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JP7792865B2 - Digital protection relay and its maintenance management system - Google Patents
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JP7792865B2 - Digital protection relay and its maintenance management system - Google Patents

Digital protection relay and its maintenance management system

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Description

本開示は、デジタル保護リレーおよびその保全管理システムに関する。 This disclosure relates to a digital protective relay and its maintenance management system.

保護リレーの高い信頼性を担保するために、ハードウェア自身に自己診断によって不良を検知する常時監視機能が搭載されている。常時監視のための演算は、リレー演算周期のうちのリレー演算処理の隙間時間を活用して実行される。 To ensure high reliability of protective relays, the hardware is equipped with a continuous monitoring function that detects faults through self-diagnosis. Calculations for continuous monitoring are performed during the relay calculation process gap time within the relay calculation cycle.

具体的に、特開2008-118747号公報(特許文献1)の段落[0002]に記載されているように、監視項目別に定められた異常検出条件に従って異常が確認されると、外部警報が出力される。出力された外部警報は、遠方監視制御盤等を通じて保守拠点に通知される。保守拠点の保守員は外部警報を受けると、例え休日夜間等であっても異常の発生したデジタル保護リレー装置のもとへ急行し、異常内容等の確認を行なった上で、復旧処置を実施している。 Specifically, as described in paragraph [0002] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-118747 (Patent Document 1), when an abnormality is confirmed according to the abnormality detection conditions defined for each monitoring item, an external alarm is output. The output external alarm is notified to a maintenance base via a remote monitoring control panel or the like. When maintenance personnel at the maintenance base receive an external alarm, they rush to the digital protective relay device where the abnormality occurred, even if it is on a holiday or at night, and they confirm the nature of the abnormality and then carry out recovery measures.

一旦不良が発生すると、上記のように緊急対応による原因調査・復旧作業が必要となってしまうため、不良を過剰に検出し過ぎないような対策が必要である。このため、デジタル保護リレーの検査項目の中には、不良症状が一定時間継続した場合にのみ異常を報知するように設定されているものがある(たとえば、非特許文献1の2.14表)。上記の継続時間としては、たとえば、10秒、15秒、20秒、60秒等が設定される。 Once a fault occurs, as described above, an emergency investigation into the cause and recovery work are required, so measures are needed to prevent excessive fault detection. For this reason, some digital protective relay inspection items are set to only report an abnormality if fault symptoms continue for a certain period of time (for example, Table 2.14 in Non-Patent Document 1). The duration can be set to, for example, 10 seconds, 15 seconds, 20 seconds, 60 seconds, etc.

特開2008-118747号公報JP 2008-118747 A

保護リレーシステム基本技術調査専門委員会編、「保護リレーシステム基本技術体系」、電気学会技術報告第641号、1997年7月"Protection Relay System Basic Technology System," edited by the Basic Technology Research Committee for Protection Relay Systems, Institute of Electrical Engineers of Japan Technical Report No. 641, July 1997

不良症状の継続時間が上記の設定時間に満たず、すぐ消えてしまうような一過性故障の場合には、外部警報が出力されないだけでなく、記録にも残らない。このため、従来の常時監視機能は、基本的に事後保全であり、予防保全は想定されていない。 In the case of a transient fault where the duration of the malfunction symptoms is less than the set time and the symptoms disappear quickly, not only will no external alarm be output, but the fault will not be recorded. For this reason, conventional continuous monitoring functions are essentially for post-event maintenance and are not intended for preventative maintenance.

上記の特許文献1では、異常検出条件の閾値には満たないが、装置の部品が劣化したと判定できる判定値を設定して、装置の部品が判定値に至るとメンテナンス情報を通知するという予防保全方法が提案されている。しかしながら、一旦部品の劣化が発生すると異常検出条件の閾値を超える場合が多く、正常状態と異常状態との間に適切な劣化判定条件を設定するのは容易でない。 Patent Document 1 above proposes a preventive maintenance method in which a judgment value is set that can be used to determine that a device component has deteriorated, even if it does not meet the threshold for the abnormality detection condition, and maintenance information is notified when the component reaches the judgment value. However, once deterioration of a component occurs, the threshold for the abnormality detection condition is often exceeded, and it is not easy to set appropriate deterioration judgment conditions between normal and abnormal states.

本開示は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、その目的の1つは、予防保全が可能な常時監視機能を備えたデジタル保護リレーを提供することである。 This disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and one of its objectives is to provide a digital protective relay with a constant monitoring function that enables preventive maintenance.

一実施形態のデジタル保護リレーは、入力変換部と、アナログ入力部と、演算処理部とを備える。入力変換部は、複数のチャンネルを介して入力された電力系統の電気量の測定値をレベル変換する。アナログ入力部は、入力変換部によってレベル変換された電気量の測定値をデジタル変換する。演算処理部は、デジタル変換された電気量の測定値を用いて保護リレー演算を実行する。演算処理部は、保護リレー演算の空き時間に、少なくとも入力変換部およびアナログ入力部について常時監視処理を実行する。演算処理部は、常時監視処理において、デジタル変換された電気量の測定値を用いて算出した判定値が閾値を超えているという異常判定条件が規定時間継続した場合に、入力変換部またはアナログ入力部を故障と判定し、異常判定条件の継続時間が規定時間に到達しなかった場合に、入力変換部またはアナログ入力部の劣化度合いを表す情報を記録する。 In one embodiment, the digital protective relay comprises an input conversion unit, an analog input unit, and an arithmetic processing unit. The input conversion unit performs level conversion on the measured values of electrical quantities in the power system input via multiple channels. The analog input unit performs digital conversion on the measured values of electrical quantities level-converted by the input conversion unit. The arithmetic processing unit performs protective relay calculations using the digitally converted measured values of electrical quantities. The arithmetic processing unit performs continuous monitoring processing on at least the input conversion unit and the analog input unit during idle time between protective relay calculations. During the continuous monitoring processing, if an abnormality determination condition is met, in which a determination value calculated using the digitally converted measured values of electrical quantities exceeds a threshold, the arithmetic processing unit determines that the input conversion unit or the analog input unit has failed, and if the duration of the abnormality determination condition does not reach the specified time, records information indicating the degree of deterioration of the input conversion unit or the analog input unit.

上記の実施形態によれば、常時監視処理において、異常判定条件の継続時間が規定時間に到達しなかった場合に、監視対象である入力変換部またはアナログ入力部の劣化度合いを表す情報を記録することによって、予防保全が可能になる。 According to the above embodiment, if the duration of the abnormality determination condition during continuous monitoring processing does not reach the specified time, preventive maintenance is possible by recording information indicating the degree of deterioration of the input conversion unit or analog input unit being monitored.

