JP2007178337A - Deterioration determining device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、劣化判定装置および劣化判定方法に関し、特に、電力系統において系統保護リレー電源に使用されている電解コンデンサの劣化判定装置および劣化判定方法に関する。 The present invention relates to a deterioration determination device and a deterioration determination method, and more particularly to a deterioration determination device and a deterioration determination method for an electrolytic capacitor used for a system protection relay power supply in an electric power system.
図11は、電力を供給する送電線における系統保護リレーを説明する概念図である。
図11を参照して、発電所1において発電された電力は送電線3を介して電力需要先に対して供給される。送電線3には、ブレーカ2が設けられる。ブレーカ2は、系統保護リレー4により制御され、事故が送電線3のある箇所において発生した場合に、過大な電力供給がなされないように電気的に遮断する。たとえば、落雷によりサージ電圧が送電線3に与えられた場合、ブレーカ2が作動し、過大な電力供給が遮断される。これにより、送電線3と接続されている電気設備の損壊を防止している。なお、本例においては、代表的に1つのブレーカ2が示されている。
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a system protection relay in a power transmission line that supplies power.
Referring to FIG. 11, the electric power generated at power plant 1 is supplied to the power demand destination via
ここで、系統保護リレー4は、送電線3に供給される電流/電圧を検知する電流/電圧検知器5からの指示を受けて、過大なサージ電圧が供給されているかどうかを判定する。系統保護リレー4は、過大な電力が供給されていると判定した場合には、ブレーカ2に対して遮断指令を出す。
Here, the
一方、電力自由化の流れの中、設備機器の有効利用ならびに保守および点検の効率化が求められている。たとえば、設備機器などに用いられる直流安定化電源は、設備機器等の信頼性を左右する重要な要素である。このような直流安定化電源に変動または異常が生じた場合には、設備機器全体の機能に大きな影響を与える。 On the other hand, in the flow of electric power liberalization, there is a demand for efficient use of equipment and efficient maintenance and inspection. For example, a stabilized DC power source used for equipment and the like is an important factor that affects the reliability of equipment and the like. When such fluctuations or abnormalities occur in the stabilized DC power supply, the function of the entire equipment is greatly affected.
たとえば、図11に示される系統保護リレー4に用いられる電源装置が経年変化等により異常となる場合には、ブレーカ2に適切な遮断指令を出すことができなくなり、送電線3と接続された電気設備に多大な損害を与えることにもなりかねない。
For example, when the power supply device used for the
一般的に、電源装置には電解コンデンサが用いられており、この電解コンデンサの容量値が経年変化により劣化することが電源異常の原因となっている。 In general, an electrolytic capacitor is used in the power supply device, and the capacitance value of the electrolytic capacitor is deteriorated due to secular change, which causes a power supply abnormality.
それゆえ、図11に示される系統保護リレー4に用いられる電解コンデンサに起因する事故障害を未然に防止するため電源装置の改修が一般的に行なわれている。
Therefore, in order to prevent an accidental failure caused by the electrolytic capacitor used in the
従来においては、この電解コンデンサの良否および劣化進行度合いを監視する方法が種々提案されており、たとえば特許文献1においては、図12に示されるように電解コンデンサの出力電圧波形に現われる交流電圧値すなわちリップル電圧を計測することにより、電解コンデンサの寿命を判別する方法が提案されている。 Conventionally, various methods for monitoring the quality of the electrolytic capacitor and the progress of deterioration have been proposed. For example, in Patent Document 1, as shown in FIG. 12, the AC voltage value appearing in the output voltage waveform of the electrolytic capacitor, that is, A method for determining the life of an electrolytic capacitor by measuring a ripple voltage has been proposed.
また、特許文献2には以下のような系統保護リレー電源の劣化診断方法が開示されている。すなわち、電解コンデンサを有する系統保護リレーの電源装置に電源を投入するステップと、電源投入後、電源装置からの出力電圧が所定の電圧レベルに到達するまでの時刻を計測するステップと、計測結果に基づいて、系統保護リレー電源の劣化状況を診断するステップとを備える。
図13は、電解コンデンサの容量とリップル電圧との関係を説明するグラフ図である。
図13に示されるように、リップル電圧はある一定の値から急激に変化することがわかる。具体的には、図13に示されるように規格値に対する電解コンデンサの容量の割合が30%未満になってからリップル電圧が急激に増加していることがわかる。すなわち、電解コンデンサは、寿命末期においては特性変化と電解液量との関係が線形ではなくある点から急激に変化する特性を有する。
FIG. 13 is a graph illustrating the relationship between the capacitance of the electrolytic capacitor and the ripple voltage.
