(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
変化する電気量に応じた検知信号を出力するセンサと、前記検知信号が所定状態になったことを判定して所定信号を出力する制御ユニットとを備え、この制御ユニットには、前記検知信号を互いに異なる信号レベルで入力し前記電気量の大きい範囲と小さい範囲とをそれぞれ分担する２つの入力回路とを備えた電気量測定方法において、前記大きい範囲を分担する入力回路Ｂの検知範囲の上限値を設定するステップと、この上限値と前記入力回路Ｂの誤差に基き計測結果を表示するための計測領域の許容誤差を満足する前記入力回路Ｂの検知信号対誤差の特性（ｄ）を求めるステップと、この特性（ｄ）が保護領域の許容誤差を満足する検出値の範囲内で前記小さい範囲を分担する入力回路Ａの検知範囲の上限値を設定するステップと、この上限値と前記入力回路Ａの誤差に基いて計測領域の許容誤差を満足する前記入力回路Ａの検知信号対誤差の特性（ｃ）を求めるステップと、これら２つの特性（ｄ）と（ｃ）を繋ぎ前記保護領域の許容誤差を超えないように２つの入力回路Ａ，Ｂの出力の切替点を決定するステップと、この切替点に基いて、前記２つの入力回路Ａ，Ｂからの出力を前記電気量の大きさに応じて使い分けてその大きさを判定するステップを備えたことを特徴とする電気量測定方法。
【請求項２】
変化する電気量に応じた検知信号を出力するセンサと、前記検知信号が所定状態になったことを判定して所定信号を出力する制御ユニットとを備え、この制御ユニットには、前記検知信号を互いに異なる信号レベルで入力し前記電気量の大きい範囲と小さい範囲とをそれぞれ分担する２つの入力回路とを備えた電気量測定装置において、前記大きい範囲を分担する入力回路Ｂの検知範囲の上限値を設定する手段と、この上限値と前記入力回路Ｂの誤差に基き計測結果を表示するための計測領域の許容誤差を満足する前記入力回路Ｂの検知信号対誤差の特性（ｄ）を求める手段と、この特性（ｄ）が保護領域の許容誤差を満足する検出値の範囲内で前記小さい範囲を分担する入力回路Ａの検知範囲の上限値を設定する手段と、この上限値と前記入力回路Ａの誤差に基いて計測領域の許容誤差を満足する前記入力回路Ａの検知信号対誤差の特性（ｃ）を求める手段と、これら２つの特性（ｄ）と（ｃ）を繋ぎ前記保護領域の許容誤差を超えないように２つの入力回路Ａ，Ｂの出力の切替点を決定する手段と、この切替点に基いて、前記２つの入力回路Ａ，Ｂからの出力を前記電気量の大きさに応じて使い分けてその大きさを判定する手段を備えたことを特徴とする電気量測定装置。
【請求項３】
主回路の変化する電流又は電圧に応じた検知信号を出力する変成器と、前記検知信号を用いて前記主回路が所定状態になったことを判定して、前記主回路を開閉する制御信号を出力する制御ユニットを備え、この制御ユニットには、前記検知信号を互いに異なる信号レベルで入力し前記検知信号の大きい範囲と小さい範囲とをそれぞれ分担する２つの入力回路とを備えた保護継電器において、前記２つの入力回路にそれぞれ分担させる検知範囲を、少なくとも前記各入力回路毎の誤差と、保護領域での許容誤差及び計測結果を表示するための計測領域での許容誤差とから設定する手段を備えたことを特徴とする保護継電器。
【請求項４】
請求項３において、前記２つの入力回路毎に、検知信号対誤差の関係を表示する手段を備えたことを特徴とする保護継電器。
【請求項５】
請求項３において、前記２つの入力回路毎に検知信号対誤差の関係と、許容誤差を表示する手段を備えたことを特徴とする保護継電器。
【請求項６】
請求項４又は５において、前記表示手段は、グラフ表示する手段であることを特徴とする保護継電器。
【請求項７】
請求項３において、前記２つの入力回路は、前記検知信号を入力する第１のオペアンプと、該第１のオペアンプからの出力信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換器とを有する第１の入力回路と、前記検知信号を入力する第２のオペアンプと、該第２のオペアンプからの出力信号をアナログ・デジタル変換するアナログ・デジタル変換器とを有する第２の入力回路とを備え、前記第２のオペアンプは第１のオペアンプと比較して、電流又は電圧の大きい範囲の検知に対応するゲイン特性を有し、前記２つの入力回路の検知範囲を各入力回路毎に設定する手段を備えたことを特徴とする保護継電器。
