JP2016220273A - Operation test system for protection relay - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、系統異常を検出し系統の電気設備を系統異常から保護する保護継電装置の動作試験システムに関するものである。 The present invention relates to an operation test system for a protective relay device that detects a system abnormality and protects electrical equipment of the system from the system abnormality.
近年、保護継電器はより高い信頼性が要求されている。そのため、従来のデジタル形の保護継電装置においては、信頼性を向上させるための保護継電装置の動作試験システムを採用している。前記保護継電装置の動作試験システムでは系統の監視が行われる。平常時あり得ない動作が一定時間継続したとき異常と判定する。前記保護継電装置の動作試験システムでは電圧RST相、電流RST相及び零相電流、零相電圧を変圧器、変流器を介して計測装置内で系統異常を判定している。前記保護継電装置の動作試験システムは自己の健全性を確認する機能を有する。コントロールセンタ等の設備が運用中であっても、健全性確認用の試験信号と系統からの入力信号をそれぞれ監視し、保護特性試験による保護継電装置の健全性確認と設備監視及び保護を可能とする。 In recent years, higher reliability is required for protective relays. For this reason, in the conventional digital type protective relay device, an operation test system for the protective relay device for improving the reliability is adopted. In the operation test system for the protective relay device, the system is monitored. When an operation that cannot be normal is continued for a certain period of time, it is determined as abnormal. In the operation test system of the protective relay device, the voltage RST phase, the current RST phase, the zero phase current, and the zero phase voltage are determined in the measuring device via the transformer and the current transformer in the measuring device. The protection relay device operation test system has a function of confirming its own soundness. Even when equipment such as a control center is in operation, the test signal for soundness confirmation and the input signal from the system are monitored, and the soundness of the protective relay device and equipment monitoring and protection can be checked by the protection characteristic test. And
前記特許文献1で示された保護継電装置の動作試験システムは、図4に示すような回路構成となっており、マルチプレクサ8の切換により試験波形生成回路12からの試験信号入力と電力系統からの実入力波形を交互に監視している。例えば、三相変圧器4で変圧されたRS相の実入力電圧を監視していてCPUが異常電圧を検出した場合、トリップ信号を出力し、機械式リレー13を通じて遮断器を動作させる構成となっている。また、CPUは伝送回路14を通じて外部のPLC(Programmable Logic Controller)15に信号を送り、PLCはコントロールセンタ等に設けられたランプや表示画面を制御して、系統異常が生じたことを知らせる。しかし、マルチプレクサ8の切換が三相変圧器4側にあるタイミングで、保護継電装置の動作試験システムのRS相電圧を監視している配線路が故障した場合、系統からの入力信号監視時の電圧が正常であるにもかかわらず誤トリップをしてしまう可能性があった。また、電圧RS相に限らず、電圧ST相、電圧TR相、電流R相、電流S相、電流T相、零相電流、零相電圧に対しても同様に誤トリップをしてしまう可能性があった。
The operation test system for the protective relay device disclosed in
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、電力系統を常時監視しながら、保護継電装置が故障しているか否かの判断ができ、誤トリップすることが生じにくい保護継電装置の動作試験システムを得ることを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems. While constantly monitoring the power system, it is possible to determine whether or not the protective relay device has failed, and it is unlikely that an erroneous trip occurs. The purpose is to obtain an operation test system for a protective relay device.