As shown in FIG. 13, it can be seen that the ripple voltage changes rapidly from a certain value. Specifically, as shown in FIG. 13, it can be seen that the ripple voltage increases rapidly after the ratio of the capacitance of the electrolytic capacitor to the standard value is less than 30%. That is, the electrolytic capacitor has a characteristic that, at the end of its life, the relationship between the characteristic change and the amount of the electrolytic solution is not linear but changes rapidly.
したがって、特許文献1記載の電解コンデンサの寿命を判別する方法においては、リップル電圧の計測に基づいて電解コンデンサの寿命を判別するため、電解コンデンサの寿命が末期である状態しか判別することができない。すなわち、コンデンサの寿命が末期となる前にある程度、電解コンデンサの寿命を把握することが難しいため系統保護リレーの保守および点検という観点からすれば好ましくない方法である。 Therefore, in the method for determining the life of the electrolytic capacitor described in Patent Document 1, since the life of the electrolytic capacitor is determined based on the measurement of the ripple voltage, only the state in which the life of the electrolytic capacitor is at the end can be determined. That is, since it is difficult to grasp the life of the electrolytic capacitor to some extent before the end of the life of the capacitor, it is not preferable from the viewpoint of maintenance and inspection of the system protection relay.
また、特許文献2記載の系統保護リレー電源の劣化診断方法においては、被測定装置である電源装置の出力が所定の電圧レベルに到達するまでの時間に異常がなければ、電源装置の出力に異常がある場合でも電源装置の劣化として検出することができない。
Moreover, in the degradation diagnosis method for the system protection relay power supply described in
それゆえに、本発明の目的は、被測定装置の劣化を早期にかつ適切に判定することが可能な劣化判定装置および劣化判定方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a deterioration determination device and a deterioration determination method capable of determining deterioration of a device under measurement early and appropriately.
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる劣化判定装置は、被測定装置の出力を測定する測定部と、測定結果に基づいて被測定装置の劣化を判定する判定部とを備え、判定部は、被測定装置に電源が投入されてから被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達するまでの間における被測定装置の出力電圧値に基づいて被測定装置の劣化を判定する。 In order to solve the above-described problem, a deterioration determination apparatus according to an aspect of the present invention includes a measurement unit that measures an output of a device under measurement and a determination unit that determines deterioration of the device under measurement based on a measurement result. The determination unit determines deterioration of the device under test based on the output voltage value of the device under test from when the device under test is turned on until the output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value. .
好ましくは、判定部は、被測定装置が備えるコンデンサの劣化を判定する。
好ましくは、判定部は、さらに、被測定装置に電源が投入されてから被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達するまでの時間に基づいて被測定装置の劣化を判定する。
Preferably, the determination unit determines deterioration of a capacitor included in the device under measurement.
Preferably, the determination unit further determines deterioration of the device under measurement based on a time from when power is supplied to the device under measurement until the output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value.
好ましくは、判定部は、さらに、被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達してから所定時間経過した後の被測定装置の出力電圧値に基づいて被測定装置の劣化を判定する。 Preferably, the determination unit further determines deterioration of the device under test based on the output voltage value of the device under measurement after a predetermined time has elapsed since the output voltage of the device under test reached a predetermined voltage value.
好ましくは、判定部は、さらに、被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達した後の所定期間における被測定装置の出力電圧の最大値および最小値に基づいて被測定装置の劣化を判定する。 Preferably, the determination unit further determines deterioration of the device under test based on a maximum value and a minimum value of the output voltage of the device under test during a predetermined period after the output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value. .