デジタル保護リレーの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a digital protection relay. 常時監視項目の例を表形式で示す図である。FIG. 10 is a diagram showing examples of continuous monitoring items in a table format. 実施の形態1のデジタル保護リレーにおいて常時監視手順を示すフローチャートである。1 is a flowchart showing a continuous monitoring procedure in the digital protection relay of the first embodiment. 判定値の時間変化の一例とそれに基づく故障判定結果を概念的に示す図である。10A and 10B are diagrams conceptually showing an example of a change in a determination value over time and a failure determination result based on the change in a determination value; 実施の形態2の保護リレー装置において常時監視手順を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a continuous monitoring procedure in the protection relay device of embodiment 2. 零相監視の場合に図5のステップS70Aにおいて格納されるデータの一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of data stored in step S70A of FIG. 5 in the case of zero-phase monitoring. 実施の形態3のデジタル保護リレーにおいて定期的に実行される監視手順を説明するためのフローチャートである。11 is a flowchart for explaining a monitoring procedure that is periodically executed in the digital protection relay of the third embodiment. 演算処理部の不揮発性メモリに格納される情報を表形式で示す図である。FIG. 2 is a diagram showing, in a table format, information stored in a nonvolatile memory of the arithmetic processing unit. 図8の情報をグラフで表示した図である。FIG. 9 is a graph showing the information in FIG. 8.

以下、各実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰り返さない。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. Note that identical or corresponding parts will be given the same reference symbols and their descriptions will not be repeated.

実施の形態1.
[デジタル保護リレーの概略構成]
図1は、デジタル保護リレーの構成の一例を示すブロック図である。図1を参照して、デジタル保護リレー100は、入力変換部10と、アナログ入力部20と、演算処理部30と、IO(Input and Output)部40と、バス50と、電源装置51と、電源監視装置52と、通信装置53とを備える。以下、各要素の構成および動作を簡単に説明する。
Embodiment 1.
[Outline of digital protection relay]
Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a digital protective relay. Referring to Fig. 1, the digital protective relay 100 includes an input conversion unit 10, an analog input unit 20, an arithmetic processing unit 30, an IO (Input and Output) unit 40, a bus 50, a power supply unit 51, a power supply monitoring unit 52, and a communication unit 53. The configuration and operation of each element will be briefly described below.

入力変換部10は、複数のチャンネルの各々に対して設けられた入力変換器11(11A,11B)を含む。図1では代表的に2チャンネルのみ示されている。 The input conversion unit 10 includes input converters 11 (11A, 11B) provided for each of the multiple channels. Figure 1 shows only two representative channels.

入力変換器11の各々は、電線路1に設けられた電圧変成器(VT:Voltage Transformer)2によって検出された電圧信号または電線路1に設けられた電流変成器(CT:Current Transformer)3によって検出された電流信号を、デジタル保護リレー100の内部での信号処理に適した信号レベルに変換する。入力変換器11として、たとえば、補助変成器(補助変圧器、補助変流器)が用いられる。 Each input converter 11 converts a voltage signal detected by a voltage transformer (VT) 2 installed on the power line 1 or a current signal detected by a current transformer (CT) 3 installed on the power line 1 into a signal level suitable for signal processing within the digital protection relay 100. For example, an auxiliary transformer (auxiliary voltage transformer, auxiliary current transformer) is used as the input converter 11.

なお、電線路1は三相交流の電線路(すなわち、送電線または配電線)として構成されているが、図1では図解を容易にするために1本の線で表示している。したがって、電圧変成器2および電流変成器3の各々は、実際には相ごとに設けられており、これに対応して入力変換器11も相ごとに3チャンネル分が設けられている。 Note that although power line 1 is configured as a three-phase AC power line (i.e., a transmission line or distribution line), it is shown as a single line in Figure 1 for ease of illustration. Therefore, a voltage transformer 2 and a current transformer 3 are actually provided for each phase, and correspondingly, three channels of input converter 11 are also provided for each phase.

アナログ入力部20は、チャンネルごとに設けられたアナログフィルタ21(21A,21B)と、チャンネルごとに設けられたサンプルホールド回路(S/H:Sample and Hold)22(22A,22B)と、マルチプレクサ(MUX:Multiplexer)23と、アナログデジタル変換器(ADC:Analog to Digital Converter)24と、基準電圧源25とを含む。 The analog input unit 20 includes an analog filter 21 (21A, 21B) provided for each channel, a sample and hold circuit (S/H) 22 (22A, 22B) provided for each channel, a multiplexer (MUX) 23, an analog-to-digital converter (ADC) 24, and a reference voltage source 25.

アナログフィルタ21は、アナログデジタル変換器24でのサンプリングによる折り返し誤差を避けるために設けられる。アナログフィルタ21は、理想的にはサンプリング周波数の1/2以上を減衰させる低域通過フィルタであってもよいし、実用的には電力系統の定格周波数からサンプリング周波数の間で大きな減衰が得られるものであってもよい。 The analog filter 21 is provided to avoid aliasing errors caused by sampling in the analog-to-digital converter 24. Ideally, the analog filter 21 may be a low-pass filter that attenuates at least half the sampling frequency, but in practice, it may be a filter that provides significant attenuation between the rated frequency of the power system and the sampling frequency.

サンプルホールド回路22は、チャンネルごとの電圧信号または電流信号をサンプリングして保持する。サンプルホールド回路22は必ずしも設けられていなくてもよい。マルチプレクサ23は、各チャンネルのサンプルホールド回路22に保持された値を順次選択する。アナログデジタル変換器24は、マルチプレクサ23によって選択された値をAD変換する。 The sample-and-hold circuit 22 samples and holds the voltage signal or current signal for each channel. The sample-and-hold circuit 22 is not necessarily provided. The multiplexer 23 sequentially selects the values held in the sample-and-hold circuit 22 for each channel. The analog-to-digital converter 24 performs AD conversion on the values selected by the multiplexer 23.

演算処理部30は、中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)31と、メモリ32とを含む。メモリ32は、主記憶として用いられるROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)、ならびに補助記憶として用いられる電気的に書き換え可能な不揮発性メモリなどを含む。 The arithmetic processing unit 30 includes a central processing unit (CPU) 31 and memory 32. The memory 32 includes ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory) used as main memory, as well as electrically rewritable non-volatile memory used as auxiliary memory.

演算処理部30は、リレー演算処理を実行するとともに、リレー演算処理の空き時間を使って常時監視処理を実行する。演算処理部30のこれらの機能は、メモリ32に格納されたプログラムを中央処理装置31が実行することによって実現される。 The calculation processing unit 30 executes relay calculation processing and also executes continuous monitoring processing during idle time in the relay calculation processing. These functions of the calculation processing unit 30 are realized by the central processing unit 31 executing programs stored in memory 32.

