−１に対し、強制的にリレーを動作させる監視信号を出力するとともに折り返し信号を読み込んで、監視信号および折り返し信号の一致検出を行ない、リレー出力回路５ａ−１の正常または故障の判定（すなわち診断）を行なう。
【００４５】
また、出力回路監視同期信号回路１０の出力端子ｔ２から出力されるロジック信号が「０」の場合、演算処理回路４ｂ−２からリレー出力回路５ａ−２に対し、強制的にリレーを動作させる監視信号を出力して、前述のように折り返し信号を読み込んで、監視信号および折り返し信号の一致検出を行ないリレー出力回路５ａ−２の正常または故障の判定を行なう。
【００４６】
なお、以上の説明では前記出力回路監視同期信号回路１０の出力端子ｔ１、ｔ２から監視用ロジック信号「１」と「０」を交互に出力するようにしたが、これらロジック信号に基づいて発生する監視信号はリレー出力回路の動作時間よりも極めて短い時間しか出力されないように設定してあるので、監視用ロジック信号「１」と「０」とが例え同時に出力されたとしても、リレー出力回路の接点６−１および６−２が閉じることはなく、監視信号が出力されているときにディジタル保護継電装置が誤動作するようなことはない。
【００４７】
以上述べたように、本実施の形態では、監視ロジック信号を出力するタイミングを共通の出力回路監視同期信号回路１０により行なっているので、第２の実施の形態に比べ、２個の演算処理回路間で同期をとるための回路等は必要としない利点を有する。
【００４８】
（第４の実施の形態）
図４は本発明によるディジタル保護継電装置の第４の実施形態を示す構成図である。
この第４の実施の形態の場合も、入力電流および電圧が、入力変成器１、アナログ変換回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て、所定のディジタル信号に変換され、２個の演算処理回路４ｃ−１および演算処理回路４ｃ−２にそれぞれ取り込まれて、所定の演算処理に使用される点までは前述の第３の実施の形態と同様であるが、異なるのは２個の演算処理回路４ｃ−１および４ｃ−２で分割処理するように構成した点である。
【００４９】
すなわち、図４において演算処理回路４ｃ−２の演算によって求められた演算結果データＤｂは、所定周期にてインターフェース回路１１を介して演算処理回路４ｃ−１に収集される。
【００５０】
演算処理回路４ｃ−１は、自回路で演算によって求めた演算結果データＤａと、インターフェース回路１１を介して収集した演算結果データＤｂとを使用して所定の演算処理を実施する。
【００５１】
例えば、電流、電圧それぞれ２要素の入力に対し、それぞれの要素について、電力演算を実施し、各要素毎の電力演算結果を加算することで３相電力を求める２電力計法演算を用いる電力継電器の場合、演算処理回路４ｃ−１にて１つの電力演算結果データＤａを算出し、演算処理回路４ｃ−２にてもう１つの電力演算結果データＤｂを算出し、この演算処理回路４ｃ−２で演算された電力演算結果データＤｂをインターフェース回路１１を介して演算処理回路４ｃ−１へ送信する。そして演算処理回路４ｃ−１自体で電力演算した電力演算結果データＤａと電力演算結果データＤｂとを加算することにより３相電力を算出し、この算出した３相電力データに対して動作判定を行ない、動作と判定した場合、リレー出力回路５に対し動作指令を出力する。
【００５２】
このように、本実施の形態によれば、複数の演算処理回路で分割処理するように構成したディジタル保護継電装置に対しても各リレー出力回路の監視を行なうことができる。
【００５３】
（第５の実施の形態）
図５は本発明によるディジタル保護継電装置の第５の実施の形態を示す構成図である。
この第５の実施の形態の場合も、入力電流および電圧が入力変成器１、アナログ変換回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て、所定のディジタル信号に変換され、２個の演算処理回路４ｄ−１および演算処理回路４ｄ−２にそれぞれ取り込まれて、所定の演算処理を実施する点までは前述の第４の実施の形態と同様であるが、それぞれの演算処理回路４ｄ−１および４ｄ−２で分割処理した結果をインターフェースを介して相互に送受信するようにした点で第４の実施の形態とは異なる。
【００５４】
すなわち、演算処理回路４ｄ−１および演算処理回路４ｄ−２は自回路でそれぞれ求めた演算結果データＤａおよびＤｂを、所定周期にてインターフェース回路１１を介して他の演算処理回路４ｄ−２、演算処理回路４ｄ−１へデータ送信する。演算処理回路４ｄ−１では、自回路の演算結果データＤａと所定周期にてインターフェースを介して得た演算結果データＤｂとを加算し、一方演算処理回路４ｄ−２では、自回路の演算結果データＤｂと所定周期にてインターフェースを介して得た演算結果データＤａとを加算する。
【００５５】