上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる劣化判定方法は、被測定装置の出力を測定するステップと、測定結果に基づいて被測定装置の劣化を判定する判定ステップとを備え、判定ステップにおいては、被測定装置に電源が投入されてから被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達するまでの間における被測定装置の出力電圧値に基づいて被測定装置の劣化を判定する。 In order to solve the above-described problem, a deterioration determination method according to an aspect of the present invention includes a step of measuring an output of a device under measurement, and a determination step of determining deterioration of the device under measurement based on a measurement result. In the determination step, the deterioration of the device under test is determined based on the output voltage value of the device under test from when the device under test is turned on until the output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value. .
好ましくは、判定ステップにおいては、被測定装置が備えるコンデンサの劣化を判定する。 Preferably, in the determination step, deterioration of the capacitor provided in the device under measurement is determined.
好ましくは、判定ステップにおいては、さらに、被測定装置に電源が投入されてから被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達するまでの時間に基づいて被測定装置の劣化を判定する。 Preferably, in the determination step, the deterioration of the device under test is further determined based on the time from when the device under test is turned on until the output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value.
好ましくは、判定ステップにおいては、さらに、被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達してから所定時間経過した後の被測定装置の出力電圧値に基づいて被測定装置の劣化を判定する。 Preferably, in the determining step, the deterioration of the device under test is further determined based on the output voltage value of the device under test after a predetermined time has elapsed since the output voltage of the device under test reached a predetermined voltage value.
好ましくは、判定ステップにおいては、さらに、被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達した後の所定期間における被測定装置の出力電圧の最大値および最小値に基づいて被測定装置の劣化を判定する。 Preferably, in the determination step, the deterioration of the device under test is further determined based on the maximum value and the minimum value of the output voltage of the device under test during a predetermined period after the output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value. To do.
本発明によれば、被測定装置の劣化を早期にかつ適切に判定することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, deterioration of a to-be-measured apparatus can be determined early and appropriately.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、本発明の実施の形態に係る劣化判定装置の構成を示す機能ブロック図である。
同図を参照して、劣化判定装置100は、波形測定部11と、判定部12と、表示部13とを備える。
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a deterioration determination apparatus according to an embodiment of the present invention.
With reference to FIG. 1,
波形測定部11は、被測定装置である電源装置200の出力波形を測定する。判定部12は、波形測定部11から受けた測定結果に基づいて電源装置200の劣化を判定する。表示部13は、判定部12から受けた判定結果を表示する。
The waveform measurement unit 11 measures the output waveform of the
図2は、電源装置200の構成を示す機能ブロック図である。
同図を参照して、電源装置200は、入力電圧検出回路51と、突入電流保護回路52と、スイッチングレギュレータ回路53と、制御回路54と、変成器55と、整流回路56Pと、整流回路56Nと、出力平滑回路57Pと、出力平滑回路57Nとを備える。入力電圧検出回路51は、コンデンサC1を含む。スイッチングレギュレータ回路53は、コンデンサC2を含む。制御回路54は、コンデンサC3を含む。出力平滑回路57Pは、コンデンサC4を含む。出力平滑回路57Nは、コンデンサC5を含む。
FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the
Referring to the figure,
入力電圧検出回路51は、外部から入力される直流電圧を検出する。突入電流保護回路52は、外部からの突入電流が後段の回路に流れることを防ぐ。
The input
