JPS6346649B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイジタル形保護リレーの表示装置に
係り、特に従来の多数台の保護リレーの機能を１
台のコンピユータで達成するようにしたデイジタ
ル形保護リレーの表示装置に関する。

現行のアナログ形専用ハードによる保護リレー
では、多数の要素保護リレーの動作出力を組み合
せて系統事故を検出し、しや断指令を発するよう
に構成されている。

脱調検出リレーを例に、その公知の現行技術に
ついて説明する。脱調検出リレーの方式には種々
のものがあるが、ここでは、第１図に示すような
脱調時にリレーのみるインピーダンスの軌跡Ｚが
図中の要素リレーＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｘ
１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４で囲まれた３つの領域Ａ，
Ｂ，ＣをＡ→Ｂ→Ｃ、もしくはＣ→Ｂ→Ａの方向
に、各々の領域に所定時間以上滞在していること
を検出して脱調と判定する。インピーダンス軌跡
検出形の脱調検出リレー（以下、Ｚ軌跡形脱調検
出リレーという）の場合を述べる。

このＺ軌跡形脱調検出リレーにおける３つの領
域Ａ，Ｂ，Ｃの検出は次のように行われる。すな
わち、領域Ａは、リアクタンスリレーＸ３，Ｘ
４、オームリレーＲ１，Ｒ３の全てが動作（第１
図で各要素継電器の斜線側を動作とする）したこ
とをもつて、領域Ｂは、リアクタンスリレーＸ
１，Ｘ２が動作し、かつオームリレーＲ３，Ｒ４
が不動作したことをもつて、領域Ｃは、リアクタ
ンスリレーＸ３，Ｘ４、オームリレーＲ４，Ｒ２
の全てが動作したことをもつて、それぞれの領域
に系統の脱調時インピーダンス軌跡が入つている
と判定している。

第２図は、上記のような１系統保護用の脱調検
出リレーを５系統分まとめ、これらを１つの盤１
０に収容した例を示している。同図において、第
１の送電線等の脱調を検出するＺ軌跡形脱調検出
リレー１１の内部には、図示はしていないが、第
１図に示した各領域を検出できる前述の要素リレ
ーならびに脱調検出に必要なタイマ、シーケンス
等が収容されている。このＺ軌跡形リレー１１
は、自己の保護対象である第１の送電線より入力
線１１Ｉを介して電流波形を、入力線１１Ｖを介
して電圧波形を導入し、脱調検出時には出力線１
１Ｔより該当のしや断器へトリツプ指令を与え、
第１の送電線を分離するようになつている。ま
た、該トリツプ指令は、表示用信号線１１Ｄを介
して動作表示器１６中の当該の表示灯１１Ｌを点
灯し、運転員等に動作状況を報知できるようにな
つている。

他の脱調検出リレー１２〜１５も同様であり、
それぞれ第２〜第５の保護対象送電線からの入力
線１２Ｉ〜１５Ｉ，１２Ｖ〜１５Ｖから電流、電
圧情報をそれぞれとり込み、脱調検出時にはトリ
ツプ指令１２Ｔ〜１５Ｔを出力し、かつ表示用信
号線１２Ｄ〜１５Ｄを介して表示灯１２Ｌ〜１５
Ｌを点灯する。

さて、最近では、半導体技術の長足の進歩によ
り、マイクロコンピユータ等のデイジタル演算処
理装置が容易に得られるようになり、保護リレー
の分野にもこれを利用したデイジタル化が行なわ
れている。このデイジタル形保護リレの場合に
は、１台の処理装置で多数の要素リレーの機能に
相当する検出動作を実施することになるので、例
えば、前記した第２図の同様の装置をデイジタル
装置で実現する場合には、各系統用Ｚ軌跡形脱調
継電装置１１〜１５の全タスクを１台のデイジタ
ル装置で処理する。すなわち、要素リレーの数で
見ると、第１図のリアクタンスリレーＸ１〜Ｘ４
の各々に相当のものが５個ずつ、オームリレーＲ
１〜Ｒ４の各々に相当のものが５個ずつで、合計
40の要素リレーの演算処理が実行されることにな
る。

その動作表示は、前記公知技術に関し第２図で
述べた動作表示器１６と同様に、それぞれ当該系
統の脱調検出単位に行えばよいので、これと同等
のものが設置される。

しかし、要素リレー単位の動作表示を行おうと
すると、現行のアナログ形リレーの場合には、各
要素リレー自身が１つのまとまつたハードを構成
し、自己の動作結果表示用のランプを内蔵してい
るので、保護リレー装置として盤にまとめた場合
でも各要素リレーの表示が容易に可能であるが、
１つの処理装置を時分割で何回も異なつた要素リ
レーの動作判定に使用するデイジタル形保護リレ
ーの場合は、例えば合計40個の表示ランプを新に
設ける必要がある。

