(57)【要約】【課題】整定作業時に入力データが正常な範囲から逸脱している場合、その旨メッセージを出力したり、あるいは整定値として書き込まれることを防止することにより信頼性の向上を図るようにしたディジタル保護リレー装置を提供する。【解決手段】ディジタル保護リレー装置において、保護対象の機器定数、前記計器用変成器のＶＴまたはＣＴ比、前記リレーの整定タップ値および整定範囲等の機器定格データを入力し、これら機器定格データを用いてリレーの整定範囲を演算により求める手段と、整定値として入力したデータが当該整定範囲から逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備える。【選択図】図１
2005124332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、
前記保護対象の機器定数、前記計器用変成器のＶＴまたはＣＴ比、前記リレーの整定タップ値および整定範囲等の機器定格データを入力し、これら機器定格データを用いてリレーの整定範囲を演算により求める手段と、整定値として入力したデータが当該整定範囲から逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴としたディジタル保護リレー装置。
【請求項２】
電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、
前記保護対象の機器定数、前記計器用変成器のＶＴまたはＣＴ比、前記リレーの整定タップ値および整定範囲等の機器定格データを入力し、整定範囲を除くこれら機器定格データを用いてリレーの整定値を演算により求める手段と、整定値として入力したデータが前記整定範囲から逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴としたディジタル保護リレー装置。
【請求項３】
電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、
前記保護対象の機器定数、前記計器用変成器のＶＴまたはＣＴ比、前記リレーの整定タップ値または整定範囲等の機器定格データを入力し、これら機器定格データに基づいて複数の保護リレーの整定値を計算してその相関関係を比較する手段と、その相関関係が予定の関係を逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴としたディジタル保護リレー装置。
【請求項４】
電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、
前記整定値を変更する場合、新整定値として入力したデータと現行整定値との変化幅が許容値を逸脱するか否かを判定する手段と、変化幅が許容値を逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴としたディジタル保護リレー装置。
【請求項５】
整定値として入力したデータが整定範囲を逸脱している場合、または複数のリレーの整定値データとして入力したデータの相関関係が予定の関係を逸脱している場合、あるいは新整定値として入力したデータと現行整定値との変化幅が許容値を逸脱している場合、メッセージを音で出力する音出力手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のディジタル保護リレー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディジタル保護リレー装置に係り、特に保護対象に応じて整定範囲のチェックを行えるようにしたディジタル保護リレー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力系統に設置された電力設備の保護に用いられる保護リレー装置として、アナログ保護リレーに比べて多くの優れた特徴を備えたディジタル保護リレー装置が主流になってきている。
【０００３】