IO部40は、複数のデジタル出力回路(D/O:Digital Output)41および複数のデジタル入力回路(D/I:Digital Input)42を含む。図1では、代表的に1つのデジタル出力回路41と1つのデジタル入力回路42とが示されている。 The IO section 40 includes multiple digital output circuits (D/O: Digital Output) 41 and multiple digital input circuits (D/I: Digital Input) 42. In Figure 1, one digital output circuit 41 and one digital input circuit 42 are shown as representative examples.

デジタル出力回路41は、デジタル保護リレー100の外部にデジタル信号(すなわち、ハイレベルおよびロウレベルを有する論理値)を出力する。たとえば、デジタル出力回路41は、電線路1に設けられた遮断器(CB:Circuit Breaker)4を開路するためのトリップ回路43にトリップ信号を出力する。なお、演算処理部30は、バス50およびデジタル出力回路41を介してトリップ回路43の断線を検出可能である。 The digital output circuit 41 outputs a digital signal (i.e., a logical value having a high level and a low level) to the outside of the digital protection relay 100. For example, the digital output circuit 41 outputs a trip signal to a trip circuit 43 that opens a circuit breaker (CB) 4 installed on the power line 1. The calculation processing unit 30 can detect an open circuit in the trip circuit 43 via the bus 50 and the digital output circuit 41.

デジタル入力回路42は、デジタル保護リレー100の外部からデジタル信号(すなわち、ハイレベルおよびロウレベルを有する論理値)を受信する。たとえば、デジタル入力回路42は、電線路1に設けられた遮断器4および開閉器(不図示)の開閉状態を表す接点情報を受信する。 The digital input circuit 42 receives digital signals (i.e., logic values having high and low levels) from outside the digital protection relay 100. For example, the digital input circuit 42 receives contact information representing the open/closed state of the circuit breaker 4 and switch (not shown) installed on the power line 1.

電源装置51は、デジタル保護リレー100の各部に電力を供給する。電源監視装置52は、電源装置51から出力される電圧および電流の各々が規定範囲内にあるかどうかを監視する。 The power supply unit 51 supplies power to each component of the digital protection relay 100. The power supply monitoring unit 52 monitors whether the voltage and current output from the power supply unit 51 are within specified ranges.

通信装置53は、保守拠点に設けられた監視用サーバ54との間で情報のやりとりを行う。たとえば、演算処理部30は、通信装置53を介して監視用サーバ54に常時監視処理の結果を出力する。デジタル保護リレー100と監視用サーバ54とによって保全管理システムが構築される。 The communication device 53 exchanges information with a monitoring server 54 installed at the maintenance base. For example, the calculation processing unit 30 outputs the results of continuous monitoring processing to the monitoring server 54 via the communication device 53. A maintenance management system is constructed by the digital protection relay 100 and the monitoring server 54.

[常時監視機能の概要]
演算処理部30は、デジタル保護リレー100の入力部から出力部までの全体を、ハードウェアのブロック単位で常時監視する。常時監視演算は、リレー演算周期のうち、リレー演算以外の空き時間を利用して実行される。たとえば、電力系統の定格周波数を50Hzとして電気角30度ごとにリレー演算を実行すると、リレー演算の周期は約1.67ミリ秒である。したがって、常時監視の周期も約1.67ミリ秒になる。
[Overview of continuous monitoring function]
The calculation processing unit 30 constantly monitors the entire digital protection relay 100, from the input unit to the output unit, in hardware block units. The constant monitoring calculation is performed during the relay calculation cycle, utilizing the idle time other than the relay calculation. For example, if the rated frequency of the power system is 50 Hz and the relay calculation is performed every 30 electrical degrees, the relay calculation cycle is approximately 1.67 milliseconds. Therefore, the constant monitoring cycle is also approximately 1.67 milliseconds.

図2は、常時監視項目の例を表形式で示す図である。図2の表は、たとえば、非特許文献1(「保護リレーシステム基本技術体系」、電気学会技術報告第641号、1997年7月)の2.14表に基づくものである。図2に示す常時監視項目の例では、演算処理部30は、異常検出条件が一定時間継続した場合に異常と判定する。 Figure 2 shows an example of items that are continuously monitored in table format. The table in Figure 2 is based on, for example, Table 2.14 in Non-Patent Document 1 ("Protection Relay System Basic Technology System," Institute of Electrical Engineers Technical Report No. 641, July 1997). In the example of items that are continuously monitored shown in Figure 2, the calculation processing unit 30 determines that an abnormality has occurred if the abnormality detection conditions continue for a certain period of time.

具体的に、逆相監視では、演算処理部30は、電力系統の三相電圧および三相電流を測定値として取り込み、対称座標法による逆相電圧および逆相電流の大きさを判定値として算出する。演算処理部30は、判定値として算出した逆相電圧および逆相電流の大きさが閾値を超えているという異常判定条件が一定時間継続しているか否かを判定する。 Specifically, in negative-phase sequence monitoring, the calculation processing unit 30 takes in the three-phase voltage and three-phase current of the power system as measured values and calculates the magnitude of the negative-phase sequence voltage and current using the symmetric coordinate method as judgment values. The calculation processing unit 30 determines whether the abnormality judgment condition, in which the magnitude of the negative-phase sequence voltage and current calculated as judgment values exceeds a threshold value, continues for a certain period of time.

零相監視では、演算処理部30は、電力系統の三相電圧および三相電流を測定値として取り込み、対称座標法による零相電圧および零相電流の大きさを判定値として算出する。演算処理部30は、判定値として算出した零相電圧および零相電流の大きさが閾値を超えているという異常判定条件が一定時間継続しているか否かを判定する。 In zero-phase monitoring, the calculation processing unit 30 takes in the three-phase voltage and three-phase current of the power system as measured values and calculates the magnitude of the zero-phase voltage and zero-phase current using the symmetric coordinate method as judgment values. The calculation processing unit 30 determines whether the magnitude of the zero-phase voltage and zero-phase current calculated as judgment values exceeds a threshold value, which is an abnormality judgment condition, continues for a certain period of time.

AD変換の精度チェックでは、演算処理部30は、基準電圧源25の出力電圧をマルチプレクサ23によって選択し、アナログデジタル変換器24によってAD変換された値を測定値として取り込む。演算処理部30は、基準電圧源25の出力電圧のAD変換値と期待値との誤差を判定値として算出する。演算処理部30は、判定値として算出したAD変換誤差の大きさが閾値を超えているという異常判定条件が一定時間継続しているか否かを判定する。 To check the accuracy of the AD conversion, the calculation processing unit 30 selects the output voltage of the reference voltage source 25 using the multiplexer 23 and takes in the value AD converted by the analog-to-digital converter 24 as the measurement value. The calculation processing unit 30 calculates the error between the AD converted value of the output voltage of the reference voltage source 25 and the expected value as a judgment value. The calculation processing unit 30 determines whether the abnormality judgment condition, in which the magnitude of the AD conversion error calculated as the judgment value exceeds a threshold value, continues for a certain period of time.

