JP2010238611A - Breaker operation monitor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遮断器動作監視装置に関する。 The present invention relates to a circuit breaker operation monitoring device.
発電所、変電所等の電気所では、例えば、電気所の各種機器に異常な電流等が流れることを防ぐために、一般的に遮断器が設けられている。遮断器を切状態とするために遮断器に供給される制御電流の波形は、遮断器の構造等に基づいて定まる。したがって、例えば、遮断器の各部にグリス固着等がある場合に遮断器を切状態とすると、遮断器の各部の動作時間が長くなるため、遮断器の制御電流は所定の波形と異なる波形となる。このため、遮断器の制御電流を測定することにより、遮断器の状態を判定することが可能である。 In an electric station such as a power plant or a substation, for example, a circuit breaker is generally provided in order to prevent an abnormal current or the like from flowing through various devices in the electric station. The waveform of the control current supplied to the circuit breaker to turn the circuit breaker off is determined based on the structure of the circuit breaker. Therefore, for example, when the circuit breaker is turned off when there is grease sticking or the like in each part of the circuit breaker, the operation time of each part of the circuit breaker becomes longer, so the control current of the circuit breaker becomes a waveform different from the predetermined waveform. . For this reason, it is possible to determine the state of the circuit breaker by measuring the control current of the circuit breaker.
例えば、特許文献1では、複数の遮断器が設けられている電気所において、複数の遮断器に対する共通の電源の電流を一つの電流センサ等で測定することにより、夫々の遮断器の制御電流を測定する技術が開示されている。
For example, in
前述のように、特許文献1では、共通の電源からの電流を測定することにより、複数の遮断器の夫々に電流センサ等を設けることなく、複数の遮断器の夫々に流れる制御電流を測定することが可能である。しかしながら、例えば、電源に遮断器以外のスイッチング電源をもったリレー盤等が接続されている場合、遮断器が遮断される際の電圧変動によりリレー盤等にも電流が流れることがある。このため、遮断器の制御電流はリレー盤等の影響を受けることとなり、電源からの電流を測定した場合では、遮断器の制御電流のみを精度良く測定することは難しい。一方、電源に複数の遮断器やリレー盤等が接続されている場合であっても、複数の遮断器の夫々に対して電流センサ等を設けることにより、精度良く遮断器の制御電流を測定することは可能である。しかしながら、複数の遮断器の夫々に対して電流センサを設けると、遮断器の数の増加にともない、コストも高くなるという問題が生じる。
As described above, in
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、低コストで精度良く遮断器の制御電流を測定可能な遮断器動作監視装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a circuit breaker operation monitoring apparatus capable of measuring a control current of a circuit breaker with low cost and high accuracy.
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る遮断器動作監視装置は、複数の遮断器と、機器と、前記複数の遮断器及び前記機器の動作を制御するための電源を前記複数の遮断器及び前記機器に共通の電源線を介して供給する蓄電池と、を有する電気所において、前記複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、前記一の遮断器に流れる電流を算出する処理装置と、前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第1電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む電流生成回路と、を備え、前記処理装置は、前記第1電流を測定する第1測定部と、前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第2電流を測定する第2測定部と、前記第1及び第2測定部の測定結果に基づいて、前記一の遮断器に流れる電流を算出する算出部と、を含むこととする。 In order to achieve the above object, a circuit breaker operation monitoring device according to one aspect of the present invention includes a plurality of circuit breakers, devices, and a plurality of power supplies for controlling the operations of the plurality of circuit breakers and the devices. And the storage battery that is supplied to the device through a common power line, and when one of the plurality of circuit breakers is interrupted, the one circuit breaker When the voltage level of the power supply line changes, and the processing device that calculates the current flowing through the power supply line, the device changes with a time constant corresponding to the resistance value and the capacitance value of the device at a node connected to the power supply line. A current generation circuit that outputs one current to the power supply line or draws it from the power supply line, and the processing device includes: a first measurement unit that measures the first current; and Multiple circuit breakers and said equipment Based on the measurement results of the first and second measurement units, a second measurement unit that measures the second current flowing upstream from all the positions of the respective nodes connected to the power supply line, and the one interruption And a calculation unit for calculating a current flowing through the container.
低コストで精度良く遮断器の制御電流を測定可能な遮断器動作監視装置を提供することができる。 It is possible to provide a circuit breaker operation monitoring apparatus capable of measuring the control current of the circuit breaker with high accuracy at low cost.