この要素リレーの動作表示ランプの使用は、主
として定期点検時のごとく、ひとつひとつの要素
リレーの特性を測定するような場合にしか使わな
いものなので、可能な限り少ない表示示灯で合目
的に使用でき、かつ経済的なものであることが望
まれる。このため、一般的に考えられるように、
全リレーの要素数を適当数（上記例の場合Ｎ＝
５）のグループに分け、このグループ毎に選択的
に共通表示灯（上記例の場合８個）を切換えて表
示する方法が採用される。この例を第３図に示
す。

第３図において、BPUはマイクロプロセツサ
のごとき演算処理部を、ROMはプログラムメモ
リの格納部を、RAMはデータおよび演算結果等
の格納部を示す。これらは、デイジタル保護リレ
ーの中核部をなすが、互いにデータバスDBUS、
アドレスバスABUSを介して結ばれている。

これらのバスDBUS，ABUSにはさらにAD変
換器AD、総合動作表示器２６、トリツプ指令出
力用インタフエイス２７およびＮ者択一の指定機
構（図例ではＮ＝５）を司るスイツチSWの情報
用入力インタフエイスDI、ならびに要素リレー
動作表示器２８とが接続される。

一方、AD変換器ADは、アナログマルチプレ
クサMPXに接続され、このマルチプレクサMPX
を介して時分割的に入力される系統情報を順次
AD変換し、次のサンプル時のAD変換を実施す
るまで自己の内部のバツフアレジスタにそれらの
変換データを貯える機能を果す。

上記アナログマルチプレクサMPXは、アナロ
グフイルタとサンプルホルダが直列接続されたデ
ータサンプラ２１IF〜２５IF（電流情報用）およ
び２１VF〜２５VF（電圧情報用）の出力を入力
信号として受取る。これらデータサンプラは、図
示を省略したAD制御部よりタイミング指令を受
け、毎サンプリング時に一斉にそれらの入力線２
１Ｉ〜２５Ｌ（電流情報用）および２１Ｖ〜２５
Ｖ（電圧情報）を介して該当の系統情報をサンプ
リングし、次の指令があるまでホールドする機能
を果す。

以上のような第３図のデイジタル形脱調検出リ
レー２０の動作は次のように行われる。

プログラムメモリROMには、脱調検出リレー
の機能を果すためのプログラムが小ステツプに分
解されて所定の番地から順序よく格納されてい
る。演算処理部BPU内のプログラムカウタに示
されるプログラムアドレスがアドレスバス
ABUSに与えられると、プログラムメモリROM
の該当番地から命令語が読み出され、データバス
DBUSを介して演算処理部BPU内部のアキミユ
レータに転送される。演算処理部BPUはこの命
令語を解読し、解読結果に基づき命令を実行し、
このステツプの仕事が終る。このときプログラム
カウンタが＋１歩進されるから、これをアドレス
バスABUSに与えることにより、上記と同様の
手順で、次のステツプが読み出されて実行され、
以下、次々と各ステツプの命令の読み出し、解
読、実行が進み、脱調検出リレーに必要な動作が
実行される。

プログラムメモリROMに格納されるプログラ
ムの例を、第４図のフローチヤートに示す。同図
において、ハード的に発せられるサンプリング終
了報知フラグをステツプ３１で参照し、このフラ
グ入力があつたときには、次のステツプ３２で、
前記のごとくAD変換されAD部のバツフアメモ
リ中に格納されている系統情報データ（第１系統
〜第５系統までのそれぞれの系統の電流データ、
電圧データ）を取り込み、データメモリRAMの
対応番地に格納する。

ステツプ３３１では、上記ステツプ３２で入力
したデータのうち、第１系統に関する電圧デー
タ、電流データを用いて第１系統の脱調検出のた
めの処理を実施し、もし脱調が検出されたときは
脱調検出情報格納テーブルの第１系統の該当位置
に“１”を書き込み、検出されない平常時には
“０”を書き込む。

以下、ステツプ３３２〜３３５では、第２〜第
５系統の各々についてステツプ３３１と同様の演
算処理を行い、結果として脱調検出情報格納テー
ブルの第２〜第５系統の該当位置に、脱調検出の
有無に従つて“１”または“０”を書き込む。

