JP3743479B2

JP3743479B2 - Circuit breaker switching control device

Info

Publication number: JP3743479B2
Application number: JP01175799A
Authority: JP
Inventors: 孝典林
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: JP2000207982A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、遮断器の開閉制御のための零点検出精度および動作指令出力タイミングの精度を向上し、また開閉制御装置の異常発生に対応するための方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１６は例えば特開昭５３−１２３８５５号公報に示された従来の電力用遮断器の位相制御方式に関するブロック図である。図において、制御入力部５は遮断器の開閉動作を手動で行うためのものであり、保護リレー６は遮断器の開閉動作を自動的に行うものである。この制御入力部５又は保護リレー６からの投入指令（開極指令）は受付記憶装置９に入力される。開極時間決定装置９は系統条件の検出、開極時間の予測、および開極動作信号出力を行う装置であり、ＡＮＤ回路１１は受付記憶装置１０の出力と開極時間決定装置９の出力を受信して動作指令を出力する。動作出力部３は遮断器駆動電流を流すためのスイッチング動作を行い、動作指令を受信すると遮断器駆動用コイル４を励磁する。
【０００３】
図１７は投入サージ抑制制御タイムチャートを示すもので、電源側電圧をＶ1、負荷側電圧をＶ2で示す。いま、投入しようとして投入指令Ｓ1が任意のＡ点で与えられると制御回路のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）が演算を開始すると共にその時の遮断器側の条件（操作電圧、操作圧力、消弧用充填圧力、周囲温度、遮断器（ＣＢ）固有のその時のアーク電圧等）を演算してＣＢ接点モードＳ2としての投入時間Δｔ2と先行アーク時間Δｔ3を計算割り出し、図１７のように、Ｖ1と負荷側残留電圧が同一レベルとなるＶ1の位相時に主回路が投入するような時間Δｔ1を演算し、その出力指令をＣＢ投入指令Ｓ3に与えると、Δｔ2及びΔｔ3時間経過後投入完了し、負荷側電圧Ｖ2が図示のごとく発生する。
【０００４】
次に、上記従来の電力用遮断器の動作について説明する。遮断器の投入指令は制御入力部５から手動入力される場合と、保護リレー６により自動的に不時に与えられる場合があり、その指令は即時に受付記憶装置１０に記憶される。制御入力部５又は保護リレー６が出力する上記開極指令と、開閉時間決定装置９が制御電圧や操作圧力などの系統条件により随時出力する開極動作信号（図１７のΔｔ2、Δｔ3の信号）は、ＡＮＤ回路１１に入力され投入引外し操作モードを受付記憶する。
【０００５】
一方、変流器、変成器より得られる信号から電圧及び電流位相、電圧及び電流データの基準点（零点等）を検出し、Δｔ2、Δｔ3の値と比較し先に述べた指令時間条件により演算し、Δｔ1を決定する。その条件と遮断器操作モードとのＡＮＤ条件により遮断器投入指令として動作出力部３に送る。そして、動作出力部３は遮断器駆動用コイル４を励磁する遮断器駆動電流を流すためのスイッチング動作を行い、遮断器の主接点の動作を行う。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の遮断器の開閉制御装置は、以上のように構成されており、系統電圧又は電流データの基準点（零点等）検出精度がそれらのデータの転送時に発生する遅延によるデータ受信タイミングのばらつきにより悪化すること、動作指令出力待機時間のカウントをソフトウエアで全て行うと、ソフトウエアの処理能力による限界があるため、動作指令の出力タイミングの精度が向上できないこと、さらに動作出力部に異常が発生すると遮断器が誤動作あるいは誤不動作を発生するということといった問題点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、系統電圧又は電流が一定のサンプリング周期でＡ／Ｄ変換されることによりデジタルデータ化され、データ転送時に発生する転送遅延時間を十分に吸収できる周期毎にその系統電圧又は電流のデジタルデータをまとめてデータ転送し、ソフトウエア処理によって系統電圧又は電流の零点を検出することで、系統電圧又は電流の零点が精度良く検出できること、開閉指令出力待機時間を粗い時間間隔でカウントするソフトウエアカウンタと細かい時間間隔でカウントするハードウエアカウンタを併用することで、動作遅延時間予測部の負荷が減少し、動作指令出力タイミングの精度が向上すること、遮断器が動作出力部の単一の異常によって誤動作、誤不動作を起こすことを防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の遮断器の開閉制御装置の発明は、系統の電圧又は電流をデジタルデータに変換し、データ転送によって生じる最大遅延時間以上のデータ転送周期により上記デジタルデータの送受信を行い、上記転送されたデジタルデータにより系統電圧又は電流の基準点（特に零点）を検出する基準点（零点）検出手段を備え、上記検出された基準点通過時刻を基準として、遮断器の系統条件より予測される遮断器の開閉時の動作遅延時間と、制御入力部又は保護リレーからの開閉制御指令に基づき、最適なタイミングで遮断器の開閉動作を実行するための動作指令を動作出力部に出力し、動作出力部が遮断器の主接点を開閉動作させる。
【０００９】
更に詳しくは、変成器、変流器により検出される系統電圧又は電流の高調波をローパスフィルタが除去する手段、高調波を除去した系統電圧又は電流をＡ／Ｄ変換器がデジタルデータに変換する手段、そのデジタルデータを零点検出用ソフトウエアに転送する時に発生する転送遅延時間を吸収させるために、ある一定のデータ転送周期でデータの送受信が行われる手段、転送された系統電圧又は電流のデジタルデータがソフトウエア処理されることで系統電圧又は電流の零点を通過する時刻が検出される手段、そして得られた零点通過時刻を基準として動作遅延時間予測部が遮断器の開閉時の動作遅延時間を予測し、最適なタイミングで遮断器を開閉するための動作指令を出力する手段、動作指令の入力により動作出力部が遮断器駆動電流を遮断器駆動用コイルに流す手段を設けることで、零点検出部が系統の電圧又は電流の零点検出時の転送遅延による時間的ばらつきを吸収し、零点検出精度を向上する。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明の基準点検出手段において、系統の電圧又は電流を一定のサンプリング周期でデジタルデータ化し、そのサンプリングデータを上記サンプリング周期の整数倍のデータ転送周期毎に送信し、更に上記サンプリングデータを上記データ転送周期毎に基準点検出用ソフトウエアに転送して基準点を検出することを特徴とする遮断器の開閉制御装置。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、遮断器の動作遅延時間を予測し、最適なタイミングで遮断器の開閉動作を実行するために電圧又は電流の基準点を基準とする動作指令出力待機時間を算出して動作指令を動作出力部に出力する動作遅延時間予測部と、遮断器の開閉動作指令を手動で入力する制御入力部又は自動的に与えられる保護リレーからの開閉制御指令を動作遅延時間予測部に入力する手段と、上記動作指令により遮断器の開閉駆動用コイルへ駆動電流を流す動作出力部を備えたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２の発明において、系統の電圧又は電流や遮断器の温度、制御電圧のデータから遮断器の動作遅延時間を予測し、最適なタイミングで開閉動作を実行するために電圧又は電流の基準点を基準とする動作指令出力待機時間を動作遅延カウンタ部に出力する動作遅延時間予測部と、その動作指令出力待機時間のカウントを粗い精度はソフトウエアカウンタで、細かい精度で動作指令を出力するためのカウントはハードウエアカウンタで行い、カウント終了時に動作指令を出力する動作遅延カウンタ部を設けたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、制御入力部又は保護リレーからの開閉制御指令を動作遅延カウンタ部に出力する手段と、基準点が検出される度に動作遅延時間予測部が動作遅延カウンタ部に動作指令出力待機時間を出力する手段と、動作遅延カウンタ部がその動作指令出力待機時間のカウントを行いカウント終了時までに開閉制御指令を受信していれば動作出力部に当該カウント終了時に動作指令を出力する手段を設けたものである。