【請求項８】
請求項３において、前記２つの入力回路の検知範囲を各入力回路毎に設定する手段を設け、前記検知範囲は、入力回路毎の誤差の大きさ、アナログデジタル変換器の分解能及び許容検出誤差に基いて算定されることを特徴とする保護継電器。
【請求項９】
主回路の変化する電流又は電圧に応じた検知信号を出力する変成器と、前記検知信号を用いて前記主回路が所定状態になったことを判定して、前記主回路を開閉する制御信号を出力する制御ユニットを備え、この制御ユニットには、前記検知信号を互いに異なる信号レベルで入力し前記検知信号の大きい範囲と小さい範囲とをそれぞれ分担する２つの入力回路とを備えた保護継電器とを備えた配電盤において、前記２つの入力回路にそれぞれ分担させる検知範囲を、少なくとも前記各入力回路毎の誤差と、保護領域での許容誤差及び計測結果を表示するための計測領域での許容誤差とから設定する手段を備えたことを特徴とする配電盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は保護継電器や配電盤に用いて好適な電気量の測定方法及び装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開昭５２−２９９４１号公報には、ひとつの変成器から出力される電流又は電圧の検知信号を、比較的小さい検知範囲を分担する第１の入力回路と、比較的大きい検知範囲を分担する第２の入力回路を備える技術が開示されている。すなわち、変成器からの検知信号を、分圧抵抗で高低２つの信号に分けて取り出し、それぞれを各入力回路で、サンプルホールド及びアナログ／ディジタル変換（以下Ａ／Ｄ変換と略す）する。その後、検知信号の小さい範囲を分担する入力回路のオーバーフローを検出して、検知信号の大きい範囲を分担する入力回路に切替えるものである。これにより、被測定電気量の広い変化範囲をカバーしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の従来技術では、アナログ信号を取込む２つの入力回路が分担する検知範囲を、どのように設定するか開示は無く、実用に際して、許容誤差との関係から、両入力回路の検知範囲や特性等の設定が困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明の目的とするところは、許容誤差の範囲に容易に設定できる電気量測定方法又は装置を提供することである。
【０００５】
本発明の他の目的は、小型軽量の電気量測定装置を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、保護動作及び計測表示を、許容誤差の範囲に容易に設定できる保護継電装置又は配電盤を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はその一面において、変化する電気量に応じた検知信号を出力するセンサと、前記検知信号が所定状態になったことを判定して所定信号を出力する制御ユニットとを備え、この制御ユニットには、検知信号を互いに異なる信号レベルで入力し前記電気量の大きい範囲と小さい範囲とをそれぞれ分担する２つの入力回路とを備え、大きい範囲を分担する入力回路の検知範囲の上限値を設定し、少なくともこの上限値と入力回路の誤差に基き２つの入力回路の出力の切替点を決定し、前記上限値と前記切替点に基いて、２つの入力回路からの出力を電気量の大きさに応じて使い分け、その大きさを判定することを特徴とする。
【０００８】
本発明は他の一面において、変成器からの検知信号を用いて主回路が所定状態になったことを判定し、主回路を開閉する制御信号を出力する制御ユニットを備え、この制御ユニットには、検知信号を互いに異なる信号レベルで入力し検知信号の大きい範囲と小さい範囲とをそれぞれ分担する２つの入力回路とを備えた保護継電器において、２つの入力回路にそれぞれ分担させる検知範囲を、少なくとも各入力回路毎の誤差と、保護及び計測領域での許容誤差とから設定する手段を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、このとき、２つの入力回路毎に、前記検知信号対誤差の関係及び許容誤差を、望ましくはグラフ表示する手段を備える。
