KR20220074708A - 보호 계전 장치 - Google Patents

Abstract

전력 계통을 보호하기 위한 보호 계전 장치는, 전기량 데이터와 세팅 데이터에 기초하여 릴레이 연산을 행하는 릴레이 연산부와, 세팅 데이터를 설정하는 설정부를 구비한다. 설정부는 보호 계전 장치의 동작 시험이 개시된 경우, 동작 시험시의 제1 세팅 데이터를, 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터로서 설정한다. 설정부는 동작 시험이 종료된 것에 기초하여, 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터를, 제1 세팅 데이터로부터, 전력 계통의 감시를 행하기 위한 운용시의 제2 세팅 데이터로 변경한다.

Description

보호 계전 장치{PROTECTION RELAY DEVICE}

본 개시는 보호 계전 장치에 관한 것이다.

종래, 전력 계통의 운용을 안정시키기 위해, 전력 계통에서 발생한 사고를 검출하는 보호 계전 장치가 사용되고 있다. 보호 계전 장치는 전력 계통으로부터 수집한 전류 및 전압 등의 전기량과 세팅(setting)값을 비교함으로써 사고의 발생을 검출하여, 차단기로 트립 신호를 출력한다. 전형적으로는, 계통 사고의 판정에 이용되는 세팅값은, 전력 계통의 설비에 기초하여, 유저(예를 들면, 계통 운용자)에 의해서 설정된다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 특개2014－3820호는 세팅값의 일군(一群)으로 구성되는 그룹 세팅값을 유연하게 편집하기 위한 디지털 보호 제어 장치를 개시하고 있다.

보호 계전 장치에서는, 그 기능의 건전성을 확인하기 위해, 정기적으로 동작 시험이 행해진다. 동작 시험에서는, 보호 계전 장치를 운용시의 전력 계통으로부터 분리시키고, 계통 사고시의 전압, 전류를 모의하는 입력을 전용의 시험 장치로부터 보호 계전 장치에 주어, 보호 계전 장치가 원하는 응동(應動)을 나타내는 것을 확인한다. 동작 시험시에 있어서의 보호 계전 장치의 세팅값은, 통상의 운용시의 세팅값과 동일하지 않은 경우도 많다.

그 때문에, 동작 시험전에 운용시의 세팅값을 전자 데이터 등으로서 저장해 두고, 보호 계전 장치에 적용하는 세팅값을 시험용의 세팅값으로 변경하여 동작 시험이 행해진다. 그리고, 동작 시험 종료 후에, 보호 계전 장치에 적용하는 세팅값을, 저장하고 있던 운용시의 세팅값으로 되돌린다. 복합 요소의 보호 계전 장치의 경우에는 세팅 항목이 다수 존재하고, 각 세팅 항목에 대한 세팅값의 변경 조작은 일반적으로 인간에 의해서 행해진다. 그 때문에, 동작 시험 종료 후에, 보호 계전 장치에 적용하는 세팅값을, 운용시의 세팅값으로 되돌리는 것을 잊는 등의 인간의 실수가 발생해 버릴 가능성이 있다.

본 개시의 어느 국면에 있어서의 목적은, 동작 시험 종료 후에, 보호 계전 장치에 적용하는 세팅값으로서, 운용시의 세팅값을 자동적으로 설정하는 것이 가능한 보호 계전 장치를 제공하는 것이다.

어느 실시 형태에 따르면, 전력 계통을 보호하기 위한 보호 계전 장치가 제공된다. 보호 계전 장치는 전기량 데이터와 세팅 데이터에 기초하여 릴레이 연산을 행하는 릴레이 연산부와, 세팅 데이터를 설정하는 설정부를 구비한다. 설정부는 보호 계전 장치의 동작 시험이 개시된 경우, 동작 시험시의 제1 세팅 데이터를, 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터로서 설정한다. 설정부는 동작 시험이 종료된 것에 기초하여, 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터를, 제1 세팅 데이터로부터, 전력 계통의 감시를 행하기 위한 운용시의 제2 세팅 데이터로 변경한다.

이 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은, 첨부 도면과 관련하여 이해되는 이 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 분명해질 것이다.

도 1은 보호 계전 장치의 전체 구성의 일례를 나타내는 도면이다.
도 2는 운용시 및 동작 시험시의 세팅 데이터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 세팅값의 설정 처리의 일례를 나타내는 순서도이다.
도 4는 세팅 데이터의 변경의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 세팅값을 복원하기 위한 화면예를 나타내는 도면이다.
도 6은 세팅값을 복원하기 위한 다른 화면예를 나타내는 도면이다.
도 7은 보호 계전 장치의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 실시 형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 동일한 부품에는 동일한 부호를 부여하고 있다. 그러한 명칭 및 기능도 같다. 따라서, 그것들에 대한 상세한 설명은 반복하지 않는다.

＜전체 구성＞

도 1은 보호 계전 장치(100)의 전체 구성의 일례를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하여, 보호 계전 장치(100)는 디지털형 보호 계전 장치이며, 예를 들면, 전기소(electric power station)의 내부에 설치된다. 본 실시 형태에서는, 보호 계전 장치(100)는, 예를 들면, 전력 계통을 구성하는 송전선(L)에 관련되는 전기량(예를 들면, 전류, 전압 등)의 데이터를 수집하고, 해당 전기량 데이터에 기초하여 전력 계통(예를 들면, 송전선(L))을 보호한다.

전기소의 내부에는, 보호 계전 장치(100), 계기용 변류기(2), 계기용 변압기(4) 및 차단기(6) 등이 설치된다. 계기용 변류기(2)는 송전선(L)을 흐르는 전류를 계측한다. 계기용 변압기(4)는 송전선(L)에 생기는 전압을 계측한다. 계기용 변류기(2)가 계측한 전류 데이터, 및 계기용 변압기(4)가 계측한 전압 데이터는, 보호 계전 장치(100)에 입력된다.