この発明の保護継電装置の動作試験システムは、系統異常を検出し系統の電気設備を系統異常から保護する保護継電装置の動作試験システムにおいて、前記系統からの入力信号を受けてアナログ計測値を出力する第1、第2アナログ計測回路と、前記第1、第2アナログ計測回路から出力される前記アナログ計測値をそれぞれデジタル信号に変換するA/Dコンバータと、前記保護継電装置に対する試験信号を生成する試験信号生成回路と、前記保護継電装置の前記第1、第2アナログ計測回路の前段にそれぞれ設けられ、前記試験信号と前記系統からの入力信号とを切換える第1、第2切換スイッチと、前記A/Dコンバータからの前記デジタル信号を入力として取り込み、前記保護継電装置の保護演算と演算結果に基づいた保護又は制御の指示発令を行なうと共に、前記切換スイッチの切換えタイミングを制御し、かつ前記第1、第2アナログ計測回路及び前記A/Dコンバータを経由して入力される前記試験信号と前記試験信号生成回路から直接入力される前記試験信号とを比較して前記第1、第2アナログ計測回路及び前記A/Dコンバータの異常有無を監視するCPUと、を備え、前記第1アナログ計測回路と前記A/Dコンバータの第1配線路及び前記第2アナログ計測回路と前記A/Dコンバータの第2配線路の異常有無を監視するに際して、前記第1配線路に前記試験信号を入力するときは、前記第2配線路に前記系統からの入力信号を入力し、前記第2配線路に前記試験信号を入力するときは、前記第1配線路に前記系統からの入力信号を入力して、系統異常を常時監視すると共に、前記第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視するものである。 An operation test system for a protective relay device according to the present invention is an operation test system for a protective relay device that detects a system abnormality and protects the electrical equipment of the system from the system abnormality. The first and second analog measurement circuits that output the A, the A / D converter that converts the analog measurement values output from the first and second analog measurement circuits into digital signals, respectively, and the test for the protective relay device A test signal generating circuit for generating a signal, and a first and a second for switching between the test signal and an input signal from the system, which are provided in front of the first and second analog measurement circuits of the protective relay device, respectively. The digital signal from the changeover switch and the A / D converter is taken as an input, and the protection or control based on the protection calculation and the calculation result of the protection relay device Directing from the test signal and the test signal generation circuit which are input via the first and second analog measurement circuits and the A / D converter, and control the switching timing of the changeover switch. A CPU that compares the input test signal and monitors whether the first and second analog measurement circuits and the A / D converter are abnormal, and includes the first analog measurement circuit and the A / D converter. When monitoring the first wiring path and the second analog measurement circuit and the second wiring path of the A / D converter for abnormality, the second wiring is used when the test signal is input to the first wiring path. When the input signal from the system is input to the path and the test signal is input to the second wiring path, the input signal from the system is input to the first wiring path to constantly monitor the system abnormality. Rutotomoni is configured to monitor an abnormality presence or absence of the first wiring path and the second wiring line.
また、前記第1配線路に対して、前記試験信号生成回路からの前記試験信号と前記系統からの入力信号を交互に入力し、前記第2配線路に対して、前記試験信号生成回路からの前記試験信号と前記系統からの入力信号を交互に入力して、前記第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視するものである。 In addition, the test signal from the test signal generation circuit and the input signal from the system are alternately input to the first wiring path, and the test signal generation circuit from the test signal generation circuit is input to the second wiring path. The test signal and the input signal from the system are alternately input to monitor whether there is an abnormality in the first wiring path and the second wiring path.
この発明によれば、系統を常時監視しながら、保護継電装置が故障しているか否かの判断ができ、誤トリップすることが生じにくい保護継電装置の動作試験システムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to determine whether or not the protective relay device is out of order while constantly monitoring the system, and to obtain an operation test system for the protective relay device that is unlikely to cause an erroneous trip.
