(57)【要約】【課題】保護継電装置の無保護時間を短縮し、簡易な動作確認を可能にする。【解決手段】ＤＯ回路にトリップ信号をセットし（Ｓ３）、このトリップ信号に対するアンサー信号をＤＩ回路で取り込むことで（Ｓ４，Ｓ１０）、ＤＯ回路とＤＩ回路およびトリップ回路のｏｎ、ｏｆｆ動作点検を行い（Ｓ５，Ｓ１１）、これら動作点検は、トリップ回路の補助リレーの動作後でしゃ断器が動作する前に終了して補助リレーを復帰させる。動作点検は、ＤＯ回路の出力信号をそのままＤＩ回路へのアンサー信号として取り込み、補助リレーの動作前に点検動作確認を終了することも含む。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＰＵで構成され、ＤＯ回路から出力するトリップ信号を補助リレーの駆動信号とし、このトリップ信号に対するトリップ回路側からのアンサー信号をＤＩ回路に取り込むことでＤＯ回路とＤＩ回路およびトリップ回路の動作を確認し、この動作確認は主検出リレーと事故検出リレーで時間差をもって行うディジタル保護継電装置の動作点検方式であって、
前記動作確認は、前記補助リレーの動作後でしゃ断器が動作する前に点検動作確認を終了して補助リレーを復帰させる手段を備えたことを特徴とするディジタル保護継電装置の動作点検方式。
【請求項２】
ＣＰＵで構成され、ＤＯ回路から出力するトリップ信号を補助リレーの駆動信号とし、このトリップ信号に対するトリップ回路側からのアンサー信号をＤＩ回路に取り込むことでＤＯ回路とＤＩ回路およびトリップ回路の動作を確認し、この動作確認は主検出リレーと事故検出リレーで時間差をもって行うディジタル保護継電装置の動作点検方式であって、
前記動作確認は、前記ＤＯ回路の出力信号をそのまま前記ＤＩ回路へのアンサー信号として取り込み、前記補助リレーの動作前に点検動作確認を終了する手段を備えたことを特徴とするディジタル保護継電装置の動作点検方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル保護継電装置に係り、特にディジタル入出力回路（ＤＩＯ）と補助リレーを利用したトリップ回路の動作点検方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３の（ａ）にはディジタル保護継電装置のブロック構成を示し、（ｂ）にはその自動監視範囲を示す（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
このディジタル保護継電装置は、主検出（Ｍ）リレーユニット１と事故検出（ＦＳ）リレーユニット２で構成し、これらの構成はリレーユニット１に代表して示すように、保護対象系統の電圧Ｖや電流Ｉをフィルタで高調波成分を除去し、これらをサンプル・ホールド回路でそれぞれサンプリング後にホールドし、これらをマルチプレクサで時分割で取り込み、Ａ／Ｄ変換器でディジタル値に順次変換し、システム・バスを介してＣＰＵへ取り込む。
【０００４】
ＣＰＵは、システム・バス上にＡ／Ｄ変換器とメモリと整定値メモリとＤＩ回路とＤＯ回路を接続し、サンプリング入力したＶ，Ｉデータを基に保護演算し、保護動作が必要なときにＤＯ回路からトリップ信号を発生する。
【０００５】
トリップ回路３は、主検出リレーユニット１と事故検出リレーユニット２の両トリップ信号（Ｍ，ＦＳ）の同時出力を条件にしてトリップ指令を発生し、さらにトリップロック（１１Ｔ）がなされていないことを条件にしてトリップ指令を発生する。
【０００６】
図３の（ｂ）に示す自動監視は、常時監視にはアナログ入力データ監視と、Ａ／Ｄ変換器の精度監視と整定値監視とＣＰＵ監視とメモリ監視およびＤＩＯ監視を行い、点検監視にはアナログ入力回路点検とＤＩＯ・トリップ回路点検を行う。
【０００７】
ここで、ディジタル保護継電装置における自動点検の一部であるＤＩＯ・トリップ回路の点検において、現状は、
（１）ＤＯ回路からのディジタル出力によりトリップ回路３の補助リレーを駆動し、
（２）補助リレーの接点アンサーをＤＩ回路から取り込み、
（３）接点アンサーのＯＮ／ＯＦＦを判定することにより、ディジタル入出力回路および補助リレーの動作が正常か否かをチェック点検する。
【０００８】
図４に点検タイムチャートを示し、監視のスパン（クロック）は，ＣＰＵの処理能力により決定するが、アナログ入力回路点検のため、通常、アナログデータのサンプリング時間と同期している。
【０００９】
同図において、点検起動指令の発生により、トリップロック開始指令からトリップロック終了指令までトリップロックを行い、このロック期間のうち、前半には主検出リレーの点検としてアナログ入力回路点検とＤＩＯ・トリップ回路点検を行い、トリップリレーＤＩアンサーとしてトリップリレーの動作と復帰を確認する。ロック期間の後半には事故検出リレーの点検を行う。
【００１０】
【非特許文献１】
電気協同研究、第５０巻、第１号、電気協同研究会発行
