監視装置
【課題】低コストで開閉器のモータの動作を監視することが可能な監視装置を提供する。
【解決手段】複数の開閉器の夫々を入り状態または切り状態とするために複数の開閉器の夫々に設けられた複数のモータと、複数のモータに対して電源線を介して電源を供給する電源装置と、を備える電気所における監視装置であって、電源線における複数の開閉器が電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流を測定する測定部と、複数の開閉器のうち何れかの開閉器の状態が変化される際の測定部の測定結果に基づいて、何れかの開閉器に設けられたモータに電流が流れる期間を算出する算出部と、を備える。
【解決手段】複数の開閉器の夫々を入り状態または切り状態とするために複数の開閉器の夫々に設けられた複数のモータと、複数のモータに対して電源線を介して電源を供給する電源装置と、を備える電気所における監視装置であって、電源線における複数の開閉器が電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流を測定する測定部と、複数の開閉器のうち何れかの開閉器の状態が変化される際の測定部の測定結果に基づいて、何れかの開閉器に設けられたモータに電流が流れる期間を算出する算出部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所、変電所等の電気所には、遮断器や断路器等の開閉器が設けられている。一般的な開閉器においては、開閉器の内部に設けられたモータが動作することにより、開閉器の入り状態または切り状態が変化する。開閉器の状態を変化させるモータに異常が発生すると、開閉器は所望の動作をしなくなることがある。このため、開閉器のモータに異常があるか否か等を、例えば、開閉器のモータが回転する角速度を測定することにより把握することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、開閉器のモータが回転する角速度を測定してモータの動作を監視する監視装置は、開閉器のモータ毎に設ける必要がある。
このため、電気所に多数の開閉器が設置されている場合、モータの動作を監視する監視装置も多数設ける必要があり、コストが高くなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、低コストで開閉器のモータの動作を監視することが可能な監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、複数の開閉器の夫々を入り状態または切り状態とするために前記複数の開閉器の夫々に設けられた複数のモータと、前記複数のモータに対して電源線を介して電源を供給する電源装置と、を備える電気所における監視装置は、前記電源線における前記複数の開閉器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流を測定する測定部と、前記複数の開閉器のうち何れかの開閉器の状態が変化される際の前記測定部の測定結果に基づいて、前記何れかの開閉器に設けられたモータに電流が流れる期間を算出する算出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
低コストで開閉器のモータの動作を監視することが可能な監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である監視システム１０の構成を示した図である。
【図２】遮断器２０が投入される際の制御電流Ｉ０の波形の一例を示す図である。
【図３】遮断器２１が投入される際の制御電流Ｉ０及び投入電流Ｉ１の波形の一例を示す図である。
【図４】断路器２３が投入される際の制御電流Ｉ０の波形の一例を示す図である。
【図５】断路器２４が投入される際の制御電流Ｉ０及び投入電流Ｉ１の波形の一例を示す図である。
【図６】マイコン７４が実現する機能ブロックを示す図である。
【図７】記憶装置７１に記憶される基準期間Ｔｒｅｆの値を示す図である。
【図８】監視装置２７が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】監視装置２７が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】波形判定部１０２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】判別部１０３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】算出部１０４が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態である監視システム１０の構成を示した図である。監視システム１０は、遠隔制御装置１５、遮断器２０〜２２、断路器２３，２４、直流電源装置２５、監視装置２７、変流器２８，２９、電源線３０，３１を含んで構成される。なお、遮断器２０〜２２、および断路器２３，２４は、開閉器に相当し、電源線３０，３１は、電源線に相当する。
【００１１】
遠隔制御装置１５は、制御所に設けられ、利用者の操作結果に応じて遮断器２０〜２２、断路器２３，２４の動作（入り状態、または切り状態）を制御する。
【００１２】
遮断器２０は、いわゆる小型電動ばね投入式の遮断器であり、遮断器２０の状態（入り状態、切り状態）を変化させるためのモータ５０を含んで構成される。また、遮断器２０は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化するとともに、送電線Ａに流れる電流が所定以上となると切り状態となる。なお、遮断器２０は、小型電動ばね投入式の遮断器であるため、モータ５０が動作する際にモータ５０に流れる電流値は小さい。
【００１３】
遮断器２１は、いわゆる中型電動ばね投入式の遮断器であり、遮断器２１の状態を変化させるためのモータ５１を含んで構成される。また、遮断器２１は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化するとともに、送電線Ｂに流れる電流が所定以上となると切り状態となる。なお、遮断器２１は、中型電動ばね投入式の遮断器であるため、モータ５１が動作する際にモータ５１に流れる電流は、モータ５０に流れる電流より大きい。
【００１４】
遮断器２２は、いわゆる大型電動ばね投入式の遮断器であり、遮断器２２の状態を変化させるためのモータ５２を含んで構成される。遮断器２２は、例えば遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化するとともに、送電線Ｃに流れる電流が所定以上となると切り状態となる。なお、遮断器２２は、大型電動ばね投入式の遮断器であるため、モータ５２が動作する際にモータ５２に流れる電流は、モータ５１に流れる電流より大きい。
【００１５】
断路器２３は、いわゆる小型の電動式断路器であり、断路器２３の状態を変化させるためのモータ５３を含んで構成される。断路器２３は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化し、例えば送電線Ｄの下流側に電源の供給を停止する際には切り状態となる。また、断路器２３は、小型の電動式断路器であるため、モータ５３が動作する際のモータ５３の電流値は小さい。
【００１６】
断路器２４は、電磁ブレーキ機能を備えた大型の電動式断路器であり、断路器２４の状態を変化させるためのモータ５４を含んで構成される。断路器２４は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化し、例えば送電線Ｅの下流側に電源の供給を停止する際には切り状態となる。なお、断路器２４は、電磁ブレーキ機能を備えているため、モータ５４が動作する期間、すなわち、モータ５４に電流が流れる期間は、モータ５３に電流が流れる期間より長くなる。
【００１７】
直流電源装置２５は、電気所における開閉器（遮断器２０等）の動作を制御するための制御用電源と、開閉器を動作させるための投入用電源とを生成する装置である。直流電源装置２５は、整流器４０、蓄電池４１、配電用遮断器４２〜４４、直流母線４５、及び端子４６，４７を含んで構成される。
【００１８】
整流器４０は、交流電源（不図示）から入力される交流電流を直流電流に変換し、配電用遮断器４２と、直流母線４５とを介して蓄電池４１を充電する。また、整流器４０は、直流母線４５に接続される開閉器に直流電源を供給する。
【００１９】
蓄電池４１は、例えば、停電等で整流器４０に交流電源が入力されない場合や過渡的に直流母線４５の電圧が低下した場合、直流母線４５に接続される開閉器に直流電源を供給する。
【００２０】
配電用遮断器４２〜４４の夫々は、直流母線４５に接続される開閉器を過電流から保護するための遮断器である。配電用遮断器４２は、整流器４０の電源を直流母線４５に配電する。
【００２１】
配電用遮断器４３は、直流母線４５の電源を遮断器２０〜２２及び断路器２３，２４の動作を制御するための制御用電源として、端子４６及び電源線３０を介して遮断器２０〜２２及び断路器２３，２４に配電する。さらに、配電用遮断器４３は、動作時の電流が小さいモータ５０，５３を動作させるために、直流母線４５の電源を、モータ５０，５３に配電する。