スイッチングレギュレータ回路53は、突入電流保護回路52から受けた直流電圧を交流電圧に変換する。ここで、スイッチングレギュレータ回路53はスイッチング素子を含み、制御回路54から受けた制御信号に基づいてスイッチング素子のオン状態およびオフ状態を切り替えることにより、交流電圧の電圧値等を調整する。
Switching
変成器55は、スイッチングレギュレータ回路53から交流電圧を受けて、整流回路56Pおよび整流回路56Nに交流電圧を出力する。
The
整流回路56Pおよび整流回路56Nは、変成器55から受けた交流電圧をそれぞれ所定の電圧値の直流電圧に変換する。
The
出力平滑回路57Pおよび出力平滑回路57Nは、整流回路56Pおよび整流回路56Nから受けた直流電圧に含まれる高周波成分をそれぞれ減衰させ、減衰後の直流電圧を外部へ出力する。
制御回路54は、出力平滑回路57Pまたは出力平滑回路57Nを通過した直流電圧に基づいて制御信号をスイッチングレギュレータ回路53へ出力する。
The
次に、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作について説明する。
Next, an operation when the
[判定方法1]
図3は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すグラフ図である。A1〜A3で示す実線は、劣化が生じている場合の電源装置200の出力波形である。Bで示す破線は、基準波形、すなわち劣化が生じていない場合の電源装置200の出力波形である。
[Judgment method 1]
FIG. 3 is a graph showing an operation when the
ここで、劣化しているコンデンサを充電すると、コンデンサの両端電圧がある電圧値を超えた時点で上昇が緩やかになり、コンデンサの定格電圧に到達するまでの時間が良品のコンデンサよりも長くなる。したがって、スイッチングレギュレータ回路53、出力平滑回路57P、または出力平滑回路57Nが含むコンデンサが劣化している場合には、A1のように出力波形の立ち上がりが緩やかになる場合が多い。また、制御回路54が含むコンデンサC3が劣化している場合には、制御回路54のスイッチングレギュレータ回路53に対する制御が誤動作するかまたは制御に遅れが生じるため、A3のように出力波形が上下に波打つか、またはA1のように出力波形の立ち上がりが緩やかになる場合が多い。さらに、コンデンサの劣化がさらに進行すると、電源装置200の出力が目標電圧値に到達しない場合もある。
Here, when a deteriorated capacitor is charged, the rise is moderated when the voltage across the capacitor exceeds a certain voltage value, and the time required to reach the rated voltage of the capacitor is longer than that of a good capacitor. Therefore, when the capacitor included in the
図4は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation when the
図3および図4を参照して、まず、判定部12は、予め記憶している基準波形を用いて、時刻t1、t2およびt3における電圧値の中から最小値を検出し、検出した最小値を基準波形の目標電圧とする(ステップS1)。ここで、時刻t1、t2およびt3は、電源装置200に電源を投入してから十分に時間が経過し、電源装置200の出力が安定した後の時刻である。
3 and 4, first,
そして、判定部12は、基準波形の電圧値がたとえば0.05V以上となった時刻Taから目標電圧に到達する時刻Tbまでの期間を基準波形の立ち上がり期間とする(ステップS2)。すなわち、基準波形の立ち上がり期間はTb−Taで表わされる。
Then, the
電源装置200に電源が投入されると、判定部12は、電源装置200の出力電圧が0.05V以上となってからTb−Taだけ経過するまでの間、0.5msごとに電源装置200の出力波形と基準波形とを比較する(ステップS3)。
When power is turned on to the
判定部12は、すべての比較時刻において電源装置200の出力波形と基準波形との電圧差が基準波形の電圧値に対して±20%を超えない場合には(ステップS4でYES)、電源装置200は正常であると判定する(ステップS5)。一方、判定部12は、各比較時刻のうちのいずれかにおいて電源装置200の出力波形と基準波形との電圧差が基準波形の電圧値に対して±20%を超える場合には(ステップS4でNO)、電源装置200に劣化が生じていると判定する(ステップS6)。
If the voltage difference between the output waveform of the
したがって、比較部2は、図3に示すA1のような出力波形の場合に、電源装置200に劣化が生じていると判定することができるとともに、基準波形と同様に時刻Tbにおいて目標電圧に到達するA2およびA3のような出力波形の場合、すなわち電源装置200の出力が目標電圧に到達するまでの時刻に異常がない場合でも、電源装置200の劣化を適切に判定することができる。
Therefore, the
なお、比較部2は、時刻Taから時刻Tbまでのすべての比較時刻において電源装置200の出力波形と基準波形との電圧差が基準波形の電圧値に対して±20%を超えない場合であっても、A3のように出力波形が上下に波打つ場合には、電源装置200の出力波形と基準波形との電圧差が時間の経過とともに大きくならないことを検出して、電源装置200に劣化が生じていると判定する構成とすることも可能である。
The
次に、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の他の動作例について説明する。
Next, another operation example when the
[判定方法2]
図5は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すグラフ図である。A4で示す実線は、劣化が生じている場合の電源装置200の出力波形である。ここで、A4は、判定方法1では電源装置200の劣化を判定することができない波形、すなわち、電圧値が0.05V以上となってからTb−Taだけ経過するまでの間、電源装置200の出力波形と基準波形との電圧差が基準波形の電圧値に対して±20%を超えない波形であると仮定して説明する。図の他の見方は図3と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
[Judgment method 2]
FIG. 5 is a graph showing an operation when the
図6は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation when the
同図を参照して、ステップS11およびステップS12は、図4のステップS1およびステップS2と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。 Referring to FIG. 4, steps S11 and S12 are the same as steps S1 and S2 of FIG. 4, and thus description thereof will not be repeated here.