図１１は、従来から一般的に採用されているディジタル保護リレー装置を示す構成図であり、破線枠で示す符号１−１の部分がディジタル保護リレー装置である。このディジタル保護リレー装置１−１は、電力系統に設置されている計器用変成器（電圧変成器；ＶＴ、電流変成器；ＣＴの総称部）６で変成された電圧、電流等の電気量を入力する入力変換部１−２と、リレー演算部１−３と、ヒューマンインターフェイス（以下、ＨＩと略記）１−４と、リレー整定値データ部１−５と、整定範囲データ部１−８と、シーケンス処理部１−６と、出力部１−７等の要素を備えている。なお、ＨＩ１−４は、ＨＩ入力・表示部１−４１およびヒューマンインターフェイスユニット制御部（以下、ＨＩＵ制御部と略記）１−４２から成る。
【０００４】
このように構成されたディジタル保護リレー装置１−１において、リレー演算部１−３は入力変換部１−２から入力したディジタルデータをリレー演算処理プログラムに従って演算して系統事故検出用電気量の算出（例えば、事故時の電圧、電流の大きさの算出、あるいは事故点までのインピーダンスの算出等）を行い、この算出した電気量を予め設定されている後述するリレー整定値と比較し、事故の検出あるいは検出した事故点が保護範囲の内部にあるか外部にあるかの判定等を行う。
【０００５】
シーケンス処理部１−６はリレー演算部１−３の判定結果を受けて予め定めてあるロジックシーケンス処理を行い、出力部１−７から図示しない保護リレー盤に遮断器トリップ信号１−７Ｔを出力するとか、あるいは系統監視盤に表示信号を出力するようにしている。
【０００６】
なお、前記ＨＩＵ制御部１−４２は、ＨＩ入力・表示部１−４１の整定画面より整定値を入力した際、整定範囲データ部１−８に予め記憶されているリレーの整定範囲（過大、過小）を参照し、入力した値が妥当であればその値をリレー整定値データ部１−５に保存する。そして前記リレー演算部１−３は前述したように整定値データ部１−５に保存されている整定値と系統事故検出用電気量とを比較し、事故の検出あるいはその検出した事故点の内外部判定等を行う。
【０００７】
なお、従来、電子計算機を応用した電力系統保護リレー整定計算システムがある。この発明は、運転員が整定基本式をＣＲＴ画面より入力し、これに従って保護リレーの整定値を算出ものである（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２８９４５６号公報（第３−４頁、図１−４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
以上述べた従来のディジタル保護リレー装置の場合、リレー整定範囲、相関関係については電力系統の保護対象の機器定数と計器用変成器のＶＴ比、ＣＴ比を考慮して運転員がデータテーブルを作成していたので、万一整定値が整定範囲を逸脱したとしても誤整定値の通知や書き込み防止等を行うことができず、ディジタル保護リレー装置としての信頼性を損なう惧れがあった。
【０００９】
本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、整定作業時に入力データが正常な範囲から逸脱している場合、その旨メッセージを出力したり、あるいは整定値として書き込まれることを防止することにより信頼性の向上を図るようにしたディジタル保護リレー装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を解決するために、請求項１に係る発明は、電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、前記保護対象の機器定数、前記計器用変成器のＶＴまたはＣＴ比、前記リレーの整定タップ値および整定範囲等の機器定格データを入力し、これら機器定格データを用いてリレーの整定範囲を演算により求める手段と、整定値として入力したデータが当該整定範囲から逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に係る発明は、電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、前記保護対象の機器定数、前記計器用変成器のＶＴまたはＣＴ比、前記リレーの整定タップ値および整定範囲等の機器定格データを入力し、整定範囲を除くこれら機器定格データを用いてリレーの整定値を演算により求める手段と、整定値として入力したデータが前記整定範囲から逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