【００２２】
配電用遮断器４４は、動作時の電流が大きいモータ５１，５２，５４を動作させるべく、直流母線４５の電源を投入用電源として、モータ５１，５２，５４に配電する。本実施形態においては、投入用電源は、端子４７及び電源線３１を介してモータ５１，５２，５４に配電される。
【００２３】
監視装置２７は、配電用遮断器４３から端子４６へ流れる制御電流Ｉ０と、配電用遮断器４４から端子４７へ流れる投入電流Ｉ１を測定することにより、電気所における開閉器のモータの動作を監視する装置である。監視装置２７は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）７０、記憶装置７１、操作部７２、表示部７３、及びマイコン７４を含んで構成される。なお、監視装置２７の詳細については後述する。
【００２４】
変流器２８は、電源線３０において開閉器が接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流である制御電流Ｉ０を測定し、変流器２９は、電源線３１において開閉器が接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流である投入電流Ｉ１を測定する。なお、変流器２８は、例えば直流電源装置２５における配電用遮断器４３及び端子４６の間に設けられ、変流器２９は、例えば直流電源装置２５における配電用遮断器４４及び端子４７の間に設けられている。
【００２５】
また、変流器２８，２９は、測定部に相当する。
【００２６】
＝＝モータの動作電流波形について＝＝
ここで、正常なモータ５０〜５４の夫々が動作する際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の代表的な波形について説明する。
【００２７】
図２は、遮断器２０が投入される際の制御電流Ｉ０の代表的な波形である。なお、前述のように、遮断器２０のモータ５０には制御用電源が供給されているため、モータ５０の動作電流は制御電流Ｉ０に含まれる。
【００２８】
時刻ｔ０に投入指示が遮断器２０に入力されると、遮断器２０のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。なお、遮断器２０のリレーは、モータ５０を動作させるための装置であり、初期値Ｉｐ０は、遮断器２０等、一般負荷（不図示）に対して定常的に流れる定常電流の値である。そして、時刻ｔ１に遮断器２０のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００２９】
また、時刻ｔ１以降にモータ５０の動作が開始すると、モータ５０の動作電流が流れ始めるため、制御電流Ｉ０は急激に上昇する。そして、時刻ｔ２にモータ５０の動作が完了すると、モータ５０の動作電流はゼロとなるため、制御電流Ｉ０の電流値は、再び初期値Ｉｐ０となる。
【００３０】
なお、モータ５０の動作している大半の期間、制御電流Ｉ０の電流値は、例えば所定値Ｉｑ０（＞Ｉｐ０）よりも大きくなる。また、本実施形態では、モータ５０が動作する期間（例えば、２秒以上）は、遮断器２０のリレーが動作する期間（例えば、１秒以内）と比べると長くなる。このため、制御電流Ｉ０における時刻ｔ０〜ｔ１までの波形と、時刻ｔ１〜ｔ２までの波形のうち、電流値Ｉｑ０より大きくなる期間が所定期間（例えば２秒）以上ある波形を、モータ５０の動作電流の波形であるとして判別できる。なお、遮断器２０が投入される際には、投入電流Ｉ１は変化しない。また、特に図示しないが、モータ５０に異常が発生すると、モータが動作する期間は長くなり、モータ５０の動作電流も大きくなる場合もある。
【００３１】
図３は、遮断器２１が投入される際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の代表的な波形である。前述のように、遮断器２１のモータ５１には、投入用電源が供給されているため、モータ５１の動作電流は投入電流Ｉ１に含まれる。
【００３２】
時刻ｔ１０に投入指示が遮断器２１に入力されると、遮断器２１のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。そして、時刻ｔ１１に遮断器２１のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００３３】
また、リレーの動作が完了し、時刻ｔ１１以降にモータ５１の動作が開始すると、モータ５１の動作電流が流れ始めるため、投入電流Ｉ１はゼロ（初期値）から急激に上昇する。そして、時刻ｔ１２にモータ５１の動作が完了すると、モータ５１の動作電流はゼロとなるため、投入電流Ｉ１の電流値は再びゼロとなる。なお、モータ５１が動作する期間、すなわち、モータ５１に電流が流れる期間は、例えば２秒以上である。さらに、モータ５１の動作している大半の期間において、投入電流Ｉ１の電流値は、例えば所定値Ｉｑ１（＞０）よりも大きくなる。図３には、遮断器２１が投入される際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の波形を示したが、大型の遮断器である遮断器２２が投入される際も図３と同様の波形となる。
【００３４】
図４は、断路器２３が投入される際の制御電流Ｉ０の代表的な波形である。前述のように、断路器２３のモータ５３には、制御用電源が供給されているため、モータ５３の動作電流は、制御電流Ｉ０に含まれる。
【００３５】
時刻ｔ２０に投入指示が断路器２３に入力されると、断路器２３のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。そして、時刻ｔ２１に断路器２３のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００３６】
また、時刻ｔ２１以降にモータ５３の動作が開始すると、モータ５３の動作電流が流れ始めるため、制御電流Ｉ０は急激に上昇する。そして、時刻ｔ２２にモータ５３の動作が完了すると、モータ５３の動作電流はゼロとなるため、制御電流Ｉ０の電流値は、再び初期値Ｉｐ０となる。本実施形態では、モータ５３の動作している大半の期間、制御電流Ｉ０の電流値は、例えば所定値Ｉｑ０（＞Ｉｐ０）よりも大きくなる。また、モータ５３が動作する期間（例えば、２秒以上）は、断路器２３のリレーが動作する期間（例えば、１秒以内）と比べると長くなる。このため、図２の場合と同様に、例えば、時刻ｔ２０〜ｔ２１までの波形と、時刻ｔ２１〜ｔ２２までの波形のうち、電流値Ｉｑ０より大きくなる期間が所定期間（例えば２秒）以上ある波形を、モータ５３の動作電流の波形として判別することが可能である。
【００３７】
なお、図２及び図４を比較すると明らかなように、電動式の断路器２３のモータ５３の動作電流の波形に含まれるピークの数は、ばね投入式の遮断器２０のモータ５０の動作電流の波形に含まれるピークの数よりも多くなる。このため、例えば、動作波形に含まれるピークの数に基づいて、投入された開閉器が遮断器であるか、断路器であるかを判別することが可能である。
【００３８】
図５は、断路器２４が投入される際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の代表的な波形である。前述のように、断路器２４のモータ５４には、投入用電源が供給されているため、モータ５４の動作電流は、投入電流Ｉ１に含まれる。
【００３９】
時刻ｔ３０に投入指示が断路器２４に入力されると、断路器２４のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。そして、時刻ｔ３１に断路器２４のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００４０】
また、リレーの動作が完了し、時刻ｔ３１以降にモータ５４の動作が開始すると、モータ５４の動作電流が流れ始めるため、投入電流Ｉ１はゼロ（初期値）から急激に上昇する。そして、時刻ｔ３２にモータ５１の動作が完了すると、断路器２４の電磁ブレーキの動作が開始するため、投入電流Ｉ１の電流値はほぼ一定値となる。そして、時刻ｔ３３に電磁ブレーキの動作が終了すると、投入電流Ｉ１の電流値は再びゼロとなる。なお、モータ５４が動作する期間、すなわち、モータ５４に電流が流れる期間は、例えば２秒以上である。さらに、モータ５４の動作している大半の期間において、投入電流Ｉ１の電流値は、所定値Ｉｑ１（＞０）よりも大きくなる。
【００４１】
図２〜図５では、開閉器を投入させる際の代表的な動作波形を示したが、開閉器を遮断させる際の動作波形も同様である。
【００４２】
＝＝監視装置２７の詳細について＝＝
ここで、図１に示した監視装置２７の詳細について説明する。
ＡＤＣ７０は、変流器２８，２９で測定された電流の電流値をデジタルデータに変換し、マイコン７４に出力する。
記憶装置７１（記憶部）は、マイコン７４が実行するプログラムデータや各種データを記憶する。
操作部７２は、利用者が監視装置２７を操作するために設けられたキーボード、タッチパネル等のインターフェースであり、操作結果をマイコン７４に出力する。