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態である遮断器一括監視システムの構成を示した図である。遮断器一括監視システムは、制御所および電気所に配置された遠隔制御装置10と、電気所(発電所、変電所等)に配置された直流電源装置20、リレー盤21、22、遮断器23,24、遮断器動作一括監視装置25、電源線26、通信線30を含んで構成される。なお、電源線26が本発明の電源線に相当する。なお、例えば、本実施形態の電源線26等は、正側(P側)の電線と負側(N側)の電線とを含むが、便宜上、図1においては、1本の線で記載している。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a circuit breaker batch monitoring system according to an embodiment of the present invention. The circuit breaker collective monitoring system includes a remote control device 10 disposed at a control station and an electric station, a DC
遠隔制御装置10は、通信線30を介して電気所の機器を制御する情報処理装置であり、制御所に設けられた親局の遠隔制御装置10aと、電気所に設けられた子局の遠隔制御装置10bとを含んで構成される。本実施形態では、利用者が遠隔制御装置10aの操作部(不図示)を操作することにより、遠隔制御装置10aは、操作結果に応じたデータを通信線30へ出力する。そして、遠隔制御装置10bは、遠隔制御装置10aからのデータを受信し、データに基づいて電気所の機器を制御する。
The remote control device 10 is an information processing device that controls equipment in an electric station via a
直流電源装置20は、電気所における各種機器の動作を制御するための制御用電源と、遮断器を入動作させるための投入用電源とを生成する装置である。直流電源装置20は、整流器40、蓄電池41、配電用遮断器42〜44、直流母線45、及び端子A,Bを含んで構成される。
The DC
整流器40は、交流電源(不図示)から入力される交流電流を直流電流に変換し、配電用遮断器42と直流母線45とを介して蓄電池41を充電する。また、整流器40は、直流母線45に接続される負荷に直流電源を供給する。
The
蓄電池41は、例えば、停電等で整流器40に交流電源が入力されない場合に、直流母線45に接続される負荷に直流電源を供給する電池である。
The
配電用遮断器42〜44の夫々は、接続される負荷を過電流から保護するための遮断器である。配電用遮断器42は、整流器40の電源を直流母線45に配電する。配電用遮断器43は、直流母線45の電源を、各種機器を実際に動作させるための投入用電源として各種機器に配電する。具体的には、本実施形態の配電用遮断器43は、端子Aを介して遮断器23,24に投入用電源を配電する。配電用遮断器44は、直流母線45の電源を、各種機器の動作を制御するための制御用電源として各種機器に配電する。具体的には、本実施形態の配電用遮断器44は、端子Bを介してリレー盤21,22、遮断器23,24に制御用電源を配電する。
Each of the power
リレー盤21は、送電線Aに流れる電流に基づいて、例えば遮断器23の動作を制御する機器である。リレー盤21は、スイッチング電源50、制御装置51を含んで構成される。スイッチング電源50は、電源線26を介して供給される制御用電源から、制御装置51を動作させるための電源を生成する回路である。制御装置51は、送電線Aに流れる電流を検出する変流器(不図示)からの出力等に基づいて、遮断器23の動作を制御する。制御装置51は、例えば、変流器の出力等を処理するCPU(不図示)と、CPUの処理結果に基づいて遮断器23を入状態、切状態とするリレー機器等(不図示)とを含んで構成される。なお、本実施形態のリレー盤21は、例えば電気所における他の遮断器や、断路器、変圧器等(不図示)の動作を制御することとしても良い。
The