D/I入力監視では、演算処理部30は、異なるデジタル入力回路42を介して、同一接点(遮断器、開閉器)の開閉状態の情報を検出する。演算処理部30は、検出した同一接点の接点情報が不一致であるという異常判定条件が一定時間継続しているか否かを判定する。 When monitoring D/I inputs, the arithmetic processing unit 30 detects information about the open/closed state of the same contact (circuit breaker, switch) via different digital input circuits 42. The arithmetic processing unit 30 determines whether the abnormality determination condition, that the contact information of the detected same contact does not match, continues for a certain period of time.

D/O出力監視では、演算処理部30は、デジタル出力回路41を介して出力した開閉指令の結果を、デジタル入力回路42によって検出する。演算処理部30は、出力された開閉指令とその結果とが不一致であるという異常判定条件が一定時間継続しているか否かを判定する。 When monitoring the D/O output, the arithmetic processing unit 30 detects the results of the opening and closing commands output via the digital output circuit 41 using the digital input circuit 42. The arithmetic processing unit 30 determines whether the abnormality determination condition, that is, a mismatch between the output opening and closing command and its result, continues for a certain period of time.

トリップ回路監視では、演算処理部30は、トリップコイルに動作最小電流よりも十分に小さい電流を流したときに、高抵抗となってその電流を検出できないという断線状態(異常判定条件)が一定時間継続しているか否かを判定する。 When monitoring the trip circuit, the calculation processing unit 30 determines whether a disconnection state (abnormality determination condition) in which a current sufficiently smaller than the minimum operating current flows through the trip coil and the current becomes high resistance and cannot be detected continues for a certain period of time.

電源監視では、電源装置51の出力電圧の測定結果と期待値との誤差の大きさが閾値を超えているという異常判定条件が、一定時間継続しているか否かを判定する。 Power supply monitoring determines whether the abnormality determination condition, in which the error between the measured output voltage of the power supply device 51 and the expected value exceeds a threshold, continues for a certain period of time.

このように、上記の常時監視機能では、演算処理部30は、監視対象に関係する電気量または論理値を測定し、測定した電気量または論理値に基づく異常判定条件が一定時間継続しているか否かを判定する。演算処理部30は、異常判定条件が一定時間継続している場合に、監視対象の部品またはユニットが故障であると判定する。 In this way, with the continuous monitoring function described above, the calculation processing unit 30 measures electrical quantities or logical values related to the monitored object and determines whether the abnormality determination conditions based on the measured electrical quantities or logical values have continued for a certain period of time. If the abnormality determination conditions have continued for a certain period of time, the calculation processing unit 30 determines that the monitored component or unit has failed.

[劣化検出機能]
次に、監視対象である部品またはユニットが故障にまで至らない場合に、その劣化の程度を検出する予防保全方法について説明する。
[Deterioration detection function]
Next, a preventive maintenance method for detecting the degree of deterioration of a monitored part or unit before it reaches a breakdown will be described.

図3は、実施の形態1のデジタル保護リレーにおいて常時監視手順を示すフローチャートである。常時監視機能は、保護リレー演算の演算周期ごとに保護リレー演算の空き時間に実行される。 Figure 3 is a flowchart showing the continuous monitoring procedure for the digital protective relay of embodiment 1. The continuous monitoring function is executed during idle time in the protective relay calculations at each calculation cycle of the protective relay calculations.

ステップS10において、図1の演算処理部30は、監視対象のユニットに関連する電気量(すなわち、電圧または電流)または論理値を測定し、測定値を取り込む。たとえば、図2の逆相監視および零相監視の場合には、電力系統の三相電圧または三相電流が測定値として取り込まれ、AD変換の精度チェックの場合には基準電圧源25の出力電圧が測定値として取り込まれる。D/I入力監視およびD/O出力監視の場合には、デジタル入力回路42を介して、“1”または“0”の論理値が測定値として取り込まれる。トリップ回路の監視の場合には、監視対象のトリップコイルを流れる電流が測定値として取り込まれ、電源監視では、電源装置51の出力電圧が測定値として取り込まれる。 In step S10, the calculation processing unit 30 in FIG. 1 measures an electrical quantity (i.e., voltage or current) or logical value related to the unit being monitored and captures the measurement value. For example, in the case of negative-phase sequence monitoring and zero-phase sequence monitoring in FIG. 2, the three-phase voltage or three-phase current of the power system is captured as the measurement value, and in the case of an AD conversion accuracy check, the output voltage of the reference voltage source 25 is captured as the measurement value. In the case of D/I input monitoring and D/O output monitoring, a logical value of "1" or "0" is captured as the measurement value via the digital input circuit 42. In the case of trip circuit monitoring, the current flowing through the trip coil being monitored is captured as the measurement value, and in the case of power supply monitoring, the output voltage of the power supply unit 51 is captured as the measurement value.

次のステップS20において、演算処理部30は、取り込んだ測定値に基づいて判定値を演算する。たとえば、図2の逆相監視の場合には、逆相電圧および逆相電流の大きさが判定値として演算され、零相監視の場合には、零相電圧および零相電流の大きさが判定値として演算される。A/D変換の精度チェックの場合には、測定値と期待値との誤差の大きさが判定値として演算される。D/I入力監視では、異なる第1および第2のデジタル入力回路42を介して取り込まれた論理値の差が判定値として演算される。D/O出力監視では、デジタル出力回路41を介して出力した論理値と、デジタル入力回路42を介して取り込まれた論理値との差が判定値として演算される。トリップ回路監視の場合には、測定した電流値が判定値として用いられる。電源監視の場合には、測定値と期待値との誤差の大きさが判定値として演算される。 In the next step S20, the calculation processing unit 30 calculates a judgment value based on the acquired measured values. For example, in the case of negative-phase sequence monitoring in FIG. 2, the magnitude of the negative-phase sequence voltage and negative-phase sequence current is calculated as the judgment value, and in the case of zero-phase sequence monitoring, the magnitude of the zero-phase sequence voltage and zero-phase sequence current is calculated as the judgment value. In the case of an A/D conversion accuracy check, the magnitude of the error between the measured value and the expected value is calculated as the judgment value. In the case of D/I input monitoring, the difference between the logical values acquired via the different first and second digital input circuits 42 is calculated as the judgment value. In the case of D/O output monitoring, the difference between the logical value output via the digital output circuit 41 and the logical value acquired via the digital input circuit 42 is calculated as the judgment value. In the case of trip circuit monitoring, the measured current value is used as the judgment value. In the case of power supply monitoring, the magnitude of the error between the measured value and the expected value is calculated as the judgment value.