さらに、請求項３に係る発明は、電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、前記保護対象の機器定数、前記計器用変成器のＶＴまたはＣＴ比、前記リレーの整定タップ値または整定範囲等の機器定格データを入力し、これら機器定格データに基づいて複数の保護リレーの整定値を計算してその相関関係を比較する手段と、その相関関係が予定の関係を逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、請求項４に係る発明は、電力系統の保護対象に設置されている計器用変成器から入力した電気量に基づいて事故検出用電気量を算出し、この事故検出用電気量と整定値とを比較し、事故検出用電気量と整定値とが所定の関係になった場合前記保護対象の事故と判定し、保護に必要な処理を行うディジタル保護リレー装置において、前記整定値を変更する場合、新整定値として入力したデータと現行整定値との変化幅が許容値を逸脱するか否かを判定する手段と、変化幅が許容値を逸脱している場合、メッセージの出力および整定値としての書き込み阻止の少なくともいずれかを実施する手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ヒューマンインターフェイスから保護対象の機器定数と計器用変成器のＶＴ比、ＣＴ比、リレー整定タップ値、整定範囲等の機器定格データをリレー装置に入力することにより、整定範囲を自動的に演算し、整定値として入力したデータが整定範囲を逸脱した場合、エラーメッセージを出力することあるいは整定値として書き込まれることを阻止するように構成したので、ディジタル保護リレー装置の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、各図を通じて共通する部分には同一符号をつけ、重複説明を避けて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例１の構成図である。  
図１に示すディジタル保護リレー装置１−１は、入力変換部１−２から整定範囲データ部１−８までの構成要素は図１１に示す従来例と同じであり、本実施例では実プラントに対応した整定範囲を自動的に算出するために、次の２つの要素を新たに付加すると共に整定値とすべき入力データが整定範囲内か否かをチェックする機能を付加したものである。
【００１７】
すなわち、本実施例は保護対象である電力系統機器に関する機器定数と、計器用変成器６のＶＴ比やＣＴ比と、更にはリレー装置、例えば、高整定過電流リレー５１Ｈの整定タップ値、整定範囲等のいわゆる機器定格データをＨＩ入力・表示部１−４１から入力し、これを一時的に記憶する機器定格データ部１−１０を設け、さらにこの一時記憶された機器定格データをリレー整定演算ソフトに基づいて自動的に整定範囲を計算し、この求めた整定範囲が正しければ前記整定範囲データ部１−８に書き込むように機能する整定範囲自動設定部１−１１を設けたものである。その他の構成は図６の従来例と同じである。
【００１８】
このように構成されたディジタル保護リレー装置において、ＨＩ入力・表示部１−４１から機器定格データ部１−１０の入力処理（保護対象の機器定数、計器用変成器のＶＴ比やＣＴ比、整定タップ値、整定範囲等の機器定格データの入力処理）を行うと、整定範囲自動設定部１−１１は入力された機器定格データを予めインストールされているリレー整定演算ソフトに従って整定範囲を自動演算する。そしてこの演算結果としての整定範囲を整定範囲データ部１−８に書き込み、整定範囲データテーブルを自動作成する。以上の準備を整定値とすべき入力データを入力する前に完了させておく。
【００１９】
次に、ＨＩ入力・表示部１−４１から例えば高整定過電流リレーの整定値として適当と思われるデータを入力すると、ＨＩＵ制御部１−４２はこの入力されたデータと前記整定範囲データ部１−８に既に書き込んである整定範囲データとを比較することにより、入力データが整定範囲内か否かを判定する。この判定の結果、入力データが整定範囲内に入っていれば、入力データをリレー整定値データ部１−５に書き込む（コピーする）。これにより高整定過電流リレー５１Ｈの整定作業が完了する。
【００２０】