リレー盤22は、送電線Bに流れる電流等に基づいて、例えば遮断器24の動作を制御する機器である。なお、リレー盤22は、リレー盤21と同様の構成であり、リレー盤22は、スイッチング電源52、制御装置53を含んで構成される。なお、本実施形態のスイッチング電源50,52の夫々には、安定した電源を生成するためのバイパスコンデンサ等が、電源線26の正側の電線と、負側の電線との間に設けられている。なお、以下、本実施形態では、電源線26の正側の電線と負側の電線との間を、電源線26の極間と称する。このため、例えば、バイパスコンデンサとスイッチング電源の内部抵抗等を考慮すると、RC直列回路60が電源線26の極間に等価的に直列に接続されていることとなる。なお、本実施形態では、リレー盤21,22が電源線26に接続されるノードにおけるバイパスコンデンサ等のコンデンサを容量値Caのコンデンサ70とし、前述の配線等の抵抗を抵抗値Raの抵抗71とする。このため、リレー盤21,22に電源を供給する電源線26の電圧レベルが変化すると、容量値Ca、抵抗値Raに応じた時定数で変化する電流が電源線26に供給されることとなる。なお、前述のように、コンデンサ70、抵抗71は、スイッチング電源50,52に内蔵されているものであるが、図1においては便宜上、スイッチング電源50,52と別に記載している。
The
遮断器23は、リレー盤21からの制御に基づいて、母線から送電線Aに流れる電流を遮断する。具体的には、送電線Aに流れる電流が所定よりも大きいことをリレー盤21が検出すると、遮断器23は切状態となる。また、遠隔制御装置10aから遮断器23の動作を指示する指示データが送信されると、遮断器23は、その指示データに基づき、入状態または切状態となる。
The
遮断器24は、遮断器23と同様に、リレー盤22からの制御に基づいて、母線から送電線Bに流れる電流を遮断する。具体的には、送電線Bに流れる電流が所定よりも大きいことをリレー盤22が検出すると、遮断器24は切状態となる。また、遠隔制御装置10aから遮断器24の動作を指示する指示データが送信されると、遮断器24は、その指示データに基づき、入状態または切状態となる。なお、本実施形態においては、グリス等の固着が無い正常な遮断器23,24の夫々を、切状態とするための制御電流の波形は、例えば、図2、3に示すような波形である。ここで、図2は、制御電流の全体の波形であり、図3は、制御電流の立ち上がりの拡大図である。本実施形態における制御電流の特徴としては、立ち上がり直後の例えば1msの時点では5Aを越えることはなく、立ち上がり後の例えば20ms後には0.5Aより大きくなる。また、制御電流が立ち上がると、例えば、図3の0ms〜5msの間に示すように、所定の時定数に応じて上昇する。また、この間において、1ms毎の制御電流の変化幅は徐々に小さくなる。
Similarly to the
遮断器動作一括監視装置25は、配電用遮断器43から供給される投入用電源、配電用遮断器44から供給される制御用電源、及び後述するパイロットコンデンサ70の夫々の電流を測定することにより、電気所における遮断器23,24の動作を監視する装置である。遮断器動作一括監視装置25は、RC直列回路80、変流器81〜83、及び処理装置84を含んで構成される。
The circuit breaker operation
RC直列回路80(電流生成回路)は、電源線26の電圧レベルが変化した際に、電源線26からリレー盤21,22に流入される電流、またはリレー盤21,22から電源線26に流出する電流と同様に変化する電流を生成するための回路である。RC直列回路80は、電源線26とグランドGNDとの間に接続されるパイロットコンデンサ90と、抵抗91とを含み、RC直列回路60の時定数と同じ時定数を有する回路である。なお、本実施形態におけるパイロットコンデンサ90の容量値Cp及び抵抗91の抵抗値Rpは、例えば実験的に求められる値であり、詳細は後述する。また、本実施形態のパイロットコンデンサ90の一端は、変流器82設置点よりも直流母線45側に接続されている。
The RC series circuit 80 (current generation circuit) flows out of the
変流器81は、配電用遮断器43から供給される投入用電源の電流を、端子Aに流れる電流として測定する。変流器82(第2測定部)は、制御用電源に流れる電流を、端子Bに流れる電流として測定する。変流器83(第1測定部)は、パイロットコンデンサ90に流れる電流を測定する。
The
処理装置84は、変流器81〜83からの測定結果に基づいて、遮断器の動作を監視する装置である。処理装置84は、図4に示すように、ADC(AD変換器)100、記憶装置101、CPU102、入力装置103、表示装置104を含み、夫々がバスを介して通信可能に接続される。
The
ADC100は、変流器81〜83で測定された電流値をデジタルデータに変換し、CPU102の図示しないRAM(Random Access Memory)格納する。
記憶装置101は、例えばメモリ、記憶媒体等からなる記憶領域であり、CPU102が実行するプログラム、その他各種データを記憶する。
The ADC 100 converts the current value measured by the
The
CPU102は、記憶装置101に記憶されるプログラムを実行することにより、図6に示すような処理部110と、算出部111とを実現する。処理部110は、処理装置84を統括制御するとともに、各種処理を実行する。また、算出部111は、変流器81〜83で測定された電流に基づいて、遮断器23,24の制御電流を算出する。