その次のステップS30において、演算処理部30は、ステップS20で演算した判定値が閾値を超えているか、すなわち、異常判定条件が満たされているか否かを判定する。判定値が閾値以下の場合、すなわち、異常判定条件が満たされていない場合には(ステップS30でNO)、演算処理部30は常時監視処理を終了する。 In the next step S30, the calculation processing unit 30 determines whether the judgment value calculated in step S20 exceeds the threshold value, i.e., whether the abnormality judgment condition is met. If the judgment value is equal to or less than the threshold value, i.e., if the abnormality judgment condition is not met (NO in step S30), the calculation processing unit 30 ends the continuous monitoring process.

一方、判定値が閾値を超えている場合には(ステップS30でYES)、次のステップS40において演算処理部30は、判定値が閾値を超えている状態が一定時間継続するか、すなわち、異常判定条件が満たされた状態が一定時間継続するか否かを判定する。図3の場合、一定時間として、たとえば20秒の規定時間が選択されている。 On the other hand, if the judgment value exceeds the threshold value (YES in step S30), in the next step S40, the calculation processing unit 30 determines whether the state in which the judgment value exceeds the threshold value continues for a certain period of time, i.e., whether the state in which the abnormality judgment condition is satisfied continues for a certain period of time. In the case of Figure 3, a specified time of, for example, 20 seconds is selected as the certain period of time.

判定値が閾値を超えている状態が一定時間継続した場合には(ステップS40でYES)、ステップS50において演算処理部30は、監視対象のユニットが故障であると判定し、故障と判定した監視項目および故障発生日時などの故障情報を不揮発性メモリに保持する。さらに、その次のステップS60において、演算処理部30は、デジタル保護リレー100の外部に警報を出力する。具体的には、演算処理部30は、デジタル出力回路41を介して警報を監視制御盤などに通知する。さらに監視制御盤などから保守拠点に異常警報が通知される。 If the determination value exceeds the threshold for a certain period of time (YES in step S40), in step S50, the calculation processing unit 30 determines that the monitored unit is faulty and stores fault information, such as the monitored item determined to be faulty and the date and time the fault occurred, in non-volatile memory. Furthermore, in the next step S60, the calculation processing unit 30 outputs an alarm external to the digital protection relay 100. Specifically, the calculation processing unit 30 notifies the monitoring control panel or the like of the alarm via the digital output circuit 41. Furthermore, the monitoring control panel or the like notifies the maintenance base of an abnormality alarm.

一方、判定値が閾値を超えている状態が一定時間継続しなかった場合には(ステップS40でNO)、ステップS70において演算処理部30は、監視対象の劣化状態を表す情報として、異常判定条件の継続時間を、監視項目および日時などの情報とともに不揮発性メモリに記録する。 On the other hand, if the state in which the judgment value exceeds the threshold value does not continue for a certain period of time (NO in step S40), in step S70, the calculation processing unit 30 records the duration of the abnormality judgment condition in non-volatile memory as information representing the deterioration state of the monitored object, along with information such as the monitored item and date and time.

次のステップS80において、演算処理部30は、不揮発性メモリに記憶した情報を保守拠点に設けられた監視用サーバ54に送信する。以上によって、常時監視手順が終了する。 In the next step S80, the calculation processing unit 30 transmits the information stored in the non-volatile memory to the monitoring server 54 installed at the maintenance base. This completes the continuous monitoring procedure.

図4は、判定値の時間変化の一例とそれに基づく故障判定結果を概念的に示す図である。図4を参照して、時刻t1において判定値が閾値THを超えたとする。この時点では、故障判定結果はロウ(L)レベルであり、故障確定に至っていない。 Figure 4 is a conceptual diagram showing an example of how the judgment value changes over time and the fault judgment result based on that change. Referring to Figure 4, let's assume that the judgment value exceeds the threshold value TH at time t1. At this point, the fault judgment result is low (L) level, and a fault has not yet been confirmed.

時刻t2において、判定値が閾値THを超えた状態が規定時間(この場合、20秒)を超える。これにより、故障判定結果はハイ(H)レベルになって故障確定に至る。 At time t2, the judgment value remains above the threshold value TH for a specified time (20 seconds in this case). As a result, the fault judgment result becomes high (H), confirming the fault.

一方、時刻t2に到達する前の時刻t3において(時刻t1から19秒経過)、判定値が閾値(TH)以下に戻った場合には故障確定には至らない。この場合、演算処理部30は、判定値が閾値THを超えた状態の継続時間を、監視対象の劣化状態を表す予防保全のための情報として記録する。 On the other hand, if the judgment value returns to below the threshold value (TH) at time t3 (19 seconds have passed since time t1), before time t2 is reached, a fault is not confirmed. In this case, the calculation processing unit 30 records the duration of the state in which the judgment value exceeded the threshold value TH as information for preventive maintenance indicating the deterioration state of the monitored object.

[実施の形態1の効果]
以上の常時監視手順によれば、異常判定条件が満たされた状態が規定時間継続せずに、故障と判定されない場合であっても、監視対象の劣化状態を表す情報が記録される。したがって、部品の劣化が進行している様相をとらえ、劣化度合いを診断できる。たとえば、保守拠点の監視用サーバ54は、蓄積された複数回の異常継続時間の記録に基づいて部品の交換時期を予測してもよく、この予測にはAI(Artificial Intelligence)技術を用いてもよい。これにより、装置の故障が確定する前の予防保全が可能になるので、突発的な部品の交換を防ぎ、設備更新を計画的に実施できる。
[Effects of First Embodiment]
According to the continuous monitoring procedure described above, even if the condition for determining an abnormality is not met for the specified time and a failure is not determined, information indicating the deterioration state of the monitored object is recorded. Therefore, the progress of deterioration of a part can be identified and the degree of deterioration can be diagnosed. For example, the monitoring server 54 at the maintenance base may predict the replacement time of a part based on the accumulated records of the duration of multiple abnormalities. This prediction may be performed using artificial intelligence (AI). This enables preventive maintenance before a failure of the equipment is confirmed, preventing unexpected part replacement and enabling planned equipment upgrades.