보호 계전 장치(100)는 수집한 전기량 데이터를 이용하여 전력 계통을 보호하기 위해서 필요한 릴레이 연산을 실행하여, 계통 사고의 발생 유무를 판정한다. 보호 계전 장치(100)는 송전선(L)에 있어서 사고를 검출하면, 차단기(6)에 대해서 개방 지령(예를 들면, 트립 신호)을 출력한다. 덧붙여, 전류 및 전압 중 어느 한쪽밖에 릴레이 연산에 사용되지 않는 경우는, 보호 계전 장치(100)는 릴레이 연산에 필요한 전류 또는 전압을 취득하도록 구성되어 있어도 된다.

구체적으로는, 보호 계전 장치(100)는 하드웨어 구성으로서, 보조 변성기(10)와, AD(Analog to Digital) 변환부(20)와, 연산 처리부(30)를 포함한다.

보조 변성기(10)는 계기용 변류기(2) 및 계기용 변압기(4)로부터의 전기량을 취득하여, 내부 회로에서의 신호 처리에 적절한 전압 신호로 변환하여 출력한다. 덧붙여, 동작 시험시에 있어서는, 계기용 변류기(2) 및 계기용 변압기(4)와, 보호 계전 장치(100)의 접속은 차단되고, 그 대신에, 보호 계전 장치(100)와 시험 장치(110)가 접속된다. 이 경우, 보조 변성기(10)는 시험 장치(110)로부터 입력되는 전기량(예를 들면, 전류 및 전압)을 취득하여, 전압 신호로 변환하여 출력한다.

AD 변환부(20)는 보조 변성기(10)로부터 출력되는 전기량(즉, 아날로그 전기량)을 취득하여 디지털 데이터로 변환한다. 구체적으로는, AD 변환부(20)는 필터(21, 23)와, 샘플 홀드 회로(도면 중의 SH 회로에 대응)(24, 25)와, 멀티플렉서(26)와, AD 변환기(27)를 포함한다.

필터(21, 23)는 아날로그 필터이며, 보조 변성기(10)로부터 출력되는 전류 및 전압의 파형 신호로부터 고주파의 노이즈 성분을 제거한다. 필터(21, 23)의 출력은 샘플 홀드 회로(24, 25)에 각각 입력된다.

샘플 홀드 회로(24, 25)는 각각 필터(21, 23)로부터 출력되는 전류 및 전압의 파형 신호를 미리 정해진 샘플링 주기로 샘플링한다. 멀티플렉서(26)는 연산 처리부(30)로부터 입력되는 타이밍 신호에 기초하여, 샘플 홀드 회로(24, 25)로부터 입력되는 파형 신호를 시계열로 차례로 전환하여 AD 변환기(27)에 입력한다.

AD 변환기(27)는 멀티플렉서(26)로부터 입력되는 파형 신호를 아날로그 데이터로부터 디지털 데이터로 변환한다. AD 변환기(27)는 디지털 변환한 파형 신호를 연산 처리부(30)로 출력한다.

연산 처리부(30)는 마이크로 컴퓨터를 주체로 하여 구성된다. 구체적으로는, 연산 처리부(30)는 CPU(Central Processing Unit)(32)와, ROM(Read Only Memory)(33)과, RAM(34)과, 보조 기억 장치(35)와, DO(Digital output) 회로(36)와, DI(Digital input) 회로(37)와, 디스플레이(38)와, 입력 인터페이스(IF)(39)를 포함한다. 이것들은 버스(31)로 결합되어 있다.

CPU(32)는 미리 ROM(33)에 격납된 프로그램을 읽어내어 실행함으로써, 보호 계전 장치(100)를 제어한다. 휘발성 메모리로서의 RAM(34) 및 불휘발성 메모리로서의 ROM(33)은, CPU(32)의 주기억으로서 이용된다. ROM(33)은 프로그램 및 신호 처리용의 설정값 등을 수납한다.

구체적으로는, CPU(32)는 버스(31)를 통해서, AD 변환부(20)로부터 디지털 데이터를 취득한다. CPU(32)는 ROM(33)에 격납되어 있는 프로그램에 따라서, 취득한 디지털 데이터를 이용하여 릴레이 연산을 실행한다. CPU(32)는 릴레이 연산 결과에 기초하여, 보호 구간(즉, 보호해야 할 영역)의 사고의 유무를 판정한다.

CPU(32)는 사고를 검출했을 경우(예를 들면, 전류값이 세팅값을 상회하고 있는 경우)에는, DO 회로(36)를 통해서, 해당 사고 구간을 전력 계통으로부터 분리시키기 위해서 전력 계통에 설치된 차단기(6)에 대해서 개방 지령을 출력한다.

보조 기억 장치(35)는 ROM(33)에 비해 대용량의 기억 장치이며, 프로그램, 전기량 검출값, 세팅값 등의 데이터 등을 격납한다. 보조 기억 장치(35)는, 예를 들면, 하드 디스크, 플래쉬 메모리 등에 의해 구성된다. 예를 들면, 보조 기억 장치(35)는 전력 계통의 감시를 행하는 운용시(이하, 간단하게 「운용시」라고도 칭함.)의 각종 데이터와, 보호 계전 장치(100)의 동작 시험시의 각종 데이터를 기억한다.

DI 회로(37)는, 예를 들면, 차단기(6)의 개폐 정보를 나타내는 신호인 디지털 입력 신호를 받는다. DI 회로(37)에는 차단기(6)로부터의 디지털 입력 신호 외, 도시하지 않은 단로기(斷路器)의 개폐 정보를 나타내는 디지털 입력 신호가 입력되어도 된다.