The
入力装置103は、キーボード、マウス、タッチパネル等である。表示装置104は、液晶ディスプレイ等であり、例えば、電気所に配置された複数の遮断器の動作監視結果等の表示を行う。
The
<<RC直列回路80のパイロットコンデンサ90、抵抗91の値について>>
ここで、RC直列回路60,80の夫々の時定数を一致させるための具体的な方法について図6を参照しつつ説明する。なお、本実施形態のパスコンデンサ等の容量は、遮断器23,24が電源線26に接続されるノードにおける容量より十分大きいため、図6においては、遮断器23,24の影響は無いものとする。まず、電気所において、電源線26の極間に、例えば電子負荷120を接続する。そして、電子負荷120の状態が、例えば、オープンからショートとなるように過渡的に変化させる。蓄電池41には、内部抵抗121があるため、電子負荷120の状態がオープンからショートとなると、電源線26の電圧レベルは、ステップ状に変化することとなる。このため、過渡的には、図6は図7に示した回路図で表現されることとなる。したがって、実際の電気所においては、電子負荷120の状態が、オープンからショートへと変化した際の、リレー盤21,22と電源線26とが接続されるノードの合計の電流Iaと,パイロットコンデンサ90の電流Ip電流とを測定し、両者が同じ時定数で変化するよう、例えば抵抗91の値を変化させる。この結果、RC直列回路60,80の夫々の時定数を一致させることができる。
<< Regarding Values of
Here, a specific method for matching the time constants of the
本実施形態における電流Ia、Ipの関係は、例えばRC直列回路60、80の過渡応答を計算することにより把握可能である。ここで、電源線26のステップ電圧をEとし、ラプラス変換と、複素数sとを用いてRC直列回路60に流れる電流Ia(s)を算出する。前述のステップ電圧Eは、V(s)=E/sとなり、コンデンサ70は1/(s・Ca)となり、抵抗71はRaとなる。このため、
V(s)=E/s=Ia(s)×(1/(s・Ca)+Ra)・・・(1)
となる。
また、式(1)からIa(s)は、
Ia(s)=E/Ra(1/(s+1/Ca・Ra))・・・(2)
となり、電流Iaの時間変化であるIa(t)は、
Ia(t)=E/Ra×exp((−1/Ca・Ra)×t)・・・(3)
となる。
同様に、電源線26のステップ電圧をEとした場合の電流Ip(t)は、
Ip(t)=E/Rp×exp((−1/Cp・Rp)×t)・・・(4)
となる。
したがって、Ia(t)、Ip(t)の夫々の電流の時間変化を同じにすべく、Ca・RaとCp・Rpとが同じ値に設定されている場合、Iaと、Ipとの間には、
Ia=(Rp/Ra)×Ip・・・(5)
の関係がある。
また、図1における制御用電源の端子Bに流れる電流をI1、定常的に端子Bを流れる電流をI1’、遮断器23、24のうち例えば遮断器23が切状態となる際に遮断器23に流れる制御電流をItとすると、電流I1、I1’、It、Iaとの間には、下記のような関係が成立する。
It=I1+Ia−I1’・・・(6)
したがって、式(6)のIaに式(5)を代入すると、遮断器23の電流Itは、
It=I1+(Rp/Ra)×Ip−I1’・・・(7)
となる。
The relationship between the currents Ia and Ip in this embodiment can be grasped by calculating the transient response of the
V (s) = E / s = Ia (s) × (1 / (s · Ca) + Ra) (1)
It becomes.
Also, from the formulas (1) to Ia (s),
Ia (s) = E / Ra (1 / (s + 1 / Ca · Ra)) (2)
Ia (t), which is the time change of the current Ia, is
Ia (t) = E / Ra × exp ((− 1 / Ca · Ra) × t) (3)
It becomes.
Similarly, the current Ip (t) when the step voltage of the
Ip (t) = E / Rp × exp ((− 1 / Cp · Rp) × t) (4)
It becomes.
Therefore, when Ca · Ra and Cp · Rp are set to the same value in order to make the time changes of the currents of Ia (t) and Ip (t) the same, they are between Ia and Ip. Is
Ia = (Rp / Ra) × Ip (5)
There is a relationship.