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前記のように、ディジタル保護継電装置における自動点検の一部であるＤＩＯ・トリップ回路の点検方式では、以下の問題があった。
【００１２】
（１）トリップ回路の点検期間は、系統事故に対するトリップをロックしており、保護継電装置としては無保護状態になる。しかも、保護方式として、主検出リレー（Ｍ）と事故検出リレー（ＦＳ）の二系列をもち、ＡＮＤ回路でトリップ回路を構成しており、点検も主検出と事故検出は時間差をもって実施している。このため、点検時間も長くなり、補助リレーの動作／復帰時間を考慮すると、補助リレーの特性にもよるが１００ｍｓ〜数１００ｍｓのロック時間が必要であり、系統事故に対する無保護状態が長くなってしまう。
【００１３】
（２）補助リレーを強制的に動作させるため、実トリップをさせないように、ハード的にロックさせる回路が必要になる。
【００１４】
（３）上記の（２）項で設置したトリップロックリレーが不具合の場合は点検ができない。
【００１５】
（４）アンサーを貰う接点信号は、トリップ回路に使う補助リレー接点とは違う場合があり、この場合、トリップ回路は正常でも異常だと判断してしまう恐れがある。また、その逆もある。
【００１６】
本発明の目的は、上記の課題を解決したディジタル保護継電装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、主検出リレーと事故検出リレーは時間差をもって動作確認することを前提として、補助リレーの動作後でしゃ断器が動作する前に点検動作確認を終了して補助リレーを復帰させる方式、または補助リレーの動作前に点検動作確認を終了する方式とするもので、以下の構成を特徴とする。
【００１８】
（１）ＣＰＵで構成され、ＤＯ回路から出力するトリップ信号を補助リレーの駆動信号とし、このトリップ信号に対するトリップ回路側からのアンサー信号をＤＩ回路に取り込むことでＤＯ回路とＤＩ回路およびトリップ回路の動作を確認し、この動作確認は主検出リレーと事故検出リレーで時間差をもって行うディジタル保護継電装置の動作点検方式であって、
前記動作確認は、前記補助リレーの動作後でしゃ断器が動作する前に点検動作確認を終了して補助リレーを復帰させる手段を備えたことを特徴とする。
【００１９】
（２）ＣＰＵで構成され、ＤＯ回路から出力するトリップ信号を補助リレーの駆動信号とし、このトリップ信号に対するトリップ回路側からのアンサー信号をＤＩ回路に取り込むことでＤＯ回路とＤＩ回路およびトリップ回路の動作を確認し、この動作確認は主検出リレーと事故検出リレーで時間差をもって行うディジタル保護継電装置の動作点検方式であって、
前記動作確認は、前記ＤＯ回路の出力信号をそのまま前記ＤＩ回路へのアンサー信号として取り込み、前記補助リレーの動作前に点検動作確認を終了する手段を備えたことを特徴とする。
【００２０】
なお、補助リレーが高速化したものでは、ＤＩ回路とＤＯ回路の点検のための監視のスパン（クロック）は、補助リレーが動作する前にＤＩ回路のアンサを確認するため、１０μｓｅｃ〜数１００μｓｅｃにしたタスクを別途起動するのが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態を示し、ＣＰＵのソフトウェア構成とし、主検出リレーまたは事故検出リレーにおけるＤＩＯ・トリップ回路の点検フローチャートである。なお、本実施形態のブロック構成は図３の（ａ）と同じである。
【００２２】
ＤＩＯ・トリップ回路の点検フェーズで（Ｓ１）、ＤＩＯ・トリップ回路のｏｎ点検の場合（Ｓ２）、ＤＯ回路出力にｏｎ動作信号をセットし（Ｓ３）、ＤＩ回路にアンサーｏｎ信号入力があったか否かをチェックする（Ｓ４）。このチェックでアンサーｏｎ信号が入力されれば、ｏｎ点検フラグをｏｋにセット（ＯＮ動作確認）を行い（Ｓ５）、次ぎフェーズになるｏｆｆ点検フラグセットとＤＯ回路出力をリセットさせる（Ｓ６）。
【００２３】
また、アンサーｏｎ信号が入力されていなければ、動作確認タイマの時限チェックを行い（Ｓ７）、このタイマの時限に達するまで処理（Ｓ１）〜（Ｓ４）を繰り返す。そして、タイマの時限オーバまでアンサーｏｎ信号が入力されないときにはｏｎ点検の動作不良（ｎｇ）処理を行い（Ｓ８）、ｏｆｆ点検に入る（Ｓ６）。
【００２４】
次に、ＤＯ回路の出力リセットによるｏｆｆ点検に入ると（Ｓ９）、ＤＩ回路にアンサーｏｆｆ信号入力があったか否かをチェックする（Ｓ１０）。このチェックでアンサーｏｆｆ信号が入力されれば、ｏｆｆ点検フラグをｏｋにセット（ＯＦＦ動作確認）を行い（Ｓ１１）、点検次フェーズのフラグをセットして点検処理を終了する。
【００２５】
また、アンサーｏｆｆ信号が入力されていなければ、動作確認タイマの時限チェックを行い（Ｓ１３）、このタイマの時限に達するまで処理（Ｓ９）〜（Ｓ１０）を繰り返す。そして、タイマの時限オーバまでアンサーｏｆｆ信号が入力されないときにはｏｆｆ点検の動作不良（ｎｇ）処理を行い（Ｓ１４）、点検次フェーズに入る（Ｓ１２）。