さらに、前述の特許文献1(特開2008-118747号公報)との比較において、本実施の形態の場合には、故障判定のための閾値とは別に劣化判定のための判定基準を用いる必要がないというメリットがある。このような判定基準を設定することは、実際上困難であるからである。 Furthermore, compared to the aforementioned Patent Document 1 (JP 2008-118747 A), this embodiment has the advantage of not requiring the use of a criterion for determining deterioration in addition to a threshold value for determining a failure. This is because setting such a criterion is practically difficult.

なお、上記では、不揮発性メモリに記憶した故障情報または予防保全のための情報を、保守拠点に設けられた監視用サーバ54に送信するようにしたが、必ずしも情報送信は必要ない。たとえば、保守拠点の保守員が定期的にデジタル保護リレー100の設定場所に出向き、不揮発性メモリから情報を取り出すようにしてもよいし、デジタル保護リレー100の所有者が定期的に不揮発性メモリから情報を取り出すようにしてもよい。 In the above, the fault information or preventive maintenance information stored in the non-volatile memory is transmitted to the monitoring server 54 installed at the maintenance base, but transmitting the information is not necessarily required. For example, a maintenance technician at the maintenance base may periodically visit the location where the digital protection relay 100 is installed and retrieve the information from the non-volatile memory, or the owner of the digital protection relay 100 may periodically retrieve the information from the non-volatile memory.

また、電力系統の電気量(電圧および電流)を利用する監視項目(たとえば、図2の逆相監視および零相監視)の場合には、測定値には、電力系統からの影響(フリッカ、機器高調波、電圧変動、周波数変動等)も含まれる。したがって、デジタル保護リレーの劣化診断のみならず、電力系統に起因する不要警報発報またはリレー誤動作を未然に防止できる。 Furthermore, for monitoring items that utilize electrical quantities (voltage and current) from the power system (for example, negative-phase and zero-phase monitoring in Figure 2), the measured values also include influences from the power system (flicker, equipment harmonics, voltage fluctuations, frequency fluctuations, etc.). Therefore, not only can the deterioration of digital protective relays be diagnosed, but unnecessary alarms or relay malfunctions caused by the power system can also be prevented.

実施の形態2.
実施の形態2では、異常判定条件が満たされた状態が規定時間継続せずに、故障と判定されない場合の記録される監視対象の劣化度合いを表す情報が、実施の形態1の場合と異なる。以下、図面を参照して具体的に説明する。
Embodiment 2.
In the second embodiment, the information indicating the degree of deterioration of the monitored object that is recorded when the state in which the abnormality determination condition is satisfied does not continue for a specified time and a failure is not determined is different from that in the first embodiment. A specific description will be given below with reference to the drawings.

図5は、実施の形態2の保護リレー装置において常時監視手順を示すフローチャートである。図5の常時監視手順はステップS70に代えてステップS70Aが設けられている点で図3のフローチャートと異なる。 Figure 5 is a flowchart showing the continuous monitoring procedure in the protective relay device of embodiment 2. The continuous monitoring procedure in Figure 5 differs from the flowchart in Figure 3 in that step S70A is provided instead of step S70.

具体的に、異常判定条件が満たされた状態が規定時間(図5の場合、20秒)継続しなかった場合(ステップS40でNO)、演算処理部30は処理をステップS70Aに進める。ステップS70Aにおいて、演算処理部30は、判定値が閾値を超えてから(すなわち、異常判定条件が満たされてから)上記の規定時間内の判定値のデータを、監視項目および日時とともに不揮発性メモリに記録する。ここで、常時監視の周期(たとえば、1.67ミリ秒)ごとに判定値を記録すると記録するデータ量が多すぎるので、演算処理部30は、たとえば、1秒ごとに間引いて判定値のデータを記録する。図5のその他の点は図3の場合と同様であるので、同一または相当するステップには同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。 Specifically, if the state in which the abnormality determination condition is satisfied does not continue for a specified time (20 seconds in the case of Figure 5) (NO in step S40), the calculation processing unit 30 proceeds to step S70A. In step S70A, the calculation processing unit 30 records the determination value data within the specified time after the determination value exceeds the threshold (i.e., after the abnormality determination condition is satisfied) in non-volatile memory along with the monitored item and date and time. Here, since recording the determination value every continuous monitoring cycle (e.g., 1.67 milliseconds) would result in too much recorded data, the calculation processing unit 30 records the determination value data by thinning it out, for example, every second. As Figure 5 is otherwise similar to Figure 3, the same or corresponding steps are designated with the same reference numerals and descriptions will not be repeated.

図6は、零相監視の場合に図5のステップS70Aにおいて格納されるデータの一例を示す図である。20秒の規定時間のうち最初の5秒だけ、判定値(零相電流)が閾値0.2Aを超えている。残りの15秒間の間は、判定値は閾値を超えていない。図6の場合、判定値のデータは、1秒ごとに間引いて記録される。 Figure 6 shows an example of the data stored in step S70A of Figure 5 in the case of zero-phase monitoring. The judgment value (zero-phase current) exceeds the threshold value of 0.2 A for only the first 5 seconds of the specified 20-second time period. For the remaining 15 seconds, the judgment value does not exceed the threshold. In Figure 6, the judgment value data is recorded at 1-second intervals.

以上のとおり、実施の形態2の保護リレー装置における常時監視によれば、実施の形態1の場合と同様に、異常判定条件が満たされた状態が規定時間継続せずに、故障と判定されない場合であっても、監視対象の劣化状態を表す情報が記録される。したがって、部品の劣化が進行している様相をとらえ、劣化度合いを診断できる。 As described above, with the continuous monitoring of the protective relay device of embodiment 2, as in embodiment 1, even if the abnormality determination conditions are not met for the specified time and a failure is not determined, information indicating the deterioration state of the monitored object is recorded. Therefore, it is possible to grasp the progression of deterioration of a component and diagnose the degree of deterioration.

特に、実施の形態1の場合には、判定値が閾値を超えた状態の継続時間のみ記録するので、監視対象の劣化度合いを診断するには、繰り返し多くの情報を集めなければならなかった。一方、実施の形態2の場合には、1回の情報には、規定時間内での判定値の時間変化が含まれる。したがって、実施の形態1の場合よりも短い期間に得られた複数の情報に基づいて劣化度合いを診断できる。 In particular, in the case of embodiment 1, only the duration of the state in which the judgment value exceeded the threshold was recorded, so in order to diagnose the degree of deterioration of the monitored object, it was necessary to repeatedly collect a large amount of information. On the other hand, in embodiment 2, a single piece of information includes the change in the judgment value over time within a specified period of time. Therefore, the degree of deterioration can be diagnosed based on multiple pieces of information obtained over a shorter period of time than in embodiment 1.