In addition, the current flowing through the terminal B of the control power source in FIG. Assuming that the control current flowing through is It, the following relationship is established among the currents I1, I1 ′, It, and Ia.
It = I1 + Ia−I1 ′ (6)
Therefore, when the equation (5) is substituted into Ia of the equation (6), the current It of the
It = I1 + (Rp / Ra) × Ip−I1 ′ (7)
It becomes.
このように、本実施形態では、例えば、電流Ia、Ipの夫々の変化が同じとなるよう、前述の時定数を一致させた場合、リレー盤21,22からの電流Iaを測定せず電流Ipを測定することにより、遮断器23の制御電流を算出することが可能となる。つまり、本実施形態では、遮断器23の制御電流を直接測定することなく、パイロットコンデンサ90の電流及び端子Bに流れる電流を測定することにより遮断器23の制御電流を算出できる。なお、ここでは、遮断器23の制御電流を例に説明したが、例えば、遮断器23でなく、遮断器24の制御電流であっても同様に式(7)から算出できる。
Thus, in the present embodiment, for example, when the above-described time constants are matched so that the changes in the currents Ia and Ip are the same, the current Ip from the
<<遮断器制御電流波形処理>>
ここで、例えば、遮断器23の状態を把握するために、遠隔制御装置10が遮断器23を切状態とした場合の遮断器動作一括監視装置25の動作を説明する。なお、ここでは、RC直列回路80の時定数は、RC直列回路60の時定数と一致するよう、パイロットコンデンサ90と、抵抗91とは調整されていることとする。さらに、RC直列回路80の時定数と、RC直列回路60の時定数とが一致している際の、抵抗91の抵抗値Rpは、抵抗71の抵抗値Raの45倍であることとする。このため、前述の式(7)から、電流Itと電流I1、I1’、Ipとの間には、
It=I1+45×Ip−I1’・・・(8)
の関係が成立することとなる。また、ここでは、端子Aに流れる投入電流を電流I2とする。
<< Circuit breaker control current waveform processing >>
Here, for example, in order to grasp the state of the
It = I1 + 45 × Ip−I1 ′ (8)
This relationship is established. Here, the input current flowing through the terminal A is defined as a current I2.
図8は、遮断器動作一括監視装置25が遮断器23の制御電流の波形を処理する際のフローチャートである。また、図9は、遮断器23を切状態とする際の遮断器一括監視システムの主要な電流の波形を示す図である。
FIG. 8 is a flowchart when the circuit breaker operation
まず、遮断器動作一括監視装置25におけるCPU122の処理部110は、ADC100によりデジタルデータに変換された電流I1,I2を監視する(S100)。そして、図9の時刻t0に、遠隔制御装置10aは、遮断器23を切状態とするための指示データを遠隔制御装置10bに送信する。前述の指示データに基づいて、時刻t1に遮断器23は切動作を開始する。このため、時刻t1となると、遮断器23を切状態とするための制御電流が、端子Bから流れることとなる。なお、遮断器23を切状態とするための制御電流は、定常的に流れる負荷電流に加算されるため、電流I1は増加する。そして、処理部110は、時刻t1において、電流I1が急変すると(S101:YES)、電流I1、I2、Ipの夫々のデータを記録する(S102)。なお、電流I1、I2、Ipの夫々のデータは、例えば、CPU122のRAM(不図示)に格納される。一方、処理部110は、電流I1、I2が急変しない場合(S101:NO)、電流の監視(S100)を継続する。そして、算出部111は、電流I1と、電流Ipと、It+I1’=I1+45×Ipである式(8)と、を用いることにより、まず遮断器23の電流Itに制御用電源の端子Bに定常的に流れる電流I1’が加算された電流を算出する。なお、以下、本実施形態では、電流Itに制御用電源の端子Bに定常的に流れる電流I1’を負荷電流I1’と称する。そして、算出部111は、この電流(It+I1’)から、定常的に流れる負荷電流I1’を減算することにより、遮断器23の制御電流である電流Itを算出する(S102)。このように、電流I1と、電流Ipと、式(8)と、を用いることにより、本実施形態では、電流Iaの影響をうけることなく、正確に遮断器の制御電流を算出することが可能となる。なお、図9の最下欄の電流Iyは、電流I1から、定常的に流れる負荷電流I1’のみを減算し、電流Iaの影響を考慮せず遮断器23の制御電流を求めた結果である。このように、端子Bに流れる電流I1のみから算出された電流Iyは、電流Itと大きくことなっている。このため、例えば電流Iyを用いて遮断器23の状態を把握することは難しい。
First, the