表示部７３は、例えば、操作結果や、モータの動作の監視結果等の表示を行うディスプレイである。
マイコン７４は、記憶装置７１に記憶されるプログラムを実行することにより、図６に示すような検出部１００、記録部１０１、波形判定部１０２、判別部１０３、算出部１０４、遮断器判定部１０５、異常判定部１０６、及び警報出力部１０７を実現する。
【００４３】
検出部１００は、開閉器の状態が変化したことを検出するために、制御電流Ｉ０、または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上となったか否かを検出する。
【００４４】
記録部１０１は、制御電流Ｉ０、または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上となったことが検出されると、記憶装置７１に制御電流Ｉ０及び投入電流Ｉ１の電流値を所定期間記録する。なお、記録部１０１が記録する期間は、例えば、開閉器の状態が変化する際にモータの動作波形の全てが記録されるよう十分長い期間（例えば、１５秒程度）であることとする。
【００４５】
波形判定部１０２は、記録された制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１に、モータの動作電流が含まれているか否かの判定を行う。また、波形判定部１０２は、モータの動作電流が含まれていると判定した場合、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１からモータの動作電流に相当する電流を特定する。
【００４６】
判別部１０３は、モータの動作電流の波形から、状態が変化された開閉器が遮断器であるか、開閉器であるかの判別を行う。
【００４７】
算出部１０４は、モータの動作電流の波形からモータの動作電流が流れる期間、すなわち、モータが動作する期間を算出する。
【００４８】
遮断器判定部１０５は、状態が変化された開閉器が遮断器であると判別された場合、さらに、状態が変化された遮断器の容量（小型、中型、大型）を判定する。
【００４９】
異常判定部１０６は、算出されたモータの動作電流が流れる期間を、正常なモータが動作する期間の基準となる基準期間Ｔｒｅｆと比較する。ところで、一般に基準期間Ｔｒｅｆは、開閉器の種類や容量等によって異なる。本実施形態では記憶装置７１には、例えば図７に示すように、断路器や遮断器の容量に応じた４種類の期間Ｔａ〜Ｔｄを基準期間Ｔｒｅｆとして記憶されている。そして異常判定部１０６は、状態が変化された開閉器に応じた基準期間Ｔｒｅｆと、算出された期間とを比較する。さらに異常判定部１０６は、算出された期間が基準期間Ｔｒｅｆより長い場合、モータに異常があることを特定する。
【００５０】
警報出力部１０７は、モータに異常があると特定されると、表示部７３に警報を表示する。また、警報出力部１０７は、モータの動作電流が流れる期間が算出される度に、算出された期間を時刻とともに記憶装置７１に記憶させる。
【００５１】
＝＝監視装置２７が実行する処理の一例＝＝
図８〜図１１は、監視装置２７が実行する処理の一例である。なお、図８〜図１１の各処理は、マイコン７４の各機能ブロックにより実行される。
【００５２】
まず、検出部１００は、ＡＤＣ７０によりデジタルデータに変換された制御電流Ｉ０，投入電流Ｉ１を監視する（Ｓ１００）。そして、検出部１００は、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上になると（Ｓ１００：ＹＥＳ）、記録部１０１に、制御電流Ｉ０および投入電流Ｉ１の電流値を記録させる（Ｓ１０１）。なお、制御電流Ｉ０および投入電流Ｉ１の電流値は、記憶装置７１に格納される。
【００５３】
一方、検出部１００、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上とならない場合（Ｓ１００：ＮＯ）、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１の電流値の監視を継続する（Ｓ１００）。
【００５４】
波形判定部１０２は、記録された電流に、モータの動作電流が含まれているか否かの判定を行う（Ｓ１０２）。ここで、図１０を参照しつつ、波形判定部１０２が実行する処理の詳細について説明する。まず、波形判定部１０２は、所定値以上（例えば、図３に示した電流値Ｉｑ１）以上の投入電流Ｉ１が、所定期間（例えば、一般的なモータの動作期間である２秒）継続したか否かを判定する（Ｓ２００）。そして、波形判定部１０２は、所定値以上の投入電流Ｉ１が所定期間継続した場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、記録された投入電流Ｉ１にモータの動作電流は含まれていると判定する（Ｓ２０１）。なお、処理Ｓ２００が実行されることにより、例えば、図３、図５に示すように、投入電流Ｉ１にモータの動作電流が含まれている場合が検出される。
【００５５】
一方、所定値以上の投入電流Ｉ１が所定期間継続していない場合（Ｓ２００：ＮＯ）、波形判定部１０２は、制御電流Ｉ０の電流値から定常電流の電流値Ｉｐ０を減算する（Ｓ２０２）。そして、波形判定部１０２は、電流値が所定値以上（例えば、図２に示したＩｑ０−Ｉｐ０）となる減算結果（Ｉ０−Ｉｐ０）が、所定期間（例えば、一般的なモータの動作期間である２秒）継続したか否かを判定する（Ｓ２０３）。そして、波形判定部１０２は、所定値以上の減算結果が所定期間継続した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、記録された制御電流Ｉ０にモータの動作電流は含まれていると判定する（Ｓ２０１）。なお、処理Ｓ２０３が実行されることにより、例えば、図２、図４に示すように、制御電流Ｉ０にモータの動作電流が含まれている場合が検出される。
【００５６】
一方、所定値以上の減算結果が所定期間継続していない場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、波形判定部１０２は、記録した電流にモータの動作電流が含まれていないと判定する（Ｓ２０４）。なお、例えば、検出部１００がノイズ等を検出し、記録部１０１に電流の記録を開始させた場合には、波形判定部１０２は、記録した電流にモータの動作電流が含まれていないと判定する。
【００５７】
また、図８に示すように、記録した電流にモータの動作電流は含まれる場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、波形判定部１０２は、制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１からモータの動作電流を特定する（Ｓ１０４）。具体的には、例えば、投入電流Ｉ１にモータの動作電流が含まれていると判定された場合、波形判定部１０２は、記録された投入電流Ｉ１をモータの動作電流とする。また、制御電流Ｉ０にモータの動作電流が含まれていると判定された場合、波形判定部１０２は、記録された制御電流Ｉ０のうち、モータの動作電流の波形（例えば、図２の時刻ｔ１〜ｔ２までの波形）が含まれている範囲の電流をモータの動作電流として特定する。そして、波形判定部１０２は、判別部１０３に、開閉器の判別処理を実行させる（Ｓ１０５）。
【００５８】
一方、波形判定部１０２は、記録した電流にモータの動作電流は含まれると判定しなかった場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、検出部１００に処理１００を実行させる。
【００５９】
判別部１０３は、図１１に示すような処理を実行して、状態が変化した開閉器の種類を判別する。まず、判別部１０３は、例えばモータの動作電流の電流値を微分し、モータの動作電流に含まれるピークの数を算出する（Ｓ３００）。なお、判別部１０３には、モータの動作電流の電流値を微分する前に、移動平均等の処理を実行し、モータの動作電流に含まれる高周波ノイズを除去させても良い。
【００６０】
また、判別部１０３は、モータの動作期間におけるピークの数が所定値以上であるか否かを判定し（Ｓ３０１）、ピークの数が所定値以上である場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、状態が変化した開閉器は断路器であると判別する（Ｓ３０２）。一方、判別部１０３は、ピークの数が所定値以上でない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、状態が変化した開閉器は遮断器であると判別する（Ｓ３０３）。
【００６１】
そして、図９に示すように、判別部１０３が開閉器の種類が断路器であると判別すると（Ｓ１０６：断路器）、算出部１０４は、断路器のモータに適した方法でモータの動作期間を算出する（Ｓ１０７）。具体的には、算出部１０４は、図１２に示すような処理を実行する。
【００６２】