もし、入力データが前記整定範囲データ部１−８に記憶されている整定範囲データから逸脱していると判定された場合、例えば、入力データが整定範囲の動作値よりも大きい場合、前記ＨＩＵ制御部１−４２は、その入力データがリレー整定値データ部１−８に整定値として書き込まれるのを阻止すると共に、ＨＩ入力・表示部１−４１の画面上にその入力データが整定値として誤っている旨のメッセージを出力し、整定作業を行っている運転員に対し改めてデータの入力を促す。そして整定値として適当なデータが入力されるまで上述の処理を繰り返し、入力データが整定範囲に入れば、その入力データをリレー整定値データ部１−５に書き込むことにより整定作業を終了する。
【００２１】
この整定作業が終了した後、高整定過電流リレー５１Ｈは計器用変成器６からの実系統の電流を入力変換器１−２を通してリレー演算部１−３に入力し、このリレー演算部１−３で予定のサンプリング間隔毎に系統事故検出用電気量を求め、この系統事故検出用電気量を前述の整定値と比較することにより、事故発生の有無を検出するように動作する。
【００２２】
次に、図２の電力系統に設置されている過電流リレーの整定範囲を自動計算する方法について説明する。  
図２において、ＴＲは変電所等の電力系統に設置した変圧器であり、その定格容量は19,000ＫＶＡ、一次側電圧は24.5ＫＶそして２次側電圧は6.9ＫＶである。ＣＴ１はこの変圧器ＴＲの一次側に設置した変流器であり、そのＣＴ比（一次電流と二次電流の比）は６００／５であり、またＣＴ２は変圧器ＴＲの二次側に設置した変流器であり、そのＣＴ比は３０００／５である。
【００２３】
そしてこれら一次側変流器ＣＴ１および二次側変流器ＣＴ２の２次回路にそれぞれ高整定過電流リレー５１Ｈ、低整定過電流リレー５１Ｌを接続している。ここでは、高整定値は１４０％、低整定値は１２０％設定とする。
【００２４】
以下、高整定過電流リレー５１Ｈおよび低整定過電流リレー５１Ｌ双方の整定計算について説明する。  
１）  高整定過電流リレー５１Ｈの整定計算について
ＨＩ入力・表示部１−４１から入力された次の機器定格データは、一時的に機器定格データ部１−１０に記憶される。  
（機器定格データ）
＊ＣＴ比      ：６００／５
＊変圧器容量  ：19,000［ＫＶＡ］
＊高圧側電圧  ：24.5[ＫＶ]
＊整定タップ値：１４０％
＊整定範囲    ：±１５０％
以上の機器定格データを用いて、整定範囲自動設定部１−１１は下式１により整定値を求める。
【００２５】
【数１】
2005124332.tif 000003
【００２６】
この求められた5.2[Ａ]という値が整定範囲自動設定部１−１１によって計算された高整定過電流リレー５１Ｈの整定値である。  
また、整定範囲自動設定部１−１１は機器定格データ入力時整定範囲を±１５０％とした場合、5.2[Ａ]という整定値に対する妥当な整定範囲として最大値7.8[Ａ]〜最小値2.6[Ａ]を算出する（最大値：5.2×1.5＝7.8、最小値：5.2×1/2＝2.6）。
【００２７】
２）  低整定過電流リレー５１Ｌの整定計算について
上記の１）の場合と同様に、ＨＩ入力・表示部１−４１から入力された次の機器定格データは一時的に機器定格データ部１−１０に記憶される。  
（機器定格データ）
＊ＣＴ比      ：３０００／５
＊変圧器容量  ：19,000ＫＶＡ
＊低圧側電圧  ：6.9ＫＶ
＊整定タップ値：１２０％
＊整定範囲    ：±１５０％
以上の機器定格データを用いて、整定範囲自動設定部１−１１は下式２により整定値を求める。
【００２８】
【数２】
2005124332.tif 000004
【００２９】
この3.18[Ａ]という値が整定範囲自動設定部１−１１によって計算された低整定過電流リレー５１Ｌの整定値である。  
また、この整定範囲自動設定部１−１１は3.18Ａ]という整定値に対する妥当な範囲として最大値4.77[Ａ]〜最小値1.59[Ａ]を算出する。（最大値：3.18×1.5＝4.77[Ａ]、最小値：3.18×1/2＝1.59[Ａ]）。
【００３０】
以上述べたように高整定過電流リレー５１Ｈの整定値が5.2[Ａ]、また低整定過電流リレー５１Ｌの整定値が3.18[Ａ]というように、整定作業時に入力された機器定格値、ＶＴ比やＣＴ比、整定タップ値、整定範囲などの機器定格データ入力値に応じて、保護リレー５１Ｈまたは５１Ｌの整定範囲が自動的に計算されるので、保護対象である変圧器の定格容量、定格電圧、変流器のＣＴ比などが異なる電力系統に保護リレーが設置される場合、その整定値、整定範囲は当然異なった値となる。
【００３１】
次に、以上説明した整定作業について、さらに図３に示すフローチャートを参照して説明する。  
