(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧充電部を絶縁媒体と共に接地金属容器に収納してなる開閉装置を含む複数の変電機器と、前記変電機器の近傍に配設されて当該変電機器の制御及び監視を行う制御システム部と、前記制御システム部に対して前記変電機器の制御情報及び電源を供給する上位システム部とから構成された変電設備において、
前記制御システム部内には電源の供給を含み、電圧有無が一つの条件となる共通バスが設けられ、
この共通バスに対して、前記上位システム部との間で制御情報のやり取りを行う接点信号入出力ボードと、
前記開閉装置の入／切状態情報を取り込み前記開閉装置に操作指令情報を出力する開閉装置制御ボードと、
前記変電機器の故障情報を取り込む故障接点入力ボードとが接続され、
前記開閉装置制御ボード上には、前記開閉装置相互のインターロック条件を設定するインターロック条件回路が設けられたことを特徴とする変電設備。
【請求項２】
高電圧充電部を絶縁媒体と共に接地金属容器に収納してなる開閉装置を含む複数の変電機器と、前記変電機器の近傍に配設されて当該変電機器の制御及び監視を行う制御システム部と、前記制御システム部に対して前記変電機器の制御情報及び電源を供給する上位システム部とから構成された変電設備において、
前記変電機器には該変電機器の電流情報及び電圧情報を検出する計器用変流器及び計器用変圧器が設けられ、
前記制御システム部内には電源の供給を含み、電圧有無が一つの条件となる共通バスが設けられ、
この共通バスに対して、前記上位システム部との間で制御情報のやり取りを行う接点信号入出力ボードと、
前記開閉装置の入／切状態情報を取り込み前記開閉装置に操作指令情報を出力する開閉装置制御ボードと、
前記変電機器の故障情報を取り込む故障接点入力ボードとが接続され、
さらに前記制御システム部には、前記計器用変流器及び前記計器用変圧器からの電流情報及び電圧情報を入力して前記変電機器における回線単位の監視制御を行うサブ制御ユニットが設けられ、
このサブ制御ユニットに前記接点信号入出力ボード及び前記上位システム部が接続されたことを特徴とする変電設備。
【請求項３】
前記サブ制御ユニットが前記開閉装置相互のインターロック条件を設定するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の変電設備。
【請求項４】
前記制御システム部には前記変電機器近傍での開閉装置操作を行い該開閉装置の入／切状態を表示する操作表示パネルが設けられ、この操作表示パネルに前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする請求項２または３記載の変電設備。
【請求項５】
前記操作表示パネルにはシリアルデータ伝送路が接続され、このシリアルデータ伝送路を介して前記操作表示パネルに前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする請求項４記載の変電設備。
【請求項６】
前記操作表示パネルには接点信号入出力インターフェイスが設けられ、この接点信号入出力インターフェイスを介して前記操作表示パネルに前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする請求項４記載の変電設備。
【請求項７】
前記変電機器には該変電機器の機器状態を監視して監視情報を出力する機器状態監視センサが設けられ、前記制御システム部には前記機器状態監視センサからの監視情報を入力する機器状態監視ボードが設けられ、前記サブ制御ユニットに前記機器状態監視ボードが接続されたことを特徴とする請求項２，３，４，５又は６記載の変電設備。
【請求項８】
前記制御システム部には前記機器状態監視ボードにより計測した監視情報の表示を行う監視パネルが設けられ、この監視パネルにシリアルデータ伝送路を介して前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする請求項７記載の変電設備。
【請求項９】
前記監視パネルは前記操作表示パネルと同一のパネル上に構成されたことを特徴とする請求項８記載の変電設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の変電機器と、その制御及び監視を行う制御システム部と、この制御システム部に変電機器の制御情報及び電源を供給する上位システム部とから構成された変電設備に係り、特に、制御システム部の構成に改良を加えた変電設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電力需要は増大する傾向にあり、また地価高騰によって用地確保の困難さが増すといった状況が続いている。そのため、送電系統に用いられる変電設備に対しては、いっそうのコンパクト化、大容量化といった増強化が進められている。
【０００３】
通常、変電設備は、複数の変電機器と、制御システム部と、上位システム部とから構成されている。このうち、変電機器の主要機器としては開閉装置や変圧器などがあり、開閉装置としては現在、ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）が主流を占めている。制御システム部とは、変電機器の近傍に配設されて当該変電機器の制御及び監視を行うものであり、具体的には現場制御盤が用いられている。上位システム部とは、制御システム部である現場制御盤に対して変電機器の制御情報及び電源を供給するものである。以下、変電機器、制御システム部及び上位システム部に関して、図面を参照して具体的に説明する。