ところで、断路器のモータの動作電流の波形は、図４、図５に示したように、電磁ブレーキ期間の有無により変化する。そこで、まず算出部１０４は、モータの動作電流において、電磁ブレーキによる電流が含まれているか否かを判定する（Ｓ４００）。具体的には、算出部１０４は、モータの動作電流の後半に、モータの動作電流の電流値が初期値ではなく、電流値の傾きの変化が所定値より小さい領域があるか否かを判定する。そして、電流値の傾きの変化が所定値より小さい領域がある場合、すなわち、電磁ブレーキによる電流が含まれていると判定した場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、算出部１０４は、電磁ブレーキの期間を加味してモータの動作電流が流れる期間を算出する（Ｓ４０１）。具体的には、算出部１０４は、電流が初期値から増加するタイミング（例えば、時刻ｔ３１）から、電流の変化電流値の傾きの変化が所定値より小さくなるタイミング（例えば、時刻ｔ３２）までの期間を、モータの動作電流が流れる期間を算出する。
【００６３】
一方、電磁ブレーキによる電流が含まれていないと判定した場合（Ｓ４００：ＮＯ）、算出部１０４は、電磁ブレーキの期間を考慮せずにモータの動作電流が流れる期間を算出する（Ｓ４０２）。具体的には、算出部１０４は、電流が初期値から増加するタイミング（例えば、時刻ｔ２１）から、電流が初期値へと戻るタイミング（例えば、時刻ｔ２２）までの期間を、モータの動作電流が流れる期間として算出する。
【００６４】
一方、図９に示すように、判別部１０３が開閉器の種類が遮断器であると判別すると（Ｓ１０６：遮断器）、算出部１０４は、遮断器のモータに適した方法でモータの動作期間を算出する（Ｓ１０８）。具体的には、算出部１０４は、電流が初期値から増加するタイミング（例えば、時刻ｔ１）から、電流が初期値へと戻るタイミング（例えば、時刻ｔ２）までの期間を、モータの動作電流が流れる期間として算出する。
【００６５】
また、処理Ｓ１０８が実行されると、遮断器判定部１０５は、モータの動作電流の積分値を計算する（Ｓ１０９）。そして、遮断器判定部１０５は、積分値が所定のしきい値Ｖｔ１より小さい場合（Ｓ１０９：小）、状態の変化された遮断器は小型であると判定する（Ｓ１１０）。また、遮断器判定部１０６は、積分値が、所定のしきい値Ｖｔ１以上、かつ所定のしきい値Ｖｔ２（＞Ｖｔ１）以下の場合（Ｓ１０９：中）、状態の変化された遮断器は中型であると判定する（Ｓ１１１）。さらに、遮断器判定部１０６は、積分値が、所定のしきい値Ｖｔ２より大きい場合（Ｓ１０９：大）、状態の変化された遮断器は大型であると判定する（Ｓ１１２）。
【００６６】
また、上述した処理Ｓ１０７が実行されるか、処理Ｓ１１０〜Ｓ１１２の何れかが実行されると、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作電流の期間、すなわち、算出されたモータの動作期間は、基準期間Ｔｒより長いか否かを判定する（Ｓ１１３）。具体的には、例えば処理Ｓ１０７が実行された場合、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作期間と、図７に示した期間Ｔａとを比較する。なお、他の処理Ｓ１１０〜Ｓ１１２が実行された場合は、期間Ｔｂ〜Ｔｄが適宜選択される。
【００６７】
そして、モータの動作期間が基準期間Ｔｒより長い場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、異常判定部１０６はモータに異常があることを特定した後、警報出力部１０７に、表示部７３にモータに異常があることを警報として表示させる（Ｓ１１４）。そして、警報出力部１０７は、モータの動作期間を記憶装置７１に記録するとともに、期間を表示部７３に表示させる（Ｓ１１５）。一方、モータの動作期間が基準期間Ｔｒより短い場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、警報出力部１０７は、警報出力部１０７は、算出されたモータの動作期間を記憶装置７１に記録するとともに、算出した期間を表示部７３に表示させる（Ｓ１１５）。
【００６８】
以上、本実施形態の監視システム１０について説明した。監視装置２７の変流器２８，２９は、複数のモータ５０〜５４に流れる電流を測定可能な位置に設けられている。また、監視装置２７は、変流器２８，２９の測定結果から、複数のモータ５０〜５４の動作電流の期間を算出することができる。このため、例えば、モータ５０〜５４の夫々にモータ５０〜５４を監視する装置を設ける場合と比較すると、監視システム１０は、低コストで開閉器のモータの動作を監視することが可能である。
【００６９】
また、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作期間を正常なモータの動作期間に応じた所定の基準期間Ｔｒｅｆと比較する。このような比較結果を利用者が把握することにより、利用者は、客観的に開閉器のモータの異常の有無を判断することができる。
【００７０】
また、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作期間と基準期間Ｔｒｅｆとの比較結果に基づいて、複数のモータ５０〜５４のうち何れかに異常があることを特定できる。
【００７１】
また、判別部１０３は、状態が変化された開閉器が、遮断器であるか断路器であるかを判別可能である。
【００７２】
また、利用者は、判別結果に基づいて、複数のモータ５０〜５４のうち異常のあるモータが遮断器のモータであるか、断路器のモータであるかを特定できる。
【００７３】
また、モータに異常があると判定された場合、表示部７３には警報が表示されるため、利用者は、直ちにモータの異常を把握できる。
【００７４】
また、記憶装置７１には、算出されたモータの動作期間が逐次記憶される。このため、逐次記録された動作期間の変化（例えば、動作期間が徐々に長くなっている等）から、利用者は、事前にモータの異常の兆候を把握することが可能となる。
【００７５】
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 監視システム
１５ 遠隔制御装置
２０〜２２ 遮断器
２３，２４ 断路器
２５ 直流電源装置
２７ 監視装置
２８，２９ 変流器
３０，３１ 電源線
４０ 整流器
４１ 蓄電池
４２〜４４ 配電用遮断器
４５ 直流母線
７０ ＡＤコンバータ
７１ 記憶装置
７２ 操作部
７３ 表示部
７４ マイコン
１００ 検出部
１０１ 記録部
１０２ 波形判定部
１０３ 判別部
１０４ 算出部
１０５ 遮断器判定部
１０６ 異常判定部
１０７ 警報出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発電所、変電所等の電気所には、遮断器や断路器等の開閉器が設けられている。一般的な開閉器においては、開閉器の内部に設けられたモータが動作することにより、開閉器の入り状態または切り状態が変化する。開閉器の状態を変化させるモータに異常が発生すると、開閉器は所望の動作をしなくなることがある。このため、開閉器のモータに異常があるか否か等を、例えば、開閉器のモータが回転する角速度を測定することにより把握することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、開閉器のモータが回転する角速度を測定してモータの動作を監視する監視装置は、開閉器のモータ毎に設ける必要がある。
このため、電気所に多数の開閉器が設置されている場合、モータの動作を監視する監視装置も多数設ける必要があり、コストが高くなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、低コストで開閉器のモータの動作を監視することが可能な監視装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、複数の開閉器の夫々を入り状態または切り状態とするために前記複数の開閉器の夫々に設けられた複数のモータと、前記複数のモータに対して電源線を介して電源を供給する電源装置と、を備える電気所における監視装置は、前記電源線における前記複数の開閉器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流を測定する測定部と、前記複数の開閉器のうち何れかの開閉器の状態が変化される際の前記測定部の測定結果に基づいて、前記何れかの開閉器に設けられたモータに電流が流れる期間を算出する算出部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
低コストで開閉器のモータの動作を監視することが可能な監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態である監視システム１０の構成を示した図である。
【図２】遮断器２０が投入される際の制御電流Ｉ０の波形の一例を示す図である。
【図３】遮断器２１が投入される際の制御電流Ｉ０及び投入電流Ｉ１の波形の一例を示す図である。
【図４】断路器２３が投入される際の制御電流Ｉ０の波形の一例を示す図である。
【図５】断路器２４が投入される際の制御電流Ｉ０及び投入電流Ｉ１の波形の一例を示す図である。
【図６】マイコン７４が実現する機能ブロックを示す図である。