図３において、まず、ＨＩ入力・表示部１−４１から入力した機器定格データ（前述の変圧器の定格容量、定格電圧、変流器のＣＴ比、整定タップ値、整定範囲）をＨＩＵ制御部１−４２によって機器定格データ部１−１０に一時的に記憶する（ステップＳＴ３−１）。
【００３２】
次に、整定範囲自動設定部１−１１は、機器定格データ部１−１０に一時的に記憶されている機器定格データを用いて整定タップ値（例えば、高整定過電流リレーであれば、5.2[Ａ]）を計算し（ステップＳＴ３−２）、更にこの計算された整定タップ値および入力された整定範囲（例えば±１５０％）より妥当な整定範囲（5.2[Ａ]〜2.6[Ａ]）を自動計算する（ステップＳＴ３−３）。
【００３３】
次に、ステップＳＴ３−３の自動計算によって求められた整定範囲（5.2[Ａ]〜2.6[Ａ]）を整定範囲データ部１−８に書き込み、整定範囲データテーブルを自動作成する（ステップＳＴ３−４）。
【００３４】
次に、ＨＩ入力・表示部１−４１から過電流リレー例えば高整定過電流リレーの整定値として適当なデータを入力する（ステップＳＴ３−５）すると、ＨＩＵ制御部１−４２は、この入力されたデータと前記整定範囲データ部１−８に記憶されている整定範囲データとを比較し、入力されたデータが整定範囲に入っているか否かを判定する（ステップＳＴ３−６）。
【００３５】
このステップＳＴ３−６による判定の結果、入力されたデータがステップＳＴ３−３で求めた整定範囲に入っている場合（ＹＥＳ）、ＨＩＵ制御部１−４２によってその入力されたデータをリレー整定値データ部１−５に書き込む。以後、この書き込んだデータを高整定過電流リレーの整定値とし、整定値入力作業は終了する。
【００３６】
しかし、前記ステップＳＴ３−６での判定の結果、入力したデータが整定範囲に入っていなかった場合（ＮＯ）、ＨＩＵ制御部１−４２は入力されたデータが整定値としてリレー整定値データ部１−５に書き込まれることを阻止すると共に、入力されたデータが整定範囲に入っていないことをＨＩ入力・表示部１−４１にエラーメッセージとして出力する（ステップＳＴ３−８）。なお、この場合、エラーメッセージはどの整定項目で生じたのかが分かるように表示されるようにしてあり、この結果、整定値としての書き込みの阻止についても、どの整定項目で行われているのか分かるようになっている。
【００３７】
エラーメッセージが出た場合、整定値入力作業中の運転員は、そのメッセージを見て対応する項目からデータ入力のやり直しを行うことになる。データ入力のやり直しを行った結果、再びステップＳＴ３−６にて整定値が整定範囲に入るか否かの判定を行い、入力データが整定範囲に入っていれば、ＨＩＵ制御部１−４２によって、その入力データはリレー整定値データ部１−５に書き込まれるが、まだ整定範囲に入らないようであれば、整定範囲に入るまで以上の処理を繰り返す。
【００３８】
以上述べたように、実施例１によれば、電力系統の保護対象の機器定数、計器用変成器のＣＴ比、リレーの整定タップ値、整定範囲等の機器定格データを入力し、その保護対象に応じて妥当な整定範囲を自動的に計算するようにしたので、整定値として入力したデータが自動的に計算された整定範囲から逸脱している場合、その入力データを整定値として書き込むことを阻止するとか、あるいは入力データに誤りがある旨メッセージを出力して再入力を促すように構成したので、最終的には適性な整定値が書き込まれることになり、ディジタル保護リレー装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３９】
図４は本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例２の構成図である。  
この実施例２が前記実施例１に比べて異なる点は、整定範囲自動設定部１−１１に替えて整定値演算部２−１を設けた点と、整定範囲データ部１−８Ａに予め妥当と判断される整定範囲を入力するようにした点にあり、その他の構成は同じである。
【００４０】
図４において、整定値演算部２−１は、ＨＩ１−４から入力処理されて機器定格データ部１−１０に一時記憶されている機器定格データを用いて電力系統（プラント）に応じた整定値を演算し、リレー整定値データ部１−５に書き込むように機能する。
【００４１】