【０００４】
ａ．変電機器…図６及び図７参照
まず、変電機器の一例として、ガス絶縁開閉装置について、図６の平面図及び図７の単線結線図を用いて説明する。ガス絶縁開閉装置とは、開閉器や導体等の高電圧充電部を、絶縁性及び消弧性に優れたＳＦ6 ガス等の絶縁媒体と共に接地金属容器内に収納してなる装置であり、送電線がブッシング１を介して引き込まれている。ブッシング１は断路器２、遮断器３ａ及び主母線断路器４ａを介して主母線５に接続されている。主母線５は変圧器回線の主母線断路器４ｂ及び遮断器３ｂを介して変圧器６と接続されている。
【０００５】
このようなガス絶縁開閉装置は、ｋＶ・Ａ当たりの据え付け体積をコンパクト化できる上に、耐環境性に優れているという利点を有している。そのため、電力供給量の増大に伴う変電設備の増強化を満足する装置として広く普及し、稼働している。
【０００６】
ｂ．制御システム部…図６、図８及び図９参照
続いて、制御システム部について説明する。制御システム部は、図６中の符号７である現場制御盤により構成される。現場制御盤７は主としてガス絶縁開閉装置の各回線単位で設置されており、ガス絶縁開閉装置を構成する各変電機器の制御及び監視を行うようになっている。現場制御盤７と変電機器であるガス絶縁開閉装置との間には伝送手段として電線が並列に配線されており、この電線を通して変電機器の入／切状態情報、変電機器の故障情報、変電機器の操作ロック情報、変電機器の操作指令情報といった各種の情報が伝送され、これらの情報に基づいて制御及び監視が行われる。
【０００７】
また、現場制御盤７においてガス絶縁開閉装置を動作させる制御回路としては、各種のスイッチの接点やリレー類の接点を用いるのが一般的である。例えば、現場制御盤７内の遮断器３ａ、３ｂを制御回路は、図８に示すように、投入回路、引外し回路及び欠相検出回路から構成されている。このうち、投入回路は、投入指令入力端子１１、切換スイッチ１２、インピーダンス素子１３及びこのインピーダンス素子１３と並列に設けられた投入コイル１４ａを主な構成要素として構成されている。また、引外し回路は、引外し指令入力端子１９、インピーダンス素子１０及びこのインピーダンス素子１０と直列に設けられた引外しコイル１４ｂを主な構成要素として構成されている。
【０００８】
図８中の２点鎖線で囲まれた接点１５、１６は、投入回路及び引外し回路に組み込まれている。これらの接点１５、１６は、遮断器３ａ、３ｂの本体側に設置されており、遮断器３ａ、３ｂの操作ロックや指令信号の一定時間以上の継続を防止するように構成されている。より具体的には、接点１５、１６とは、遮断器３ａ、３ｂ本体の動作位置を示す補助開閉器接点や、遮断器３ａ、３ｂ本体の接地金属容器（タンク）内のガス圧低下時にオンするガス密度スイッチの接点、あるいは遮断器本体の油圧操作機構部の油圧が低下した場合にオンする油圧スイッチの接点等である。
【０００９】
ところで、現場制御盤７は図９（Ａ）、（Ｂ）に示すような外観となっている。すなわち、現場制御盤７にはケース２１が設けられ、このケース２１内に模擬母線表示部２２、操作スイッチ３、切換スイッチ２４、警報表示部２５及び中継リレー２６が設置されている。
【００１０】
ｃ．上位システム部
最後に上位システム部について説明する。上位システム部とは通常、変電所制御室に設置されており、上述した現場制御盤７に対してガス絶縁開閉装置の制御情報を送ると共に、現場制御盤７に電源を供給するように構成されている。なお、上位システム部から現場制御盤７へ制御情報を伝えるための伝送手段として、現場制御盤７と変電所制御室との間に電線が並列に配線されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような従来の変電設備において、現場制御盤７内の配線は、電気ケーブルによる配線が主であった。そのため、現場制御盤７が大型化し、ケース２１の幅Ｗ、奥行Ｄ、高さＨが大きくなっていた。また、制御システム部と変電機器との間の配線及び制御システム部と上位システム部との間の配線は、両方とも並列配線となっている。従って、配線量が非常に多く、構成が複雑化して変電設備全体の大型化を招いていた。
【００１２】
しかも、あらゆる局面で停電が問題となることからも明らかなように、電力が不可欠な現代社会では、電力を安定して供給することが極めて重要である。したがって変電設備には、その小型簡略化を図ると同時に、さらなる信頼性の向上が強く要求されている。
【００１３】
本発明は、以上のような状況を鑑みて提案されたものであり、その主たる目的は、上位システム部との関係も含めて小型簡略化が進んだ制御システム部を持つ変電設備を提供することにある。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、小型簡略化を図りつつ信頼性に優れた変電設備を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、高電圧充電部を絶縁媒体と共に接地金属容器に収納してなる開閉装置を含む複数の変電機器と、前記変電機器の近傍に配設されて当該変電機器の制御及び監視を行う制御システム部と、前記制御システム部に対して前記変電機器の制御情報及び電源を供給する上位システム部とから構成された変電設備において、前記制御システム部内には電源の供給を含み、電圧有無が一つの条件となる共通バスが設けられ、この共通バスに対して、前記上位システム部との間で制御情報のやり取りを行う接点信号入出力ボードと、前記開閉装置の入／切状態情報を取り込み前記開閉装置に操作指令情報を出力する開閉装置制御ボードと、前記変電機器の故障情報を取り込む故障接点入力ボードとが接続され、前記開閉装置制御ボード上には、前記開閉装置相互のインターロック条件を設定するインターロック条件回路が設けられたことを特徴とする。