電源装置200に電源が投入されると、判定部12は、電源装置200の立ち上がり期間、すなわち電源装置200の出力電圧が0.05V以上となってから基準波形の目標電圧値に到達するまでの時間を計測する(ステップS13)。
When the
判定部12は、計測した時間が、基準波形の立ち上がり期間すなわちTb−Taに対して±20%を超えない場合には(ステップS14でNO)、電源装置200は正常であると判定する(ステップS16)。
The
一方、判定部12は、計測した時間が、基準波形の立ち上がり期間すなわちTb−Taに対して±20%を超える場合であって(ステップS14でYES)、寿命想定時間を超えない場合には(ステップS15でNO)、電源装置200に劣化が生じていると判定する(ステップS17)。
On the other hand, when the measured time exceeds ± 20% with respect to the rising period of the reference waveform, that is, Tb-Ta (YES in step S14), the
さらに、判定部12は、計測した時間が、基準波形の立ち上がり期間すなわちTb−Taに対して±20%を超える場合であって(ステップS14でYES)、寿命想定時間を超える場合には(ステップS15でYES)、電源装置200が寿命である、たとえば電源装置200が備えるコンデンサが寿命であると判定する(ステップS18)。
Furthermore, the
ここで、寿命想定時間は、たとえば、電源装置200が備えるコンデンサが良品コンデンサに対して30倍の抵抗値を持つ場合において、電源装置200の出力電圧が0.05V以上となってから基準波形の目標電圧値に到達するまでの時間である。
Here, for example, when the capacitor included in the
したがって、比較部2は、判定方法1では電源装置200の劣化を判定することができない波形A4についても、電源装置200の劣化を適切に判定することができる。
Therefore, the
また、判定方法2では、電源装置200の劣化の一種である寿命を判定する構成により、電源装置の改修を効率的に行なうことができる。すなわち、電源装置200が寿命である場合には事故障害が起こる可能性が高いため迅速に電源装置200の改修を行ない、また、電源装置200に寿命がきていない場合には緊急性が低いため、たとえば年4回等の所定の時期に電源装置200の改修を行なえばよい。
Further, in the
次に、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の他の動作例について説明する。
Next, another operation example when the
[判定方法3]
図7は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すグラフ図である。A5で示す実線は、劣化が生じている場合の電源装置200の出力波形である。ここで、A5は、判定方法1では電源装置200の劣化を判定することができない波形であると仮定して説明する。図の他の見方は図3と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
[Judgment method 3]
FIG. 7 is a graph showing an operation when the
図8は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation when the
同図を参照して、電源装置200に電源が投入されると、判定部12は、時刻t1、t2およびt3における電源装置200の出力電圧の平均値を算出し、算出した平均値を電源装置200の定格電圧とする(ステップS21)。ここで、時刻t1、t2およびt3は、電源装置200に電源を投入してから十分に時間が経過し、電源装置200の出力が安定した後の時刻である。
With reference to the figure, when power is turned on to
そして、判定部12は、算出した定格電圧が、基準波形の定格電圧に対して所定範囲Z内である場合には(ステップS22でYES)、電源装置200は正常であると判定する(ステップS23)。ここで、基準波形の定格電圧とは、たとえば図7に示す基準波形の目標電圧である。
Then, when the calculated rated voltage is within the predetermined range Z with respect to the rated voltage of the reference waveform (YES in step S22), the
一方、判定部12は、算出した定格電圧が、基準波形の定格電圧に対して所定範囲Z外である場合には(ステップS22でNO)、電源装置200の定格電圧に異常があるため、電源装置200に劣化が生じていると判定する(ステップS24)。
On the other hand, when the calculated rated voltage is outside the predetermined range Z with respect to the rated voltage of the reference waveform (NO in step S22), the
ここで、図7に示すA5のように電源装置200の定格電圧が基準波形の定格電圧に到達しない原因としては、たとえば、制御回路54が含むコンデンサC3が劣化していて、制御回路54のスイッチングレギュレータ回路53に対する制御に遅れが生じていることが考えられる。
Here, the reason why the rated voltage of the
したがって、比較部2は、判定方法1では電源装置200の劣化を判定することができない波形A5についても、電源装置200の劣化を適切に判定することができる。
Therefore, the
次に、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の他の動作例について説明する。
Next, another operation example when the
[判定方法4]
図9は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すグラフ図である。A6で示す実線は、劣化が生じている場合の電源装置200の出力波形である。ここでは、電源装置200の出力にリップル波形が生じている。ここで、A6は、判定方法1では電源装置200の劣化を判定することができない波形であると仮定して説明する。図の他の見方は図3と同様であるため、ここでは説明を繰り返さない。
[Judgment Method 4]
FIG. 9 is a graph illustrating an operation when the