次に、本実施例の整定作業について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。  
まず、ＨＩ入力・表示部１−４１から入力した機器定格データ（前述した変圧器の定格容量、定格電圧、変流器のＣＴ比、リレーの整定タップ値、整定範囲）をＨＩＵ制御部１−４２によって機器定格データ部１−１０に一時的に記憶する（ステップＳＴ５−１）。  
すると、整定値演算部２−１は機器定格データ部１−１０に一時的に記憶されている機器定格データを用いて整定値を計算する（ステップＳＴ５−２）。
【００４２】
次に、ＨＩＵ制御部１−４２はステップＳＴ５−２で計算された整定値を、予め整定範囲データ部１−８Ａ内に入力してある整定範囲データと比較して整定範囲内か否かを判定する（ステップＳＴ５−３）。
【００４３】
このステップＳＴ５−３での判定結果、計算された整定値が整定範囲内の値（ＹＥＳ）であれば、その値を整定値としてリレー整定値データ部１−５に書き込む（ステップＳＴ５−４）。
【００４４】
もしも、前記ステップＳＴ５−３での判定結果が、計算された整定値は整定範囲から逸脱している（ＮＯ）ということであれば、その計算した整定値をリレー整定値データ部１−５へ書き込むことを阻止し、併せて計算された整定値が整定範囲から逸脱していることから、入力した機器定格データに誤りの可能性がある旨メッセージを出力し、再度、機器定格データの入力を促す（ＳＴ５−５）。
【００４５】
このように、入力した機器定格データに基づいて計算された整定値が予め入力してある整定範囲に入れば、次の処理ステップＳＴ５−４でその値を整定値としてリレー整定値データ部１−５に書き込み、以後、この書き込んだ整定値でディジタル保護リレー装置が運用される。
【００４６】
以上述べたように、本実施例２は電力系統の保護対象の機器定格データに基づいて計算された整定値が予め定めた整定範囲に入れば、その値を整定値としてリレー整定値データ部１−５に書き込むようにし、計算された整定値が予め定めた整定範囲に入らなければ、その値の書き込みを阻止し、かつメッセージを出して再度、機器定格データの入力を促して整定値を再計算するようにしたので、ディジタル保護リレー装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例３】
【００４７】
図６は本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例３の構成図である。  
この実施例３は、複数設置された保護リレーの整定値相互間で整合を図るようにしたものである。例えば図２の電力系統のように保護対象である変圧器ＴＲの一次側、二次側にそれぞれ高設定過電流リレー５１Ｈ、低設定過電流リレー５１Ｌを設置する場合、双方の過電流リレー間に保護協調をとる必要がある。このためには、双方の過電流リレー相互間で整定値の整合がとられていなければならない。
【００４８】
本実施例３は高設定過電流リレー５１Ｈおよび低設定過電流リレー５１Ｌを一つのディジタル保護リレー装置１−１で実現する場合に、前述同様入力した機器定格データに基づいて保護リレー同士の整定値の相関関係をチェックするようにしたものである。
【００４９】
図６において、ＨＩ入力・表示部１−４１から機器定格データ部１−１０に入力処理を行うと、相対値自動設定部３−１はこの入力データを用いて高設定過電流リレー５１Ｈと低設定過電流リレー５１Ｌのリレー流入電流Ｉ１，Ｉ２を演算し、相関関係（Ｉ１＜Ｉ２）を定義付けする。そしてリレー整定値データ部１−５（ＨＩ１−４を介し整定画面より入力し作成）を参照し、保護リレー５１Ｈ，５１Ｌ同士での相関関係を演算し、相対値データ部３−２に書き込み、保護リレー同士での相関関係が逸脱していないかチェックを実施し、逸脱していればメッセージを出力する。
【００５０】
次に、以上述べた整定作業を図７のフローチャートを参照して説明する。  
まず、ＨＩ入力・表示部１−４１から入力した機器定格データ（前述した変圧器の定格容量、定格電圧、変流器ＣＴ１、ＣＴ２のＣＴ比、高設定過電流リレー５１Ｈおよび低設定過電流リレー５１Ｌの整定タップ値、整定範囲等）をＨＩＵ制御部１−４２によって機器定格データ部１−１０に一時的に記憶する（ステップＳＴ７−１）。
【００５１】
次に、相対値自動設定部３−１は、この機器定格データ部１−１０に一時記憶されているデータを用いて高設定過電流リレー５１Ｈおよび低設定過電流リレー５１Ｌの整定タップ値を計算する（ステップＳＴ７−２）。