디스플레이(38)는, 예를 들면, 액정 디스플레이 등이다. 입력 인터페이스(39)는, 전형적으로는, 각종 버튼 등이며, 유저(예를 들면, 계통 운용자)로부터의 각종 조작을 접수한다.

덧붙여, 보호 계전 장치(100)의 적어도 일부를 FPGA(Field Programmable Gate Array) 및 ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등의 회로를 이용하여 구성해도 된다. 덧붙여, 보호 계전 장치(100)의 적어도 일부는, 아날로그 회로에 의해서 구성할 수도 있다.

또, 보호 계전 장치(100)가 퍼스널 컴퓨터와 접속되는 구성이어도 된다. 이 경우, 퍼스널 컴퓨터의 디스플레이가 디스플레이(38)로서 기능하고, 퍼스널 컴퓨터의 키보드, 마우스 등이 입력 인터페이스(39)로서 기능한다. 해당 구성의 경우, 전형적으로는, 보호 계전 장치(100)는 간이적인 표시 장치(예를 들면, 형광 표시관, 7 세그먼트 LED(light emitting diode), 램프 등의 표시등)를 가진다.

시험 장치(110)는 보호 계전 장치(100)의 동작 시험시에 이용되는 장치이며, 계통 사고시의 전기량(예를 들면, 전류, 전압)을 모의하는 입력을 보호 계전 장치(100)에 준다. 보호 계전 장치(100)의 동작 시험시에 있어서는, 전력 계통으로부터 보호 계전 장치(100)를 분리시키기 위해서, 작업자는 차단기(6)를 개방한다. 이것에 의해, 전원 측으로부터 부하 측으로의 전력의 공급이 차단되기 때문에, 보호 계전 장치(100)의 보호 대상인 전력 계통(예를 들면, 송전선(L))은 정전 상태가 된다.

전력 계통을 정전 상태로 한 후, 보호 계전 장치(100)에 마련된 단자(예를 들면, 계기용 변류기(2) 및 계기용 변압기(4)로부터 전기량을 취득하기 위해서 이용되는 단자)에 외부의 시험 장치(110)가 접속되어, 시험 장치(110)로부터 보호 계전 장치(100)에 대해서 시험용의 전기량(예를 들면, 전압 또는 전류)이 입력된다. 덧붙여, 보호 계전 장치(100)가 패널에 탑재되어 있는 경우에는, 패널 정면에 탑재되어 있는 시험용의 단자에 외부의 시험 장치(110)가 접속되어도 된다. 예를 들면, 시험용의 전기량은, 보조 변성기(10)에 대해서 입력된다.

전원 장치(120)는 보호 계전 장치(100)에 전력을 공급하기 위한 장치이다. 전형적으로는, 운용시에 있어서는 전력 계통(예를 들면, 송전선(L))으로부터의 전력이, 변압기를 통해서 강압(降壓)되어 전원 장치(120)에 주어짐으로써, 보호 계전 장치(100)에 전력이 공급된다. 덧붙여, 일시적인 정전의 대책으로서, 변압기와 전원 장치(120)의 사이에 배터리가 마련되는 경우도 있다. 한편, 동작 시험시에 있어서는 전력 계통이 완전하게 정전 상태가 되기 때문에, 외부 전원(130)(예를 들면, 발전기)으로부터 전원 장치(120)에 전력이 주어짐으로써, 보호 계전 장치(100)에 전력이 공급된다.

＜세팅 데이터＞

도 2는 운용시 및 동작 시험시의 세팅 데이터의 일례를 나타내는 도면이다. 도 2의 (a)는 운용시의 세팅 데이터(210)를 나타내고 있고, 도 2의 (b)는 동작 시험시의 세팅 데이터(220)를 나타내고 있다. 예를 들면, 세팅 데이터(210)는 보조 기억 장치(35)의 운용시 데이터 기억 영역에 기억되고, 세팅 데이터(220)는 보조 기억 장치(35)의 시험시 데이터 기억 영역에 기억되어 있다.

세팅 데이터(210, 220)는 복수의 세팅 항목에 각각 대응하는 복수의 세팅값을 포함한다. 구체적으로는, 세팅 데이터(210, 220)는 세팅 항목으로서, 과전류 릴레이 요소(도면 중의 「과전류 요소」에 대응)의 동작값 및 동작 시간과, 과전압 릴레이 요소(도면 중의 「과전압 요소」에 대응)의 동작값 및 동작 시간과, 부족 전압 릴레이 요소(도면 중의 「부족 전압 요소」에 대응)의 동작값 및 동작 시간을 포함한다. 각 세팅 항목에는 대응하는 세팅값이 설정되어 있다. 예를 들면, 운용시의 세팅 데이터(210)에 포함되는 과전류 릴레이 요소의 동작값 및 동작 시간의 세팅값은 각각 "10.0A" 및 "0.10s"이다. 한편, 동작 시험시의 세팅 데이터(220)에 포함되는 과전류 릴레이 요소의 동작값 및 동작 시간의 세팅값은, 각각 "0.5A" 및 "0.01s"이다. 이와 같이, 동작 시험시의 세팅값은, 운용시의 세팅값보다도 작은 값으로 설정되는 경우가 많다.

그 이유는 주로 2가지인데, 첫번째의 이유는 시험 장치의 출력 성능에 의한 제약이다. 구체적으로는, 시험 장치는 동작 시험시에만 사용되기 때문에, 가반성(可搬性) 및 경제성이 요구된다. 그 때문에, 전형적으로는 시험 장치는 소형이고 또한 저출력으로 설계되어 있기 때문에, 계통 사고시의 입력 전기량과 동등한 전압, 전류를 출력할 수 없는 경우가 있다. 이 경우에는, 세팅값을 작은 값으로 변경하여 동작 시험을 행할 필요가 있다.