【図７】記憶装置７１に記憶される基準期間Ｔｒｅｆの値を示す図である。
【図８】監視装置２７が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】監視装置２７が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】波形判定部１０２が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】判別部１０３が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】算出部１０４が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態である監視システム１０の構成を示した図である。監視システム１０は、遠隔制御装置１５、遮断器２０〜２２、断路器２３，２４、直流電源装置２５、監視装置２７、変流器２８，２９、電源線３０，３１を含んで構成される。なお、遮断器２０〜２２、および断路器２３，２４は、開閉器に相当し、電源線３０，３１は、電源線に相当する。
【００１１】
遠隔制御装置１５は、制御所に設けられ、利用者の操作結果に応じて遮断器２０〜２２、断路器２３，２４の動作（入り状態、または切り状態）を制御する。
【００１２】
遮断器２０は、いわゆる小型電動ばね投入式の遮断器であり、遮断器２０の状態（入り状態、切り状態）を変化させるためのモータ５０を含んで構成される。また、遮断器２０は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化するとともに、送電線Ａに流れる電流が所定以上となると切り状態となる。なお、遮断器２０は、小型電動ばね投入式の遮断器であるため、モータ５０が動作する際にモータ５０に流れる電流値は小さい。
【００１３】
遮断器２１は、いわゆる中型電動ばね投入式の遮断器であり、遮断器２１の状態を変化させるためのモータ５１を含んで構成される。また、遮断器２１は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化するとともに、送電線Ｂに流れる電流が所定以上となると切り状態となる。なお、遮断器２１は、中型電動ばね投入式の遮断器であるため、モータ５１が動作する際にモータ５１に流れる電流は、モータ５０に流れる電流より大きい。
【００１４】
遮断器２２は、いわゆる大型電動ばね投入式の遮断器であり、遮断器２２の状態を変化させるためのモータ５２を含んで構成される。遮断器２２は、例えば遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化するとともに、送電線Ｃに流れる電流が所定以上となると切り状態となる。なお、遮断器２２は、大型電動ばね投入式の遮断器であるため、モータ５２が動作する際にモータ５２に流れる電流は、モータ５１に流れる電流より大きい。
【００１５】
断路器２３は、いわゆる小型の電動式断路器であり、断路器２３の状態を変化させるためのモータ５３を含んで構成される。断路器２３は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化し、例えば送電線Ｄの下流側に電源の供給を停止する際には切り状態となる。また、断路器２３は、小型の電動式断路器であるため、モータ５３が動作する際のモータ５３の電流値は小さい。
【００１６】
断路器２４は、電磁ブレーキ機能を備えた大型の電動式断路器であり、断路器２４の状態を変化させるためのモータ５４を含んで構成される。断路器２４は、遠隔制御装置１５からの制御に基づいて状態が変化し、例えば送電線Ｅの下流側に電源の供給を停止する際には切り状態となる。なお、断路器２４は、電磁ブレーキ機能を備えているため、モータ５４が動作する期間、すなわち、モータ５４に電流が流れる期間は、モータ５３に電流が流れる期間より長くなる。
【００１７】
直流電源装置２５は、電気所における開閉器（遮断器２０等）の動作を制御するための制御用電源と、開閉器を動作させるための投入用電源とを生成する装置である。直流電源装置２５は、整流器４０、蓄電池４１、配電用遮断器４２〜４４、直流母線４５、及び端子４６，４７を含んで構成される。
【００１８】
整流器４０は、交流電源（不図示）から入力される交流電流を直流電流に変換し、配電用遮断器４２と、直流母線４５とを介して蓄電池４１を充電する。また、整流器４０は、直流母線４５に接続される開閉器に直流電源を供給する。
【００１９】
蓄電池４１は、例えば、停電等で整流器４０に交流電源が入力されない場合や過渡的に直流母線４５の電圧が低下した場合、直流母線４５に接続される開閉器に直流電源を供給する。
【００２０】
配電用遮断器４２〜４４の夫々は、直流母線４５に接続される開閉器を過電流から保護するための遮断器である。配電用遮断器４２は、整流器４０の電源を直流母線４５に配電する。
【００２１】
配電用遮断器４３は、直流母線４５の電源を遮断器２０〜２２及び断路器２３，２４の動作を制御するための制御用電源として、端子４６及び電源線３０を介して遮断器２０〜２２及び断路器２３，２４に配電する。さらに、配電用遮断器４３は、動作時の電流が小さいモータ５０，５３を動作させるために、直流母線４５の電源を、モータ５０，５３に配電する。
【００２２】
配電用遮断器４４は、動作時の電流が大きいモータ５１，５２，５４を動作させるべく、直流母線４５の電源を投入用電源として、モータ５１，５２，５４に配電する。本実施形態においては、投入用電源は、端子４７及び電源線３１を介してモータ５１，５２，５４に配電される。
【００２３】
監視装置２７は、配電用遮断器４３から端子４６へ流れる制御電流Ｉ０と、配電用遮断器４４から端子４７へ流れる投入電流Ｉ１を測定することにより、電気所における開閉器のモータの動作を監視する装置である。監視装置２７は、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）７０、記憶装置７１、操作部７２、表示部７３、及びマイコン７４を含んで構成される。なお、監視装置２７の詳細については後述する。
【００２４】
変流器２８は、電源線３０において開閉器が接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流である制御電流Ｉ０を測定し、変流器２９は、電源線３１において開閉器が接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流である投入電流Ｉ１を測定する。なお、変流器２８は、例えば直流電源装置２５における配電用遮断器４３及び端子４６の間に設けられ、変流器２９は、例えば直流電源装置２５における配電用遮断器４４及び端子４７の間に設けられている。
【００２５】
また、変流器２８，２９は、測定部に相当する。
【００２６】
＝＝モータの動作電流波形について＝＝
ここで、正常なモータ５０〜５４の夫々が動作する際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の代表的な波形について説明する。
【００２７】
図２は、遮断器２０が投入される際の制御電流Ｉ０の代表的な波形である。なお、前述のように、遮断器２０のモータ５０には制御用電源が供給されているため、モータ５０の動作電流は制御電流Ｉ０に含まれる。
【００２８】
時刻ｔ０に投入指示が遮断器２０に入力されると、遮断器２０のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。なお、遮断器２０のリレーは、モータ５０を動作させるための装置であり、初期値Ｉｐ０は、遮断器２０等、一般負荷（不図示）に対して定常的に流れる定常電流の値である。そして、時刻ｔ１に遮断器２０のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００２９】
また、時刻ｔ１以降にモータ５０の動作が開始すると、モータ５０の動作電流が流れ始めるため、制御電流Ｉ０は急激に上昇する。そして、時刻ｔ２にモータ５０の動作が完了すると、モータ５０の動作電流はゼロとなるため、制御電流Ｉ０の電流値は、再び初期値Ｉｐ０となる。
【００３０】
なお、モータ５０の動作している大半の期間、制御電流Ｉ０の電流値は、例えば所定値Ｉｑ０（＞Ｉｐ０）よりも大きくなる。また、本実施形態では、モータ５０が動作する期間（例えば、２秒以上）は、遮断器２０のリレーが動作する期間（例えば、１秒以内）と比べると長くなる。このため、制御電流Ｉ０における時刻ｔ０〜ｔ１までの波形と、時刻ｔ１〜ｔ２までの波形のうち、電流値Ｉｑ０より大きくなる期間が所定期間（例えば２秒）以上ある波形を、モータ５０の動作電流の波形であるとして判別できる。なお、遮断器２０が投入される際には、投入電流Ｉ１は変化しない。また、特に図示しないが、モータ５０に異常が発生すると、モータが動作する期間は長くなり、モータ５０の動作電流も大きくなる場合もある。
【００３１】
図３は、遮断器２１が投入される際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の代表的な波形である。前述のように、遮断器２１のモータ５１には、投入用電源が供給されているため、モータ５１の動作電流は投入電流Ｉ１に含まれる。