なお、算出された電流Itは、処理S101の電流I1の急変に基づいて取得された波形であるが、処理部110は、ノイズや、電源線26に接続された他の機器に流れる電流を取得している場合がある。このような問題を防ぐべく、本実施形態の処理部110は、RAMに記憶した電流Itを、前述の図2、3に示したような遮断器の制御電流の波形が有する幾つかの特徴と比較する。具体的には、処理部110は、まず、前述の時刻t1から20msにおける電流Itが、例えば0.5A以上であるか否かを調べる(S104)。そして、電流Itが0.5A以上である場合、電流Itが突入電流であるか否かを調べる(S106)。一方、電流Itが0.5A未満の場合(S104:NO)、処理部110は、操作電流を示す電流I2が所定以上か否かを判定する。なお、本実施形態では、遮断器23が動作すると、遮断器23を実際に動作させるための操作電流は所定以上となるよう、所定の値が設定されている。このため、電流I2が所定未満の場合(S105:NO)、遮断器23は動作していないため、処理部110は再び電流I1、I2の監視を続ける(S100)。電流I2が所定以上の場合(S105:YES)、電流Itが突入電流であるか否かを調べる(S106)。そして、例えば、前述の時刻t1から1ms後の電流Itが5A未満であると、処理部110は、突入電流無し(S106:YES)とし、電流Itの立ち上がり波形を調べるステップS107へ処理を進める。一方、5A以上であると、突入電流有りとし(S106:NO)、処理部110は、再び電流I1、I2の監視を続ける(S100)。そして、処理部110は、時刻t1から〜時刻t1の5ms後までの間の電流Itにおいて、1ms毎の電流Itの変化が徐所に小さくなっている場合(S107:YES)、すなわち、電流Itが時定数を有して上昇している場合、記憶装置121に電流Itを記録する(S108)。また、本実施形態では、前述の処理108において、処理部110は、電流Itとともに、電流I1も同様に記録する(S108)。一方、1ms毎の電流Itの変化が徐所に小さくなっていない場合(S107:NO)、すなわち、電流Itが時定数を有して上昇しない場合、処理部110は、再び電流I1、I2の監視を続ける(S100)。そして、記憶装置121に記録された電流Itの波形を、表示装置104等で利用者が確認することにより、利用者は、遮断器23の状態を把握できる。なお、本実施形態では、遮断器23が切状態となる際の制御電流を算出したが、遮断器24の場合も同様である。
Note that the calculated current It is a waveform acquired based on the sudden change of the current I1 in step S101, but the
以上に説明した構成からなる本実施形態の遮断器動作一括監視装置25は、リレー盤21,22が電源線26に接続されているノードのコンデンサ70の容量値Caと、抵抗71の抵抗値Raとに応じた時定数のRC直列回路80を備えている。このため、処理装置84は、RC直列回路80の電流Ipを変流器83で測定することにより、リレー盤21、22と電源線26との間でやりとりされる電流の影響を考慮することが可能となる。したがって、処理装置84は、電源線26にコンデンサを含むリレー盤等が接続されている場合であっても、精度良く遮断器の制御電流を算出できる。さらに、処理装置84は、リレー盤21,22、遮断器23,24が電源線26に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に設けられた変流器82で測定される電流I1と、変流器83で測定される電流Ipとに基づいて、電気所における複数の遮断器のうち何れか一つの制御電流を算出できるため、複数の遮断器の夫々に対して変流器等を設ける場合と比較すると、低コストで遮断器の動作を監視できる。
The circuit breaker operation
また、本実施形態のRC直列回路80は、コンデンサ70の容量値Ca及び抵抗71の抵抗値Raに応じた時定数を有するようなパイロットコンデンサ90と抵抗91とを含んで構成される。このため、本実施形態では、簡単な回路構成により、容量値Ca及び抵抗値Raに応じた時定数の電流Ipを生成することが可能である。
The
また、本実施形態では、コンデンサ70の容量値Ca及び抵抗71の抵抗値Raの積であるCa・Raと、パイロットコンデンサ90の容量値Cp及び抵抗91の抵抗値Rpの積であるCp・Rpとが、同じとなるよう、抵抗Rpが調整されている。このため、本実施形態では電流Ia、電流Ipは電源線26の電圧変動に対して、同じように変化する。したがって、処理装置84は、電流Ipの値に基づいて、容易に電流Iaの値を算出することが可能である。
Further, in the present embodiment, Cp · Rp which is the product of Ca · Ra which is the product of the capacitance value Ca of the
また、本実施形態では、電流Iaと電流Ipとの間には、Ia=(Rp/Ra)×Ipの関係がある。また、遮断器の電流Itは、It=I1+(Rp/Ra)×Ipである。このため、本実施形態では、変流器82で測定される電流I1と、変流器83で測定される電流Ipとに基づいて正確に遮断器の電流Itを算出することが可能である。
In the present embodiment, there is a relationship of Ia = (Rp / Ra) × Ip between the current Ia and the current Ip. Further, the current It of the circuit breaker is It = I1 + (Rp / Ra) × Ip. For this reason, in this embodiment, it is possible to calculate the breaker current It accurately based on the current I1 measured by the
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。 In addition, the said Example is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