두번째의 이유는 보호 계전 장치의 정밀도를 확인하기 위함이다. 구체적으로는, 도 1에서 설명한 것처럼, 보호 계전 장치에 입력된 전압, 전류는 AD 변환기에 의해 이산적인 값(즉, 디지털 데이터)으로 변환된다. 이산값의 분해능은, 풀 스케일(즉, 보호 계전 장치가 인식 가능한 최대의 전압, 전류)을 AD 변환기의 비트수로 나눈 값에 비례한다. 전형적으로는 분해능은 무입력으로부터 풀 스케일에 걸친 전체 영역에서 균일하기 때문에, 전압, 전류의 입력이 작은 영역일수록, 분해능에 의한 AD 변환시의 오차가 상대적으로 커진다. 그 때문에, 동작 시험시에 있어서는 보호 계전 장치의 오차가 가장 커지는 케이스를 상정하여, 세팅값을 설정 가능 범위의 최소값 부근으로 설정하여, 그 세팅값에 있어서의 동작 정밀도를 확인한다. 이것에 의해, 가장 엄격한 조건에 의해 동작 시험이 행해진다.

덧붙여, 수치(즉, 세팅값) 이외의 세팅에 있어서도, 운용시와 다른 세팅 조건으로 동작 시험이 행해지는 경우가 있다. 예를 들면, 운용시에 2개의 보호 릴레이 요소의 AND 조건으로 보호 계전 장치의 접점 출력을 행하고 있는 경우, 동작 시험시에서는 2개의 보호 릴레이 요소를 나누어 시험을 하기 위해서, 로직부의 AND 조건을 해제하는 경우가 있다.

＜세팅값의 설정 처리＞

상술한 것처럼, 동작 시험시의 세팅값과, 운용시의 세팅값은 다른 경우가 많다. 그 때문에, 동작 시험 종료 후에는, 보호 계전 장치에 적용하는 세팅값을, 시험시의 세팅값으로부터 운용시의 세팅값으로 되돌려 두는 것이 필요하다. 왜냐하면, 보호 계전 장치에 적용하는 세팅값으로서 동작 시험시의 세팅값이 설정된 채로 운용이 재개되면, 입력 전기량의 상태에 따라서는, 전력 계통에서 사고가 발생해 있지 않음에도 불구하고, 보호 계전 장치가 동작해 버려 전력 계통이 정전될 가능성이 있다. 혹은, 전력 계통에서 사고가 발생해 있음에도 불구하고, 보호 계전 장치가 동작하지 않아, 전력 계통상의 기기의 소실 및 사고의 확대를 일으킬 가능성도 있다.

이에, 본 실시 형태에서는, 동작 시험 종료 후에 운용시의 세팅값을 자동적으로 설정하는 구성에 대해 설명한다. 도 3은 세팅값의 설정 처리의 일례를 나타내는 순서도이다.

도 3을 참조하여, CPU(32)는 보호 계전 장치(100)의 동작 시험을 개시할지 여부를 판단한다(스텝 S10). 구체적으로는, CPU(32)는 입력 인터페이스(39)를 통해서 유저로부터 동작 시험의 개시 지시를 접수했을 경우에, 동작 시험을 개시한다.

동작 시험이 개시되지 않은 경우(스텝 S10에 있어서 NO), CPU(32)는 스텝 S10의 처리를 실행한다. 동작 시험이 개시되는 경우(스텝 S10에 있어서 YES), CPU(32)는 릴레이 연산에 이용되는(즉, 보호 계전 장치(100)에 적용되는) 세팅 데이터로서, 동작 시험시의 세팅 데이터를 설정한다(스텝 S12). 구체적으로는, CPU(32)는 내부 메모리(예를 들면, 보조 기억 장치(35))로부터 동작 시험시의 세팅 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(220))를 읽어내어, 동작 시험시의 세팅 데이터를, 릴레이 연산에 이용되는 각 세팅값을 포함하는 세팅 데이터로서 설정한다. 덧붙여, CPU(32)는 유저로부터의 지시에 따라서, 세팅 데이터(220) 대신에 동작 시험시의 세팅 데이터를 새롭게 생성해도 된다. 이 경우, CPU(32)는 해당 생성한 세팅 데이터를, 동작 시험시의 새로운 세팅 데이터(220)로서 보조 기억 장치(35)의 시험시 데이터 기억 영역에 저장해도 된다.

CPU(32)는 동작 시험을 종료할지 여부를 판단한다(스텝 S14). 구체적으로는, CPU(32)는 동작 시험의 종료 플래그가 "온"으로 설정되어 있는 경우에는, 동작 시험을 종료하고, 동작 시험의 종료 플래그가 "오프"로 설정되어 있는 경우에는, 동작 시험을 계속한다(즉, 동작 시험을 종료하지 않는다). 동작 시험을 계속하는 경우(스텝 S14에 있어서 NO), CPU(32)는 동작 시험이 개시되고 나서 기준 시간(예를 들면, 12시간) 이상 경과했는지 여부를 판단한다(스텝 S16). 기준 시간은 유저에 의해 임의로 설정 가능해도 되고, 미리 정해진 고정값이어도 된다.

기준 시간 이상 경과하고 있지 않은 경우(스텝 S16에 있어서 NO), CPU(32)는 스텝 S14의 처리를 실행한다. 기준 시간 이상 경과된 경우(스텝 S16에 있어서 YES), CPU(32)는 동작 시험의 종료 플래그를 "온"으로 설정하고(스텝 S18), 스텝 S14의 처리를 실행한다.