【００１６】
このような請求項１の発明では、制御システム部内の共通バスに複数の回路ボードを接続し、共通バスを介して変電機器と上位システム部との間で、制御情報、開閉装置に関する入／切状態情報、操作指令情報及び故障情報を授受することができるので、制御システム部内の配線を電気ケーブルによって行った場合と比べて、制御システム部を小型簡略化することができる。
【００１７】
しかも、共通バスに接続され回路ボードのうち、開閉装置制御ボード上にインターロック条件回路を設けたので、インターロック条件を設定するための専用の回路ボードを設ける必要がない。従って、ボードの枚数を削減することができ、回路の集積率を高めることができる。この結果、制御システム部の構成を簡略化することができる。
【００２０】
請求項２の発明は、高電圧充電部を絶縁媒体と共に接地金属容器に収納してなる開閉装置を含む複数の変電機器と、前記変電機器の近傍に配設されて当該変電機器の制御及び監視を行う制御システム部と、前記制御システム部に対して前記変電機器の制御情報及び電源を供給する上位システム部とから構成された変電設備において、前記変電機器には該変電機器の電流情報及び電圧情報を検出する計器用変流器及び計器用変圧器が設けられ、前記制御システム部内には電源の供給を含み、電圧有無が一つの条件となる共通バスが設けられ、この共通バスに対して、前記上位システム部との間で制御情報のやり取りを行う接点信号入出力ボードと、前記開閉装置の入／切状態情報を取り込み前記開閉装置に操作指令情報を出力する開閉装置制御ボードと、前記変電機器の故障情報を取り込む故障接点入力ボードとが接続され、さらに前記制御システム部には、前記計器用変流器及び前記計器用変圧器からの電流情報及び電圧情報を入力して前記変電機器における回線単位の監視制御を行うサブ制御ユニットが設けられ、このサブ制御ユニットに前記接点信号入出力ボード及び前記上位システム部が接続されたことを特徴とする。
【００２１】
このような請求項２の発明では、計器用変流器及び計器用変圧器から変電機器の電流情報及び電圧情報を上位システム部へ伝送する際に、制御システム部内のサブ制御ユニットおよび接点信号入出力ボードを介して、その伝送を行うことができる。したがって、変電機器と上位システム部とを結ぶ電気ケーブルの本数を削減することができる。
【００２２】
また、制御システム部のうち、変電機器を回線単位で監視制御するサブ制御ユニットを、他の回路ボードとは独立して設けているため、このユニットは変電機器の各種電力量データを高速且つ大量に処理するよう設定することができる。従って、変電機器の監視に関する制御システム部の信頼性を高めることができ、さらに上位システム部での処理負荷を低減させることが可能となる。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項２記載の変電設備において、前記サブ制御ユニットが前記開閉装置のインターロック条件を設定するように構成されたことを特徴とする。
【００２４】
このような請求項３の発明では、サブ制御ユニットによって開閉装置相互のインターロック条件の設定を変更することができる。従って、制御システム部内の回路ボード上にインターロック条件回路を設けたり、インターロック条件を設定用の回路ボードを備えたりする必要がなく、制御システム部の構成を簡略化することが可能となる。
【００２５】
請求項４の発明は、請求項２または３記載の変電設備において、前記制御システム部には前記変電機器近傍での開閉装置操作を行い該開閉装置の入／切状態を表示する操作表示パネルが設けられ、この操作表示パネルに前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする。
【００２６】
このような請求項４の発明では、上位システム部からの制御情報に頼ることなく、制御システム部が操作表示パネルにより開閉装置を操作することができる。このとき、操作表示パネルは変電機器近傍に位置し、且つ変電機器を回線単位で監視するサブ制御ユニットとつながっているので、正確で迅速な操作を行うように、サブ制御ユニットを利用することができる。
【００２７】
請求項５の発明は、請求項４記載の変電設備において、前記操作表示パネルにシリアルデータ伝送路が接続され、このシリアルデータ伝送路を介して前記操作表示パネルに前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする。
【００２８】
このような請求項５の発明では、前記操作表示パネルと前記サブ制御ユニットとをシリアルデータ伝送路により接続するため、両者間の伝送方式はシリアルデータ伝送方式となる。従って、制御システム部内の電気ケーブルの本数を削減することができ、制御システム部の構成を簡略化することができる。
【００２９】