【００１４】
請求項６の発明は、遮断器の開閉制御装置の動作出力部の構成において、開閉制御指令の入力によりＯＮする誤動作防止用リレー接点と、遮断器開閉制御用電子スイッチを直列に接続し、開閉制御指令の入力時に上記リレー接点をＯＮし、その後で最適な動作指令出力タイミングで出力される動作指令により上記電子スイッチをＯＮすることを特徴とする。
【００１５】
請求項７の発明は、遮断器の開閉制御装置の動作出力部の構成において、最適な動作指令出力タイミングで出力される動作指令によりＯＮする遮断器開閉制御用電子スイッチを２つ直列に接続したことを特徴とする。
【００１６】
請求項８の発明は、遮断器の開閉制御装置の動作出力部の構成において、開閉制御指令入力用スイッチを接続したバイパス回路を遮断器開閉制御用スイッチに対して並列接続し、バイパス回路の結線と遮断器開閉制御用スイッチの結線が同時に導通することがないようにバイパス制御用切替えスイッチを接続し、開閉制御に関する異常が検出された際にバイパス制御用切替えスイッチがバイパス回路に自動的に切替わることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は実施の形態１による遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図であり、図において、零点検出部１は、系統の電圧又は電流の零点を検出しその零点通過時刻のデータを動作遅延時間予測部２に出力するものであり、電圧又は電流の高調波を取り除くローパスフィルタ（ＬＰＦ）１Ａ、電圧又は電流の瞬時値をデジタルデータ化するＡ／Ｄ変換器１Ｂ、データ転送タイミングまでにサンプリングされる電圧又は電流のデータを蓄積するデータ送信部１Ｃ、送信されてきたデータをデータ受信タイミングまで蓄積しておくデータ受信部１Ｄ、上記のデジタルデータから零点検出を行う零点検出用ソフトウエア（Ｓ／Ｗ）１Ｅを備えている。動作遅延時間予測部２は、制御入力部５又は保護リレー６からの遮断器の開閉制御指令を受信すると共に、制御電圧や操作圧力などの系統条件により動作遅延時間を予測して最適なタイミングで動作指令を動作出力部３に出力する役割を果す。そして、動作出力部３は、動作遅延時間予測部２からの動作指令に従って遮断器駆動用コイル４に遮断器駆動電流を流すため遮断器開閉制御用電子スイッチ３ＡをＯＮ、ＯＦＦする。なお、制御入力部５は遮断器の開閉動作を手動で行うためのものであり、保護リレー６は遮断器の開閉動作を自動的に行うものである。
【００１８】
次に、実施の形態１の遮断器の開閉制御装置の動作について説明する。図１において、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１Ａは変成器（ＰＴ）・変流器（ＣＴ）で検出される系統電圧又は電流の高調波を除去する。高調波が除去された電圧又は電流はＡ／Ｄ変換器１Ｂにより図２に示すように一定のサンプリング周期Ｔｓでデジタルデータ化される。そのサンプリングデータが、サンプリング周期Ｔｓの整数倍の周期Ｔｔ毎に零点検出部へ入力されるデータ送受信開始指令の入力時にデータ受信部１Ｄに転送されるように、電圧又は電流データをデータ送信部１Ｃで蓄積する。電圧又は電流データ受信部１Ｄでは、電圧又は電流データ送信部１Ｃから送られてくるデータを受信して蓄積し、上記データ送受信開始指令が入力された時に零点検出用ソフトウエア１Ｅにそれらのデータを転送する。
【００１９】
上記の過程により零点検出用ソフトウエア１Ｅに入力された電圧又は電流データは、直前のデータ送受信開始指令入力時を基準として、データ転送周期Ｔｔの２周期前から１周期前までにサンプリング周期Ｔｓで検出されたデータであることがわかるので、データ転送遅延による時間的ばらつきを吸収することができ、電圧又は電流データの精度を向上させることができる。
【００２０】
そして、上記のデータを用いて、零点検出用ソフトウエア１Ｅは、図３に示すように、まず符号の異なる２点のデータ、すなわち零点直前のサンプリングデータＤ１、零点直後のサンプリングデータＤ２を検出する。そして、以下の式(１)を用いて、図４に示す零点直前のサンプリング点Ｚ１と零点Ｚｐの時間差Ｔｚを求め、電圧又は電流が零となる時刻を求めている。
【００２１】
Ｔｚ＝｜Ｄ１｜×Ｔｓ／(｜Ｄ１｜＋｜Ｄ２｜)…(１)
【００２２】
上述のようにして得られた電圧又は電流の零点の時刻データは、動作遅延時間予測部２に送られる。動作遅延時間予測部２では、動作出力部３への動作指令を出力してから実際に遮断器が動作完了するまでに要する動作遅延時間Ｔｅを遮断器の温度や制御電圧、遮断器の操作圧力などの系統条件を用いて予測し、その予測値から図５に示す動作指令出力待機時間Ｔｗを求めている。さらに、遮断器の開閉動作の制御を行う制御入力部５および保護リレー６からの開閉制御指令が動作遅延時間予測部２に入力されると、開極時は次の電流零点通過時刻から、閉極時は次の電圧零点通過時刻から、開閉動作指令出力待機時間Ｔｗをカウントし、カウントが終了したら動作遅延時間予測部２から動作出力部３へ動作指令が出力される。動作出力部３では動作指令が入力されると遮断器開閉制御用電子スイッチ３ＡをＯＮし、遮断器駆動用コイル４に遮断器駆動電流を流すことで遮断器の主接点を動作させ、遮断器の開閉制御を行う。
【００２３】
以上のように実施の形態１によれば、系統の電圧又は電流の検出値をデジタルデータ化してデータ送信部に蓄積し、データ転送時に発生する転送遅延時間によるばらつきを吸収することができる周期毎に電圧又は電流データをまとめて転送することで、データ転送時の転送遅延時間のばらつきによる零点検出精度の悪化を防止することができるという効果がある。
【００２４】
実施の形態２．
上記実施の形態では動作遅延時間予測部２が開閉動作指令出力待機時間Ｔｗのカウントも行っているが、本実施の形態では、動作遅延カウンタ部を動作遅延時間予測部とは別に設けて、開閉動作指令出力待機時間Ｔｗのカウントを動作遅延カウンタ部のソフトウエア（Ｓ／Ｗ）カウンタで粗く、ハードウエア（Ｈ／Ｗ）カウンタで細かく行うようにする。
【００２５】
図６は実施の形態２による遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。図において、動作遅延時間予測部２は、遮断器の動作遅延時間Ｔｅを予測し最適なタイミングで開閉動作を実行するために電圧又は電流の零点を基準とする開閉動作指令出力待機時間Ｔｗを動作遅延カウンタ部７に出力する役割を果す。動作遅延カウンタ部７は、ソフトウエア（Ｓ／Ｗ）カウンタ７Ａとハードウエア（Ｈ／Ｗ）カウンタ７Ｂを持ち、ソフトウエアカウンタ７Ａは開閉動作指令出力待機時間Ｔｗのカウントを粗い精度で行い、ハードウエアカウンタ７Ｂは細かい精度で動作指令を出力するためのカウントを行う。
【００２６】
すなわち、本実施の形態では、動作遅延時間予測部２が開閉制御指令を入力した時に、開極時は次の電流零点通過時刻に、閉極時は次の電圧零点通過時刻に、予測した動作指令出力待機時間Ｔｗを動作遅延カウンタ部７にセットする。そうすると、動作遅延カウンタ部７は、図７のタイムチャートに示すように、まずソフトウエアカウンタ７Ａが粗い精度でのカウントを行い、次にハードウエアカウンタ７Ｂが細かい精度のカウントを行う。そして、カウント終了時に動作遅延カウンタ７から動作出力部３に対して動作指令を出力する。
【００２７】
以上のように実施の形態２によれば、動作遅延カウンタ部７を動作遅延時間予測部２とは別に設けて、開閉動作指令出力待機時間Ｔｗのカウントを動作遅延カウンタ部のソフトウエアカウンタで粗く、ハードウエアカウンタで細かく行うことにより、動作遅延時間予測部２の負荷を減らすことができるとともに、動作指令の出力タイミングの精度を向上することができるという効果がある。
【００２８】
実施の形態３．
上記実施の形態２では制御入力部５および保護リレー６からの開閉制御指令を動作遅延時間予測部２に入力していたが、本実施の形態では、動作遅延カウンタ部７に開閉制御指令を入力するように構成する。図８はこの発明の実施の形態３の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。図において、制御入力部５および保護リレー６からの開閉制御指令は動作遅延カウンタ部７に出力されており、一方、動作遅延時間予測部２は零点が検出される度に動作遅延カウンタ部７に対して開閉動作指令出力待機時間を出力している。動作遅延カウンタ部７は、開閉動作指令出力待機時間のカウントを行いカウント終了時までに開閉制御指令を受信していれば動作出力部３に対して動作指令を出力するように構成されている。