【００１０】
更に、２つの入力回路の検知範囲を各入力回路毎に設定する手段を設け、これらの検知範囲は、入力回路毎の誤差の大きさ、アナログデジタル変換器の分解能及び許容検出誤差に基いて所定の演算式に基いて算定することを特徴とする。
【００１１】
この結果、許容検出誤差以下にそれぞれの入力回路の検出誤差を設定可能にした保護・計測のための検知範囲の大きな電気量測定方法及び装置、あるいは保護継電器や配電盤を提供できる。
【００１２】
また、操作者が入力回路の整定値を容易に設定、確認でき、高い測定精度を持った保護継電器や配電盤を、小型、軽量かつ安価に提供できる。
【００１３】
本発明のその他の目的及び特徴は、以下に述べる実施例の説明で明らかにする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例による保護継電装置の回路構成図である。この保護継電装置は、主回路１の被測定電流路に対して配置された変成器（変流器又は変圧器）２と、この変成器２の出力信号を入力し、レベル判定し、保護動作指令を発し、また計測表示を行う保護・計測制御ユニット３で構成される。
【００１６】
主回路１に取り付けられた変成器２から、電流又は電圧の検知信号が保護・計測制御ユニット３の入力回路に入力される。この入力回路は、補助変成器４、フィルタ回路５、オペアンプ６１、６２、サンプルホールド回路７１、７２、マルチプレクサ８及びアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換器９とから構成されている。この入力回路によりアナログの電流又は電圧の検知信号がデジタル信号に変換されて、最終的に制御回路（符号１０〜１４：後述）に取り込まれる。
【００１７】
ここで、入力回路は、従来技術と同様に、ひとつの変成器２の広範な検知領域をカバーするために、検知信号の小さい領域を分担する入力回路Ａと、検知信号の大きい領域を分担する入力回路Ｂとで構成されている。変成器２により取り込まれた主回路１からの電流又は電圧の検知信号は、補助変成器４に入力され、適当なレベルに変換される。このレベル変換された検知信号は、フィルタ回路５にて保護・計測演算に不要な高調波を除去した後、複数のオペアンプ６１、６２に入力される。オペアンプ６１、６２から送出した検知信号は、それぞれサンプルホールド回路７１、７２にて所定の時間間隔でサンプリングされ所定の時間保持される。マルチプレクサ８は、これらサンプルホールド回路７１、７２のアナログ値を、所定の時間間隔で選択、切換えてアナログ・デジタル変換器９に出力し、デジタル信号に変換する。
【００１８】
この実施例では、２つの入力回路Ａ，Ｂを備え、２つのオペアンプを、小さな被測定電流領域を受け持つ入力回路Ａと、大きな被測定電流領域を受け持つ入力回路Ｂとして使い分ける。
【００１９】
次に、後段の制御回路では、演算処理装置ＭＰＵ１０が、アナログ・デジタル変換器９からのデジタル信号を演算処理することにより、保護動作指令を発し、また計測表示制御を行う電気量測定装置を構成している。表示部１１は、ＭＰＵ１０で演算処理された計測結果を表示するために、例えば７セグメントＬＥＤ、ＬＣＤ表示器、更には機器の状態を示すパイロットランプを備えている。もちろん、これら以外の各種表示機器を用いることが可能である。ＭＰＵ１０は、演算処理された結果を基にその結果が所定の値より大きい電流を検出した場合は過電流が発生していると判定して、出力部１２を介して遮断器へ主回路のトリップ指令を出力する。メモリ１３は、後述する各種設定値等を記憶し、また、入力部１４は、入力手段としてスイッチ、キーボートそして通信ポート（図示せず）を備えている。
【００２０】
図２は、本発明の一実施例による保護継電装置を備えた配電盤の構造図である。この配電盤１５の中央部には、３相ｒ，ｓ及びｔ相のブスバー１６ｒ，１６ｓ及び１６ｔが奥行き方向に走っている。ここから上に向って第１の遮断器１７１、変成器２１、主回路１０１を介して、図示しない第１の負荷に電力を供給している。また、３相バー１６ｒ，ｓ，ｔから下に向って第２の遮断器１７２、変成器２２、主回路１０２を介して、図示しない第２の負荷に電力を供給している。