例えば、電流・電圧それぞれ２要素の入力に対し、それぞれの要素について、電力演算を実施し、各要素毎の電力演算結果を加算することで３相電力を求めるような２電力計法演算を用いる電力継電器の場合、演算処理回路４ｄ−１にて１つの電力演算Ｄａを行わせ、演算処理回路４ｄ−２にてもう１つの電力演算Ｄｂを行わせ、演算処理回路４ｄ−１にて演算された電力演算結果データＤａをインターフェース回路１１を介して演算処理回路４ｄ−２へ送信し、一方演算処理回路４ｄ−２で演算された電力演算結果データＤｂをインターフェース回路１１を介して演算処理回路４ｄ−１へ送信し、演算処理回路４ｄ−１にて電力演算した電力演算結果データＤａとインターフェース回路１１を介して受信した電力電算結果データＤｂとを加算することで３相電力を算出し、算出した３相電力データに対し動作判定を行ない、動作判定した場合、リレー出力回路５−１に対して出力する。リレー出力回路５−１は、演算処理回路４ｄ−１の演算処理結果を受けて外部に出力接点６−１を出す。
【００５６】
また、演算処理回路４ｄ−２にて電力演算した電力演算結果データＤｂとインターフェース回路１１を介して受信した電力演算結果データＤａを加算することで３相電力を算出し、この算出した３相電力データに対し動作判定を行ない、動作と判定した場合、リレー出力回路５−２に対して出力する。リレー出力回路５−２は、演算処理回路４ｄ−２の演算処理結果を受けて外部に出力接点６−２を出す。最終出力回路７は、出力接点６−１と出力接点６−２とを直列に接続してアンド条件とすることで誤動作に対して信頼度を向上させている。
【００５７】
（第６の実施の形態）
図６は本発明によるディジタル保護継電装置の第６の実施の形態を示す構成図である。
この第６の実施の形態の場合も、入力電流および電圧が入力変成器１、アナログ変換回路２、Ａ／Ｄ変換回路３を経て、所定のディジタル信号に変換され、２個の演算処理回路４ｄ−１および演算処理回路４ｄ−２にそれぞれ取り込まれて、所定の演算処理に使用される点までは前述の第５の実施の形態と同様であるが、リレー出力回路の出力接点６−１および６−２を最終出力回路７で並列接続するように構成した点で第５の実施の形態とは異なる。
【００５８】
この処理分割され各演算処理回路４ｄ−１、４ｄ−２にてそれぞれ演算された演算結果データＤａ、Ｄｂは、所定周期にてインターフェース回路１１を介し、それぞれ他の演算処理回路４ｄ−１、４ｄ−２へ送信される。そして各演算処理回路４ｄ−１、４ｄ−２で加算処理する。
【００５９】
リレー出力回路５−１は演算処理回路４ｄ−１の演算処理結果を受けて出力接点６−１を出し、またリレー出力回路５−２は算処理回路４ｄ−２の演算処理結果を受けて出力接点６−２を出す。そして、最終出力回路７で出力接点６−１と出力接点６−２とを並列に接続し、オア条件とすることで誤不動作に対して信頼度を向上させることができる。
【００６０】
【発明の効果】
以上述べたように、第１の発明によれば、アナログ変換回路で入力交流信号に所定の直流バイアス信号を加算するよう構成し、演算処理回路でこの直流バイアス信号を抽出し、抽出した直流信号のレベルが所定の範囲内であるかを監視することで、アナログ変換回路の回路利得が多少変化するような故障に対しても、確実に故障検出を可能としたディジタル保護継電装置を提供することができる。
【００６１】
また、第２の発明よれば、所定の周期にて強制的にリレー動作信号を短時間出力することで、リレー動作状態における出力回路の監視を実施することができ、リレー誤不動作に対する出力回路の故障を検出可能としたディジタル保護継電装置を提供することができる。
【００６２】
さらに、第３の発明によれば、複数の演算処理装置を分割処理させることにより，短時間に複雑な演算処理を実施する必要がある場合などの処理内容が高い演算処理を必要とする場合にも比較的安価な演算処理回路にてディジタル保護継電装置としての性能を満足することができ、同一シリーズで種類の異なるディジタル保護継電装置の演算処理回路の共通化を可能としたディジタル保護継電装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるディジタル保護継電装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明によるディジタル保護継電装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図３】本発明によるディジタル保護継電装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図４】本発明によるディジタル保護継電装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図５】本発明によるディジタル保護継電装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明によるディジタル保護継電装置の第６の実施の形態を示す構成図。
【符号の説明】
１…入力変成器、２…アナログ変換回路、３…Ａ／Ｄ変換回路、４、４ａ−１、４ａ−２、４ｂ−１、４ｂ−２、４ｃ−１、４ｃ−２、４ｄ−１、４ｄ−２…演算処理回路、５、５−１、５−２、５ａ−１、５ａ−２…リレー出力回路、６、６−１、６−２…出力接点、７…最終出力回路、８…電源回路、９…設定スイッチ、１０…インターフェース回路、１１…出力回路監視同期信号発生回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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