스텝 S18에 있어서 동작 시험의 종료 플래그가 "온"으로 설정되었을 경우에는, CPU(32)는 스텝 S14에 있어서 동작 시험을 종료한다고 판단한다(스텝 S14에 있어서 YES). 이 경우, CPU(32)는 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터로서, 운용시의 세팅 데이터를 설정한다(스텝 S20). 구체적으로는, CPU(32)는 내부 메모리로부터 운용시의 세팅 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(210))를 읽어내고, 해당 운용시의 세팅 데이터를, 릴레이 연산에 이용되는 각 세팅값을 포함하는 세팅 데이터로서 설정한다.

상기에 의하면, 동작 시험이 개시된 경우에는 릴레이 연산용의 세팅 데이터로서 세팅 데이터(220)가 설정되고, 동작 시험이 종료됐을 경우에는 릴레이 연산용의 세팅 데이터로서, 운용시의 세팅 데이터(210)가 자동적으로 설정된다. 그 때문에, 동작 시험이 종료됐음에도 불구하고, 동작 시험시의 세팅 데이터(220)가 보호 계전 장치(100)에 적용되고 있는 것과 같은 사태를 회피할 수 있다.

덧붙여, 도 3의 순서도에서는, 동작 시험이 개시되고 나서 기준 경과 후에 동작 시험이 종료되는 구성에 대해 설명했지만, 해당 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 동작 시험 중에, 외부 전원(130)으로부터 보호 계전 장치(100)로의 전력 공급을 차단하는 조작이 있었을 경우에는, 동작 시험은 종료된다.

그 이유는 다음과 같다. 통상의 운용시, 보호 계전 장치(100)는 패널 내에 설치되고, 계기용 변류기(2), 계기용 변압기(4) 등의 입력 측 기기, 및 차단기(6) 등의 출력 측 기기와 접속되어 있다. 보호 계전 장치(100)의 동작 시험시에는 입력 측 기기의 영향을 배제하여, 출력 측 기기의 오동작의 발생 및 활선 작업에 의한 작업원의 감전 사고의 발생을 방지하기 위해, 패널 내 회로를 정전시키고 입력 측 기기 및 출력 측 기기를 보호 계전 장치로부터 분리시킨다. 이 때, 전력 계통으로부터 보호 계전 장치(100)에 공급되고 있는 전력도 정전되기 때문에, 동작 시험 중은 별도 준비된 외부 전원(130)으로부터 전력이 공급된다. 동작 시험 종료 후에는 전원 공급 회로를 동작 시험 전의 상태로 되돌리기 때문에, 재차, 외부 전원(130)의 전원을 끌(즉, 외부 전원(130)으로부터의 전력을 차단할) 필요가 있다. 따라서, 동작 시험 중에, 외부 전원(130)으로부터의 전력 공급이 차단된 경우는, 동작 시험이 종료됐다고 간주한다.

그리고, 보호 계전 장치(100)로의 전력 공급이 재개되어, 보호 계전 장치(100)가 재기동된 후에, CPU(32)는 스텝 S20의 처리를 실행(즉, 운용시의 세팅 데이터를, 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터로서 설정)한다.

또, CPU(32)는 입력 인터페이스(39)를 통해서, 동작 시험 중에 유저로부터 동작 시험을 종료시키는 지시를 접수했을 경우, 동작 시험이 종료됐다고 판단하여, 스텝 S20의 처리를 실행해도 된다.

＜운용시의 세팅값의 변경＞

운용시의 세팅 데이터에 포함되는 세팅값을 유저가 변경한 후에 어떠한 사정이 생겨 변경 전의 세팅값으로 되돌리고 싶은 경우에는, 과거의 세팅값이 기록된 자료 등이 남아있지 않은 경우, 원래대로 되돌리는 것이 곤란해질 가능성이 있다. 이에, 본 실시 형태에서는, 운용시의 세팅 데이터를 시간 정보와 관련지어 기억하는 구성에 대해 설명한다.

도 4는 세팅 데이터의 변경의 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도 4를 참조하여, 운용시의 세팅 데이터(310)는 2020년 1월 1일의 12：00에서 2020년 2월 1일의 11：59까지의 기간(이하, 「적용 기간 P1」라고도 칭한다.)에 있어서, 보호 계전 장치(100)에 적용된 세팅 데이터이다. 운용시의 세팅 데이터(320)는, 2020년 2월 1일의 12：00에서 2020년 3월 1일의 11：59까지의 기간(이하, 「적용 기간 P2」라고도 칭한다.)에 있어서, 보호 계전 장치(100)에 적용된 세팅 데이터이다. 운용시의 세팅 데이터(330)는 2020년 3월 1일의 12：00에서 현재까지의 기간(이하, 「적용 기간 P3」라고도 칭한다.)에 있어서, 보호 계전 장치(100)에 적용되고 있는 세팅 데이터이다.

세팅 데이터(310~330)가 기억되는 흐름에 대해 설명한다. 여기에서는, 세팅 데이터(310)가 내부 메모리(예를 들면, 보조 기억 장치(35))에 미리 기억되어 있는 상태부터 설명한다. 전력 계통에 새로운 설비(예를 들면, 벨트 컨베이어용 모터)가 추가 도입되어 소비 전력(전류)이 증대됐기 때문에, 유저는 2020년 2월 1일의 12：00에 세팅 데이터(310)의 과전류 릴레이 요소의 동작값 "10.0A"를 동작값 "20.0A"로 증대하는 변경 조작을 행했다. 해당 변경에 따라서, 변경 전의 세팅 데이터(310)는 적용 기간 P1과 관련지어 기억되고, 세팅 데이터(320)는 2020년 2월 1일의 12：00 이후의 새로운 세팅 데이터로서 기억된다.