【００２１】
この配電盤１５には、図１の保護・計測制御ユニット３と同一の構成を持つ２つの保護・計測制御ユニット３１，３２を備えている。主回路の電圧、電流情報は、変成器２１及び２２で検出され、それぞれ保護・計測制御ユニット３１及び３２に入力される。したがって、保護・計測制御ユニット３１及び３２からの指令に応じて、遮断器１７１及び１７２は、それぞれ主回路１０１及び１０２の過電流トリップを行う保護継電装置を構成している。
【００２２】
図３は、本発明の一実施例による誤差データを表す対数グラフである。これは、図１の入力回路の検知範囲などのパラメータを後述する演算式に導入し、測定される電流値に対する検出誤差の関係を示し、横軸に変流器の２次電流実効値［Ａｒｍｓ］を取り、縦軸に誤差［％］を取った対数グラフである。このグラフにより、後述する演算式により導き出した特性が、保護領域ＰＲ及び計測領域ＭＲでそれぞれ許容誤差内に入っているか否かが明白となる。なお、実際の被測定電流値（変流器の１次電流実効値）は、ここでの２次電流実効値の６００倍である。
【００２３】
図３のグラフ（ａ）は、６００［Ａｒｍｓ］形マルチ変流器２を用い、被測定電流の定格値が４０［Ａｒｍｓ］であるとき、計測領域ＭＲのうち、小電流領域で使用する入力回路Ａにおける許容誤差を示す。６００［Ａｒｍｓ］形マルチ変流器とは、被測定電流の定格値の上限が６００［Ａｒｍｓ］であって、かつ被測定電流の定格値が４０〜６００［Ａｒｍｓ］までの範囲にある多数のレベルの用途（マルチ）に採用できる変流器を意味する。また、グラフ（ｂ）は、６００［Ａｒｍｓ］形マルチ変流器２の被測定電流の定格値が６００［Ａｒｍｓ］のとき、大電流領域で使用する入力回路Ｂの計測領域ＭＲでの許容誤差を示す。
【００２４】
このマルチ変流器２を、被測定電流の定格値が４０［Ａｒｍｓ］の主回路に用いる場合について考える。計測領域ＭＲの精度を保証すべき被測定電流下限値は、規格により０．３［Ａｒｍｓ］である。このグラフは、変流比を６００としており、図３の２次電流目盛では、０．３／６００＝０．０００５［Ａｒｍｓ］である。一方、計測領域ＭＲの精度を保証すべき被測定電流上限値は、余裕を持たせて９００［Ａｒｍｓ］すなわちグラフの２次電流値１．５［Ａｒｍｓ］としている。
【００２５】
したがって、計測領域ＭＲにおいては、このグラフ（ａ）及び（ｂ）を判定基準に使用し、全計測領域ＭＲにおいてグラフ（ａ）及び（ｂ）より下に誤差カーブがなければならないことを示している。
【００２６】
また、一般的に保護継電装置および配電盤では、保護領域ＰＲ内では、許容検出誤差として５％以内が要求されるため、保護の全領域ＰＲにおいて許容検出誤差５％の水平ライン以下に誤差カーブがなければならない。
【００２７】
これに対して、グラフ（ｃ）は、オペアンプ６１を含む入力回路Ａ（小電流検知に対応）の誤差カーブで、後述する演算式により求まるものである。また、グラフ（ｄ）は、オペアンプ６２を含む入力回路Ｂ（大電流検知に対応）の誤差カーブで、やはり後述する演算式により求まるものである。
【００２８】
図４は、本発明の一実施例による入力回路Ａ、Ｂの検知範囲を導出し、設定するまでのＭＰＵ１０による処理フロー図であり、入力回路の検知範囲を設定する設定手段を構成する。以下、図３のグラフと図４のフローを参照して、検知範囲の値の演算、設定方法を説明する。
【００２９】
ステップ▲１▼：
要求される保護、計測の検出領域のうち、被検出電流の定格値に余裕をもたせた値を入力回路Ｂ（大電流検知に対応）の検知範囲として設定する。図３のグラフでは、２次電流２６．４［Ａｒｍｓ］すなわち被検出電流２３７６０［Ａｒｍｓ］を検知範囲の上限値として設定した例である。
【００３０】
ステップ▲２▼：
後述する演算式（１−１６）に、ステップ▲１▼で設定した次の各パラメータを代入する。
【００３１】
Ｄ    ：アナログ・デジタル変換器の分解能＝１４[ビット]
ｘ    ：変流器入力回路の誤差の大きさ＝２[ＬＳＢ]
ＩＦＳ：検知範囲の設定  ＩＦＳ（Ｂ）＝２６．４[Ａｒｍｓ]
これにより、図３に示された入力回路Ｂの誤差カーブ（ｄ）が求まる。そして、保護動作のためには、測定誤差５％以下のレベルで被検出電流を測定しなければいけない。このことから、この特性（ｄ）と誤差５％のラインの交点の被検出電流値すなわちこのグラフでは約０．１［Ａｒｍｓ］が入力回路Ｂを用いて検出できる電流の下限値となる。