【００３２】
時刻ｔ１０に投入指示が遮断器２１に入力されると、遮断器２１のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。そして、時刻ｔ１１に遮断器２１のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００３３】
また、リレーの動作が完了し、時刻ｔ１１以降にモータ５１の動作が開始すると、モータ５１の動作電流が流れ始めるため、投入電流Ｉ１はゼロ（初期値）から急激に上昇する。そして、時刻ｔ１２にモータ５１の動作が完了すると、モータ５１の動作電流はゼロとなるため、投入電流Ｉ１の電流値は再びゼロとなる。なお、モータ５１が動作する期間、すなわち、モータ５１に電流が流れる期間は、例えば２秒以上である。さらに、モータ５１の動作している大半の期間において、投入電流Ｉ１の電流値は、例えば所定値Ｉｑ１（＞０）よりも大きくなる。図３には、遮断器２１が投入される際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の波形を示したが、大型の遮断器である遮断器２２が投入される際も図３と同様の波形となる。
【００３４】
図４は、断路器２３が投入される際の制御電流Ｉ０の代表的な波形である。前述のように、断路器２３のモータ５３には、制御用電源が供給されているため、モータ５３の動作電流は、制御電流Ｉ０に含まれる。
【００３５】
時刻ｔ２０に投入指示が断路器２３に入力されると、断路器２３のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。そして、時刻ｔ２１に断路器２３のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００３６】
また、時刻ｔ２１以降にモータ５３の動作が開始すると、モータ５３の動作電流が流れ始めるため、制御電流Ｉ０は急激に上昇する。そして、時刻ｔ２２にモータ５３の動作が完了すると、モータ５３の動作電流はゼロとなるため、制御電流Ｉ０の電流値は、再び初期値Ｉｐ０となる。本実施形態では、モータ５３の動作している大半の期間、制御電流Ｉ０の電流値は、例えば所定値Ｉｑ０（＞Ｉｐ０）よりも大きくなる。また、モータ５３が動作する期間（例えば、２秒以上）は、断路器２３のリレーが動作する期間（例えば、１秒以内）と比べると長くなる。このため、図２の場合と同様に、例えば、時刻ｔ２０〜ｔ２１までの波形と、時刻ｔ２１〜ｔ２２までの波形のうち、電流値Ｉｑ０より大きくなる期間が所定期間（例えば２秒）以上ある波形を、モータ５３の動作電流の波形として判別することが可能である。
【００３７】
なお、図２及び図４を比較すると明らかなように、電動式の断路器２３のモータ５３の動作電流の波形に含まれるピークの数は、ばね投入式の遮断器２０のモータ５０の動作電流の波形に含まれるピークの数よりも多くなる。このため、例えば、動作波形に含まれるピークの数に基づいて、投入された開閉器が遮断器であるか、断路器であるかを判別することが可能である。
【００３８】
図５は、断路器２４が投入される際の制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１の代表的な波形である。前述のように、断路器２４のモータ５４には、投入用電源が供給されているため、モータ５４の動作電流は、投入電流Ｉ１に含まれる。
【００３９】
時刻ｔ３０に投入指示が断路器２４に入力されると、断路器２４のリレー（不図示）が動作するために制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０から増加する。そして、時刻ｔ３１に断路器２４のリレーの動作が完了すると、制御電流Ｉ０は初期値Ｉｐ０まで低下する。
【００４０】
また、リレーの動作が完了し、時刻ｔ３１以降にモータ５４の動作が開始すると、モータ５４の動作電流が流れ始めるため、投入電流Ｉ１はゼロ（初期値）から急激に上昇する。そして、時刻ｔ３２にモータ５１の動作が完了すると、断路器２４の電磁ブレーキの動作が開始するため、投入電流Ｉ１の電流値はほぼ一定値となる。そして、時刻ｔ３３に電磁ブレーキの動作が終了すると、投入電流Ｉ１の電流値は再びゼロとなる。なお、モータ５４が動作する期間、すなわち、モータ５４に電流が流れる期間は、例えば２秒以上である。さらに、モータ５４の動作している大半の期間において、投入電流Ｉ１の電流値は、所定値Ｉｑ１（＞０）よりも大きくなる。
【００４１】
図２〜図５では、開閉器を投入させる際の代表的な動作波形を示したが、開閉器を遮断させる際の動作波形も同様である。
【００４２】
＝＝監視装置２７の詳細について＝＝
ここで、図１に示した監視装置２７の詳細について説明する。
ＡＤＣ７０は、変流器２８，２９で測定された電流の電流値をデジタルデータに変換し、マイコン７４に出力する。
記憶装置７１（記憶部）は、マイコン７４が実行するプログラムデータや各種データを記憶する。
操作部７２は、利用者が監視装置２７を操作するために設けられたキーボード、タッチパネル等のインターフェースであり、操作結果をマイコン７４に出力する。
表示部７３は、例えば、操作結果や、モータの動作の監視結果等の表示を行うディスプレイである。
マイコン７４は、記憶装置７１に記憶されるプログラムを実行することにより、図６に示すような検出部１００、記録部１０１、波形判定部１０２、判別部１０３、算出部１０４、遮断器判定部１０５、異常判定部１０６、及び警報出力部１０７を実現する。
【００４３】
検出部１００は、開閉器の状態が変化したことを検出するために、制御電流Ｉ０、または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上となったか否かを検出する。
【００４４】
記録部１０１は、制御電流Ｉ０、または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上となったことが検出されると、記憶装置７１に制御電流Ｉ０及び投入電流Ｉ１の電流値を所定期間記録する。なお、記録部１０１が記録する期間は、例えば、開閉器の状態が変化する際にモータの動作波形の全てが記録されるよう十分長い期間（例えば、１５秒程度）であることとする。
【００４５】
波形判定部１０２は、記録された制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１に、モータの動作電流が含まれているか否かの判定を行う。また、波形判定部１０２は、モータの動作電流が含まれていると判定した場合、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１からモータの動作電流に相当する電流を特定する。
【００４６】
判別部１０３は、モータの動作電流の波形から、状態が変化された開閉器が遮断器であるか、開閉器であるかの判別を行う。
【００４７】
算出部１０４は、モータの動作電流の波形からモータの動作電流が流れる期間、すなわち、モータが動作する期間を算出する。
【００４８】
遮断器判定部１０５は、状態が変化された開閉器が遮断器であると判別された場合、さらに、状態が変化された遮断器の容量（小型、中型、大型）を判定する。
【００４９】
異常判定部１０６は、算出されたモータの動作電流が流れる期間を、正常なモータが動作する期間の基準となる基準期間Ｔｒｅｆと比較する。ところで、一般に基準期間Ｔｒｅｆは、開閉器の種類や容量等によって異なる。本実施形態では記憶装置７１には、例えば図７に示すように、断路器や遮断器の容量に応じた４種類の期間Ｔａ〜Ｔｄを基準期間Ｔｒｅｆとして記憶されている。そして異常判定部１０６は、状態が変化された開閉器に応じた基準期間Ｔｒｅｆと、算出された期間とを比較する。さらに異常判定部１０６は、算出された期間が基準期間Ｔｒｅｆより長い場合、モータに異常があることを特定する。
【００５０】
警報出力部１０７は、モータに異常があると特定されると、表示部７３に警報を表示する。また、警報出力部１０７は、モータの動作電流が流れる期間が算出される度に、算出された期間を時刻とともに記憶装置７１に記憶させる。
【００５１】
＝＝監視装置２７が実行する処理の一例＝＝
図８〜図１１は、監視装置２７が実行する処理の一例である。なお、図８〜図１１の各処理は、マイコン７４の各機能ブロックにより実行される。
【００５２】
まず、検出部１００は、ＡＤＣ７０によりデジタルデータに変換された制御電流Ｉ０，投入電流Ｉ１を監視する（Ｓ１００）。そして、検出部１００は、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上になると（Ｓ１００：ＹＥＳ）、記録部１０１に、制御電流Ｉ０および投入電流Ｉ１の電流値を記録させる（Ｓ１０１）。なお、制御電流Ｉ０および投入電流Ｉ１の電流値は、記憶装置７１に格納される。
【００５３】
一方、検出部１００、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１の電流値が所定値以上とならない場合（Ｓ１００：ＮＯ）、制御電流Ｉ０または投入電流Ｉ１の電流値の監視を継続する（Ｓ１００）。