なお、実施の形態1と実施の形態2とを組み合わせて実行してもよい。すなわち、異常判定条件が満たされた状態が規定時間継続しなかった場合には、演算処理部30は、監視対象の劣化度合いを表す情報を記録する。ここで、劣化度合いを表す情報は、異常判定条件の継続時間であってもよいし、異常判定条件が満たされてから規定時間内に取得された監視対象に関する複数の測定値または複数の判定値であってもよいし、これらの両方であってもよい。 Note that embodiment 1 and embodiment 2 may be combined and implemented. That is, if the state in which the abnormality determination condition is satisfied does not continue for a specified time, the calculation processing unit 30 records information representing the degree of deterioration of the monitored object. Here, the information representing the degree of deterioration may be the duration of the abnormality determination condition, or multiple measurement values or multiple determination values for the monitored object obtained within a specified time after the abnormality determination condition is satisfied, or both.

実施の形態3.
実施の形態3のデジタル保護リレーでは、判定値が閾値を超えていなくても、予め定めた期間ごとに監視対象に関係する電気量の測定値または判定値が記録される。実施の形態3の監視手順は、実施の形態1および実施の形態2の常時監視手順に組み合わせて実行される。以下、図面を参照して具体的に説明する。
Embodiment 3.
In the digital protective relay of the third embodiment, even if the judgment value does not exceed the threshold, the measured value or judgment value of the electrical quantity related to the monitored object is recorded at predetermined intervals. The monitoring procedure of the third embodiment is executed in combination with the continuous monitoring procedures of the first and second embodiments. The following is a specific description with reference to the drawings.

図7は、実施の形態3のデジタル保護リレーにおいて定期的に実行される監視手順を説明するためのフローチャートである。 Figure 7 is a flowchart illustrating the monitoring procedure that is periodically performed in the digital protection relay of embodiment 3.

ステップS100において、演算処理部30は、監視対象の定期的な測定日であるか否かを判定する。測定日は、たとえば1年毎など監視対象の標準的な寿命に応じて定められる。 In step S100, the calculation processing unit 30 determines whether it is a regular measurement date for the monitored object. The measurement date is determined based on the standard lifespan of the monitored object, such as once a year.

監視対象の定期的な測定日である場合(ステップS100でYES)、ステップS110において、演算処理部30は、監視対象に関連する電気量(すなわち、電圧または電流)または論理値を測定して測定値を取り込む。次のステップS120において、演算処理部30は、取り込んだ測定値に基づいて判定値を演算する。ここで、ステップS110およびS120は、図3および図5のステップS10およびS20と同じである。すなわち、図7の監視手順は、図3および図5の常時監視手順に組み合わせて実行されるものである。 If it is a regular measurement day for the monitored object (YES in step S100), in step S110, the calculation processing unit 30 measures an electrical quantity (i.e., voltage or current) or logical value related to the monitored object and captures the measurement value. In the next step S120, the calculation processing unit 30 calculates a judgment value based on the captured measurement value. Here, steps S110 and S120 are the same as steps S10 and S20 in Figures 3 and 5. In other words, the monitoring procedure in Figure 7 is executed in combination with the continuous monitoring procedure in Figures 3 and 5.

次のステップS130において、演算処理部30は、監視項目および測定日とともに測定値または判定値を不揮発性メモリに記憶する。その次のステップS140において、演算処理部30は、不揮発性メモリに記憶した情報を保守拠点に設けられた監視用サーバ54に送信する。 In the next step S130, the calculation processing unit 30 stores the measurement value or judgment value along with the monitoring item and measurement date in non-volatile memory. In the next step S140, the calculation processing unit 30 transmits the information stored in non-volatile memory to the monitoring server 54 installed at the maintenance base.

その次のステップS150は、保守拠点の監視用サーバ54は、定期的に受信した監視対象の測定値または判定値を経時変化を出力する。監視用サーバ54は、測定値または判定値の経時変化に基づいて部品の劣化が進行している様相をとらえ、劣化度合いを診断できる。 In the next step S150, the monitoring server 54 at the maintenance base outputs the changes over time in the measurement values or judgment values of the monitored objects that it periodically receives. The monitoring server 54 can identify the progression of deterioration of the parts based on the changes over time in the measurement values or judgment values, and diagnose the degree of deterioration.

図8は、演算処理部の不揮発性メモリに格納される情報を表形式で示す図である。不揮発性メモリには、監視項目、測定日、および判定値(零相電流)が格納される。 Figure 8 is a table showing the information stored in the non-volatile memory of the calculation processing unit. The non-volatile memory stores the monitoring item, measurement date, and judgment value (zero-phase current).

図9は、図8の情報をグラフで表示した図である。このように、監視対象の測定値または判定値を定期的に取り込んで経時変化として表すことによって、判定値が閾値に達していなくても経時的な劣化度合いを判定可能になる。 Figure 9 is a graph showing the information in Figure 8. In this way, by periodically capturing the measured or judged values of the monitored object and displaying them as changes over time, it is possible to determine the degree of deterioration over time even if the judged value has not reached the threshold value.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この出願の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiments disclosed herein should be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of this application is indicated by the claims, not the above description, and all modifications within the meaning and scope of the claims are intended to be included.