【００２９】
次に、本実施の形態の動作を図に基づいて説明する。図９のタイムチャートに示すように、動作遅延カウンタ部７が制御入力部５又は保護リレー６からの開閉制御指令を入力して動作出力が行われるまでその指令をホールドする。一方、動作遅延時間予測部２は零点時刻データを受信するたびに開閉動作指令出力待機時間を動作遅延カウンタ部７に出力し、動作遅延カウンタ部７は、その待機時間のカウント終了時に開閉制御指令入力の有無をチェックして開閉制御指令がホールドされていれば動作出力部３に動作指令を出力する。そしてこの場合、動作指令は図９に示す動作指令２のパターンで出力されることになり、開閉制御指令を動作遅延時間予測部２に入力した場合である動作指令１のパターンに比べて、開閉制御指令の入力時点から動作指令が出力されるまでの動作遅延時間を短縮することができる。
【００３０】
以上のように実施の形態３によれば、動作遅延カウンタ部が制御入力部あるいは保護リレーからの動作指令を受信し、一方、動作遅延カウンタ部が開閉動作指令の入力の有無に関わらず、動作指令出力待機時間のカウントを実行しカウント終了時に開閉動作指令の入力の有無を判定することにより、開閉動作指令が動作遅延カウンタ部に入力された時に、すでに動作遅延カウンタ部が動作指令出力待機時間のカウントを実行していたとしても、カウント終了時に動作指令を出力できるので、開閉位相制御のための遅延時間が短縮できる効果がある。
【００３１】
実施の形態４．
上記実施の形態１から実施の形態３では遮断器駆動電流の出力を１個の電子スイッチのＯＮ、ＯＦＦで行っていたが、本実施の形態では、図１０に示すように誤動作防止用リレー接点３Ｂを遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａに対して直列に接続する。
【００３２】
本実施の形態の動作を図に基づいて説明する。図１１のタイムチャートに示すように、開閉制御指令入力時に誤動作防止用リレー接点３Ｂを先にＯＮさせて、その後遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａによって遮断器駆動電流を遮断器駆動用コイル４に流すためのスイッチングを行う。その結果、装置異常が発生して遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａが常時ＯＮとなったとしても、誤動作防止用リレー接点３Ｂを遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａに対して直列に接続した動作出力部３が遮断器の誤動作を防止する。
【００３３】
以上のように実施の形態４によれば、開閉制御指令入力時にＯＮする誤動作防止用リレー接点を遮断器開閉制御用電子スイッチに対して直列に接続し、誤動作防止用リレー接点をＯＮした後に遮断器開閉制御用電子スイッチが最適な動作指令出力タイミングでＯＮすることにより、一方の電子スイッチが常時ＯＮとなる異常を発生したとしても遮断器の誤動作を防止でき、かつ遮断器の開閉動作を精度良く行うことができるという効果がある。
【００３４】
実施の形態５．
上記実施の形態４では誤動作防止用リレー接点３Ｂを遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａに直列に接続していたが、本実施の形態では、図１２に示すようにリレー接点を電子スイッチに置き換えて、動作指令を両方の電子スイッチに出力する、つまり遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａを２つ直列に接続するような構成にした。
【００３５】
本実施の形態の動作を図に基づいて説明する。図１３のタイムチャートに示すように、一方の電子スイッチ３Ａ（トランジスタ１）が異常により常時ＯＮ状態になっても、もう一方の電子スイッチ３Ａ（トランジスタ２）に出力するように動作指令のタイミングを制御して、遮断器への開閉制御を行う。
【００３６】
以上のように実施の形態５によれば、誤動作防止用リレー接点を遮断器開閉制御用電子スイッチに置き換えて遮断器開閉制御用電子スイッチを２つ直列に接続した構成にすることで、一方の電子スイッチが常時ＯＮ状態になっても、もう一方の電子スイッチに出力する動作指令のタイミングを制御することにより遮断器の開閉制御が実行できるという効果がある。
【００３７】
実施の形態６．
上記実施の形態１〜実施の形態５では装置異常発生時に、動作指令の出力をロックすると遮断器が開閉動作を行うことができなかったが、本実施の形態では、図１４に示すように開閉制御指令入力用スイッチ３Ｃを接続したバイパス回路を遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａに対して並列に接続する。そして、開閉制御に関する異常を検出する装置異常監視部８を設け、装置異常監視部８がバイパス制御用切替スイッチ３Ｄを介してバイパス回路の結線と遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａの結線のどちらか一方を導通させるような構成にする。
【００３８】
本実施の形態では上記のような構成にすることにより、例えば図１５に示すように、電子スイッチや動作指令等の異常により遮断器開閉制御用電子スイッチ３Ａが一定時間以内にＯＮにならなかった場合に、装置異常監視部８がバイパス制御用切替スイッチ３Ｄを切替えて、開閉位相制御の動作指令による開閉動作はできないようにし、開閉制御を行わない通常の遮断器の開閉動作については開閉制御指令入力スイッチ３Ｃに入力される開閉制御指令により実行可能であるようにする。
【００３９】
以上のように実施の形態６によれば、開閉制御指令入力用スイッチを接続したバイパス回路を遮断器開閉用トランジスタに対して並列に接続し、バイパス回路の結線と遮断器開閉用トランジスタの結線にそれらの結線が同時に導通状態にならないようにするバイパス制御用切替スイッチとそのスイッチを制御する装置異常監視部を設置することで、装置異常監視部が開閉制御に関する異常を検出した場合は、バイパス制御用切替スイッチを切替えることにより、開閉制御装置による開閉動作を無効化し、開閉制御を行わない通常の遮断器の開閉動作のみを実行することができるという効果がある。
【００４０】
【発明の効果】
請求項１から請求項３の発明によれば、系統の電圧又は電流の検出値をデジタルデータ化してデータ送信部に蓄積し、データ転送時に発生する転送遅延時間によるばらつきを吸収することができる周期毎に電圧又は電流データをまとめて転送することで、データ転送時の転送遅延時間のばらつきによる基準点（特に零点）検出精度の悪化を防止することができるという効果がある。
【００４１】
請求項４の発明によれば、動作遅延カウンタ部を動作遅延時間予測部とは別に設けて、開閉動作指令出力待機時間Ｔｗのカウントを動作遅延カウンタ部におけるソフトウエアカウンタで粗く、ハードウエアカウンタで細かく行うことにより、動作遅延時間予測部の負荷を減らすことができかつ動作指令の出力タイミングの精度を向上することができるという効果がある。
【００４２】
請求項５の発明によれば、動作遅延カウンタ部が制御入力部あるいは保護リレーからの動作指令を受信し、一方、動作遅延カウンタ部が開閉動作指令の入力の有無に関わらず、動作遅延時間予測部からの入力により動作指令出力待機時間のカウントを実行しカウント終了時に開閉動作指令の入力の有無を判定することにより、開閉動作指令が動作遅延カウンタ部に入力された時に、すでに動作遅延カウンタ部が動作指令出力待機時間のカウントを実行していたとしても、カウント終了時に動作指令を出力できるので、開閉位相制御のための遅延時間が短縮できる効果がある。
【００４３】
請求項６の発明によれば、開閉制御指令入力時にＯＮする誤動作防止用リレー接点を遮断器開閉制御用電子スイッチに対して直列に接続し、誤動作防止用リレー接点をＯＮした後に遮断器開閉制御用電子スイッチが最適な動作指令出力タイミングでＯＮすることにより、一方の電子スイッチが常時ＯＮとなる異常を発生したとしても遮断器の誤動作を防止でき、かつ遮断器の開閉動作を精度良く行うことができるという効果がある。
【００４４】