請求項６の発明は、請求項４記載の変電設備において、前記操作表示パネルに接点信号入出力インターフェイスが設けられ、この接点信号入出力インターフェイスを介して前記操作表示パネルに前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする。
【００３０】
このような請求項６の発明では、前記操作表示パネルと前記サブ制御ユニットとを接点信号入出力インターフェイスにより接続するため、操作表示パネル及びサブ制御ユニット間の情報をすべて接点信号にてやり取りすることができる。従って、小型の操作表示パネル及びサブ制御ユニットでも対応することが可能となり、これにより制御システム部の小型簡略化を実現することができる。
【００３１】
請求項７の発明は、請求項２，３，４，５または６記載の変電設備において、前記変電機器には該変電機器の機器状態を監視して監視情報を出力する機器状態監視センサが設けられ、前記制御システム部には前記機器状態監視センサからの監視情報を入力する機器状態監視ボードが設けられ、前記サブ制御ユニットに前記機器状態監視ボードが接続されたことを特徴とする。
【００３２】
このような請求項７の発明では、機器状態監視ボードが機器状態監視センサからの監視情報を入力し、これをサブ制御ユニットに出力する。サブ制御ユニットは変電機器を回線単位で監視制御するユニットであるため、機器状態監視ボード自体の回路構成を簡略化することができる。
【００３３】
請求項８の発明は、請求項７記載の変電設備において、前記制御システム部には前記機器状態監視ボードにより計測した監視情報の表示を行う監視パネルが設けられ、この監視パネルにシリアルデータ伝送路を介して前記サブ制御ユニットが接続されたことを特徴とする。
【００３４】
このような請求項８の発明では、機器状態監視ボードからの監視情報を制御システム部の監視パネルにより確認することができるため、変電機器の監視をいっそう強化することができる。しかも、監視パネルとサブ制御ユニットとをシリアルデータ伝送路により接続しているので、両者間の伝送方式はシリアルデータ伝送方式となり、制御システム部内の電気ケーブルの本数を削減することができる。
【００３５】
請求項９の発明は、請求項８記載の変電設備において、前記監視パネルは前記操作表示パネルと同一のパネル上に構成されたことを特徴とする。
【００３６】
このような請求項９の発明では、監視パネル及び操作表示パネルを単一のパネルで構成することができる。そのため、制御システム部の小型簡略化を進めることができる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例について図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
（１）第１の実施の形態…図１〜図３
［構成］
図１は第１の実施の形態による変電設備の構成例を示すブロック図、図２は制御システム部の内部構成を示す回路図、図３（Ａ）及び（Ｂ）は制御システム部である現場制御盤の外観を示す側面図及び正面図である。
【００３９】
第１の実施の形態に係る変電設備は、変電機器である開閉装置主開路３０と、制御システム部を構成する現場制御盤４０と、上位システム５０とによって構成されている。
【００４０】
▲１▼変電機器
開閉装置主回路３０には、ガス絶縁開閉装置からなる遮断器３１、断路器３２ａ、オフライン操作断路器３２ｂ、接地装置３３ａ、オフライン操作接地装置３３ｂが接続されている。また開閉装置主回路３０には、開閉装置主回路３０の電流情報及び電圧情報を検出する手段として、計器用変流器３４及び計器用変圧器３５が接続されている。
【００４１】
遮断器３１にはモータ７０、引外しコイル７１ａ、７１ｂ、投入コイル７２ａ、７２ｂ及び遮断器３１の開閉状態を検出する補助スイッチ７３が設けられている。断路器３２ａにはモータ７５と断路器３２ａの開閉状態を検出する補助スイッチ７６ａとが設けられている。また、接地装置３３ａにはモータ７７と接地装置３３ａの開閉状態を検出する補助スイッチ７８ａとが設けられている。さらにオフライン操作断路器３２ｂ及びオフライン操作接地装置３３ｂにはそれぞれの開閉状態を検出する補助スイッチ７６ｂ及び７８ｂが設けられている。また、各開閉装置には、各ガス区画毎にガス密度スイッチ７９が設けられている。
【００４２】
▲２▼制御システム部
制御システム部である現場制御盤４０は、従来の現場制御盤７と同じように、開閉装置主回路３０の近傍に配設されており、開閉装置主回路３０及び上位システム部５０に接続されている。現場制御盤４０には操作表示パネル６１と、制御回路ユニット６９とが設けられている。
【００４３】
図３は図１における現場制御盤４０の外観図を示している。この図に示すように、現場制御盤４０にはケース４４が設けられており、ケース４４内には制御回路ユニット６９が収納されると共に、その前面に操作表示パネル６１が配置されている。なお、制御回路ユニット６９は、電源ボード６３、遮断器制御ボード６４、断路器・接地装置制御ボード６６、故障接点入力ボード６８、接点信号入力ボード６０より構成されている。
【００４４】
（共通バス６２及び操作表示パネル６１）
現場制御盤４０の制御回路ユニット６９内には共通バス６２が設けられている。共通バス６２には制御回路ユニット６９内の各ボードが接続されており、ボードで使用する信号を共有するように構成されている。また、共通バス６２は図２に示すように、開閉装置に関する入／切状態情報バス６２ａ、故障情報バス６２ｂ及び操作指令情報バス６２ｃから構成されている。
【００４５】
