JP2000324698A - コンデンサ開閉制御装置 - Google Patents
コンデンサ開閉制御装置Info
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンデンサの高調波障害防止のための遮断と
力率改善のための投入を自動的に行い、効率の良い力率
改善と高調波障害防止を実現する。 【解決手段】 進相コンデンサ４を流れる電流を変流器
８で検出し、コンデンサ開閉制御装置９は検出した電流
の高調波電流ひずみ率が所定値より大きいと、開閉制御
装置７を介して高圧電磁接触器６により遮断して、コン
デンサを保護する。遮断後は高圧幹線１の系統電圧を計
器用変圧器１０で検出した検出電圧の高調波電圧ひずみ
率が所定値より少なくなると、高圧電磁接触器６を投入
して系統の力率改善を行う。このようにコンデンサ投入
中は高調波電流ひずみ率に基づいてコンデンサを遮断
し、コンデンサ遮断中は高調波電圧ひずみ率に基づいて
コンデンサの投入することで、効率の良い力率改善と高
調波障害防止を実現する。
力率改善のための投入を自動的に行い、効率の良い力率
改善と高調波障害防止を実現する。 【解決手段】 進相コンデンサ４を流れる電流を変流器
８で検出し、コンデンサ開閉制御装置９は検出した電流
の高調波電流ひずみ率が所定値より大きいと、開閉制御
装置７を介して高圧電磁接触器６により遮断して、コン
デンサを保護する。遮断後は高圧幹線１の系統電圧を計
器用変圧器１０で検出した検出電圧の高調波電圧ひずみ
率が所定値より少なくなると、高圧電磁接触器６を投入
して系統の力率改善を行う。このようにコンデンサ投入
中は高調波電流ひずみ率に基づいてコンデンサを遮断
し、コンデンサ遮断中は高調波電圧ひずみ率に基づいて
コンデンサの投入することで、効率の良い力率改善と高
調波障害防止を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、系統の電圧又は
電流の高調波を検出し、高調波のレベルに基づいてコン
デンサの開閉の制御を行うコンデンサ開閉制御装置に関
する。
電流の高調波を検出し、高調波のレベルに基づいてコン
デンサの開閉の制御を行うコンデンサ開閉制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のコンデンサ開閉制御装置
を用いたコンデンサ開閉制御システムを示す構成図であ
る。
を用いたコンデンサ開閉制御システムを示す構成図であ
る。
【０００３】１は例えば６．６ｋＶの高圧幹線、２は高
圧フィーダ、３は動力又は電灯負荷等のためのトラン
ス、４は進相コンデンサ、５はリアクトル、６は高圧電
磁接触器、７は高圧電磁接触器６の開閉を制御する開閉
制御装置、８は変流器で、高圧フィーダ２に流れる電流
を検出する。９はコンデンサ開閉制御装置で変流器８の
二次側電流が入力される。
圧フィーダ、３は動力又は電灯負荷等のためのトラン
ス、４は進相コンデンサ、５はリアクトル、６は高圧電
磁接触器、７は高圧電磁接触器６の開閉を制御する開閉
制御装置、８は変流器で、高圧フィーダ２に流れる電流
を検出する。９はコンデンサ開閉制御装置で変流器８の
二次側電流が入力される。
【０００４】図６は、コンデンサ開閉制御装置９の内部
構成図である。１１は電流検出回路で変流器８の二次側
電流が入力される。１２は時間を計量するタイマ部、１
３は警報発生ポイントを設定する設定部、１４は設定値
を記憶する記憶部、１５は電流値を演算する演算部、１
６はコンデンサを開閉するための信号を出力する出力部
である。
構成図である。１１は電流検出回路で変流器８の二次側
電流が入力される。１２は時間を計量するタイマ部、１
３は警報発生ポイントを設定する設定部、１４は設定値
を記憶する記憶部、１５は電流値を演算する演算部、１
６はコンデンサを開閉するための信号を出力する出力部
である。
【０００５】次に従来のコンデンサ開閉制御装置の動作
について説明する。高圧フィーダ２に流れる電流を変流
器８で検出し、電流検出回路１１に変流器８の二次電流
を入力する。電流検出回路１１で検出した電流値を基に
演算部１５ではＦＦＴ演算（高速フーリエ変換）により
電流の高調波を演算し更に高調波のひずみ率の大きさを
演算する。電流検出回路１１で検出した高調波のほとん
どは進相コンデンサ４及びリアクトル５に流れる。電流
の高調波ひずみ率の大きさとその持続時間があらかじめ
設定部１３で設定され記憶部１４に記憶されていた値を
超えると、出力部１６からコンデンサ遮断信号を出力す
る。このコンデンサ遮断信号に基づいて開閉制御装置７
が高圧電磁接触器６を遮断する。これによりリアクトル
５及び進相コンデンサ４が高圧フィーダ２から切り離さ
れ、高調波の流入による過熱、焼損、異常な振動や騒音
等のいわゆる高調波障害から回避できる。
について説明する。高圧フィーダ２に流れる電流を変流
器８で検出し、電流検出回路１１に変流器８の二次電流
を入力する。電流検出回路１１で検出した電流値を基に
演算部１５ではＦＦＴ演算（高速フーリエ変換）により
電流の高調波を演算し更に高調波のひずみ率の大きさを