請求項７の発明によれば、誤動作防止用リレー接点を遮断器開閉制御用電子スイッチに置き換えて遮断器開閉制御用電子スイッチを直列に接続した構成にすることで、一方の電子スイッチが常時ＯＮ状態になっても、もう一方の電子スイッチに出力する動作指令のタイミングを制御することにより遮断器の開閉制御が実行できるという効果がある。
【００４５】
請求項８の発明によれば、開閉制御指令入力用スイッチを接続したバイパス回路を遮断器開閉用トランジスタに対して並列に接続し、バイパス回路の結線と遮断器開閉用トランジスタの結線にそれらの結線が同時に導通状態にならないようにするバイパス制御用切替スイッチとそのスイッチを制御する装置異常監視部を接続することで、装置異常監視部が開閉制御に関わる異常を検出した場合は、バイパス制御用切替スイッチを切替えることにより、開閉制御装置による開閉動作を無効化し、開閉制御を行わない通常の遮断器の開閉動作のみを実行することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１の電圧又は電流データの転送タイミングを示すタイムチャート図である。
【図３】この発明の実施の形態１の電圧又は電流のデジタルデータ検出方式を示すグラフである。
【図４】この発明の実施の形態１の電圧又は電流の零点通過時刻の検出方法を示すグラフである。
【図５】この発明の実施の形態１の零点通過時刻から遮断器の最適動作タイミングまでの動作を示すタイムチャート図である。
【図６】この発明の実施の形態２の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態２の動作遅延カウンタ部の動作を示すタイムチャート図である。
【図８】この発明の実施の形態３の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】この発明の実施の形態３の動作を示すタイムチャート図である。
【図１０】この発明の実施の形態４の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】この発明の実施の形態４の動作を示すタイムチャート図である。
【図１２】この発明の実施の形態５の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】この発明の実施の形態５の動作を示すタイムチャート図である。
【図１４】この発明の実施の形態６の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】この発明の実施の形態６の動作を示すタイムチャート図である。
【図１６】従来の遮断器の開閉制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１７】従来の遮断器の開閉制御装置の動作を説明するためのタイムチャート図である。
【符号の説明】
１零点検出部、１Ａローパスフィルタ、１ＢＡ／Ｄ変換器、１Ｃデータ送信部、１Ｄデータ受信部、１Ｅ零点検出用ソフトウエア、２動作遅延時間予測部、３動作出力部、３Ａ遮断器開閉制御用電子スイッチ、３Ｂ誤動作防止用リレー接点、３Ｃ開閉制御指令入力スイッチ、３Ｄバイパス制御用切替スイッチ、４遮断器駆動用コイル、５制御入力部、６保護リレー、７動作遅延カウンタ部、７Ａソフトウエアカウンタ、７Ｂハードウエアカウンタ、８装置異常監視部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for improving the accuracy of zero point detection and operation command output timing for switching control of a circuit breaker and responding to the occurrence of an abnormality in a switching control device.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a block diagram relating to a phase control system of a conventional power circuit breaker disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 53-123855. In the figure, the control input unit 5 is for manually performing the circuit breaker switching operation, and the protective relay 6 is for automatically performing the circuit breaker switching operation. An input command (opening command) from the control input unit 5 or the protection relay 6 is input to the reception storage device 9. The opening time determination device 9 is a device that detects system conditions, predicts the opening time, and outputs an opening operation signal. The AND circuit 11 outputs the output of the reception storage device 10 and the output of the opening time determination device 9. Receives and outputs an operation command. The operation output unit 3 performs a switching operation for flowing a circuit breaker drive current, and excites the circuit breaker drive coil 4 when an operation command is received.
[0003]
FIG. 17 shows a turn-on surge suppression control time chart, where the power supply side voltage is V1 and the load side voltage is V2. Now, when the input command S1 is given at an arbitrary point A to be input, the microprocessor (MPU) of the control circuit starts the calculation and the conditions (operation voltage, operation pressure, arc extinguishing filling pressure) at that time , The ambient temperature, the arc voltage specific to the circuit breaker (CB) at that time, etc.) are calculated and the charging time Δt2 and the leading arc time Δt3 as the CB contact mode S2 are calculated and calculated as shown in FIG. When the time Δt1 at which the main circuit is turned on during the phase of V1 at which the voltage is the same level is calculated and the output command is given to the CB input command S3, the charging is completed after the lapse of Δt2 and Δt3 time, and the load side voltage V2 is It occurs as shown.