例えば、電源線26にリレー盤21、22以外のコンデンサを含む他の機器が接続されている場合であっても、本実施形態では直列回路80の時定数を実験的に調整するため、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
For example, even when another device including a capacitor other than the
また、パイロットコンデンサ90が電源線26に接続されていれば、電流Ipの変化は電流Iaの変化と同様となる。このため、パイロットコンデンサ90が接続される位置は、本実施形態で接続されている位置に限られるものでは無い。
If
10 遠隔制御装置
20 直流電源装置
21,22 リレー盤
23,24 遮断器
25 遮断器動作一括監視装置
26 電源線
30 通信線
40 整流器
41 蓄電池
42〜44 配電用遮断器
50,52 スイッチング電源
51,53 制御装置
60,80 RC直列回路
70,90 コンデンサ
71,91 抵抗
81〜83 変流器
84 処理装置
100 ADC(ADコンバータ)
101 記憶装置
102 CPU
103 入力装置
104 表示装置
110 処理部
111 算出部
120 電子負荷
121 内部抵抗
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
101
DESCRIPTION OF
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る遮断器動作監視装置は、複数の遮断器と、前記複数の遮断器の動作を制御するための電源を前記複数の遮断器に共通の電源線を介して前記複数の遮断器に供給する蓄電池と、前記電源線に接続され、前記複数の遮断器及び前記蓄電池とは異なる機器と、を有する電気所において、前記複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、前記電源線から前記一の遮断器に流れる制御電流を算出する処理装置と、前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第1電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む電流生成回路と、を備え、前記処理装置は、前記第1電流を測定する第1測定部と、前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第2電流を測定する第2測定部と、前記第1及び第2測定部の測定結果に基づいて、前記一の遮断器に流れる前記制御電流を算出する算出部と、を含むこととする。 To achieve the above object, a circuit breaker operation monitoring apparatus according to one aspect of the present invention, common to the plurality of circuit breakers, the power to control the operation of the previous SL plurality of circuit breakers to the plurality of circuit breakers A storage battery that is supplied to the plurality of circuit breakers via a power line , and an electric station that is connected to the power line and is different from the plurality of circuit breakers and the storage battery . A processing device for calculating a control current flowing from the power supply line to the one circuit breaker when any one of the circuit breakers is cut off, and when the voltage level of the power supply line is changed, the device is connected to the power supply line. A current generation circuit that outputs a first current that changes with a time constant according to a resistance value and a capacitance value of the device at a node connected to the power supply line, or sucks from the power supply line, The processing apparatus includes the first power supply. And a second measuring unit configured to measure a second current that flows upstream from all positions of each of the nodes to which the plurality of circuit breakers and the device are connected to the power line in the power line. A measurement unit and a calculation unit that calculates the control current flowing through the one circuit breaker based on the measurement results of the first and second measurement units are included.