【００５２】
次に、高設定過電流リレー５１Ｈおよび低設定過電流リレー５１Ｌの整定タップ値を比較し、ここでは前述したように5.2＞3.18であるので、高整定リレーの方が低整定リレーよりも大きいという結果を相対値データ部３−２に書き込む（ステップＳＴ７−３）。
【００５３】
次に、整定値として適当と思われるデータをＨＩ入力・表示部１−４１より整定画面に入力する（ステップＳＴ７−４）し、続いてこの整定値として入力したデータが整定範囲内で、かつ相対関係は正しいか否かを判定する（ステップＳＴ７−５）。
【００５４】
このステップＳＴ７−５での処理結果、入力されたデータは整定範囲内でかつ相対関係は正しい（ＹＥＳ）と判定された場合、その入力データを整定値としてリレー整定値データ部１−５に書き込む。これにより整定作業は終了する（ステップＳＴ７−６）。
【００５５】
なお、前記ステップＳＴ７−５での判定結果が否（ＮＯ）の場合、入力されたデータが整定値として書き込まれることを阻止すると共に、入力データに誤りがある旨メッセージを出力し、整定作業中の運転員に正しいデータの入力を促す（ステップＳＴ７−７）。
【００５６】
ステップＳＴ７−４で新たなデータが入力されると、次段のステップＳＴ７−５で再び判定される。このステップＳＴ７−４、ステップＳＴ７−５の処理は、正しいデータが入力されるまで繰り返し行われる。
【００５７】
以上述べたように、実施例３によれば、保護リレー同士で整定値の相関関係が正しい関係にあるか否か判定するようにしたので、ディジタル保護リレー装置の信頼性向上を達成することができる。
【実施例４】
【００５８】
図８は本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例４の構成図である。  
図８において、４−１は整定変化率チェック部、４−２は整定変化率データ部，４−３は新整定値データ部である。その他は前述の実施例の場合と同じである。
【００５９】
本実施例では、ＨＩ入力・表示部１−４１で新整定値としてのデータの書き込み操作を行うと、新整定値データ部４−３へそのデータを展開する。そしてＨＩＵ制御部１−４２で整定値の運用開始操作を行うとリレー整定値データ部１−５へ現整定値を展開する。
【００６０】
整定変化率チェック部４−１は、新整定値データ部４−３およびリレー整定値データ部１−５を参照し、新整定値としてのデータが現整定値に対して変化幅が許容値（現整定値に対して任意に設定可能）を逸脱していないかどうか、整定変化率データ部４−２に書き込みチェック処理を実施し、許容値を逸脱していれば、整定値として書き込みしないようにロックし誤ったリレー整定値が入力されることを防止する（例えば許容値を１０％とし、新整定値としてのデータが４．５Ａ、現整定値を４．０Ａとすると、変化幅が許容値１０％を逸脱しているので、この場合、４．５というデータは整定値として書き込みしないようにロックする）。
【００６１】
次に図９に示すフローチャートを参照して実施例４による整定値設定作業について説明する。  
まず、ＨＩ入力・表示部１−４１から整定変化率チェック部４−１に、整定値に対しての変化幅の許容値（上述の例では、１０％）を入力する（ステップＳＴ９−１）。
【００６２】
次に、整定値として適当と思われるデータをＨＩ入力・表示部１−４１に入力する（ステップＳＴ９−２）。  
新整定値データ部４−３に書き込まれている新整定値と現整定値の変化率をチェックし、結果を整定変化率データ部４−２に書き込む（ステップＳＴ９−３）。
【００６３】
次に、整定値として入力されたデータは整定範囲が正しくかつ変化幅の許容値内か否かを判定する（ステップＳＴ９−４）。  
このステップＳＴ９−４での判定結果がＹＥＳ、すなわち入力されたデータは整定範囲が正しく、かつ変化幅の許容値内である場合、その入力されたデータをリレー整定値データ部１−８へ書き込む（ＳＴ９−５）。
【００６４】
前記ステップＳＴ９−４での判定結果がＮＯの場合、入力したデータを整定値として書き込むことを阻止すると共に、その旨ＨＩ入力・表示部１−４１にメッセージとして出力し、再度データ入力を促す（ステップＳＴ−６）。
【００６５】
以上述べたように実施例４によれば、整定書き込みをすることで現整定値と新整定値の変化幅が許容値を逸脱していないかをチェックすることが可能となることで、ディジタル保護リレー装置の信頼性向上を達成することができる。