【００３２】
ステップ▲３▼：
上記の下限値約０．１［Ａｒｍｓ］以下については、入力回路Ａに委ねる必要がある。そこで、▲２▼で求めた約０．１［Ａｒｍｓ］よりも大きく余裕をもたせた電流値０．３３［Ａｒｍｓ］を入力回路Ａの検知領域の上限値として設定する。つまり、両入力回路Ａ，Ｂの検出領域をオーバーラップさせている。
【００３３】
ステップ▲４▼：
次に、▲２▼と同様にして後述する演算式（１−１６）に、▲３▼で求めたパラメータである次の各設定値を代入する。
【００３４】
Ｄ    ：アナログ・デジタル変換器の分解能＝１４[ビット]
ｘ    ：変流器入力回路の誤差の大きさ＝２[ＬＳＢ]
ＩＦＳ：検知範囲の設定  ＩＦＳ（Ａ）＝０．３３[Ａｒｍｓ]
これにより、入力回路Ａの検出電流に対する誤差を示した図３のグラフ（ｃ）が作成される。
【００３５】
ステップ▲５▼：
ステップ▲１▼〜▲４▼で求めた入力回路Ａ、Ｂの検知領域をメモリ１３に格納し、ＭＰＵ１０は、この検知領域を参照して、入力された電流、電圧値に基づき、それらの出力を切り替えて使用し、制御や判定を行うようになる。これらの設定により、計測領域ＭＲ：０．０００５［Ａｒｍｓ］〜約１．５［Ａｒｍｓ］で計測動作上の許容誤差グラフ（ａ）と（ｂ）を満足する。一方、保護領域ＰＲ：約０．０２２［Ａｒｍｓ］〜２６．４［Ａｒｍｓ］では、保護動作上の許容誤差５％を満足する。そこで、図３に示すように、例えば、０．３３［Ａｒｍｓ］で両入力回路Ａ、Ｂを切り替えるように、検出電流値０．０００５［Ａｒｍｓ］、０．３３［Ａｒｍｓ］及び２６．４［Ａｒｍｓ］をメモリ１３に記憶させる。これにより検出電流値の変化に応じて両入力回路Ａ，Ｂを切替えて測定するように設定する。この結果、計測及び保護の全領域における誤差のグラフは実線（ｅ）で表わされるものとなる。
【００３６】
このように、計測と保護の全領域において、測定可能な電流領域をカバーし、かつ測定誤差が小さくなるように、それぞれの入力回路で測定、保護の領域を区分けすることにより高精度な測定、制御を行うことができる。
【００３７】
以上のようなフローに従い、各入力回路の検知領域を設定することにより、多種類の被測定電流定格値をもつ変流器に対応可能となる。
【００３８】
このようにして得られた誤差カーブ（ｅ）は、６００［Ａｒｍｓ］形マルチ変流器に対して、保護・計測の両検出領域内で要求される誤差範囲内に納まっており、要求される性能を満足していることが確認できる。したがって、この検知範囲が整定値としてメモリ１３に格納され、対象とする電流［Ａｒｍｓ］の大きさに応じて測定精度を高精度に保ちながら、計測と保護に使用する入力回路を使い分けることが可能になる。
【００３９】
また、図３に示した各グラフは表示部１１に設けられた表示手段で表示し、かつ、通信ポートを介して接続された外部のパソコンで表示することが可能である。
【００４０】
次に本発明の一実施例で使用する演算式を説明する。
【００４１】
図５は、本発明の一実施例において、変流器から送出された電流波形（アナログ値）をサンプルホールド回路７１，７２でサンプリング（電気角３０°）した波形図である。以下に示す演算式は、変流器から送出した電流信号を、図５のようにワーストケースでサンプリングした場合を例に採り、電流の検知範囲（ＩＦＳ）の設定と、入力回路Ａ，Ｂの誤差の関係を導き出すものである。サンプリング時には、入力回路Ａ，Ｂの誤差が含まれ、ワーストケースは電流波形の１周期にわたって、図５に示すような誤差を発生した場合である。
【００４２】
【数１】
0003892735.tif 000002
【００４３】
【数２】
0003892735.tif 000003
【００４４】
【数３】
0003892735.tif 000004
【００４５】
したがって、これらの式を用いることにより、本発明の一実施例の入力回路Ａ、Ｂについて、上述した入力回路Ａ、Ｂの測定条件を入力すると、図３に示したグラフ（ｃ）、（ｄ）を得ることが可能である。
【００４６】
また、その他の類似例として以下に２例を示す。
【００４７】
【数４】
0003892735.tif 000005
【００４８】
【数５】