操作表示パネル６１とは開閉装置主回路３０近傍での開閉装置操作を行い該開閉装置主回路３０の入／切状態を表示するパネルである。この操作表示パネル６１にはローカル操作指令用スイッチ８７が設けられている（図２参照）。ローカル操作指令用スイッチ８７の出力側には共通バス６２の操作指令情報バス６２ｄが接続されている。
【００４６】
（ボード）
次に制御回路ユニット６９内の各ボードに関して説明する。接点信号入出力ボード６０は、上位システム部５０からの開閉装置の操作指令情報を共通バス６２の操作指令情報バス６２ｃに入力し、開閉装置の入／切状態情報となる補助接点情報を共通バス６２の入／切状態情報バス６２ａに出力し、さらに開閉装置の故障情報を共通バス６２の故障情報バス６２ｂに出力するように構成されている。
【００４７】
電源ボード６３は上位システム部５０から電源を供給されるボードである。また、故障接点入力ボード６８は、開閉装置の故障情報を取り込み、これを共通バス６２の故障情報バス６２ｂに出力する手段であり、ガス密度スイッチ７９に接続されている。
【００４８】
遮断器制御ボード６４及び断路器・接地装置制御ボード６６という２つのボードは請求項でいうところの開閉装置制御ボードである。このうち、遮断器制御ボード６４は遮断器３１を駆動するための手段であって、ボード上に配置したリレー回路で構成されている。この遮断器制御ボード６４には遮断器３１の各構成要素（モータ７０、引外しコイル７１ａ、７１ｂ、投入コイル７２ａ、７２ｂ及び補助スイッチ７３）が接続されている。
【００４９】
断路器・接地装置制御ボード６６は、断路器３２ａ、オフライン操作断路器３２ｂ、接地装置３３ａ及びオフライン操作接地装置３３ｂを駆動するための手段であり、遮断器制御ボード６４と同様、ボード上に配置したリレー回路で構成される。断路器・接地装置制御ボード６６には断路器３２ａのモータ７５と補助スイッチ７６ａ、接地装置３３ａのモータ７７と補助スイッチ７８ａ、オフライン操作断路器３２ｂの補助スイッチ７６ｂ及びオフライン操作接地装置３３ｂの補助スイッチ７８ｂが接続されている。このとき、断路器・接地装置制御ボード６６は前記の４つの補助スイッチ７６ａ、７８ａ、７６ｂ、７８ｂから電圧有無信号が入力され、２つのモータ７５、７７を適宜駆動させるようになっている。さらに断路器・接地装置制御ボード６６には計器用変圧器３５が接続されている。
【００５０】
ここで、図２を参照して上記制御回路ユニット６９の内部構成を説明する。なお、図２では断路器・接地装置制御ボード６６の投入回路部を中心に示している。断路器・接地装置制御ボード６６には、補助スイッチ状態取り込み用リレー８０と、モータ駆動用リレー８４とが設けられている。
【００５１】
補助スイッチ状態取り込み用リレー８０には断路器３２ａの補助スイッチ７６ａ及びオフライン接地装置３３ｂの補助スイッチ７８ｂが接続されている。また、補助スイッチ状態取り込み用リレー８０には、共通バス６２の入／切情報バス６２ａが接続されている。さらに、補助スイッチ状態取り込み用リレー８０の接点及びモータ駆動用リレー８４のコイルには、インターロック条件構成回路部８８が接続されている。インターロック条件構成回路部８８には開閉装置の種類により異なるインターロック条件の設定変更を行うことが可能なジャンパーピン設定部が設けられている。
【００５２】
また、モータ駆動用リレー８４には断路器３２ａのモータ７５が接続されている。さらに、モータ駆動用リレー８４のコイルには故障情報入力用リレー８３が接続されており、このリレー８３の接点と前記インターロック条件構成回路部８８とを介して、操作指令情報入力用リレー８１の接点が接続されている。
【００５３】
なお、故障接点入力ボード６８には開閉装置の故障接点８６が接続されており、故障接点取り込み用リレー８５が設けられている。故障接点取り込み用リレー８５の接点には共通バス６２の故障情報バス６２ｂが接続されている。
【００５４】
▲３▼上位システム部５０
上位システム部５０は変電所制御室に設置されている。この上位システム部５０と現場制御盤４０との間には伝送路５１、５２及び電源系統５４が接続されている。伝送路５１は制御回路ユニット６９と上位システム部５０との間で、緊急性の低い制御情報を伝送するように構成されている。伝送路５２は上位システム部５０からの保護リレー情報を遮断器制御ボード６４に伝送するように構成されている。電源系統５４は電源ボード６３、遮断器制御ボード６４及び断路器・接地装置制御ボード６６に接続されている。
【００５５】
また、上位システム部５０と開閉装置主回路３０との間には伝送路５３が設けられている。伝送路５３は計器用変流器３４及び計器用変圧器３５からの電流情報及び電圧情報を上位システム部５０に直接伝送するように構成されている。
【００５６】
［作用効果］
以上のように構成した第１の実施の形態において、上位システム部５０からの操作指令情報は、伝送路５１を経由して接点信号入出力ボード６０へ伝えられ、この接点信号入出力ボード６０から共通バス６２上の操作指令情報バス６２ｃを介して、遮断器制御ボード６４または断路器・接地装置制御ボード６６へと伝えられる。また、操作表示パネル６１からのローカル操作指令情報も、共通バス６２上の操作指令情報バス６２ｃを介して、遮断器制御ボード６４または断路器・接地装置制御ボード６６に伝えられる。
【００５７】