【実施例５】
【００６６】
図１０は本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例５の構成図である。  
本実施例は１台のディジタル保護リレー装置に実施例１、３および４の機能を併せてもたせると共に、音出力部５−１を新たに設け、整定範囲データ部１−８、相対値データ部３−２、整定変化率データ部４−２の判定結果が正常な範囲から逸脱していれば音を出力するように構成したものである。
【００６７】
本実施例は実施例１と同じように、ＨＩ入力・表示部１−４１で機器定格データ部１−１０の入力処理（電力系統の保護機器の機器定数と計器用変成器のＶＴ比、ＣＴ比、リレーの整定タップ、整定範囲の入力処理）を行うと、整定範囲自動設定部１−１１が機器定格と予め定められた法則に従った整定範囲を演算して整定範囲データ部１−８に書き込み、整定範囲データテーブルを自動作成する。そして入力データが整定範囲を逸脱した場合、音出力部５−１より音を出力する。
【００６８】
また、本実施例は実施例３と同じように、ＨＩ入力・表示部１−４１から機器定格データ部１−１０に対して同様の入力処理を行うと、相対値自動設定部３−１よりリレー整定値データ部１−５（ヒューマンインターフェイスを介し整定画面より入力し作成）を参照し、保護リレー同士での相関関係を演算し、相対値データ部３−２に対して書き込み保護リレー同士での相関関係が逸脱していないか判定する。この判定結果、逸脱していれば音出力部５−１より音を出力する。
【００６９】
さらに、本実施例は実施例４と同じように、ＨＩ入力・表示部１−４１で整定値の書き込み操作を行うと新整定値データ部４−３へ新整定値を展開し、ＨＩＵ制御部１−４で整定値の運用開始操作を行うとリレー整定値データ部１−５へ現整定値を展開する。新整定値データ部４−３およびリレー整定値データ部１−５を参照し整定変化率チェック部４−１で新整定値が現整定値に対して変化幅が許容値（現整定値に対して任意に設定可能）を逸脱していないかどうかについて整定変化率データ部４−２に書き込み判定処理を実施する。この判定結果、許容値を逸脱していれば、音出力部５−１より音を出力する。
【００７０】
以上述べたように本実施例５は実施例１、３および４のメッセージ出力を、音により運転員へアナウンスすることでディジタル保護リレー装置の信頼性向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例１の構成図。
【図２】ディジタル保護リレー装置が設置される電力系統の一例図。
【図３】実施例１の整定作業時のフローチャート。
【図４】本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例２の構成図。
【図５】実施例２の整定作業時のフローチャート。
【図６】本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例３の構成図。
【図７】実施例３の整定作業時のフローチャート。
【図８】本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例４の構成図。
【図９】実施例４の整定作業時のフローチャート。
【図１０】本発明に係るディジタル保護リレー装置の実施例５の構成図。
【図１１】従来のディジタル保護リレー装置の一実施例の構成図
【符号の説明】
【００７２】
１−１…ディジタル保護リレー装置、１−２…入力変換部、１−３…リレー演算部、１−４ヒューマンインターフェイス、１−４１…ＨＩ入力・表示部、１−４２…ＨＩＵ制御部、１−５…リレー整定値データ部、１−６…シーケンス処理部、１−７…出力部、１−７Ｔ…トリップ信号、１−８…整定範囲データ部、１−１０…機器定格データ部、１−１１…整定範囲自動設定部、２−１…整定値演算部、３−１…相対値自動設定部、３−２…相対値データ部、４−１…整定変化率チェック部、４−２…整定変化率データ部、４−３…新整定値データ部、５−１…音出力部、６…入力変成器。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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