以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
(付記1)
複数のチャンネルを介して入力された電力系統の電気量の測定値をレベル変換する入力変換部と、
前記入力変換部によってレベル変換された前記電気量の測定値をデジタル変換するアナログ入力部と、
前記デジタル変換された電気量の測定値を用いて保護リレー演算を実行する演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、前記保護リレー演算の空き時間に、少なくとも前記入力変換部および前記アナログ入力部について常時監視処理を実行し、
前記演算処理部は、前記常時監視処理において、前記デジタル変換された電気量の測定値を用いて算出した判定値が閾値を超えているという異常判定条件が規定時間継続した場合に、前記入力変換部または前記アナログ入力部を故障と判定し、前記異常判定条件の継続時間が前記規定時間に到達しなかった場合に、前記入力変換部または前記アナログ入力部の劣化度合いを表す情報を記録する、デジタル保護リレー。
(付記2)
前記劣化度合いを表す情報は、前記異常判定条件の継続時間を含む、付記1に記載のデジタル保護リレー。
(付記3)
前記劣化度合いを表す情報は、前記異常判定条件が満たされてから前記規定時間が経過するまでの間に得られた複数の前記判定値を含む、付記1または2に記載のデジタル保護リレー。
(付記4)
前記演算処理部は、前記判定値が前記閾値に到達したか否かに拘わらず、前記劣化度合いを表す情報として定期的に前記判定値を記録する、付記1~3のいずれか1項に記載のデジタル保護リレー。
(付記5)
前記劣化度合いを表す情報を送信するための通信装置をさらに備える、付記1~4のいずれか1項に記載のデジタル保護リレー。
(付記6)
付記5に記載のデジタル保護リレーと、
保守拠点に設けられ、前記デジタル保護リレーから前記劣化度合いを表す情報を受信する監視用サーバとを備える、デジタル保護リレーの保全管理システム。
Various aspects of the present disclosure are summarized below as appendices.
(Appendix 1)
an input conversion unit that converts the levels of measured values of electrical quantities of the power system input via a plurality of channels;
an analog input unit that digitally converts the measured value of the electrical quantity that has been level-converted by the input conversion unit;
a calculation processing unit that performs a protective relay calculation using the measured value of the electric quantity converted into digital data,
the calculation processing unit performs a constant monitoring process on at least the input conversion unit and the analog input unit during a time when the protection relay calculation is not performed,
The calculation processing unit determines that the input conversion unit or the analog input unit has failed if an abnormality determination condition, in which a determination value calculated using the measurement value of the digitally converted electrical quantity exceeds a threshold, continues for a specified time during the continuous monitoring process, and records information representing the degree of deterioration of the input conversion unit or the analog input unit if the duration of the abnormality determination condition does not reach the specified time.
(Appendix 2)
2. The digital protective relay according to claim 1, wherein the information representing the degree of deterioration includes a duration of the abnormality determination condition.
(Appendix 3)
3. The digital protective relay according to claim 1, wherein the information representing the degree of deterioration includes a plurality of the judgment values obtained between the satisfaction of the abnormality judgment condition and the elapse of the specified time.
(Appendix 4)
The digital protective relay according to any one of appendices 1 to 3, wherein the calculation processing unit periodically records the judgment value as information representing the degree of deterioration regardless of whether the judgment value has reached the threshold value.
(Appendix 5)
The digital protection relay according to any one of appendices 1 to 4, further comprising a communication device for transmitting information representing the degree of deterioration.
(Appendix 6)
a digital protective relay according to appendix 5;
A maintenance management system for digital protection relays, comprising: a monitoring server provided at a maintenance base and configured to receive information indicating the degree of deterioration from the digital protection relays.

1 電線路、2 電圧変成器、3 電流変成器、4 遮断器、10 入力変換部、11 入力変換器、20 アナログ入力部、21 アナログフィルタ、22 サンプルホールド回路、23 マルチプレクサ、24 アナログデジタル変換器、25 基準電圧源、30 演算処理部、31 中央処理装置、32 メモリ、40 部、41 デジタル出力回路、42 デジタル入力回路、43 トリップ回路、50 バス、51 電源装置、52 電源監視装置、53 通信装置、54 監視用サーバ、100 デジタル保護リレー。 1 Power line, 2 Voltage transformer, 3 Current transformer, 4 Circuit breaker, 10 Input conversion unit, 11 Input converter, 20 Analog input unit, 21 Analog filter, 22 Sample and hold circuit, 23 Multiplexer, 24 Analog-to-digital converter, 25 Reference voltage source, 30 Processing unit, 31 Central processing unit, 32 Memory, 40 Unit, 41 Digital output circuit, 42 Digital input circuit, 43 Trip circuit, 50 Bus, 51 Power supply unit, 52 Power supply monitoring unit, 53 Communication unit, 54 Monitoring server, 100 Digital protection relay.

Claims (6)

複数のチャンネルを介して入力された電力系統の電気量の測定値をレベル変換する入力変換部と、
前記入力変換部によってレベル変換された前記電気量の測定値をデジタル変換するアナログ入力部と、
前記デジタル変換された電気量の測定値を用いて保護リレー演算を実行する演算処理部とを備え、
前記演算処理部は、前記保護リレー演算の空き時間に、少なくとも前記入力変換部および前記アナログ入力部について常時監視処理を実行し、
前記演算処理部は、前記常時監視処理において、前記デジタル変換された電気量の測定値を用いて算出した判定値が閾値を超えているという異常判定条件が規定時間継続した場合に、前記入力変換部または前記アナログ入力部を故障と判定し、前記異常判定条件の継続時間が前記規定時間に到達しなかった場合に、部品劣化の進行を判定する予防保全のために、前記入力変換部または前記アナログ入力部の劣化度合いを表す情報を一過性の故障として消去することなく記録する、デジタル保護リレー。
an input conversion unit that converts the levels of measured values of electrical quantities of the power system input via a plurality of channels;
an analog input unit that digitally converts the measured value of the electrical quantity that has been level-converted by the input conversion unit;
a calculation processing unit that performs a protective relay calculation using the measured value of the electric quantity converted into digital data,
the calculation processing unit performs a constant monitoring process on at least the input conversion unit and the analog input unit during a time when the protection relay calculation is not performed,
The calculation processing unit determines that the input conversion unit or the analog input unit has failed if an abnormality determination condition, in which a determination value calculated using the measurement value of the digitally converted electrical quantity exceeds a threshold, continues for a specified time during the continuous monitoring process, and records information indicating the degree of deterioration of the input conversion unit or the analog input unit as a transient failure without erasing it, for preventive maintenance purposes to determine the progression of component deterioration if the duration of the abnormality determination condition does not reach the specified time.
前記劣化度合いを表す情報は、前記異常判定条件の継続時間である、請求項1に記載のデジタル保護リレー。 The digital protective relay according to claim 1 , wherein the information representing the degree of deterioration is a duration of the abnormality determination condition. 前記劣化度合いを表す情報は、前記異常判定条件が満たされてから前記規定時間が経過するまでの間に得られた複数の前記判定値である、請求項1に記載のデジタル保護リレー。 The digital protective relay according to claim 1 , wherein the information representing the degree of deterioration is a plurality of the judgment values obtained during the period from when the abnormality judgment condition is satisfied until when the specified time has elapsed. 前記演算処理部は、前記判定値が前記閾値に到達したか否かに拘わらず、前記劣化度合いを表す情報として定期的に前記判定値を記録する、請求項1に記載のデジタル保護リレー。 The digital protective relay described in claim 1, wherein the calculation processing unit periodically records the judgment value as information representing the degree of deterioration, regardless of whether the judgment value has reached the threshold value. 前記劣化度合いを表す情報を送信するための通信装置をさらに備える、請求項1~4のいずれか1項に記載のデジタル保護リレー。 The digital protective relay described in any one of claims 1 to 4 further comprises a communication device for transmitting information indicating the degree of deterioration. 請求項5に記載のデジタル保護リレーと、
保守拠点に設けられ、前記デジタル保護リレーから前記劣化度合いを表す情報を受信する監視用サーバとを備える、デジタル保護リレーの保全管理システム。
The digital protection relay according to claim 5;
A maintenance management system for digital protection relays, comprising: a monitoring server provided at a maintenance base and configured to receive information indicating the degree of deterioration from the digital protection relays.
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