이어서, 추가된 설비의 소비 전류가 상정된 것 이상으로 크기 때문에, 유저는 2020년 3월 1일의 12：00에 세팅 데이터(320)의 과전류 릴레이 요소의 동작값 "20.0A"를 동작값 "25.0A"로 증대하는 변경 조작을 행했다. 또, 대전류에 의해 단위 시간당 발열량이 커지기 때문에, 세팅 데이터(320)의 과전류 릴레이 요소의 동작 시간 "0.10s"를 "0.05s"로 짧게 하는 변경 조작을 행하여, 사고시의 설비의 소실을 방지하도록 했다. 해당 변경에 따라서, 변경 전의 세팅 데이터(320)는 적용 기간 P2와 관련지어 기억되고, 세팅 데이터(330)는 2020년 3월 1일의 12：00 이후의 새로운 세팅 데이터로서 기억된다.

이와 같이, 변경 전 및 변경 후의 세팅 데이터의 각각은, 해당 세팅 데이터가 보호 계전 장치(100)에 적용되는 기간을 나타내는 시간 정보(예를 들면, 적용 기간 P1~P3)와 관련지어 기억된다. 이것에 의해, 유저는 세팅값의 변경 후에, 변경 전의 세팅값으로 되돌리고 싶은(즉, 복원하고 싶은) 경우에는, 과거의 세팅값을 참조할 수 있다.

도 5는 세팅값을 복원하기 위한 화면예를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하여, CPU(32)는 입력 인터페이스(39)를 통해서 세팅값의 복원 지시를 접수하면, 화면(510)을 디스플레이(38)에 표시한다. 화면(510)은 각 적용 기간 P1~P3에 있어서의 세팅 데이터의 선택 영역(512)을 포함한다. 예를 들면, 유저가 적용 기간 P2를 선택하면, CPU(32)는 화면(520)을 디스플레이(38)에 표시한다. 화면(520)은 적용 기간 P2에 있어서의 세팅 데이터(320)를 포함하는 표시 영역(514)과, 복원 버튼(516)과, 되돌리기 버튼(518)을 포함한다.

유저는 복원하고 싶은 세팅 항목으로서 "과전류 릴레이 요소의 동작값"과 "과전류 릴레이 요소의 동작 시간"을 선택하고, 복원 버튼(516)을 누른다. 이 경우, 현재의 세팅 데이터(330)의 세팅 항목 「과전류 릴레이 요소의 동작값」의 세팅값이 20.0A로 변경되고, 세팅 데이터(330)의 세팅 항목 「과전류 릴레이 요소의 동작 시간」의 세팅값이 0.10s로 변경된다. 이와 같이, 유저는 복원 대상으로 하는 세팅 항목(예를 들면, 과전류 릴레이 요소의 동작값)을 선택함으로써, 현재 운용 중인 해당 세팅 항목에 대응하는 세팅값(예를 들면, 25.0A)을, 과거의 기간(예를 들면, 적용 기간 P2)에 있어서의 해당 세팅 항목에 대응하는 세팅값(예를 들면, 20.0A)으로 복원할 수 있다. 덧붙여, 변경 전의 세팅 데이터(330)와, 해당 변경 후의 새로운 세팅 데이터는, 변경시의 시간 정보와 관련지어 기억된다.

도 6은 세팅값을 복원하기 위한 다른 화면예를 나타내는 도면이다. 도 6에 나타내는 화면(530)은, 유저가 도 5의 화면(510)에 있어서 적용 기간 P2를 선택했을 경우에, 화면(520) 대신에 표시된다. 화면(530)은 표시 영역(532)에 있어서 "현재의 세팅값"이 더 표시되고 있는 점에 있어서 화면(520)과 다르다. 화면(530)의 경우에는, 유저는 적용 기간 P2의 세팅 데이터(320)의 세팅값과, 현재의 세팅값의 차이를 용이하게 파악할 수 있기 때문에, 복원 작업을 보다 신속히 행할 수 있다.

상기에서는, 세팅 데이터에 관련지어지는 시간 정보로서 적용 기간을 예시하여 설명했지만, 해당 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 세팅 데이터의 보호 계전 장치(100)로의 적용 개시 시각을 시간 정보로 해도 된다. 이 경우, 세팅 데이터(310)는 적용 개시 시각 "2020년 1월 1일의 12：00"와 관련지어지고, 세팅 데이터(320)는 적용 개시 시각 "2020년 2월 1일의 12：00"와 관련지어지고, 세팅 데이터(330)는 적용 개시 시각 "2020년 3월 1일의 12：00"와 관련지어진다.

또, 세팅 데이터의 보호 계전 장치(100)로의 적용 종료 시각을 시간 정보로 해도 된다. 이 경우, 세팅 데이터(310)는 적용 종료 시각 "2020년 2월 1일의 11：59"와 관련지어지고, 세팅 데이터(320)는 적용 종료 시각 "2020년 3월 1일의 11：59"와 관련지어진다. 세팅 데이터(330)는 현재 적용 중인 것을 나타내는 정보와 관련지어진다.

＜기능 구성＞

도 7은 보호 계전 장치(100)의 기능 구성의 일례를 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하여, 보호 계전 장치(100)는 전기량 입력부(402)와, 릴레이 연산부(404)와, 시험 실행부(406)와, 세팅 데이터 설정부(408)와, 세팅 데이터 변경부(410)와, 표시 제어부(412)를 포함한다. 전형적으로는, 이들 기능은, 처리 회로에 의해 실현된다. 처리 회로는 전용의 하드웨어여도 되고, 도 3의 연산 처리부(30)의 ROM(33)에 격납되는 프로그램을 실행하는 CPU(32)여도 된다. 처리 회로가 전용의 하드웨어인 경우, 처리 회로는, 예를 들면, FPGA, ASIC, 또는 이것들을 조합한 것 등으로 구성된다. 보호 계전 장치(100)는, 예를 들면, 보조 기억 장치(35)에 의해 실현되는 기억부(414)를 더 포함한다.