0003892735.tif 000006
【００４９】
【数６】
0003892735.tif 000007
【００５０】
【数７】
0003892735.tif 000008
【００５１】
【数８】
0003892735.tif 000009
【００５２】
図６は、本発明の一実施例の保護継電器又は配電盤を用いて、整定値を設定するまでのユーザ（操作者）の作業フロー図である。
【００５３】
図７、８は、本発明の一実施例において、整定値を設定する際の保護・計測制御ユニット３の表示部１１の表示画面の例である。
【００５４】
以下、これらの図面を参照して、本発明の一実施例における入力回路の整定値条件を設定する動作について説明する。設定に当り、図１の入力部１４に設けられたスイッチ（図示せず）を操作者が操作する。これによりＭＰＵ１０は、図６のステップ６０１において、保護継電器の状態を入力回路の整定値設定モードへ移行させる。移行した後の表示部１１は、図７（ａ）の「ＳＥＴＭＯＤＥ」となる。表示部１１は７セグメントＬＥＤを５桁有するが、今は無表示である。ステップ６０２において、入力回路が使用する汎用性のあるマルチ変成器の型式を入力するため、変成器型式入力モードへ入力スイッチ（図示せず）を切り替える。これにより、表示部１１は図７（ｂ）のように型式入力画面となり、この実施例においては、６００［Ａｒｍｓ］の変成器を入力回路Ａ、Ｂに共通に割り当てる。
【００５５】
ステップ６０３において、ステップ６０２と同様に、変成器の被測定電流定格値（１次電流値）を入力するモードに移行し、入力する。この際の表示部１１は、図８（ａ）のようになり、入力部１４に設けられたキーボードより入力するか、予め被測定電流定格値が決められている場合は入力部１４に設けられたスイッチを切り替えて入力する。図示の例では、被測定電流定格値４０［Ａｒｍｓ］を入力した場合を示している。
【００５６】
ステップ６０４において、整定値条件の設定が完了したら、整定値を有効にするため、装置の初期化（リセット）を行う。その後、ＭＰＵ１０がメモリ１３に納められた整定値を読み取り、上述した計算式に従って各入力回路毎の計測領域ＭＲ、保護領域ＰＲとして使用する検知範囲を整定値として設定する。
【００５７】
ステップ６０５において、整定値設定モードから、通常運転モード（保護・計測・監視が行える状態）に復帰させる。この際の表示部１１は図８（ｂ）のようになる。図示の例では、ｒ相電流Ｉｒが２３８４．３［Ａｒｍｓ］であることを表示している。
【００５８】
以上のステップ６０１〜６０５の整定操作を実施することにより、汎用性のあるマルチ変成器を用いた場合でも高精度な保護リレーの動作判定を行うことが可能になる。
【００５９】
図９は、本発明の一実施例により、保護・計測制御ユニット３の外部に接続されたパソコンを用いて、入力回路の整定値条件を設定するユーザの作業フローである。
【００６０】
図１０〜１２は、そのときの装置構成を示している。以下、図９〜１２を参照して整定値の設定方法を説明する。
【００６１】
ステップ９０１において、図１０に示したように保護継電器の保護・計測制御ユニット３の入力部１４の通信ポート１４１を用いて、汎用のパソコン１８を接続する。これにより、メモリ１３に納められる整定値情報を外部のパソコン１８より入力することができるようになる。
【００６２】
ステップ９０２において、パソコン１８のキー操作により、保護・計測制御ユニット３の状態を整定値設定モードへ移行させる。図１１に示したようにパソコン１８の画面１８１上に示されたアイコンのうち“整定”のアイコンをマウスで選択し、整定の入力が行えるモードへ移行する。この場合のキー操作としては、保護・計測制御ユニット３の入力部１４に設けられたキーボードかスイッチ（図示せず）により切り替えることもできる。
【００６３】
ステップ９０３において、図１２に示したようにパソコンの画面１８１上に、使用する汎用性のあるマルチ変成器の型式が６００［Ａｒｍｓ］であり、かつ被測定電流定格値（１次値）が４０［Ａｒｍｓ］であることを入力する。ステップ９０４において、画面に表示された“送信”アイコンをクリックして入力した整定値を一括で、保護継電器のメモリ１４に送信する。ステップ９０５において、整定値の送信が完了したら、整定値を有効にするため画面に表示された“リセット”アイコンをクリックして保護継電器の初期化（リセット）を行う。