図10は、劣化判定装置100が電源装置200の劣化を判定する際の動作を示すフローチャートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating an operation when the
同図を参照して、電源装置200に電源が投入されると、判定部12は、電源装置200の出力電圧の時刻t1からt3までの期間における最大値および最小値を算出する(ステップS31)。たとえば、判定部12は、電源装置200の出力のサンプリング周期を25マイクロ秒に設定し、25マイクロ秒前の電圧値と今回サンプリングした電圧値とを比較して、電圧値の増加および減少を検出することにより出力波形の最大値および最小値を算出する。
With reference to the figure, when power is turned on to
ここで、算出した最大値および最小値は、図9においてR1で示すような振幅が最大となる正弦波の最大値および最小値となる場合が多い。また、時刻t1、t2およびt3は、電源装置200に電源を投入してから十分に時間が経過し、電源装置200の出力が安定した後の時刻である。
Here, the calculated maximum and minimum values are often the maximum and minimum values of a sine wave having the maximum amplitude as indicated by R1 in FIG. Times t1, t2, and t3 are times after sufficient time has passed since the
次に、判定部12は、算出した最大値および最小値の差が所定値を超える場合には(ステップS32でNO)、電源装置200が寿命であると判定する(ステップS36)。
Next, when the difference between the calculated maximum value and minimum value exceeds a predetermined value (NO in step S32), the
一方、判定部12は、算出した最大値および最小値の差が所定値を超えない場合には(ステップS32でYES)、時刻t1からt3までの期間における電源装置200である出力波形の各正弦波の最大値および最小値、つまり正弦波の山および谷の電圧値を算出する。そして、判定部12は、時刻t1〜t3における各正弦波の最大値の平均値、および最小値の平均値を算出する(ステップS33)。
On the other hand, when the difference between the calculated maximum value and minimum value does not exceed the predetermined value (YES in step S32), the
判定部12は、算出した最大値の平均値および最小値の平均値の差が所定値を超える場合には(ステップS34でNO)、電源装置200が寿命であると判定する(ステップS36)。
When the difference between the calculated average value of the maximum value and the average value of the minimum value exceeds a predetermined value (NO in step S34),
一方、判定部12は、算出した最大値の平均値および最小値の平均値の差が所定値を超えない場合には(ステップS34でYES)、電源装置200は正常であると判定する(ステップS35)。
On the other hand, when the difference between the average value of the calculated maximum value and the average value of the minimum value does not exceed the predetermined value (YES in step S34),
ここで、図9に示すA6のように電源装置200の出力にリップル波形が生じる原因としては、たとえば、出力平滑回路57Pが含むコンデンサC4および出力平滑回路57Nが含むコンデンサC5の少なくともいずれか一方が劣化していて、整流回路から受けた直流電圧の平滑化が十分に行なわれていないことが考えられる。
Here, the reason why the ripple waveform is generated at the output of the
したがって、比較部2は、判定方法1では電源装置200の劣化を判定することができない波形A6についても、電源装置200の劣化を適切に判定することができる。
Therefore, the
ところで、特許文献1記載の電解コンデンサの寿命を判別する方法では、コンデンサの寿命が末期となる前にある程度、電解コンデンサの寿命を把握することが難しいという問題点があった。また、特許文献2記載の系統保護リレー電源の劣化診断方法では、電源装置の出力が所定の電圧レベルに到達するまでの時間に異常がなければ、電源装置の出力に異常がある場合でも電源装置の劣化として検出することができないという問題点があった。
By the way, in the method for discriminating the life of the electrolytic capacitor described in Patent Document 1, there is a problem that it is difficult to grasp the life of the electrolytic capacitor to some extent before the end of the life of the capacitor. Further, in the degradation diagnosis method for the system protection relay power supply described in
しかしながら、本発明の実施の形態に係る劣化判定装置では、判定方法1において、電源装置200に電源が投入された後、電源装置200の出力電圧が0.05V以上となってから基準波形の立ち上がり期間だけ経過するまでの間、0.5msごとに電源装置200の出力波形と基準波形とを比較し、比較結果に基づいて電源装置200の劣化を判定する。したがって、本発明の実施の形態に係る劣化判定装置では、電源装置200の立ち上がり期間において電源装置200の劣化を判定することができ、また、電源装置200の出力が所定の電圧レベルに到達するまでの時間が正常である場合でも電源装置200の劣化を検出することができる。