전기량 입력부(402)는 AD 변환기(27)를 통해서, 전류 및 전압 데이터(즉, 전기량 데이터)의 입력을 접수한다. 통상의 운용시에 있어서는, 전기량 데이터는 전력 계통(예를 들면, 송전선(L))에 마련된 계기용 변류기(2), 계기용 변압기(4)에 의해 입력된다. 동작 시험시에 있어서는, 전기량 데이터는 시험 장치(110)로부터 입력된다.

릴레이 연산부(404)는 전기량 데이터와 세팅 데이터에 기초하여 릴레이 연산을 행한다. 구체적으로는, 릴레이 연산부(404)는 외부 기기(예를 들면, 계기용 변류기(2), 계기용 변압기(4), 시험 장치(110))로부터 입력되는 전기량 데이터를 이용하여 릴레이 연산을 행한다. 상세하게는, 릴레이 연산부(404)는 전기량 데이터에 디지털 필터 처리 및 실효값의 계산 등의 연산을 실시하여, 해당 연산 결과와 세팅 데이터를 비교해서, 보호 계전 장치(100)를 동작시킬지 여부를 판정한다. 릴레이 연산부(404)는 해당 보호 계전 장치(100)를 동작시킨다고 판정했을 경우, 해당 동작 판정 결과를 DO 회로(36)에 주어, DO 회로(36)로부터 차단기(6)로 개방 신호(예를 들면, 트립 신호)를 출력시킨다.

시험 실행부(406)는 미리 정해진 조건에 기초하여, 보호 계전 장치(100)의 동작 시험을 개시 또는 종료한다. 전형적으로는, 시험 실행부(406)는 유저로부터의 동작 시험 개시의 지시 입력을 접수하면, 보호 계전 장치(100)의 동작 시험을 개시한다. 이 경우, 예를 들면, 보호 계전 장치(100)의 제어 모드는, 운용 모드로부터 시험 모드로 이행한다. 덧붙여, 시험 실행부(406)는 동작 시험 개시의 통지를 세팅 데이터 설정부(408)에 출력해도 된다.

어느 국면에서는, 시험 실행부(406)는 동작 시험이 개시되고 나서 기준 시간 이상 경과된 경우, 해당 동작 시험을 종료한다. 이 경우, 예를 들면, 보호 계전 장치(100)의 제어 모드는 시험 모드로부터 운용 모드로 이행한다. 다른 국면에서는, 시험 실행부(406)는 유저로부터의 동작 시험 종료의 지시 입력을 접수하면, 보호 계전 장치(100)의 동작 시험을 종료한다. 덧붙여, 시험 실행부(406)는 동작 시험 종료의 통지를 세팅 데이터 설정부(408)에 출력해도 된다.

또 다른 국면에서는, 동작 시험 중에 보호 계전 장치(100)로의 전력 공급이 차단된 경우, 시험 모드는 종료된 것으로 간주된다. 그 때문에, 보호 계전 장치(100)로의 전력 공급이 재개되어, 보호 계전 장치(100)가 재기동됐을 경우, 보호 계전 장치(100)의 제어 모드는 운용 모드가 된다.

세팅 데이터 설정부(408)는 보호 계전 장치(100)에 적용되는(즉, 릴레이 연산에 이용되는) 세팅 데이터를 설정한다. 구체적으로는, 세팅 데이터 설정부(408)는 보호 계전 장치(100)의 동작 시험이 개시된 경우(예를 들면, 시험 실행부(406)로부터의 동작 시험 개시의 통지를 받았을 경우), 동작 시험시의 세팅 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(220))를, 릴레이 연산부(404)에서의 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터로서 설정한다. 이것에 의해, 릴레이 연산부(404)는 동작 시험시에 있어서는, 시험용의 세팅 데이터(220)를 이용하여 릴레이 연산을 실행한다.

한편, 세팅 데이터 설정부(408)는 동작 시험이 종료된 것에 기초하여(예를 들면, 시험 실행부(406)로부터의 동작 시험 종료의 통지를 받았을 경우, 보호 계전 장치(100)로의 전력 공급이 차단된 경우), 릴레이 연산에 이용되는 세팅 데이터를, 동작 시험시의 세팅 데이터로부터, 운용시의 세팅 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(210))로 변경한다.

기억부(414)는 운용시 데이터 기억 영역(451)과, 시험시 데이터 기억 영역(452)을 포함한다. 운용시 데이터 기억 영역(451)에는 운용시에 이용되는 각종 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(210) 등)가 기억된다. 시험시 데이터 기억 영역(452)에는, 동작 시험시에 이용되는 각종 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(220) 등)가 기억된다.

세팅 데이터 변경부(410)는 유저로부터의 조작 지시에 따라서, 세팅 데이터(예를 들면, 운용시의 세팅 데이터(210))를 변경한다. 구체적으로는, 세팅 데이터 변경부(410)는 현재 운용 중의 세팅 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(210))에 포함되는 각 세팅값 중 적어도 1개(예를 들면, 과전류 릴레이 요소의 동작값의 세팅값)를 변경했을 경우, 해당 변경 후의 세팅 데이터를, 해당 변경시의 시간 정보와 관련지어 기억부(414)의 운용시 데이터 기억 영역(451)에 기억한다.

이것에 의해, 운용시 데이터 기억 영역(451)에는, 변경시의 시간 정보와 관련지어진 세팅 데이터가 차례로 기억된다. 예를 들면, 도 4의 세팅 데이터(310)는 변경시의 시간 정보(예를 들면, 2020년 1월 1일의 12：00)와 관련지어 기억되고, 세팅 데이터(320)는 변경시의 시간 정보(예를 들면, 2020년 2월 1일의 12：00)와 관련지어 기억되고, 세팅 데이터(330)는 변경시의 시간 정보(예를 들면, 2020년 3월 1일의 12：00)와 관련지어 기억된다. 따라서, CPU(32)는 각 세팅 데이터가, 릴레이 연산에 적용된 기간을 용이하게 판단할 수 있다.