【００５４】
波形判定部１０２は、記録された電流に、モータの動作電流が含まれているか否かの判定を行う（Ｓ１０２）。ここで、図１０を参照しつつ、波形判定部１０２が実行する処理の詳細について説明する。まず、波形判定部１０２は、所定値以上（例えば、図３に示した電流値Ｉｑ１）以上の投入電流Ｉ１が、所定期間（例えば、一般的なモータの動作期間である２秒）継続したか否かを判定する（Ｓ２００）。そして、波形判定部１０２は、所定値以上の投入電流Ｉ１が所定期間継続した場合（Ｓ２００：ＹＥＳ）、記録された投入電流Ｉ１にモータの動作電流は含まれていると判定する（Ｓ２０１）。なお、処理Ｓ２００が実行されることにより、例えば、図３、図５に示すように、投入電流Ｉ１にモータの動作電流が含まれている場合が検出される。
【００５５】
一方、所定値以上の投入電流Ｉ１が所定期間継続していない場合（Ｓ２００：ＮＯ）、波形判定部１０２は、制御電流Ｉ０の電流値から定常電流の電流値Ｉｐ０を減算する（Ｓ２０２）。そして、波形判定部１０２は、電流値が所定値以上（例えば、図２に示したＩｑ０−Ｉｐ０）となる減算結果（Ｉ０−Ｉｐ０）が、所定期間（例えば、一般的なモータの動作期間である２秒）継続したか否かを判定する（Ｓ２０３）。そして、波形判定部１０２は、所定値以上の減算結果が所定期間継続した場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、記録された制御電流Ｉ０にモータの動作電流は含まれていると判定する（Ｓ２０１）。なお、処理Ｓ２０３が実行されることにより、例えば、図２、図４に示すように、制御電流Ｉ０にモータの動作電流が含まれている場合が検出される。
【００５６】
一方、所定値以上の減算結果が所定期間継続していない場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、波形判定部１０２は、記録した電流にモータの動作電流が含まれていないと判定する（Ｓ２０４）。なお、例えば、検出部１００がノイズ等を検出し、記録部１０１に電流の記録を開始させた場合には、波形判定部１０２は、記録した電流にモータの動作電流が含まれていないと判定する。
【００５７】
また、図８に示すように、記録した電流にモータの動作電流は含まれる場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、波形判定部１０２は、制御電流Ｉ０、投入電流Ｉ１からモータの動作電流を特定する（Ｓ１０４）。具体的には、例えば、投入電流Ｉ１にモータの動作電流が含まれていると判定された場合、波形判定部１０２は、記録された投入電流Ｉ１をモータの動作電流とする。また、制御電流Ｉ０にモータの動作電流が含まれていると判定された場合、波形判定部１０２は、記録された制御電流Ｉ０のうち、モータの動作電流の波形（例えば、図２の時刻ｔ１〜ｔ２までの波形）が含まれている範囲の電流をモータの動作電流として特定する。そして、波形判定部１０２は、判別部１０３に、開閉器の判別処理を実行させる（Ｓ１０５）。
【００５８】
一方、波形判定部１０２は、記録した電流にモータの動作電流は含まれると判定しなかった場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、検出部１００に処理１００を実行させる。
【００５９】
判別部１０３は、図１１に示すような処理を実行して、状態が変化した開閉器の種類を判別する。まず、判別部１０３は、例えばモータの動作電流の電流値を微分し、モータの動作電流に含まれるピークの数を算出する（Ｓ３００）。なお、判別部１０３には、モータの動作電流の電流値を微分する前に、移動平均等の処理を実行し、モータの動作電流に含まれる高周波ノイズを除去させても良い。
【００６０】
また、判別部１０３は、モータの動作期間におけるピークの数が所定値以上であるか否かを判定し（Ｓ３０１）、ピークの数が所定値以上である場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、状態が変化した開閉器は断路器であると判別する（Ｓ３０２）。一方、判別部１０３は、ピークの数が所定値以上でない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、状態が変化した開閉器は遮断器であると判別する（Ｓ３０３）。
【００６１】
そして、図９に示すように、判別部１０３が開閉器の種類が断路器であると判別すると（Ｓ１０６：断路器）、算出部１０４は、断路器のモータに適した方法でモータの動作期間を算出する（Ｓ１０７）。具体的には、算出部１０４は、図１２に示すような処理を実行する。
【００６２】
ところで、断路器のモータの動作電流の波形は、図４、図５に示したように、電磁ブレーキ期間の有無により変化する。そこで、まず算出部１０４は、モータの動作電流において、電磁ブレーキによる電流が含まれているか否かを判定する（Ｓ４００）。具体的には、算出部１０４は、モータの動作電流の後半に、モータの動作電流の電流値が初期値ではなく、電流値の傾きの変化が所定値より小さい領域があるか否かを判定する。そして、電流値の傾きの変化が所定値より小さい領域がある場合、すなわち、電磁ブレーキによる電流が含まれていると判定した場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）、算出部１０４は、電磁ブレーキの期間を加味してモータの動作電流が流れる期間を算出する（Ｓ４０１）。具体的には、算出部１０４は、電流が初期値から増加するタイミング（例えば、時刻ｔ３１）から、電流の変化電流値の傾きの変化が所定値より小さくなるタイミング（例えば、時刻ｔ３２）までの期間を、モータの動作電流が流れる期間を算出する。
【００６３】
一方、電磁ブレーキによる電流が含まれていないと判定した場合（Ｓ４００：ＮＯ）、算出部１０４は、電磁ブレーキの期間を考慮せずにモータの動作電流が流れる期間を算出する（Ｓ４０２）。具体的には、算出部１０４は、電流が初期値から増加するタイミング（例えば、時刻ｔ２１）から、電流が初期値へと戻るタイミング（例えば、時刻ｔ２２）までの期間を、モータの動作電流が流れる期間として算出する。
【００６４】
一方、図９に示すように、判別部１０３が開閉器の種類が遮断器であると判別すると（Ｓ１０６：遮断器）、算出部１０４は、遮断器のモータに適した方法でモータの動作期間を算出する（Ｓ１０８）。具体的には、算出部１０４は、電流が初期値から増加するタイミング（例えば、時刻ｔ１）から、電流が初期値へと戻るタイミング（例えば、時刻ｔ２）までの期間を、モータの動作電流が流れる期間として算出する。
【００６５】
また、処理Ｓ１０８が実行されると、遮断器判定部１０５は、モータの動作電流の積分値を計算する（Ｓ１０９）。そして、遮断器判定部１０５は、積分値が所定のしきい値Ｖｔ１より小さい場合（Ｓ１０９：小）、状態の変化された遮断器は小型であると判定する（Ｓ１１０）。また、遮断器判定部１０６は、積分値が、所定のしきい値Ｖｔ１以上、かつ所定のしきい値Ｖｔ２（＞Ｖｔ１）以下の場合（Ｓ１０９：中）、状態の変化された遮断器は中型であると判定する（Ｓ１１１）。さらに、遮断器判定部１０６は、積分値が、所定のしきい値Ｖｔ２より大きい場合（Ｓ１０９：大）、状態の変化された遮断器は大型であると判定する（Ｓ１１２）。
【００６６】
また、上述した処理Ｓ１０７が実行されるか、処理Ｓ１１０〜Ｓ１１２の何れかが実行されると、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作電流の期間、すなわち、算出されたモータの動作期間は、基準期間Ｔｒより長いか否かを判定する（Ｓ１１３）。具体的には、例えば処理Ｓ１０７が実行された場合、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作期間と、図７に示した期間Ｔａとを比較する。なお、他の処理Ｓ１１０〜Ｓ１１２が実行された場合は、期間Ｔｂ〜Ｔｄが適宜選択される。
【００６７】
そして、モータの動作期間が基準期間Ｔｒより長い場合（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、異常判定部１０６はモータに異常があることを特定した後、警報出力部１０７に、表示部７３にモータに異常があることを警報として表示させる（Ｓ１１４）。そして、警報出力部１０７は、モータの動作期間を記憶装置７１に記録するとともに、期間を表示部７３に表示させる（Ｓ１１５）。一方、モータの動作期間が基準期間Ｔｒより短い場合（Ｓ１１３：ＮＯ）、警報出力部１０７は、警報出力部１０７は、算出されたモータの動作期間を記憶装置７１に記録するとともに、算出した期間を表示部７３に表示させる（Ｓ１１５）。
【００６８】
以上、本実施形態の監視システム１０について説明した。監視装置２７の変流器２８，２９は、複数のモータ５０〜５４に流れる電流を測定可能な位置に設けられている。また、監視装置２７は、変流器２８，２９の測定結果から、複数のモータ５０〜５４の動作電流の期間を算出することができる。このため、例えば、モータ５０〜５４の夫々にモータ５０〜５４を監視する装置を設ける場合と比較すると、監視システム１０は、低コストで開閉器のモータの動作を監視することが可能である。