However, in the degradation determination apparatus according to the embodiment of the present invention, in the determination method 1, after the
また、本発明の実施の形態に係る劣化判定装置では、判定方法1に、判定方法2〜4を適宜組み合わせて電源装置200の劣化判定を行なうことにより、電源装置200の劣化を総合的に判断することができ、より適切な劣化判定を行なうことができる。
Further, in the deterioration determination device according to the embodiment of the present invention, the deterioration determination of
また、本発明の実施の形態に係る劣化判定装置では、判定方法1において、電源装置200に電源が投入された後、電源装置200の出力電圧が0.05V以上となってから基準波形の立ち上がり期間だけ経過するまでの間における電源装置200の出力電圧値に基づいて電源装置200の劣化を判定する構成としたが、これに限定するものではない。電源装置200に電源が投入された後、電源装置200の出力が所定電圧値、たとえば基準波形の目標電圧値に到達するまでの間における電源装置200の出力電圧値に基づいて電源装置200の劣化を判定する構成とすることができる。
Moreover, in the degradation determination apparatus according to the embodiment of the present invention, in the determination method 1, after the
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はないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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 embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 発電所、2 ブレーカ、3 送電線、4 系統保護リレー、5 電流/電圧検知器、11 波形測定部、12 判定部、13 表示部、51 入力電圧検出回路、52 突入電流保護回路、53 スイッチングレギュレータ回路、54 制御回路、55 変成器、56P,56N 整流回路、57P,57N 出力平滑回路、C1〜C5 コンデンサ、100 劣化判定装置、200 電源装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power station, 2 Breaker, 3 Transmission line, 4 System protection relay, 5 Current / voltage detector, 11 Waveform measurement part, 12 Judgment part, 13 Display part, 51 Input voltage detection circuit, 52 Inrush current protection circuit, 53 Switching Regulator circuit, 54 control circuit, 55 transformer, 56P, 56N rectifier circuit, 57P, 57N output smoothing circuit, C1 to C5 capacitor, 100 deterioration determination device, 200 power supply device.
Claims (10)
前記測定結果に基づいて前記被測定装置の劣化を判定する判定部とを備え、
前記判定部は、前記被測定装置に電源が投入されてから前記被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達するまでの間における前記被測定装置の出力電圧値に基づいて前記被測定装置の劣化を判定する劣化判定装置。 A measurement unit for measuring the output of the device under test;
A determination unit that determines deterioration of the device under measurement based on the measurement result,
The determination unit determines whether the device under test is based on an output voltage value of the device under test during a period from when power is supplied to the device under test until the output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value. A deterioration determination device for determining deterioration.
前記測定結果に基づいて前記被測定装置の劣化を判定する判定ステップとを備え、
前記判定ステップにおいては、前記被測定装置に電源が投入されてから前記被測定装置の出力電圧が所定電圧値に到達するまでの間における前記被測定装置の出力電圧値に基づいて前記被測定装置の劣化を判定する劣化判定方法。 Measuring the output of the device under test;
A determination step of determining deterioration of the device under measurement based on the measurement result,
In the determining step, the device under measurement is based on an output voltage value of the device under test from when power is supplied to the device under test until an output voltage of the device under test reaches a predetermined voltage value. Deterioration determination method for determining deterioration of
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