【００２６】
本実施形態では、図１の処理フローチャートにおける各処理には、補助リレーを動作させるが、しゃ断器が動作する前にＯＮ動作確認およびＯＦＦ動作確認を終了し、補助リレーを復帰させる。この確認動作を実現することにより、前記の課題を解決できる理由を以下に説明する。
【００２７】
最近は、ハードウェア技術の向上により、ＣＰＵの処理能力が向上したため、処理スパンを高速化することができるようなった。補助リレーの動作時間は約１ｍｓから数１０ｍｓであるので、従来のスパンではリレーが動作してしまうので、処理スパンを数１００ｎｓから数１０μｓにし、点検を高速に終了すれば、補助リレーは動作しても、しゃ断器がトリップすることはない。
【００２８】
すなわち、本実施形態では、補助リレーを動作させても、実際のしゃ断器が駆動されるには、ある程度の電流容量およびトリップまでには時間が必要になる。主検出と事故検出は時間差をもって実施することを前提として、補助リレーを動作させてもしゃ断器が動作する前に動作確認を終了し、補助リレーを復帰させる。
【００２９】
なお、上記のように、一般には補助リレーの動作時間は約１ｍｓから数１０ｍｓであれば、処理スパンを数１００ｎｓから数１０μｓとすることで済むが、一部の機種には高速化した補助リレーがあり、この場合には前記のスパンでは点検時に補助リレーが動作してしまい、トリップしてしまう可能性がある。この場合には、点検時のみ１０μｓｅｃ〜数１００μｓｅｃのタスクを別途起動してアンサを確認することができる。
【００３０】
以上のように、本実施形態では、ＯＮ動作確認とＯＦＦ動作確認を補助リレーの動作時点からしゃ断器が実際に動作する前までに行う。この期間内に図１の各処理を全て終了するもので、処理Ｓ７，Ｓ１３でのタイマの時限も該期間内に設定される。
【００３１】
なお、補助リレーを実動作させるため、バックアップとして、トリップロック回路が必要であるが、トリップロックを短期間にできるし、基本的には不要になる。
【００３２】
（実施形態２）
前記の実施形態１では、補助リレーを動作させ、しゃ断器が動作する前に動作確認を終了する。これに対して、本実施形態では、補助リレーが動作する前に動作確認を終了する。
【００３３】
図３におけるＤＯ回路は、具体的には、図２に示すように、主検出リレーおよび事故検出リレー共に、フォトカプラを使用してトリップ信号を出力し、このトリップ信号によって、または信号増幅して補助リレーが駆動される。
【００３４】
ここで、本実施形態では、ＤＩ回路のアンサー入力として、リレー接点アンサーとせずに、フォトカプラの出力信号ＤＩＦＳ，ＤＩＭをそのままアンサー入力としてフィードバックする。これにより、ＤＯ回路からのトリップ信号出力で補助リレーが動作する前にアンサーｏｎ、ｏｆｆを確認し、点検を終了する。
【００３５】
本実施形態では、実施形態１に比べて、補助リレーの実動作を確認できないが、ＤＯ回路とＤＩ回路および補助リレーの駆動信号の入出力までを確認できる。そして、補助リレー自体を動作させないため、トリップロック回路は要らなくなる。
【００３６】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、主検出リレーと事故検出リレーは時間差をもって動作確認することを前提として、補助リレーの動作後でしゃ断器が動作する前に点検動作確認を終了して補助リレーを復帰させる方式、または補助リレーの動作前に点検動作確認を終了する方式とするため、以下の効果がある。
【００３７】
（１）ＤＩＯ・トリップ回路の点検時間が大幅に短縮されるため、系統事故に対するトリップロックで保護継電装置が無保護状態になる時間がほとんど発生しない。
【００３８】
（２）補助リレーの動作後または動作前で、トリップ回路の動作前に点検を終了するため、実トリップをさせないためのハードウェアのロック回路が不要もしくは簡素化できる。
【００３９】
（３）トリップロックリレーが不具合の場合にも点検ができる。
【００４０】
（４）アンサーを貰う接点信号がトリップ回路に使う補助リレー接点とは違う場合にも、トリップ回路の動作確認ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１、２における点検処理フローチャート。
【図２】本発明の実施形態２におけるトリップ回路の例。
【図３】ディジタル保護継電装置と自動監視範囲を示す図。
【図４】ディジタル保護継電装置の点検タイムチャート。
【符号の説明】
１…主検出リレーユニット
２…事故検出リレーユニット
３…トリップ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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