次に、断路器・接地装置制御ボード６６を例にとって、操作指令が出力された時の動作について説明する。上位システム部５０または操作表示パネル６１から出力された操作指令情報は、操作指令情報バス６２ｃ上の当該断路器用バスに出力される。断路器・接地装置制御ボード６６では、この操作指令情報が電圧有となった時点で、操作指令情報入力用リレー８１のコイルが励磁され、接点がＯＮとなる。
【００５８】
この時点で、インターロック条件構成回路部８８により設定された操作条件が成立していて、故障接点入力ボード６７により取り込まれた故障接点８６がＯＦＦとなっていれば、故障情報バス６２ｂの当該信号がＯＦＦとなり、断路器・接地装置制御ボード６６上の故障接点取り込み用リレー８３の接点がＯＦＦとなり、これによりモータ駆動用リレー８４のコイルを励磁することができる。この結果、断路器３２ａのモータ７５に電流が流れ、断路器３２ａが動作する。なお、第１の実施の形態では、現場制御盤４０が操作表示パネル６１を備えているため、上位システム部５０からの制御情報のみに依存するのではなく、操作表示パネル６１によっても開閉装置を操作できるので、優れた操作性を確保することができる。
【００５９】
また、高速度の応答が要求される保護リレー情報は、伝送路５２を経由して直接、遮断器制御ボード６４へ伝送することができる。従って第１の実施の形態では、伝送路５２を用いることにより必要な範囲でシステムの高速な応答特性を確保できると同時に、緊急性の低い制御情報に関しては伝送路５１により対応することができる。
【００６０】
このような第１の実施の形態では、制御回路ユニット６９内の共通バス６２に複数の回路ボードを接続し、共通バス６２を介して開閉装置主回路３０と上位システム部５０との間で、制御情報、開閉装置に関する入／切状態情報、操作指令情報及び故障情報を授受できる。そのため、制御システム部５０内の配線を電気ケーブルによって行った場合と比べて、現場制御盤４０自体を小型簡略化することができる。具体的には、図３に示す現場制御盤４０のケース４４の寸法は、図９に示した従来の現場制御盤７のケース２１の寸法：Ｗ×Ｄ×Ｈに比べて、０．５Ｗ×０．７Ｄ×０．５Ｈといった寸法にまで小型化することができる。
【００６１】
このような現場制御盤４０の小型簡略化に伴い、上位システム部５０との関係をも含めて、変電設備全体を小型簡略化を図ることが可能となる。さらに、変電設備の小型簡略化により建設用地も縮小化することができ、コスト削減にも貢献することができる。
【００６２】
しかも、第１の実施の形態では、共通バス６２に接続され回路ボードのうち、開閉装置制御ボードである断路器・接地装置制御ボード６６上にインターロック条件構成回路部８８を設けているため、インターロック条件を設定するための専用回路ボードを別個に設ける必要がない。従って、ボードの枚数を削減することができ、回路の集積率を高めることが可能である。この結果、制御回路ユニット６９の構成をいっそう簡略化することができる。
【００６３】
さらに、第１の実施の形態では、インターロック条件構成回路部８８におけるジャンパーピン設定部にてインターロック条件の変更に対応できるため、機器の追加／削減には各ボードの追加／削減によって対処することができる。従って、標準化されたボードを用いることができ、現場制御盤４０のコストが安価となるを共に、現場制御盤４０の信頼性を向上することができる。
【００６４】
（２）第２の実施の形態…図４参照
図４は第２の実施の形態による変電設備の構成例を示すブロック図である。なお、図４において、前記図１にて示した同一の構成要素に関しては同一符号を付して示し、説明は省略する。また、制御システム部側と開閉装置側との接続構成並びに開閉装置内の構成要素に関しては、図面の複雑化を避けるために第２の実施の形態の特徴的な部分のみを図示するだけにとどめ、第１の実施の形態と同様の部分については省略する。
【００６５】
［構成］
第２の実施の形態に係る変電設備の構成上の特徴は、現場制御盤４０内にサブ制御ユニットとして回線制御コンピュータ９０が設けられている点にある。回線制御コンピュータ９０は、計器用変流器３４及び計器用変圧器３５からの電流情報及び電圧情報を入力して開閉装置主回路３０を回線単位で監視制御するユニットであり、現場制御盤４０内に制御回路ユニット６９とは独立して設けられている。この回線制御コンピュータ９０は開閉装置主回路のインターロック条件を設定するように構成されている。
【００６６】
さらに、回線制御コンピュータ９０にはシリアルデータ伝送路５５、５６、５７及び共通バス６２に接続された接点信号入出力ボード６０が接続されている。シリアルデータ伝送路５５には上位システム部５０が、シリアルデータ伝送路５６には操作表示パネル６１が、シリアルデータ伝送路５７には後で述べる機器状態監視ボード９１が、それぞれ接続されている。また、計器用変流器３４から回線制御コンピュータ９０への回路には補助変流器９３が設けられている。
【００６７】
ところで、制御回路ユニット６９内の共通バス６２には前述した回路ボードに加えて、機器状態監視ボード９１が接続されている。機器状態監視ボード９１には、後述する開閉装置主回路３０側のセンサと前記補助変流器９３とが接続されており、これらの出力を取り込むように構成されている。また、前段にて述べたように、機器状態監視ボード９１は回線制御コンピュータ９０に対して、シリアルデータ伝送路５７を介して直接接続されている。そのため、機器状態監視ボード９１からの出力データは回線制御コンピュータ９０にダイレクトに取り込まれるようになっている。
【００６８】