実施の形態1
この発明の実施の形態1における保護継電装置の動作試験システムは、図1に示すように、R相1、S相2とT相3に繋がる三相変圧器4、増幅器9、A/Dコンバータ10、CPU11、試験波形生成回路(試験信号生成回路)12、機械式リレー13、伝送回路14を有する。また、RS相電圧A回路スイッチ16(切換スイッチ)、RS相電圧B回路スイッチ17(切換スイッチ)、ST相電圧A回路スイッチ18(切換スイッチ)、ST相電圧B回路スイッチ19(切換スイッチ)、TR相電圧A回路スイッチ20(切換スイッチ)、TR相電圧B回路スイッチ21(切換スイッチ)を有する。増幅器9は、切換スイッチを介して入力される信号を増幅し、フィルタ回路により雑音を除去し、アナログ計測値を出力するアナログ計測回路である。CPU11は、A/Dコンバータ10からのデジタル信号を入力として取り込み、保護継電装置の保護演算と演算結果に基づいた保護又は制御の指示発令を行なうと共に、切換スイッチの切換えタイミングを制御し、かつアナログ計測回路及びA/Dコンバータ10を経由して入力される試験信号と試験波形生成回路12から直接入力される試験信号とを比較してアナログ計測回路及びA/Dコンバータの異常有無を監視する。
As shown in FIG. 1, an operation test system for a protective relay device according to
図1において、22はRS相電圧A回路、23はRS相電圧B回路、24はST相電圧A回路、25はST相電圧B回路、26はTR相電圧A回路、27はTR相電圧B回路である。16から21のスイッチ、22から27の回路、増幅器(アナログ計測回路)9及びA/Dコンバータ10は保護継電装置の動作試験システムのための二重化された計測装置を構成する。例えば、RS相電圧A回路22は、スイッチ16、アナログ計測回路及びA/Dコンバータ10で第1配線路を構成し、RS相電圧B回路23は、スイッチ17、アナログ計測回路及びA/Dコンバータ10で第2配線路を構成し、その第1配線路と第2配線路で二重化配線路が構成される。同様に、ST相電圧A回路24は、スイッチ18、アナログ計測回路及びA/Dコンバータ10で第1配線路を構成し、ST相電圧B回路25は、スイッチ19、アナログ計測回路及びA/Dコンバータ10で第2配線路を構成し、その第1配線路と第2配線路で二重化配線路が構成される。また、TR相電圧A回路26は、スイッチ20、アナログ計測回路及びA/Dコンバータ10で第1配線路を構成し、TR相電圧B回路27は、スイッチ21、アナログ計測回路及びA/Dコンバータ10で第2配線路を構成し、その第1配線路と第2配線路で二重化配線路が構成される。
In FIG. 1, 22 is an RS phase voltage A circuit, 23 is an RS phase voltage B circuit, 24 is an ST phase voltage A circuit, 25 is an ST phase voltage B circuit, 26 is a TR phase voltage A circuit, and 27 is a TR phase voltage B. Circuit. The
いま、図1のようにRS相電圧A回路22で、スイッチ16が試験波形生成回路側にONしていると、RS相電圧A回路22は試験波形生成回路12にて生成された点検用波形を取り込み、回路の健全性確認を実施している。このとき、RS相電圧B回路23では、三相変圧器4の実入力側にONとなり、系統からの実入力信号を監視している。
As shown in FIG. 1, when the
ここで、RS相電圧A回路22の故障チェックタイミングにおけるCPUの処理を、図2及び図3によって説明する。まず、RS相電圧A回路22が故障チェックをしていない場合(S1,No)、RS相電圧B回路23も故障チェックをしていなければ、RS相電圧A回路22及びRS相電圧B回路23の実入力電圧のAND条件(論理積)をとることにより系統の監視を行う(S3〜S6)。つまり、S2でRS相電圧A回路スイッチ16及びRS相電圧B回路スイッチ17を実入力側にONし、S3でRS相電圧A回路22及びRS相電圧B回路23で実入力を取込み、S4〜S6でRS相電圧A回路22及びRS相電圧B回路23のTRIPのAND条件で、TRIP出力することになる。なお、RS相電圧A回路22が故障チェックをしていなく、RS相電圧B回路23も故障チェックをしていないときは、図3では、スイッチ16が実入力側ONかつスイッチ17が実入力側ONのときであり、RS相電圧A回路22監視状態が実入力計測でかつRS相電圧B回路23監視状態が実入力計測であるときである。
Here, the processing of the CPU at the failure check timing of the RS phase
図2で、RS相電圧A回路22が故障チェックを実施しているとき(S1,Yes)、RS相電圧A回路スイッチ16を点検用波形(試験波形生成回路)側にONし(S7)、RS相電圧B回路スイッチ17を実入力(系統からの入力信号)側にONする(S8)。そして、RS相電圧A回路22から点検用波形を取込み(S9)、RS相電圧A回路22が故障か否か判断する(S10)。故障していれば、RS相電圧A回路22が故障であることをエラー出力し(S11)、RS相電圧A回路スイッチ16を点検用波形側に固定し(S12)、RS相電圧B回路スイッチ17を系統からの実入力側に固定する(S13)。故障したRS相電圧A回路22の取換えが完了するまで、RS相電圧B回路スイッチ17を系統からの実入力側に固定し続ける。これにより、一方の配線路が故障したときは、他方の配線路に系統からの入力信号を入力して、系統異常を継続して監視する。
In FIG. 2, when the RS phase
次に、S7〜S8に続いて、S9でRS相電圧A回路22に点検用波形を入力するときは、RS相電圧B回路23に実入力を入力する(S14)。RS相電圧B回路23で系統の異常の有無を判断する(S15)。系統に異常があれば、TRIP出力を発生する(S16)
Next, following S7 to S8, when an inspection waveform is input to the RS phase