【００６９】
また、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作期間を正常なモータの動作期間に応じた所定の基準期間Ｔｒｅｆと比較する。このような比較結果を利用者が把握することにより、利用者は、客観的に開閉器のモータの異常の有無を判断することができる。
【００７０】
また、異常判定部１０６は、算出されたモータの動作期間と基準期間Ｔｒｅｆとの比較結果に基づいて、複数のモータ５０〜５４のうち何れかに異常があることを特定できる。
【００７１】
また、判別部１０３は、状態が変化された開閉器が、遮断器であるか断路器であるかを判別可能である。
【００７２】
また、利用者は、判別結果に基づいて、複数のモータ５０〜５４のうち異常のあるモータが遮断器のモータであるか、断路器のモータであるかを特定できる。
【００７３】
また、モータに異常があると判定された場合、表示部７３には警報が表示されるため、利用者は、直ちにモータの異常を把握できる。
【００７４】
また、記憶装置７１には、算出されたモータの動作期間が逐次記憶される。このため、逐次記録された動作期間の変化（例えば、動作期間が徐々に長くなっている等）から、利用者は、事前にモータの異常の兆候を把握することが可能となる。
【００７５】
なお、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１０ 監視システム
１５ 遠隔制御装置
２０〜２２ 遮断器
２３，２４ 断路器
２５ 直流電源装置
２７ 監視装置
２８，２９ 変流器
３０，３１ 電源線
４０ 整流器
４１ 蓄電池
４２〜４４ 配電用遮断器
４５ 直流母線
７０ ＡＤコンバータ
７１ 記憶装置
７２ 操作部
７３ 表示部
７４ マイコン
１００ 検出部
１０１ 記録部
１０２ 波形判定部
１０３ 判別部
１０４ 算出部
１０５ 遮断器判定部
１０６ 異常判定部
１０７ 警報出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の開閉器の夫々を入り状態または切り状態とするために前記複数の開閉器の夫々に設けられた複数のモータと、前記複数のモータに対して電源線を介して電源を供給する電源装置と、を備える電気所における監視装置であって、
前記電源線における前記複数の開閉器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流を測定する測定部と、
前記複数の開閉器のうち何れかの開閉器の状態が変化される際の前記測定部の測定結果に基づいて、前記何れかの開閉器に設けられたモータに電流が流れる期間を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の監視装置であって、
前記算出部で算出された期間が、前記開閉器の状態が変化する際に前記開閉器に設けられた正常なモータに電流が流れる期間に応じた所定期間より長いか否かを判定する判定部を更に備えること、
を特徴とする監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の監視装置であって、
前記判定部は、
前記算出部で算出された期間が前記所定期間より長いことを判定すると、前記何れかの開閉器に設けられたモータに異常があることを特定すること、
を特徴とする監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の監視装置であって、
前記モータに電流が流れる期間における前記測定部で測定される電流値の変化に基づいて、前記何れかの開閉器が遮断器であるか断路器であるかを判別する判別部と、
前記何れかの開閉器が前記遮断器であると判別された場合、前記算出部で算出された期間が、前記遮断器の状態が変化する際に前記遮断器に設けられた正常なモータに電流が流れる期間に応じた第１所定期間より長いか否かを判定する第１判定部と、
前記何れかの開閉器が前記断路器であると判定された場合、前記算出部で算出された期間が、前記断路器の状態が変化する際に前記断路器に設けられた正常なモータに電流が流れる期間に応じた第２所定期間より長いか否かを判定する第２判定部と、
を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の監視装置であって、
前記第１判定部は、
前記算出部で算出された期間が前記第１所定期間より長いことを判定すると、前記遮断器に設けられたモータに異常があることを特定し、
前記第２判定部は、
前記算出部で算出された期間が前記第２所定期間より長いことを判定すると、前記開閉器に設けられたモータに異常があることを特定すること、
を特徴とする監視装置。
【請求項６】
請求項３または請求項５に記載の監視装置であって、
前記モータに異常があることが特定されると、警報を出力する警報出力部を更に備えること、
を特徴とする監視装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の監視装置であって、
前記算出部が前記モータに電流が流れる期間を算出する毎に、算出された期間を記憶する記憶部を更に備えること、
を特徴とする監視装置。
【請求項１】
複数の開閉器の夫々を入り状態または切り状態とするために前記複数の開閉器の夫々に設けられた複数のモータと、前記複数のモータに対して電源線を介して電源を供給する電源装置と、を備える電気所における監視装置であって、
前記電源線における前記複数の開閉器が前記電源線に接続される夫々のノードの全ての位置より上流側に流れる電流を測定する測定部と、
前記複数の開閉器のうち何れかの開閉器の状態が変化される際の前記測定部の測定結果に基づいて、前記何れかの開閉器に設けられたモータに電流が流れる期間を算出する算出部と、
を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の監視装置であって、
前記算出部で算出された期間が、前記開閉器の状態が変化する際に前記開閉器に設けられた正常なモータに電流が流れる期間に応じた所定期間より長いか否かを判定する判定部を更に備えること、
を特徴とする監視装置。
【請求項３】
請求項２に記載の監視装置であって、
前記判定部は、
前記算出部で算出された期間が前記所定期間より長いことを判定すると、前記何れかの開閉器に設けられたモータに異常があることを特定すること、
を特徴とする監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の監視装置であって、
前記モータに電流が流れる期間における前記測定部で測定される電流値の変化に基づいて、前記何れかの開閉器が遮断器であるか断路器であるかを判別する判別部と、
前記何れかの開閉器が前記遮断器であると判別された場合、前記算出部で算出された期間が、前記遮断器の状態が変化する際に前記遮断器に設けられた正常なモータに電流が流れる期間に応じた第１所定期間より長いか否かを判定する第１判定部と、
前記何れかの開閉器が前記断路器であると判定された場合、前記算出部で算出された期間が、前記断路器の状態が変化する際に前記断路器に設けられた正常なモータに電流が流れる期間に応じた第２所定期間より長いか否かを判定する第２判定部と、
を備えることを特徴とする監視装置。
【請求項５】
請求項４に記載の監視装置であって、
前記第１判定部は、
前記算出部で算出された期間が前記第１所定期間より長いことを判定すると、前記遮断器に設けられたモータに異常があることを特定し、
前記第２判定部は、
前記算出部で算出された期間が前記第２所定期間より長いことを判定すると、前記開閉器に設けられたモータに異常があることを特定すること、
を特徴とする監視装置。
【請求項６】
請求項３または請求項５に記載の監視装置であって、
前記モータに異常があることが特定されると、警報を出力する警報出力部を更に備えること、
を特徴とする監視装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の監視装置であって、
前記算出部が前記モータに電流が流れる期間を算出する毎に、算出された期間を記憶する記憶部を更に備えること、
を特徴とする監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１３０１４１（Ｐ２０１２−１３０１４１Ａ）
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８４６１（Ｐ２０１０−２７８４６１）
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月５日（２０１２．７．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月１４日（２０１０．１２．１４）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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