開閉装置主回路３０側には、ガス圧を検出するガス圧センサ９４が設けられている。また、遮断器３１、断路器３２ａ及び接地装置３３ａにはそれぞれ、その駆動部に近接して駆動部の位置を検出する位置センサ９５、９６及び９７が設けられている。ガス圧力センサ９４及び位置センサ９５、９６、９７は前記機器状態監視ボード９１に接続されており、開閉装置の監視情報をボード９１に出力するように構成されている。
【００６９】
［作用効果］
以上のように構成した第２の実施の形態において、上位システム部５０からの制御情報は、シリアルデータ伝送路５５、回線制御コンピュータ９０及び接点信号入出力ボード６０を経由して、制御回路ユニット６９内の各ボードへとそれぞれ伝えられる。例えば、遮断器制御ボード６４では、伝送路５２を経由して上位システム５０からの保護リレー情報が伝えられると共に、現場制御盤４０単位で計測、算出した各種の電力量データが回線制御コンピュータ９０及びシリアルデータ伝送路５５を経由して上位システム部５０に伝えられる。
【００７０】
この時、回線制御コンピュータ９０は上位システム部５０とのデータ伝送に、シリアルデータ伝送路５５を使用しているので、両者間のデータ伝送方式はシリアルデータ伝送方式となる。そのため、上位システム部５０と現場制御盤４０とをつなぐ電気ケーブルの本数を削減することが可能となる。
【００７１】
また、回線制御コンピュータ９０と操作表示パネル６１及び回線制御コンピュータ９０と機器状態監視ボード９１も、シリアルデータ伝送路５６、５７により接続しているので、現場制御盤４０内の電気ケーブルは非常に少ない本数で済むことになる。従って、現場制御盤４０の小型簡略化を図ると同時に、その信頼性を高めることができる。
【００７２】
さらに、第２の実施の形態では回線制御コンピュータ９０が制御回路ユニット６９とは独立しているので、現場制御盤４０の回路構成を複雑化させることなく、開閉装置主回路３０の各種電力量データを高速且つ大量に処理することができる。したがって、現場制御盤４０は上位システム部５０での処理負荷を低減させつつ、小型簡略化を図ることが可能となる。
【００７３】
しかも、回線制御コンピュータ９０は、開閉装置主回路３０相互のインターロック条件設定を行うようになっているので、遮断器制御ボード６４及び断路器・接地装置制御ボード６６への操作指令信号をロックすることができる。従って、現場制御盤４０の制御回路ユニット６９内にインターロック条件を設定するためのボードまたは回路が不要となる。これにより、制御システム部である現場制御盤４０の構成を小型簡略化できると同時に、開閉装置制御ボードである遮断器制御ボード６４及び断路器・接地装置制御ボード６６の標準化を進めることができる。
【００７４】
また、第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、上位システム部５０からの制御情報に頼ることなく、操作表示パネル６１により開閉装置主回路３０を操作できるが、この時、操作表示パネル６１からの操作指令情報及び上位システム部５０からの操作指令情報は、いったん回線制御コンピュータ９０に取り込まれてから、接点信号入出力ボード６０を経由して制御回路ユニット６９内の遮断器制御ボード６４及び断路器・接地装置制御ボード６６へと伝えられる。すなわち、操作表示パネル６１は開閉装置主回路３０を回線単位で監視する回線制御コンピュータ９０とつながっているため、正確且つ迅速な操作に寄与するよう回線制御コンピュータ９０を利用することができる。これにより、操作表示パネル６１は優れた操作性を発揮することができる。
【００７５】
さらに、第２の実施の形態においては、機器状態監視ボード９１がガス圧力センサ９４により計測されたガス圧力値、共通バス６２上の操作指令情報、各位置センサ９５、９６、９７からの信号変化のタイミングより算出した動作時間データ、遮断器３１動作時の主回路電流などを取り込んで演算し、回線制御コンピュータ９０及びシリアル伝送路５７を経由して上位システム５０に伝送することができる。
【００７６】
第２の実施の形態では、このようにして機器状態監視ボード９１が開閉装置主回路３０の監視を行うと同時に、回線制御コンピュータ９０自体も計器用変流器３４及び計器用変圧器３５からの電流情報及び電圧情報を入力して各種電力量データを計測し、開閉装置主回路３０を回線単位で監視している。この結果、現場制御盤４０は非常に高い精度で監視制御を行うことができる。以上のような第２の実施の形態によれば、上位システム部５０での処理負荷を上げることなく、上位系をも含めて、制御システム部である現場制御盤４０の監視精度を高めることができ、これにより変電設備の信頼性を向上させることができる。
【００７７】
（３）第３の実施の形態…図５
［構成］
図５は第３の実施の形態による変電設備の構成例を示すブロック図である。なお、第３の実施の形態の基本的な構成は前記第２の実施の形態のそれと同様であるため、図５において、前記図４にて示した同一の構成要素に関しては同一符号を付して示し、説明は省略する。
【００７８】
第３の実施の形態では、操作表示パネル６１に接点信号入出力インターフェイス６１ａが設けられている。接点信号入出力インターフェイス６１ａには伝送路５８が接続され、この伝送路５８により操作表示パネル６１と回線制御コンピュータ９０とが接続されている。
【００７９】