[0004]
Next, the operation of the conventional power circuit breaker will be described. The circuit breaker turn-on command may be manually input from the control input unit 5 or may be automatically given by the protective relay 6 at any time, and the command is immediately stored in the reception storage device 10. The above opening command output from the control input unit 5 or the protection relay 6 and the opening operation signal output from time to time by the switching time determination device 9 according to system conditions such as control voltage and operating pressure (signals Δt 2 and Δt 3 in FIG. 17). Is inputted to the AND circuit 11 and accepts and stores the throw-off / trip operation mode.
[0005]
On the other hand, the reference point (zero point, etc.) of the voltage and current phase, voltage and current data is detected from the signal obtained from the current transformer and transformer, and compared with the values of Δt2 and Δt3 and calculated according to the command time conditions described above. .DELTA.t1 is determined. It is sent to the operation output unit 3 as a breaker closing command according to an AND condition between the condition and the breaker operation mode. And the operation output part 3 performs the switching operation | movement for flowing the circuit breaker drive current which excites the coil 4 for circuit breaker drive, and performs the operation | movement of the main contact of a circuit breaker.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional circuit breaker switching control apparatus is configured as described above, and the detection accuracy of the reference point (zero point, etc.) of the system voltage or current data is due to the variation in the data reception timing due to the delay that occurs when the data is transferred. Deteriorating, if the operation command output waiting time is all counted by software, there is a limit due to the processing capacity of the software, so the accuracy of the operation command output timing cannot be improved, and an abnormality occurs in the operation output unit Then, there was a problem that the circuit breaker malfunctioned or malfunctioned.
[0007]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is a transfer delay generated when data is converted into digital data by A / D conversion of a system voltage or current at a constant sampling period. The system voltage or current zero is accurately detected by transferring the digital data of the system voltage or current in each cycle that can sufficiently absorb time, and detecting the system voltage or current zero by software processing. What can be done? By using a software counter that counts the open / close command output standby time at coarse time intervals and a hardware counter that counts at fine time intervals, the load on the operation delay time prediction unit is reduced, and the accuracy of the operation command output timing is reduced. The circuit breaker may malfunction or malfunction due to a single abnormality in the operation output section. An object of the present invention is to prevent.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The circuit breaker switching control device according to claim 1 converts the voltage or current of the system into digital data, transmits and receives the digital data at a data transfer period equal to or greater than the maximum delay time caused by the data transfer, and transfers the transferred data. Provided with a reference point (zero point) detecting means for detecting a reference point (especially zero point) of the system voltage or current from the digital data, and the interruption predicted from the system condition of the circuit breaker on the basis of the detected reference point passing time. Based on the operation delay time at the time of opening and closing the circuit breaker and the switching control command from the control input unit or protection relay, an operation command for executing the switching operation of the circuit breaker at the optimal timing is output to the operation output unit, and the operation output Part opens and closes the main contact of the circuit breaker.
[0009]
More specifically, the transformer, means for removing the harmonics of the system voltage or current detected by the current transformer by a low-pass filter, and the A / D converter converts the system voltage or current from which the harmonics have been removed to digital data. Means, means for transmitting / receiving data at a certain data transfer period, digital of transferred system voltage or current, in order to absorb the transfer delay time generated when transferring the digital data to the zero point detection software Means for detecting the time when the system voltage or current passes through the zero point of the system voltage or current by software processing, and the operation delay time predicting unit based on the obtained zero point passing time as the reference when the circuit breaker is opened / closed Means for outputting an operation command for opening and closing the circuit breaker at an optimal timing, and the operation output unit outputs the circuit breaker drive current by the input of the operation command. By providing a means for flowing a sectional device drive coil, the zero point detecting unit absorbs the temporal variations due to transfer delay at the time of detection zero point of the voltage or current of the system, improving the zero point detection accuracy.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, in the reference point detecting means of the first aspect of the invention, the voltage or current of the system is converted into digital data at a constant sampling period, and the sampling data is obtained every data transfer period that is an integral multiple of the sampling period. A circuit breaker switching control device for transmitting and further detecting the reference point by transferring the sampling data to the reference point detection software every data transfer period.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the operation delay time of the circuit breaker is predicted, and the reference point of voltage or current is used as a reference for executing the switching operation of the circuit breaker at an optimum timing. From the operation delay time prediction unit that calculates the operation command output standby time and outputs the operation command to the operation output unit, and the control input unit that manually inputs the switching operation command of the circuit breaker or the protection relay that is automatically given And an operation output unit for supplying a driving current to the switching drive coil of the circuit breaker by the operation command.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the operation delay time of the circuit breaker is predicted from the data of the system voltage or current, the circuit breaker temperature, and the control voltage, and the switching operation is performed at an optimum timing. Operation delay time predicting unit that outputs the operation command output standby time based on the voltage or current reference point to the operation delay counter unit, and the operation command output standby time is roughly counted by the software counter. Thus, a count for outputting an operation command with fine accuracy is performed by a hardware counter, and an operation delay counter unit for outputting an operation command at the end of the count is provided.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the invention, the means for outputting an opening / closing control command from the control input unit or the protection relay to the operation delay counter unit, and the operation delay time prediction unit each time a reference point is detected. A means for outputting the operation command output standby time to the operation delay counter unit, and if the operation delay counter unit counts the operation command output standby time and receives the opening / closing control command by the end of the count, the operation output unit Means are provided for outputting an operation command at the end of counting.
[0014]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the operation output section of the circuit breaker switching control device, a malfunction preventing relay contact that is turned on by an input of a switching control command and a circuit breaker switching control electronic switch are connected in series. The relay contact is turned on when a control command is input, and then the electronic switch is turned on by an operation command output at an optimal operation command output timing.
[0015]
According to the seventh aspect of the present invention, in the configuration of the operation output unit of the circuit breaker switching control device, two circuit breaker switching control electronic switches that are turned on by an operation command output at an optimal operation command output timing are connected in series. It is characterized by that.
[0016]
According to an eighth aspect of the present invention, in the configuration of the operation output unit of the circuit breaker switching control device, a bypass circuit connected to the switch for switching control command input is connected in parallel to the circuit breaker switching control switch, and the bypass circuit is connected. Connect the bypass control switch so that the connection between the switch and the circuit breaker switch is not conducted at the same time, and the switch for bypass control is automatically switched to the bypass circuit when an abnormality related to switch control is detected. It is characterized by being replaced.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 1, in which a zero detection unit 1 detects a zero of a system voltage or current and operates data of the zero passage time Output to the delay time prediction unit 2, a low-pass filter (LPF) 1A that removes voltage or current harmonics, an A / D converter 1B that converts the instantaneous value of voltage or current into digital data, and data transfer timing A data transmission unit 1C that accumulates data of voltage or current to be sampled, a data reception unit 1D that accumulates transmitted data until data reception timing, and zero point detection software that performs zero point detection from the digital data ( S / W) 1E. The operation delay time prediction unit 2 receives the circuit breaker switching control command from the control input unit 5 or the protection relay 6, and predicts the operation delay time based on the system conditions such as the control voltage and the operation pressure at an optimal timing. It plays a role of outputting an operation command to the operation output unit 3. Then, the operation output unit 3 turns ON / OFF the circuit breaker switching control electronic switch 3A in order to flow the circuit breaker driving current to the circuit breaker driving coil 4 in accordance with the operation command from the operation delay time prediction unit 2. The control input unit 5 is for manually performing the circuit breaker switching operation, and the protection relay 6 is for automatically performing the circuit breaker switching operation.
