電気メンテナンス、産業オートメーション、または電力システムのテストで働いたことがある人なら、おそらく次のようなことを聞いたことがあるでしょう。三相二次電流注入保護リレー– 災害が発生する前に障害を検出し、回路をトリップすることで、電力網のスムーズな稼働を維持する主力製品。これらのリレーのサプライヤーとして、私は次のような質問をよく受けます。「既存の 3 相二次電流注入保護リレーを完全に交換するのではなく、アップグレードすることはできますか?」
本題に入りましょう: はい、ほとんどの場合、アップグレードは可能であるだけでなく、完全に良好なユニットを捨てて新しいユニットを購入するよりもはるかに費用対効果が高いことがよくあります。私は何年にもわたって、何十もの工場管理者や電気チームがこのプロセスを進めるのを支援してきました。そして、それがどのようなものなのか、なぜそれが理にかなっているのか、そしてそれを正しく実行する方法を詳しく説明したいと思います。
まず、何がどのようなものであるかについて、私たちが同じ認識を持っていることを確認しましょう。三相二次電流注入保護リレー実際にそうです。これらのリレーは、電力システムの電気的障害 (短絡や過負荷など) をシミュレートし、回路ブレーカーや保護システムが意図したとおりに機能するかどうかをテストします。故障したり古くなったりした場合は、ユニット全体を交換するか、部分的にアップグレードするかの 2 つの選択肢があります。リレー全体を交換すると、ダウンタイムや取り付け時間は言うまでもなく、数万ドルの費用がかかる可能性があります。ただし、アップグレードは通常、信頼性の高いコア ハードウェアを維持しながら、特定の古いコンポーネントを対象とします。
では、どの部分が最も頻繁にアップグレードされるのでしょうか?リレーの頭脳であるデジタル コントローラーから始めましょう。古いアナログまたは初期のデジタル リレーは、低速のプロセッサで実行されたり、ディスプレイが小さかったり、最新の SCADA (監視制御およびデータ収集) システムと統合されなかったりすることがよくあります。リレーがプラントの中央監視システムと通信できない場合、基本的にリレーは真空中で動作しています。新しいデジタル制御モジュールにアップグレードすると、タッチスクリーン ディスプレイ、リモート監視、および IEC 61850 プロトコル (最新の電力通信の標準) との互換性が追加されます。当社はこれらのアップグレードを 2000 年代のリレーに統合しました。お客様からは、古いリレーにまったく新しい頭脳を与えたようなもので、完全に交換するよりもはるかに安価であると言われています。
次に、入出力 (I/O) モジュールです。古いリレーでは、信号の入力と出力に機械式リレーが使用されていることが多く、時間の経過とともに摩耗します。また、処理できる信号の数にも制限があります。ソリッドステート I/O モジュールにアップグレードすると、耐久性が向上し、より多くの信号を処理できるようになり、より正確な電圧と電流の検出のためのアナログ入力も可能になります。製造工場のお客様の 1 つは、古いリレーを使用していて、電流レベルを誤って読み取り続け、不必要なトリップを引き起こしていました。I/O モジュールの迅速なアップグレードにより、完全な交換は必要なく 1 週間で修正されました。
次にソフトウェアです。古いリレーの多くは、セキュリティ上の脆弱性を抱えた古いファームウェアで動作しており (電力システムの接続が進む昨今ではこれは大きな問題です)、アークフラッシュ検出やシンクロフェーザー技術などの最新の保護方式をサポートしていません。ファームウェアをアップグレードするか、ソフトウェア スタック全体を交換すると、これらの保護が更新され、サイバーセキュリティ パッチが追加され、物理ハードウェアに触れることなく新しい電源システム要件に適応できるようになります。最近、電力会社のリレー群のソフトウェア アップグレードを行ったところ、アップデート後に誤トリップが 30% 減少したと報告されました。
ちょっと待って、いつ行えばいいですか？ないアップグレード？それは公平な質問です。リレーのコアハードウェアが腐食している場合、電源に障害がある場合、または 15 年以上経過している場合 (特にアナログユニットの場合)、アップグレードする価値がない可能性があります。これらの部品をアップグレードするコストは、新しいリレーのコストに近づく可能性があり、保守が難しいつぎはぎのシステムになる可能性があります。また、高度な光ファイバー通信や新しい再生可能エネルギー システムの多機能テストなど、既存のリレーに基本的に追加できない機能が必要な場合は、おそらく完全に置き換えるのが最善策です。
しかし、問題は、ほとんどの人が、アップグレードが DIY プロジェクトではないことを認識していないということです。アップグレードが機能するかどうかをテストするには、適切なツールが必要ですよね?そこでは、次のようなことが起こります三相リレー保護テストセットまたは三相リレーテスターアップグレードの前後に、故障シミュレーションを実行して、リレーが正しい電流、電圧、タイミングでトリップすることを確認する必要があります。私たちのチームは、アップグレードを検証するために高品質のテスターを使用することを常に推奨しています。アップグレード中の小さな配線ミスでもリレーが役に立たなくなる可能性があるためです。弊社をご利用いただいているお客様もいらっしゃいます光デジタルリレー保護試験器追加のアダプターなしで新しいデジタル プロトコルを処理できるため、アップグレード後のテストに最適です。小規模なシステムの場合、単相リレーテスターこれで十分かもしれませんが、三相リレーの場合は、三相ユニットが提供する精度が必要です。
明確にしておきたいのは、アップグレードは必ずしも正しい行動ではありませんが、ほとんどの産業用および商用電源システムにとっては優れた選択肢であるということです。コストを削減し、ダウンタイムを削減し、既存の投資の寿命を延ばします。また、アップグレード ルートを選択する場合は、リレーとテスト ツールの両方を理解しているサプライヤーと協力することが重要です。互換性のないコンポーネントや誤った校正などのよくある落とし穴を回避できます。
リレーをアップグレードできるかどうか疑問に思っている場合、またはプロセスを開始する準備ができている場合は、ためらわずにお問い合わせください。当社は、小規模ビジネスのリレーから大規模なユーティリティフリートまであらゆるものと協力してきており、アップグレードがお客様のニーズにとって最適な選択であるかどうかを判断するお手伝いをいたします。どの部品をアップグレードするかに関するアドバイスが必要な場合でも、適切な機器を使用したテストに関するガイダンスが必要な場合でも、当社のチームがお手伝いいたします。
参考文献
- IEEE 標準 C37.90.1、「リレーおよびリレー システムのパフォーマンス要件」
- 国際電気標準会議 (IEC) 61850、「パワーオートメーションにおける通信ネットワークとシステム」
- Industrial Power Systems Maintenance Association (IPSMA)、「リレーのアップグレードと改造のベスト プラクティス」
- 「パワーリレーの二次注入試験」、電気工事＆保守マガジン、2022 年。