続くステツプ３４では、上記ステツプ３２〜ス
テツプ３３５の処理によつて判定された結果を前
記脱調検出情報格納テーブルを参照して確認する
とともに、第３図で示したトリツプ指令用出力イ
ンターフエイス２７の各回線向トリツプ指令対応
と適合するようにトリツプ指令を編集し、出力す
る処理を行う。ステツプ３５では、第３図の総合
動作表示器２６に対し、脱調の判定結果に従い、
現行リレーで行つていると同様（第２図の総合動
作表示器１６への表示）の表示を行うよう処理す
る。

以上に述べた各ステツプで、脱調検出リレーと
しての基本的な機能は達成できるが、さらにステ
ツプ３６では、第１〜第５の脱調検出リレーに共
用化された要素リレー動作表示器２８を、どの脱
調検出リレーに使うかを、そのためのスイツチ
SWの情報を該当インターフエイスDIを介して取
込み、判断する。ステツプ３７では、上記したス
テツプ３３１〜３３５の判定で格納された脱調検
出情報格納テーブルを参照して、該当の脱調検出
リレーの各要素リレーの動作結果を取り出し、要
素リレー表示用テーブルに格納するとともに、該
テーブルの内容を要素リレー動作表示器２８の各
表示灯への対応と適合する形で出力する。ステツ
プ３８は、以上の動作をくり返すか、停止するか
の判定ステツプである。

このように処理動作上は、ステツプ３６および
ステツプ３７の要素リレー表示灯制御手段を追加
することで、前述した要素リレーの選択表示が可
能となる。

しかしながら、上述のごとく要素リレーの動作
表示灯２８を共用化した場合には、脱調検出時に
総合動作表示器２６に表示れるのはそのときに脱
調を検出したリレーであり、要素リレー動作表示
器２８に関してはそのときの切替スイツチSWで
選択指定されているものであるため、必ずしも両
者の表示が一致した対応関係となつてない場合が
生じる。例えば、切替スイツチSWの指定は第１
の系統用の要素リレー動作表示を選択しているの
に、実際には第３の系統で脱調が発生したような
場合には、両者の表示が一致した対応とはならな
い。

このような場合、変電所の運転員が冷静であれ
ば、まず総合動作表示器２６の表示状況が第３の
系統用のリレー動作用の表示灯２３Ｌが点灯され
ていることをみてから、選択SWをそのときの指
定１から、第３の系統用の３に切替え、このとき
以後に第３の系統用の脱調検出リレーを構成する
要素リレーの動作表示が要素リレー表示器２８で
行われることを理解し、実行できる。しかし、こ
のような判断および操作を運転員に課すことは、
操作性の劣化、誤操作の可能性等の点からみても
好ましくない欠点であつた。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、リレー装置内の任意の脱調検出リレー（上
述の例で第１〜第５のうち）が動作したときに
は、要素リレー表示器２８にも自動的にその動作
した要素リレーの動作状況を表示することができ
るようにしたデイジタル保護リレーの表示装置を
提供するにある。

更に、本発明では、系統に複雑な脱調現象が生
じ、リレー装置内の複数の脱調検出リレーが動作
した場合に、その脱調の検出順序も表示できるよ
うにすることによつて、系統解析に貢献できるよ
うにしたデイジタル保護リレーの表示装置を開示
している。

また、本発明では、検出した脱調のＺ軌跡が右
廻り軌跡であつたか、左廻り軌跡であつたかを表
示できるようにすることによつて、この面でも系
統解析に寄与できるようにしたデイジタル保護リ
レーの表示装置を開示している。

上記の目的を達成するために、本発明において
は、最初に動作した脱調検出リレーを自動選択し
てこの各要素リレーの動作状況を表示する機能
と、複数の脱調検出リレーが動作した時にその動
作順序を検出して表示する機能と、動作した脱調
検出リレーのＺ軌跡の回転方向を検出して表示す
る機能を、処理装置および表示手段に有しめたこ
とを特徴としている。

以下、本発明を、実施例によつて詳述する。

第５図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
あり、図中の第３図の符号と同一符号のものは、
全く同一の物で構成するとする。新に付加された
のは、総合動作表示器２６１の中の従来よりある
個々の回線の脱調リレー動作表示灯２１Ｌ〜２５
Ｌのほかの、動作順序表示灯２１ND〜２５ND
であり、これらには、例えば同一時間帯に複数の
脱調リレーが動作したときに、その検出順が数字
表示される。例えば第３、第２、第５の順で３台
の脱調検出リレーが動作したときには、２３ND
の表示は「１」、２２NDの表示は「２」、２５
NDの表示は「３」となり、この場合、２１ND
及び２４NDの表示はない。