次にRS相電圧B回路スイッチ17が点検用波形側にONすると、RS相電圧A回路スイッチ16は実入力側にONとなり、RS相電圧A回路22は実入力を監視する。このように試験波形生成回路12にて生成される点検用波形を、図3のスイッチ16,17のように切換ることで、系統異常を常時監視すると共に、二重化された第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視できる。このときのスイッチ切換タイミングは例えば1時間毎とする。
Next, when the RS phase voltage B circuit switch 17 is turned on to the inspection waveform side, the RS phase voltage
図3を参照して、RS相電圧A回路(第1配線路)監視状態とRS相電圧B回路(第2配線路)監視状態を説明すると、第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視するに際して、第1配線路に点検用波形である試験信号(A回路試験)を入力するときは、第2配線路に系統からの入力信号(実入力計測)を入力し、第2配線路に試験信号(B回路試験)を入力するときは、第1配線路に系統からの入力信号(実入力計測)を入力して、系統異常を常時監視すると共に、第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視している。そして、第1配線路に対して、試験信号生成回路からの試験信号と系統からの入力信号を交互に入力し、第2配線路に対して、試験信号生成回路からの試験信号と系統からの入力信号を交互に入力して、第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視している。このように、RS相電圧の二重化された計測回路(第1配線路と第2配線路)によって、系統異常を常時監視すると共に、第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視することができる。 With reference to FIG. 3, the RS phase voltage A circuit (first wiring path) monitoring state and the RS phase voltage B circuit (second wiring path) monitoring state will be described. Abnormality of the first wiring path and the second wiring path. When a test signal (A circuit test), which is an inspection waveform, is input to the first wiring path, an input signal (actual input measurement) from the system is input to the second wiring path, and the second wiring is monitored. When a test signal (B circuit test) is input to the road, an input signal (actual input measurement) from the system is input to the first wiring path to constantly monitor the system abnormality, and the first wiring path and the second wiring path. Monitors the presence or absence of abnormalities in the wiring path. Then, the test signal from the test signal generation circuit and the input signal from the system are alternately input to the first wiring path, and the test signal from the test signal generation circuit and the system are input to the second wiring path. Input signals are alternately input to monitor whether the first wiring path and the second wiring path are abnormal. As described above, the system abnormality is constantly monitored by the measurement circuit (the first wiring path and the second wiring path) in which the RS phase voltage is duplicated, and the presence / absence of the abnormality in the first wiring path and the second wiring path is monitored. Can do.
また、例えばST相電圧A回路24が点検用波形を取り込んでいて、CPU11により異常であると判断された場合、それ以降のST相電圧A回路24の波形データは無視することとし、実入力の監視は実施しない構成とする。保護継電器交換までの間、ST相電圧B回路にて、実入力の監視を実施するため、設備が無保護状態となることはない。
Further, for example, when the ST phase
同様に、三相変流器5、零相変流器6、及び零相変圧器7の二次側も二重化することにより、三相電圧、三相電流、零相電流、及び零相電圧の実入力を常時監視することで、設備が無保護状態とならない構成とする。
なお、この発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
Similarly, by duplicating the secondary side of the three-phase
In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.