표시 제어부(412)는, 도 5에 나타내는 화면(510, 520), 도 6에 나타내는 화면(530) 등을 디스플레이(38)에 표시한다. 구체적으로는, 표시 제어부(412)는 제1 기간(예를 들면, 적용 기간 P1)에 있어서의 운용시의 세팅 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(310))를 나타내는 제1 영역(예를 들면, 선택 영역(512)의 적용 기간 P1의 영역)과, 제2 기간(예를 들면, 적용 기간 P2)에 있어서의 운용시의 세팅 데이터(예를 들면, 세팅 데이터(320))를 나타내는 제2 영역(예를 들면, 선택 영역(512)의 적용 기간 P2의 영역)을 포함하는 표시 화면(예를 들면, 화면(510))을 표시한다. 또, 제2 영역이 유저에 의해서 선택된 경우, 표시 제어부(412)는 제2 기간에 있어서의 운용시의 세팅 데이터에 포함되는 각 세팅값을 디스플레이(38)에 표시(예를 들면, 화면(520) 또는 화면(530)을 표시)한다.

디스플레이(38)에 표시된, 제2 기간에 있어서의 운용시의 세팅 데이터에 포함되는 각 세팅값 중 세팅값 X(예를 들면, 20.0A)에 대응하는 세팅 항목(예를 들면, 과전류 릴레이 요소의 동작값)이 복원 대상으로서 유저에 의해 선택되었을 경우, 세팅 데이터 변경부(410)는 현재 운용 중인 해당 세팅 항목에 대응하는 세팅값(예를 들면, 25.0A)을, 제2 기간에 있어서의 세팅값 X로 복원한다.

＜이점＞

본 실시 형태에 의하면, 동작 시험 종료 후에, 보호 계전 장치(100)에 적용되는 세팅 데이터는, 동작 시험시의 세팅 데이터로부터 운용시의 세팅 데이터로 자동적으로 설정된다. 그 때문에, 유저에 의한 동작 시험용의 세팅값이, 운용 중에 이용되는 사태를 회피할 수 있다. 또, 운용시의 세팅 데이터는 그 변경시에 시간 정보와 관련지어 내부 메모리에 기억된다. 그 때문에, 유저는 변경 전의 세팅 데이터를 기억해 둘 필요가 없고, 또 외부의 기록 매체 등에 별도 기록해 둘 필요도 없다.

그 외의 실시 형태.

상술한 실시 형태로서 예시한 구성은, 본 실시 형태의 구성의 일례이며, 다른 공지의 기술과 조합하는 것도 가능하고, 본 개시의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 일부를 생략하는 등, 변경하여 구성하는 것도 가능하다.

본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했지만, 이번 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시이며 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 청구 범위에 의해서 나타내지고, 청구 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (6)

1. 전력 계통을 보호하기 위한 보호 계전 장치로서,
   전기량 데이터와 세팅 데이터에 기초하여 릴레이 연산을 행하는 릴레이 연산부와,
   상기 세팅 데이터를 설정하는 설정부를 구비하고,
   상기 설정부는
   상기 보호 계전 장치의 동작 시험이 개시된 경우, 상기 동작 시험시의 제1 세팅 데이터를, 상기 릴레이 연산에 이용되는 상기 세팅 데이터로서 설정하고,
   상기 동작 시험이 종료된 것에 기초하여, 상기 릴레이 연산에 이용되는 상기 세팅 데이터를, 상기 제1 세팅 데이터로부터, 상기 전력 계통의 감시를 행하기 위한 운용시의 제2 세팅 데이터로 변경하는, 보호 계전 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 동작 시험이 개시되고 나서 기준 시간 이상 경과된 경우, 상기 동작 시험은 종료되는, 보호 계전 장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 동작 시험 중에 상기 보호 계전 장치로의 전력 공급이 차단된 경우, 상기 동작 시험은 종료되는, 보호 계전 장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 세팅 데이터는 복수의 세팅 항목에 각각 대응하는 복수의 세팅값을 포함하고,
   유저로부터의 조작 지시에 따라서, 상기 세팅 데이터를 변경하는 변경부를 더 구비하고,
   상기 변경부는 현재 운용 중인 상기 제2 세팅 데이터에 포함되는 각 세팅값 중 적어도 1개를 변경했을 경우, 해당 변경 후의 상기 제2 세팅 데이터를, 해당 변경시의 시간 정보와 관련지어 메모리에 기억하는, 보호 계전 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   제1 기간에 있어서의 상기 제2 세팅 데이터를 나타내는 제1 영역과, 제2 기간에 있어서의 상기 제2 세팅 데이터를 나타내는 제2 영역을 포함하는 표시 화면을 디스플레이에 표시하는 표시 제어부를 더 구비하고,
   상기 제2 영역이 유저에 의해서 선택된 경우, 상기 표시 제어부는 상기 제2 기간에 있어서의 상기 제2 세팅 데이터에 포함되는 각 세팅값을 상기 디스플레이에 표시하는, 보호 계전 장치.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제2 기간에 있어서의 상기 제2 세팅 데이터에 포함되는 각 세팅값 중 제1 세팅값에 대응하는 세팅 항목이 복원 대상으로서 유저에 의해 선택된 경우, 상기 변경부는 현재 운용 중의 상기 세팅 항목에 대응하는 세팅값을, 상기 제2 기간에 있어서의 상기 제1 세팅값으로 복원하는, 보호 계전 장치.

Images