[0018]
Next, the operation of the circuit breaker switching control apparatus according to the first embodiment will be described. In FIG. 1, a low-pass filter (LPF) 1A removes harmonics of a system voltage or current detected by a transformer (PT) / current transformer (CT). The voltage or current from which the harmonics have been removed is converted into digital data by the A / D converter 1B at a constant sampling period Ts as shown in FIG. The voltage or current data is transferred to the data receiving unit 1C so that the sampling data is transferred to the data receiving unit 1D when a data transmission / reception start command is input to the zero point detecting unit every cycle Tt that is an integral multiple of the sampling cycle Ts. Accumulate with. The voltage or current data receiving unit 1D receives and accumulates data transmitted from the voltage or current data transmitting unit 1C, and when the data transmission / reception start command is input, stores the data in the zero point detection software 1E. Forward.
[0019]
The voltage or current data input to the zero point detection software 1E by the above process is based on the sampling period Ts from 2 cycles before the data transfer cycle Tt to 1 cycle before the data transmission start command input. Since it can be seen that the data is detected, temporal variations due to data transfer delay can be absorbed, and the accuracy of voltage or current data can be improved.
[0020]
Then, using the above data, as shown in FIG. 3, the zero point detection software 1E first detects two points of data having different signs, that is, sampling data D1 immediately before the zero point and sampling data D2 immediately after the zero point. . Then, using the following equation (1), the time difference Tz between the sampling point Z1 immediately before the zero point and the zero point Zp shown in FIG. 4 is obtained, and the time when the voltage or current becomes zero is obtained.
[0021]
Tz = | D1 | × Ts / (| D1 | + | D2 |) (1)
[0022]
The time data of the zero point of the voltage or current obtained as described above is sent to the operation delay time prediction unit 2. In the operation delay time prediction unit 2, the operation delay time Te required from the output of the operation command to the operation output unit 3 to the actual completion of the circuit breaker is determined based on the circuit breaker temperature, control voltage, and circuit breaker operating pressure. The operation command output standby time Tw shown in FIG. 5 is obtained from the predicted value using a system condition such as the above. Further, when the control input unit 5 for controlling the switching operation of the circuit breaker and the switching control command from the protective relay 6 are input to the operation delay time predicting unit 2, the opening is closed from the next current zero point passing time. At the extreme time, the switching operation command output waiting time Tw is counted from the time when the next voltage zero point passes, and when the counting is completed, the operation command is output from the operation delay time prediction unit 2 to the operation output unit 3. When an operation command is input to the operation output unit 3, the breaker switching control electronic switch 3A is turned on, and the circuit breaker driving current is supplied to the circuit breaker driving coil 4 to operate the main contact of the circuit breaker. Open / close control is performed.
[0023]
As described above, according to the first embodiment, the detected value of the system voltage or current is converted into digital data and stored in the data transmission unit, and the variation due to the transfer delay time that occurs at the time of data transfer can be absorbed. By transferring the voltage or current data collectively, there is an effect that it is possible to prevent deterioration in zero point detection accuracy due to variations in transfer delay time during data transfer.
[0024]
Embodiment 2. FIG.
In the above embodiment, the operation delay time prediction unit 2 also counts the opening / closing operation command output waiting time Tw. However, in this embodiment, the operation delay counter unit is provided separately from the operation delay time prediction unit, The operation command output waiting time Tw is counted roughly by the software (S / W) counter of the operation delay counter unit and finely by the hardware (H / W) counter.
[0025]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the circuit breaker switching control apparatus according to the second embodiment. In the figure, the operation delay time prediction unit 2 operates the switching operation command output waiting time Tw based on the zero point of the voltage or current in order to predict the operation delay time Te of the circuit breaker and execute the switching operation at an optimal timing. It plays a role of outputting to the delay counter section 7. The operation delay counter section 7 has a software (S / W) counter 7A and a hardware (H / W) counter 7B, and the software counter 7A counts the open / close operation command output waiting time Tw with rough accuracy. The wear counter 7B performs a count for outputting an operation command with fine accuracy.
[0026]
That is, in the present embodiment, when the operation delay time prediction unit 2 inputs an opening / closing control command, the predicted operation at the next current zero point passing time at the time of opening and at the next voltage zero point passing time at the time of closing. The command output standby time Tw is set in the operation delay counter unit 7. Then, in the operation delay counter unit 7, as shown in the time chart of FIG. 7, the software counter 7A first performs counting with coarse accuracy, and then the hardware counter 7B performs counting with fine accuracy. Then, at the end of counting, an operation command is output from the operation delay counter 7 to the operation output unit 3.
[0027]
As described above, according to the second embodiment, the operation delay counter unit 7 is provided separately from the operation delay time prediction unit 2, and the count of the opening / closing operation command output waiting time Tw is roughly set by the software counter of the operation delay counter unit. By carrying out finely with the hardware counter, it is possible to reduce the load on the operation delay time prediction unit 2 and to improve the accuracy of the output timing of the operation command.
[0028]
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the opening / closing control command from the control input unit 5 and the protection relay 6 is input to the operation delay time prediction unit 2, but in this embodiment, the opening / closing control command is input to the operation delay counter unit 7. To be configured. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the opening / closing control command from the control input unit 5 and the protection relay 6 is output to the operation delay counter unit 7, while the operation delay time prediction unit 2 sends the operation delay counter unit 7 to the operation delay counter unit 7 every time a zero point is detected. On the other hand, an open / close operation command output standby time is output. The operation delay counter unit 7 is configured to count the opening / closing operation command output standby time and to output an operation command to the operation output unit 3 if an opening / closing control command is received by the end of the count.
[0029]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in the time chart of FIG. 9, the operation delay counter unit 7 receives an opening / closing control command from the control input unit 5 or the protective relay 6 and holds the command until an operation output is performed. On the other hand, the operation delay time prediction unit 2 outputs an opening / closing operation command output standby time to the operation delay counter unit 7 every time the zero time data is received, and the operation delay counter unit 7 outputs the opening / closing control command at the end of the standby time count. The presence / absence of input is checked, and if the opening / closing control command is held, the operation command is output to the operation output unit 3. In this case, the operation command is output in the pattern of the operation command 2 shown in FIG. 9, and the opening / closing control command is compared with the pattern of the operation command 1 when the opening / closing control command is input to the operation delay time prediction unit 2. The operation delay time from when the control command is input to when the operation command is output can be shortened.
[0030]
As described above, according to the third embodiment, the operation delay counter unit receives the operation command from the control input unit or the protection relay, while the operation delay counter unit operates regardless of whether the open / close operation command is input. By counting the command output waiting time and determining whether the opening / closing operation command is input at the end of counting, when the opening / closing operation command is input to the operation delay counter unit, the operation delay counter unit has already been set to the operation command output waiting time. Even if the count is executed, an operation command can be output at the end of the count, so that the delay time for opening / closing phase control can be shortened.
[0031]
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments, the circuit breaker drive current is output by turning on and off one electronic switch. However, in this embodiment, the relay contact for preventing malfunction as shown in FIG. 3B is connected in series to the circuit breaker switching control electronic switch 3A.