また、Ｚ軌跡方向表示灯２９も新付加のもの
で、この中には各リレーの右廻り軌跡表示灯９１
Ｒ〜９５Ｒと、左廻り軌跡表示灯９１Ｌ〜９５Ｌ
とが備えられ、脱調検出リレーが動作したとき、
そのリレーが右廻り軌跡であつたのか左廻り軌跡
であつたのかが、検出状況に応じて当該表示灯を
点灯することによつて表示できるようになつてい
る。

第６図は、第５図の実施例の動作を示すフロー
チヤートで、前述の第４図と同一記号で示されて
いるものは、第４図の場合と同じ役割を果すステ
ツプを意味する。本発明実施のために新しく付加
されたのはステツプ３４１，３４２，３５１，３
５２の４ステツプである。

すなわち、まずステツプ３４１では、前記した
ステツプ３２〜ステツプ３３５の処理によつて判
定された結果を前記脱調検出情報格納テーブルを
参照して確認するとともに、動作リレーが複数の
時はその検出順序を判定し、総合動作表示灯２６
１内の動作検出順序表示器２１ND〜２５NDの
うちの該当のものにその結果を表示させる処理を
行う。

ステツプ３４２では、同様に前記の脱調検出情
報格納テーブルを参照して動作状況を確認すると
ともに、当該リレーが右廻りＺ軌跡を検出したの
か、左廻りＺ軌跡を検出したのかを、動作したリ
レーの全てについて判定し、かつＺ軌跡方向表示
灯２８内の右廻り軌跡表示灯９１Ｒ〜９５Ｒおよ
び左廻り軌跡表示灯９１Ｌ〜９５Ｌのうちの該当
のものを全てを点灯するよう表示する処理を行
う。

さらにステツプ３５１では、手動点検の指令が
図示はしていないタイマー等から入力されている
か否かを判定し、もし指令がある場合には、次の
ステツプ３６（手動スイツチSWの指示する要素
リレーの表示）にそのまま移行するよう処理し、
逆に指令がない場合にはステツプ３５２に進み、
そこでそのとき最初に動作した脱調検出リレーを
構成する各要素リレーの動作状況を、要素リレー
動作表示器２８へ与えるように処理する。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、脱調検出時にそれを検出した脱調検出リレー
の各要素リレーの動作状況を自動的に表示でき、
かつ脱調検出リレーが右廻り軌跡の脱調で動作し
たのか、左廻り軌跡の脱調で動作したのかを容易
に判別でき、さらに複数の幹線で脱調が検出され
た場合でも、どのような順序で個々の脱調リレー
が動作したのかをも容易に判別できるから、運転
員の負担および誤動作が軽減でき、同時に事故現
因の究明がよりやり易くなるという効果がある。
またこれによつて、系統構成面への種々の有力な
情報を与えることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＺ軌跡形脱調検出リレーのインピーダ
ンス軌跡の説明図、第２図は従来の個別リレーに
より構成された５組の脱調検出リレーを備えたリ
レー盤の例を示す図、第３図は従来のデイジタル
保護リレーおよびその表示方式の構成説明図、第
４図は第３図の装置の動作を示すフローチヤー
ト、第５図は本発明の一実施例を示す図、第６図
は第５図の実施例の動作を示すフローチヤートで
ある。 ２０……デイジタル形脱調検出リレー、２６１
……総合動作表示器、２１ND〜２５ND……動
作順序表示灯、２８……要素リレー動作表示器、
２８１〜２８８……要素リレー動作表示灯、２９
……Ｚ軌跡方向表示灯、９１Ｒ〜９５Ｒ……右廻
り軌跡表示灯、９１Ｌ〜９５Ｌ……左廻り軌跡表
示灯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の要素リレーを用いて１電力系統の脱調
   検出を行うインピーダンス軌跡形の脱調検出リレ
   ーを複数系統分備えたデイジタル形保護リレーの
   表示装置において、１台の上記脱調検出リレーを
   構成する各要素リレーの動作状況を表示するため
   の要素リレー動作表示手段と、１台あるいはそれ
   以上の上記脱調検出リレーが動作した時に最初に
   動作した脱調検出リレーを構成する上記各要素リ
   レーの動作状況を自動検出して上記要素リレー動
   作表示手段に表示せしめるための第１の検出手段
   を備えたことを特徴とするデイジタル形保護リレ
   ーの表示装置。