上記目的を達成するため、本発明の一つの側面に係る遮断器動作監視装置は、
複数の遮断器と、複数の遮断器の動作を制御するための電源を複数の遮断器に共通の電源線を介して複数の遮断器に供給する蓄電池と、電源線に接続され、複数の遮断器及び蓄電池とは異なる機器と、を有する電気所において、複数の遮断器のうち何れか一の遮断器が遮断されるときに、電源線から一の遮断器に流れる制御電流の電流値を算出する処理装置と、電源線の電圧レベルが変化すると、機器が電源線に接続されるノードにおける機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第1電流を、電源線に出力し、または、電源線から吸い込む、機器とは異なる電流生成回路と、を備え、処理装置は、第1電流を測定する第1測定部と、電源線において、複数の遮断器及び機器が電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第2電流を測定する第2測定部と、第1電流に応じた電流の電流値と第2電流の電流値とを加算することにより、一の遮断器に流れる制御電流の電流値を算出する算出部と、を含むこととする。
In order to achieve the above object, a circuit breaker operation monitoring device according to one aspect of the present invention includes:
A plurality of circuit breakers, a storage battery that supplies power for controlling the operation of the plurality of circuit breakers to the plurality of circuit breakers via a common power line, and a plurality of circuit breakers connected to the power line Calculates the current value of the control current flowing from the power supply line to one of the circuit breakers when any one of the circuit breakers is cut off at an electric station having a device different from the battery and storage battery When the voltage level of the processing device and the power supply line changes, a first current that changes with a time constant according to the resistance value and the capacitance value of the equipment at a node where the equipment is connected to the power supply line is output to the power supply line. Or a current generation circuit different from the device that sucks in from the power line, and the processing device includes a first measurement unit that measures the first current and a plurality of circuit breakers and devices connected to the power line. Upstream from all positions of each connected node A second measuring unit for measuring a second current flowing through, by adding the current value of the current corresponding to the first current and the current value of the second current, the current value of the control current flowing in one circuit breaker A calculation unit for calculating.
Claims (4)
前記電源線の電圧レベルが変化すると、前記機器が前記電源線に接続されるノードにおける前記機器の抵抗値と容量値とに応じた時定数で変化する第1電流を、前記電源線に出力し、または、前記電源線から吸い込む電流生成回路と、
を備え、
前記処理装置は、
前記第1電流を測定する第1測定部と、
前記電源線において、前記複数の遮断器及び前記機器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる第2電流を測定する第2測定部と、
前記第1及び第2測定部の測定結果に基づいて、前記一の遮断器に流れる電流を算出する算出部と、
を含むこと、
を特徴とする遮断器動作監視装置。 An electric circuit comprising: a plurality of circuit breakers; a device; and a storage battery that supplies power to control the operations of the plurality of circuit breakers and the devices to the plurality of circuit breakers and the devices via a common power line. At this point, when any one of the plurality of circuit breakers is interrupted, a processing device that calculates a current flowing through the one circuit breaker;
When the voltage level of the power supply line changes, a first current that changes with a time constant according to a resistance value and a capacitance value of the device at a node connected to the power supply line is output to the power supply line. Or a current generation circuit that draws in from the power line, and
With
The processor is
A first measuring unit for measuring the first current;
A second measuring unit for measuring a second current flowing upstream from all positions of the respective nodes where the plurality of circuit breakers and the device are connected to the power line in the power line;
Based on the measurement results of the first and second measurement units, a calculation unit that calculates the current flowing through the one circuit breaker;
Including,
A circuit breaker operation monitoring device.
前記電流生成回路は、
前記時定数を有するような抵抗値の抵抗と容量値のコンデンサとが直列に接続されたRC直列回路であること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。 The circuit breaker operation monitoring device according to claim 1,
The current generation circuit includes:
An RC series circuit in which a resistor having a resistance value having a time constant and a capacitor having a capacitance value are connected in series;
A circuit breaker operation monitoring device.
前記時定数は、
前記前記機器の抵抗値と容量値との積自体であること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。 The circuit breaker operation monitoring device according to claim 2,
The time constant is
The product itself of the resistance value and the capacitance value of the device,
A circuit breaker operation monitoring device.
前記算出部は、
前記第1電流値に対し、前記抵抗の抵抗値と前記機器の抵抗値との比に応じた値を乗算して、前記第2電流に加算することにより前記一の遮断器に流れる電流を算出すること、
を特徴とする遮断器動作監視装置。 The circuit breaker operation monitoring device according to claim 3,
The calculation unit includes:
Multiplying the first current value by a value corresponding to the ratio between the resistance value of the resistor and the resistance value of the device, and adding the second current to calculate the current flowing through the one circuit breaker. To do,
A circuit breaker operation monitoring device.
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