[0032]
The operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in the time chart of FIG. 11, when the switching control command is input, the malfunction preventing relay contact 3B is turned ON first, and then the circuit breaker driving current is supplied to the circuit breaker driving coil 4 by the circuit breaker switching control electronic switch 3A. Perform switching to flow. As a result, even if the device abnormality occurs and the circuit breaker switching control electronic switch 3A is always turned on, the malfunction output relay contact 3B is connected in series to the circuit breaker switching control electronic switch 3A. Part 3 prevents the circuit breaker from malfunctioning.
[0033]
As described above, according to the fourth embodiment, the malfunction prevention relay contact that is turned on when the switching control command is input is connected in series to the circuit breaker switching control electronic switch, and the malfunction prevention relay contact is turned on and then shut off. When the electronic switch for circuit breaker switching control is turned on at the optimal operation command output timing, it is possible to prevent the circuit breaker from malfunctioning even if one of the electronic switches is always on, and the circuit breaker switching operation is accurate. There is an effect that it can be performed well.
[0034]
Embodiment 5. FIG.
In the fourth embodiment, the relay contact 3B for preventing malfunction is connected in series to the electronic switch 3A for breaker switching control. In this embodiment, however, the relay contact is replaced with an electronic switch as shown in FIG. The operation command is output to both electronic switches, that is, two circuit breaker switching control electronic switches 3A are connected in series.
[0035]
The operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in the time chart of FIG. 13, even when one electronic switch 3A (transistor 1) is always on due to an abnormality, the timing of the operation command is output so that the other electronic switch 3A (transistor 2) is output. Control to open and close the circuit breaker.
[0036]
As described above, according to the fifth embodiment, by replacing the malfunction-preventing relay contact with the circuit breaker switching control electronic switch and connecting the two circuit breaker switching control electronic switches in series, Even when the electronic switch is always in the ON state, the circuit breaker switching control can be executed by controlling the timing of the operation command output to the other electronic switch.
[0037]
Embodiment 6 FIG.
In the first to fifth embodiments, when the output of the operation command is locked when the device abnormality occurs, the circuit breaker cannot perform the opening / closing operation. However, in the present embodiment, as shown in FIG. A bypass circuit connected to the control command input switch 3C is connected in parallel to the circuit breaker switching control electronic switch 3A. A device abnormality monitoring unit 8 for detecting an abnormality related to the switching control is provided, and the device abnormality monitoring unit 8 is connected to either the bypass circuit or the circuit breaker switching control electronic switch 3A via the bypass control changeover switch 3D. The configuration is such that one of them is conducted.
[0038]
In the present embodiment, the circuit breaker switching control electronic switch 3A has not been turned on within a predetermined time due to an abnormality such as an electronic switch or an operation command as shown in FIG. In this case, the device abnormality monitoring unit 8 switches the bypass control changeover switch 3D so that the switching operation by the operation command of the switching phase control cannot be performed, and the switching control command for the switching operation of a normal circuit breaker that does not perform the switching control. It can be executed by an open / close control command input to the input switch 3C.
[0039]
As described above, according to the sixth embodiment, the bypass circuit to which the switching control command input switch is connected is connected in parallel to the circuit breaker switching transistor so that the bypass circuit is connected to the circuit breaker switching transistor. By installing a bypass control changeover switch that prevents these connections from becoming conductive at the same time and a device abnormality monitoring unit that controls the switch, if the device abnormality monitoring unit detects an abnormality related to opening / closing control, bypass control By switching the changeover switch, there is an effect that the opening / closing operation by the opening / closing control device is invalidated, and only the normal opening / closing operation of the circuit breaker that does not perform the opening / closing control can be executed.
[0040]
【The invention's effect】
According to the first to third aspects of the present invention, the detected value of the voltage or current of the system is converted into digital data and stored in the data transmitting unit, and the period due to the transfer delay time occurring at the time of data transfer can be absorbed By transferring the voltage or current data collectively for each time, there is an effect that it is possible to prevent deterioration of reference point (particularly zero) detection accuracy due to variations in transfer delay time during data transfer.
[0041]
According to the invention of claim 4, the operation delay counter unit is provided separately from the operation delay time prediction unit, and the count of the opening / closing operation command output waiting time Tw is roughly determined by the software counter in the operation delay counter unit, By carrying out finely, there is an effect that it is possible to reduce the load of the operation delay time prediction unit and to improve the accuracy of the output timing of the operation command.
[0042]
According to the invention of claim 5, the operation delay counter unit receives the operation command from the control input unit or the protection relay, while the operation delay counter unit predicts the operation delay time regardless of whether or not the switching operation command is input. When the opening / closing operation command is input to the operation delay counter unit, the operation delay counter unit has already been counted. However, even if the operation command output standby time is counted, the operation command can be output at the end of the count, so that the delay time for the open / close phase control can be shortened.
[0043]
According to the sixth aspect of the present invention, the malfunction preventing relay contact that is turned on when the switching control command is input is connected in series to the circuit breaker switching control electronic switch, and the malfunction preventing relay contact is turned on and then the circuit breaker switching control is performed. When the electronic switch is turned on at the optimal operation command output timing, even if an abnormality occurs in which one of the electronic switches is always turned on, malfunction of the circuit breaker can be prevented and the circuit breaker can be opened and closed accurately. There is an effect that can be.
[0044]
According to the seventh aspect of the invention, by replacing the malfunction preventing relay contact with the electronic circuit breaker switching control electronic switch, the circuit breaker switching control electronic switch is connected in series so that one electronic switch is always ON. Even in this state, the circuit breaker switching control can be executed by controlling the timing of the operation command output to the other electronic switch.
[0045]
According to the invention of claim 8, the bypass circuit connected to the switch for switching control command input is connected in parallel to the circuit breaker switching transistor, and the connection of the bypass circuit and the circuit breaker switching transistor are connected to each other. By connecting a bypass control changeover switch that prevents the devices from becoming conductive at the same time and a device abnormality monitoring unit that controls the switch, if the device abnormality monitoring unit detects an abnormality related to opening / closing control, the bypass control switching By switching the switch, there is an effect that the opening / closing operation by the opening / closing control device is invalidated, and only the normal opening / closing operation of the circuit breaker without the opening / closing control can be executed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 1 of the present invention;
FIG. 2 is a time chart showing voltage or current data transfer timings according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a voltage or current digital data detection method according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a graph illustrating a method for detecting a zero point passage time of voltage or current according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a time chart showing the operation from the zero point passage time to the optimum operation timing of the circuit breaker according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention;
FIG. 7 is a time chart showing an operation of an operation delay counter unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 3 of the present invention;
FIG. 9 is a time chart showing the operation of the third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention;
FIG. 11 is a time chart showing the operation of the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 5 of the present invention;
FIG. 13 is a time chart showing the operation of the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a circuit breaker switching control apparatus according to Embodiment 6 of the present invention;
FIG. 15 is a time chart showing the operation of the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a conventional circuit breaker switching control device.
FIG. 17 is a time chart for explaining the operation of a conventional circuit breaker switching control device.