また、制御回路ユニット６９には機器状態監視ボード９１により計測した監視情報を入力してその表示を行う監視パネル９２が設けられている。監視パネル９２にはシリアルデータ伝送路５９が接続され、このシリアルデータ伝送路５９を介して監視パネル９２に回線制御コンピュータ９０が接続されている。
【００８０】
［作用効果］
このような構成を有する第３の実施の形態においては、操作表示パネル６１と回線制御コンピュータ９０とを接点信号入出力インターフェイス６１ａにより接続するため、両者間の情報をすべて接点信号にてやり取りすることができる。従って、小型の操作表示パネル６１及び回線制御コンピュータ９０でも対応することが可能となり、これにより現場制御盤４０の小型簡略化を実現することができる。
【００８１】
また、第３の実施の形態では、機器状態監視ボード９１からの監視情報を現場制御盤４０側の監視パネル９２により確認することができる。そのため、変電機器の監視をいっそう強化することができる。しかも、監視パネル９２と回線制御コンピュータ９０とをシリアルデータ伝送路５９により接続しているので、両者間の伝送方式はシリアルデータ伝送方式であり、現場制御盤４０内の電気ケーブルの本数を削減して、現場制御盤４０の小型簡略化を進めることができる。
【００８２】
（４）他の実施の形態
なお、本発明の変電設備は以上のような実施の形態に限定されるものではなく、例えば変電設備として、前記監視パネル９２と操作表示パネル６１とを同一のパネルとし、操作表示・監視パネルを備えた構成した実施の形態も包含する。このような実施の形態によれば、２つのパネルが持つ機能を単一のパネル上に集約することができるので、現場制御盤４０をいっそう小型簡略化することができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変電設備によれば、制御システム部内に共通バスを設けた共通バスを介して、制御システム部が変電機器に関する入／切状態情報、故障情報、操作指令情報を授受するように構成し、且つ制御システム部内の開閉装置制御ボード上にインターロック条件回路を設けるといった簡単な構成により、インターロック条件を設定するための専用の回路ボードを削減して、上位システム部との関係も含めて制御システム部の小型簡略化を図ることができる。また、制御システム部に変電機器を監視するサブ制御ユニットを設け、このサブ制御ユニットに開閉装置のインターロック条件を設定機能を持たせたり、操作表示パネルや監視パネルを接続したりすることにより、上位システム部での処理負荷を軽減させつつ、変電機器の監視に関する制御システム部の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による変電設備の第１の実施の形態を示すブロック図
【図２】第１の実施の形態の変電設備における制御回路ユニットの内部構成例を示す回路図
【図３】第１の実施の形態の変電設備における現場制御盤を示す外観図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図
【図４】本発明による変電設備の第２の実施の形態を示すブロック図
【図５】本発明による変電設備の第３の実施の形態を示すブロック図
【図６】変電機器の一つであるガス絶縁開閉装置の一例を示す平面図
【図７】図５のガス絶縁開閉装置に対応する単線結線図
【図８】図５の現場制御盤内の遮断器制御回路の一例を示す回路図
【図９】図５の現場制御盤を示す外観図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は正面図
【符号の説明】
１…ブッシング
２…断路器
３ａ…遮断器
３ｂ…遮断器
４ａ…主母線断路器
４ｂ…主母線断路器
５…主母線
６…変圧器
７…現場制御盤
１０…インピーダンス素子
１１…投入指令入力端子
１２…切換スイッチ
１３…インピーダンス素子
１４ａ…投入コイル
１４ｂ…引外しコイル
１５…接点
１６…接点
１９…引外し指令入力端子
２１…ケース
２２…模擬母線表示部
２３…操作スイッチ
２４…切換スイッチ
２５…警報表示部
２６…中継リレー
３０…開閉装置主回路
３１…遮断器
３２ａ…断路器
３２ｂ…オフライン断路器
３３ａ…接地装置
３３ｂ…オフライン接地装置
３４…計器用変流器
３５…計器用変圧器
４０…現場制御盤
４４…ケース
４５…操作表示パネル
５０…上位システム部
５１、５２、５３、５８…伝送路
５４…電源系統
５５、５６、５７、５９…シリアルデータ伝送路
６０…接点信号入出力ボード
６１…操作表示パネル
６１ａ…接点信号入出力インターフェイス
６２…共通バス
６３…電源ボード
６４…遮断器制御ボード
６６…断路器・接地装置制御ボード
６８…故障接点入力ボード
６９…制御回路ユニット
７０、７５、７７…モータ
７１ａ、７１ｂ…引外しコイル
７２ａ、７２ｂ…投入コイル
７３、７６ａ、７６ｂ、７８ａ、７８ｂ…補助スイッチ
８０…補助スイッチ状態取り込み用リレー
８１…操作指令情報入力用リレー
８３…故障情報入力用リレー
８４…モータ駆動用リレー
８５…故障接点取り込み用リレー
８６…故障接点
８７…ローカル操作指令スイッチ
８８…インターロック条件構成回路部
９０…回線制御コンピュータ
９１…機器状態監視ボード
９２…監視パネル
９３…補助変流器
９４…ガス圧センサ
９５、９６、９７…位置センサ
【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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