【００６４】
その後、ＭＰＵ１０がメモリ１３に納められた整定値条件を読み取り、上述した計算式に従って演算し、各入力回路毎の検知範囲を整定値として設定する。
【００６５】
ステップ９０６において、整定値設定モードから通常運転モードである保護・計測制御が行える状態に復帰させる。
【００６６】
以上の操作により、設定対象となる入力回路Ａ、Ｂに対して共通に汎用性のあるマルチ変成器を使用する場合の整定値条件を設定することを実現している。
【００６７】
次に、本実施例の保護継電器あるいは保護継電器を備えた配電盤において、各入力回路の整定値を設定する際の入力、表示の例について説明する。
【００６８】
図１３及び図１４は、各入力回路毎に設定した検知範囲ならびに入力回路の切換え点が、保護・計測の要求精度を満たしているかを確認するためのグラフを示している。これらのグラフはパソコン画面１８１又は表示部１１に設けられたＬＣＤの画面上にＭＰＵ１０又はパソコン１８で演算処理されて表示されるものである。これらのグラフは操作者が各入力回路の整定値の状態を点検する時、更には、新たに整定値を設定する時に、入力部１４又はバソコン１８を介して表示できるようになっている。以下、被測定電流定格値（変成器の１次値）が６００［Ａｒｍｓ］の場合と、４０［Ａｒｍｓ］の場合の２通りの例を用いて、グラフの表示内容を説明する。
【００６９】
図１３は、被測定電流定格値（ＣＴ１次定格）が６００［Ａｒｍｓ］の場合のグラフを示している。グラフ６０１は、ＣＴ１次定格が６００［Ａｒｍｓ］のとき、対応する電流実効値の計測領域ＭＲの許容差を動作値誤差に変換したものである。この実施例の保護継電器および保護継電器を備えた配電盤の計測領域ＭＲにおいては、グラフ６０１以下に各入力回路の誤差カーブがなければならない。また、グラフ６０２の水平破線は、保護要素の満たすべき許容誤差５％であり、保護領域ＰＲ内においては、グラフ６０２以下に各入力回路の誤差カーブがなければならない。ここで、グラフ６０３は、入力回路Ａの測定範囲における誤差カーブを示し、グラフ６０４は、入力回路Ｂの測定範囲における誤差カーブを示している。
【００７０】
この実施例の保護継電器又は配電盤は、グラフ６０３、６０４を合成した条件である鋸歯状の太線グラフに沿って、各入力回路Ａ、Ｂの整定値が定められ、許容誤差グラフ６０１、６０２で定まる条件を満たしていることを示している。
【００７１】
この各入力回路Ａ、Ｂの整定値として、入力回路Ａの検知範囲は０．０００５［Ａｒｍｓ］から０．３３［Ａｒｍｓ］の電流実効値の区間を検知することを示している。そして、０．３３［Ａｒｍｓ］において入力回路Ａから入力回路Ｂへの切り替え点が設定されている。０．３３［Ａｒｍｓ］以上の電流実効値については、入力回路Ｂを用いて計測するようになり、入力回路Ｂにおいては、０．３３［Ａｒｍｓ］から２６．４［Ａｒｍｓ］の電流実効値の区間を検知することを示している。
【００７２】
次に、図１４はＣＴ１次定格が４０［Ａｒｍｓ］の場合のグラフを示している。グラフ６２１は、ＣＴ１次定格が４０［Ａｒｍｓ］の時、計測範囲の許容差を動作値誤差に変換したグラフであり、計測領域ＭＲにおいては、グラフ６２１以下に誤差カーブがなければならない。また、グラフ６２２の点線は、図１３のグラフ６０２と同様に、保護要素の満たすべき許容誤差５％を示したグラフであり、保護領域ＰＲ内においては、グラフ６２２以下に各入力回路の誤差カーブがなければならない。ここで、グラフ６２３は、入力回路Ａの測定範囲における誤差カーブを示し、グラフ６２４は、入力回路Ｂの測定範囲の誤差カーブを示している。ここで、このＣＴ１次定格が４０［Ａｒｍｓ］の場合においては、本実施例の保護継電器又は配電盤はグラフ６２３、６２４を合成した鋸歯状の太線のグラフに沿って、各入力回路Ａ、Ｂの整定値が定められる。これらの各入力回路Ａ、Ｂの整定値は、許容誤差グラフ６０１、６０２の条件を満たしている。
【００７３】
この各入力回路Ａ、Ｂの整定値として、入力回路Ａの検知範囲は０．０００４［Ａｒｍｓ］から０．０３［Ａｒｍｓ］の電流実効値の区間を検知することを示している。そして、０．０３［Ａｒｍｓ］において入力回路Ａから入力回路Ｂへの切り替え点が設定され、０．０３［Ａｒｍｓ］以上の電流実効値については入力回路Ｂを用いて計測する。入力回路Ｂにおいては、０．０３［Ａｒｍｓ］から７．０［Ａｒｍｓ］の電流実効値の区間を検知することを示している。