[Explanation of symbols]
1 zero point detection unit, 1A low-pass filter, 1B A / D converter, 1C data transmission unit, 1D data reception unit, 1E zero point detection software, 2 operation delay time prediction unit, 3 operation output unit, 3A breaker switching control Electronic switch, 3B Relay contact for malfunction prevention, 3C Open / close control command input switch, 3D Bypass control changeover switch, 4 Circuit breaker drive coil, 5 Control input section, 6 Protection relay, 7 Operation delay counter section, 7A Software Counter, 7B Hardware counter, 8 Device abnormality monitoring unit.

Claims

系統の電圧又は電流をデジタルデータに変換し、データ転送によって生じる最大遅延時間以上のデータ転送周期により上記デジタルデータの送受信を行い、上記転送されたデジタルデータにより系統電圧又は電流の基準点を検出する基準点検出手段を備え、
上記検出された基準点通過時刻を基準として、遮断器の系統条件より予測される遮断器の開閉時の動作遅延時間と、制御入力部又は保護リレーからの開閉制御指令に基づき、最適なタイミングで遮断器の開閉動作を実行するための動作指令を動作出力部に出力し、動作出力部が遮断器の主接点を開閉動作させることを特徴とする遮断器の開閉制御装置。System voltage or current is converted to digital data, the digital data is transmitted / received at a data transfer period equal to or greater than the maximum delay time caused by data transfer, and the system voltage or current reference point is detected from the transferred digital data. A reference point detecting means;
Using the detected reference point passage time as a reference, based on the operation delay time when the circuit breaker is opened and closed, which is predicted from the circuit condition of the circuit breaker, and the switching control command from the control input unit or protection relay, A circuit breaker switching control device that outputs an operation command for executing a circuit breaker switching operation to an operation output unit, and the operation output unit opens and closes a main contact of the circuit breaker.

請求項１記載の基準点検出手段において、系統の電圧又は電流を一定のサンプリング周期でデジタルデータ化し、そのサンプリングデータを上記サンプリング周期の整数倍のデータ転送周期毎に送信し、更に上記サンプリングデータを上記データ転送周期毎に基準点検出用ソフトウエアに転送して基準点を検出することを特徴とする遮断器の開閉制御装置。2. The reference point detection means according to claim 1, wherein the system voltage or current is converted into digital data at a constant sampling period, the sampling data is transmitted every data transfer period which is an integral multiple of the sampling period, and the sampling data is further transmitted. A circuit breaker switching control device for detecting a reference point by transferring it to a reference point detection software every data transfer period.

遮断器の動作遅延時間を予測し、最適なタイミングで遮断器の開閉動作を実行するために電圧又は電流の基準点を基準とする動作指令出力待機時間を算出して動作指令を動作出力部に出力する動作遅延時間予測部と、遮断器の開閉動作指令を手動で入力する制御入力部又は自動的に与えられる保護リレーからの開閉制御指令を動作遅延時間予測部に入力する手段と、上記動作指令により遮断器の開閉駆動用コイルへ駆動電流を流す動作出力部を備えた請求項１又は請求項２に記載の遮断器の開閉制御装置。Predict the circuit breaker operation delay time and calculate the operation command output standby time with reference to the voltage or current reference point to execute the circuit breaker opening and closing operation at the optimal timing, and the operation command to the operation output unit An operation delay time predicting unit to output, a control input unit for manually inputting a circuit breaker switching operation command or a means for inputting an opening / closing control command from a protection relay that is automatically given to the operation delay time predicting unit, and the above operation The circuit breaker switching control device according to claim 1 or 2, further comprising an operation output unit that causes a drive current to flow to the switching drive coil of the circuit breaker according to a command.

遮断器の動作遅延時間を予測し、最適なタイミングで開閉動作を実行するために電圧又は電流の基準点を基準とする動作指令出力待機時間を動作遅延カウンタ部に出力する動作遅延時間予測部と、その動作指令出力待機時間のカウントを粗い精度はソフトウエアカウンタで、細かい精度で動作指令を出力するためのカウントはハードウエアカウンタで行い、カウント終了時に動作指令を出力する動作遅延カウンタ部を設けた請求項１又は請求項２に記載の遮断器の開閉制御装置。An operation delay time prediction unit that predicts an operation delay time of the circuit breaker and outputs an operation command output standby time based on a voltage or current reference point to the operation delay counter unit in order to execute the switching operation at an optimal timing; The operation command output standby time is counted with a software counter for coarse accuracy, a hardware counter is used for counting operation commands with fine accuracy, and an operation delay counter is provided to output the operation command at the end of the count. The circuit breaker switching control device according to claim 1 or 2.

制御入力部又は保護リレーからの開閉制御指令を動作遅延カウンタ部に出力する手段と、基準点が検出される度に動作遅延時間予測部が動作遅延カウンタ部に動作指令出力待機時間を出力する手段と、動作遅延カウンタ部がその動作指令出力待機時間のカウントを行いカウント終了時までに開閉制御指令を受信していれば動作出力部に当該カウント終了時に動作指令を出力する手段を設けた請求項４に記載の遮断器の開閉制御装置。Means for outputting an opening / closing control command from the control input unit or the protection relay to the operation delay counter unit, and means for the operation delay time prediction unit to output the operation command output standby time to the operation delay counter unit every time a reference point is detected And a means for outputting an operation command to the operation output unit at the end of the counting if the operation delay counter unit counts the operation command output standby time and receives the opening / closing control command by the end of the count. The circuit breaker switching control device according to claim 4.

上記動作出力部の構成において、開閉制御指令の入力によりＯＮする誤動作防止用リレー接点と、遮断器開閉制御用電子スイッチを直列に接続し、開閉制御指令の入力時に上記リレー接点をＯＮし、その後で最適な動作指令出力タイミングで出力される動作指令により上記電子スイッチをＯＮすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の遮断器の開閉制御装置。In the configuration of the operation output unit, a malfunction preventing relay contact that is turned on by an input of an opening / closing control command and an electronic switch for circuit breaker switching control are connected in series, and the relay contact is turned on when the opening / closing control command is input. 6. The circuit breaker switching control device according to claim 1, wherein the electronic switch is turned on by an operation command output at an optimal operation command output timing.

上記動作出力部の構成において、最適な動作指令出力タイミングで出力される動作指令によりＯＮする遮断器開閉制御用電子スイッチを２つ直列に接続したことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の遮断器の開閉制御装置。6. The structure of the operation output unit according to claim 1, wherein two circuit breaker switching control electronic switches that are turned on by an operation command output at an optimal operation command output timing are connected in series. The circuit breaker switching control device according to any one of the preceding claims.

上記動作出力部の構成において、開閉制御指令入力用スイッチを接続したバイパス回路を遮断器開閉制御用スイッチに対して並列接続し、バイパス回路の結線と遮断器開閉制御用スイッチの結線が同時に導通することがないようにバイパス制御用切替えスイッチを接続し、開閉制御に関する異常が検出された際にバイパス制御用切替えスイッチがバイパス回路に自動的に切替わることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の遮断器の開閉制御装置。In the configuration of the operation output unit, the bypass circuit connected to the switch for switching control command input is connected in parallel to the circuit breaker switching control switch so that the connection of the bypass circuit and the circuit breaker switching control switch are conducted simultaneously. 8. A bypass control changeover switch is connected so as to prevent the occurrence of a malfunction, and the bypass control changeover switch is automatically switched to a bypass circuit when an abnormality relating to opening / closing control is detected. The circuit breaker switching control device according to any one of the above.