1 R相 2 S相 3 T相
4 三相変圧器 5 三相変流器 6 零相変流器
7 零相変圧器 8 マルチプレクサ 9 増幅器
10 A/Dコンバータ 11 CPU
12 試験波形生成回路 13 機械式リレー
14 伝送回路 15 PLC
16 RS相電圧A回路スイッチ 17 RS相電圧B回路スイッチ
18 ST相電圧A回路スイッチ 19 ST相電圧B回路スイッチ
20 TR相電圧A回路スイッチ 21 TR相電圧B回路スイッチ
22 RS相電圧A回路 23 RS相電圧B回路
24 ST相電圧A回路 25 ST相電圧B回路
26 TR相電圧A回路 27 TR相電圧B回路
1 R-phase 2 S-phase 3 T-phase 4 Three-
12 Test Waveform Generation Circuit 13
16 RS phase voltage A circuit switch 17 RS phase voltage
Claims (4)
前記系統からの入力信号を受けてアナログ計測値を出力する第1、第2アナログ計測回路と、
前記第1、第2アナログ計測回路から出力される前記アナログ計測値をそれぞれデジタル信号に変換するA/Dコンバータと、
前記保護継電装置に対する試験信号を生成する試験信号生成回路と、
前記保護継電装置の前記第1、第2アナログ計測回路の前段にそれぞれ設けられ、前記試験信号と前記系統からの入力信号とを切換える第1、第2切換スイッチと、
前記A/Dコンバータからの前記デジタル信号を入力として取り込み、前記保護継電装置の保護演算と演算結果に基づいた保護又は制御の指示発令を行なうと共に、前記切換スイッチの切換えタイミングを制御し、かつ前記第1、第2アナログ計測回路及び前記A/Dコンバータを経由して入力される前記試験信号と前記試験信号生成回路から直接入力される前記試験信号とを比較して前記第1、第2アナログ計測回路及び前記A/Dコンバータの異常有無を監視するCPUと、を備え、
前記第1アナログ計測回路と前記A/Dコンバータの第1配線路及び前記第2アナログ計測回路と前記A/Dコンバータの第2配線路の異常有無を監視するに際して、
前記第1配線路に前記試験信号を入力するときは、前記第2配線路に前記系統からの入力信号を入力し、前記第2配線路に前記試験信号を入力するときは、前記第1配線路に前記系統からの入力信号を入力して、系統異常を常時監視すると共に、前記第1配線路及び第2配線路の異常有無を監視することを特徴とする保護継電装置の動作試験システム。 In the operation test system of the protective relay device that detects the system abnormality and protects the electrical equipment of the system from the system abnormality,
First and second analog measurement circuits which receive an input signal from the system and output an analog measurement value;
An A / D converter that converts the analog measurement values output from the first and second analog measurement circuits into digital signals;
A test signal generation circuit for generating a test signal for the protective relay device;
First and second change-over switches that are respectively provided in front of the first and second analog measurement circuits of the protective relay device and switch between the test signal and an input signal from the system;
The digital signal from the A / D converter is taken as an input, a protection operation of the protection relay device and a protection or control instruction is issued based on the operation result, and the switching timing of the changeover switch is controlled, and The first and second analog measurement circuits and the test signal input via the A / D converter are compared with the test signal input directly from the test signal generation circuit to compare the first and second test signals. An analog measurement circuit and a CPU for monitoring the presence / absence of abnormality of the A / D converter,
When monitoring the presence or absence of abnormality in the first analog measurement circuit and the first wiring path of the A / D converter and the second analog measurement circuit and the second wiring path of the A / D converter,
When the test signal is input to the first wiring path, the input signal from the system is input to the second wiring path, and when the test signal is input to the second wiring path, the first wiring An operation test system for a protective relay device, wherein an input signal from the system is input to a road to constantly monitor system abnormality and monitor the presence or absence of abnormality in the first wiring path and the second wiring path. .
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