【００７４】
操作者は、各入力回路の整定値の点検時、また新たな整定値の設定時に、入力部１４又はバソコン１８を介してこれらのグラフを表示することで、各入力回路の整定値を誤り無く設定し、あるいは確認できる。
【００７５】
また、上述の実施例ではグラフを用いて各入力回路の整定値を表示しているが、これらの整定値を表形式で表示することも可能である。
【００７６】
更に、上述した本発明の実施例ではゲインコントロール部を備えていない保護継電装置及び配電盤を用いて説明したが、本発明はゲインコントロール部を備えた保護継電装置及び配電盤であっても適用できることは言うまでもない。
【００７７】
以上の実施例によれば、入力回路の誤差とフルスケール（測定上限値）設定との関係が演算式（１−１６）により明確になる。このため、演算式（１−１６）のパラメータを調整することにより、数種類の被測定電流定格値をもつ変流器を用いた場合でも、許容検出誤差以下にそれぞれの入力回路の検出誤差を設定可能にした保護継電器又は配電盤を提供できる。
【００７８】
また、高い測定精度を持った保護継電器又は配電盤を構成できるので、部品点数削減、実装面積の縮小、原価低減を図ることができる。
【００７９】
更に、入力回路の整定値の状態を操作者に判り易く表示でき、操作者は入力回路の整定値を容易に設定、確認できる。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、許容検出誤差以下にそれぞれの入力回路の検出誤差を設定可能にした保護・計測のための検知範囲の大きな保護継電器や配電盤を提供できる。
【００８１】
また、操作者が入力回路の整定値を容易に設定、確認でき、高い測定精度を持った保護継電器や配電盤を、小型、軽量かつ安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による保護・計測制御ユニットと変流器の回路構成図。
【図２】本発明の一実施例による配電盤の構成図。
【図３】本発明の一実施例による入力（検知）電流実効値対検出誤差との関係図。
【図４】本発明の一実施例による検知範囲を設定するまでのフロー図。
【図５】本発明の一実施例により電流波形をサンプリングした波形図。
【図６】本発明の一実施例による保護継電器の整定値を設定するフローチャート。
【図７】本発明の一実施例により整定値を設定する際の保護継電器の表示画面。
【図８】本発明の一実施例により整定値を設定する際の保護継電器の表示画面。
【図９】本発明の一実施例によるパソコンを用いた整定値の設定時のフローチャート。
【図１０】本発明の一実施例によるパソコンを用いた整定値の設定時の装置構成図。
【図１１】本発明の一実施例によるパソコンを用いた整定値の設定時のパソコンの画面。
【図１２】本発明の一実施例によるパソコンを用いた整定値の設定時のパソコンの画面。
【図１３】本発明の一実施例による入力（検知）電流実効値対検出誤差の関係表示例。
【図１４】本発明の一実施例による入力（検知）電流実効値対検出誤差の関係表示例。
【符号の説明】
１（１０１，１０２）…主回路、２…変成器（変流器又は変圧器）、３（３１，３２）…保護・計測制御ユニット、５…フィルタ回路、６１，６２…オペアンプ、７１，７２…サンプルホールド回路、８…マルチプレクサ、９…アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、１０…演算処理装置（ＭＰＵ）、１１…表示部、１２…出力部、１３…記憶装置、１４…入力部、１５…配電盤、１６ｒ，１６ｓ，１６ｔ…３相ブスバー、１７１，１７２…遮断器、１８…パソコン、１８１…パソコン表示部、ＭＲ…計測領域、ＰＲ…保護領域、（ａ），（ｂ）…計測領域での許容誤差グラフ、（ｃ），（ｄ）…２つの入力回路Ａ，Ｂの誤差カーブ、（ｅ）…全領域での誤差カーブ。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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