演算する。電流検出回路１１で検出した高調波のほとん
どは進相コンデンサ４及びリアクトル５に流れる。電流
の高調波ひずみ率の大きさとその持続時間があらかじめ
設定部１３で設定され記憶部１４に記憶されていた値を
超えると、出力部１６からコンデンサ遮断信号を出力す
る。このコンデンサ遮断信号に基づいて開閉制御装置７
が高圧電磁接触器６を遮断する。これによりリアクトル
５及び進相コンデンサ４が高圧フィーダ２から切り離さ
れ、高調波の流入による過熱、焼損、異常な振動や騒音
等のいわゆる高調波障害から回避できる。
【０００６】そして、コンデンサ開閉制御装置９の復帰
時間があらかじめ設定された設定時間（例えば３０分）
を過ぎると、出力部１６からコンデンサ投入信号が出力
され開閉制御装置７が高圧電磁接触器６を投入させ、リ
アクトル５及び進相コンデンサ４を高圧フィーダ２に接
続する。
時間があらかじめ設定された設定時間（例えば３０分）
を過ぎると、出力部１６からコンデンサ投入信号が出力
され開閉制御装置７が高圧電磁接触器６を投入させ、リ
アクトル５及び進相コンデンサ４を高圧フィーダ２に接
続する。
【０００７】コンデンサ遮断後、一定時間経過すると自
動的にコンデンサを投入するようにしているが、これは
コンデンサ設置設備に監視の人間を置くことができない
ような場所でコンデンサが遮断されたときに、いつまで
もコンデンサ遮断状態では高圧フィーダ２の力率が悪い
ままの状態が続くため、ある程度の時間が経った後にコ
ンデンサを投入して力率を改善するためである。
動的にコンデンサを投入するようにしているが、これは
コンデンサ設置設備に監視の人間を置くことができない
ような場所でコンデンサが遮断されたときに、いつまで
もコンデンサ遮断状態では高圧フィーダ２の力率が悪い
ままの状態が続くため、ある程度の時間が経った後にコ
ンデンサを投入して力率を改善するためである。
【０００８】コンデンサ遮断信号を出力するポイント
は、電流の高調波ひずみ率の大きさに基づいて行ってい
るので、進相コンデンサ４の台数が増えてもコンデンサ
遮断信号発生ポイントの値を変更する必要はない。かり
に電流の高調波の大きさに基づいてコンデンサ遮断信号
出力ポイントの値を設定した場合、進相コンデンサ４の
接続台数によって設定値を変更する必要がある。
は、電流の高調波ひずみ率の大きさに基づいて行ってい
るので、進相コンデンサ４の台数が増えてもコンデンサ
遮断信号発生ポイントの値を変更する必要はない。かり
に電流の高調波の大きさに基づいてコンデンサ遮断信号
出力ポイントの値を設定した場合、進相コンデンサ４の
接続台数によって設定値を変更する必要がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のコンデンサ開閉
制御装置は、コンデンサが遮断されてから投入されるま
での時間が固定されているため、コンデンサが投入され
たときに電流の高調波ひずみ率がまだ大きい場合は再度
コンデンサが遮断されることになり、コンデンサの遮断
と投入を繰り返すことになり、コンデンサの寿命を短く
するという問題があった。また、コンデンサが遮断され
た後すぐに電流の高調波ひずみ率が小さくなった場合
は、コンデンサを投入できるにもかかわらずコンデンサ
投入までの固定された時間待たなければならないという
問題があった。
制御装置は、コンデンサが遮断されてから投入されるま
での時間が固定されているため、コンデンサが投入され
たときに電流の高調波ひずみ率がまだ大きい場合は再度
コンデンサが遮断されることになり、コンデンサの遮断
と投入を繰り返すことになり、コンデンサの寿命を短く
するという問題があった。また、コンデンサが遮断され
た後すぐに電流の高調波ひずみ率が小さくなった場合
は、コンデンサを投入できるにもかかわらずコンデンサ
投入までの固定された時間待たなければならないという
問題があった。
【００１０】コンデンサを自動で投入するためにはコン
デンサに流入する電流の高調波ひずみ率を計測しその値
が一定値以下になったときにコンデンサを投入してやれ
ばよいが、コンデンサが遮断されている状態では、コン
デンサに流れる電流の高調波ひずみ率を計測することは
不可能である。
デンサに流入する電流の高調波ひずみ率を計測しその値
が一定値以下になったときにコンデンサを投入してやれ
ばよいが、コンデンサが遮断されている状態では、コン
デンサに流れる電流の高調波ひずみ率を計測することは
不可能である。
【００１１】この発明は、かかる問題点を解決するため
になされたものであり、高圧フィーダ２の電流の高調波
ひずみ率と高圧幹線１の電圧の高調波ひずみ率を１台で
計測し、コンデンサ遮断の判断は高圧フィーダ２に流れ
る電流の高調波のひずみ率で行い、コンデンサ投入の判
断は高圧幹線１の電圧の高調波ひずみ率で行い、コンデ
ンサの遮断と投入を自動的に効率よく行うことができる
コンデンサ開閉制御装置を得ることを目的としている。
になされたものであり、高圧フィーダ２の電流の高調波
ひずみ率と高圧幹線１の電圧の高調波ひずみ率を１台で
計測し、コンデンサ遮断の判断は高圧フィーダ２に流れ
る電流の高調波のひずみ率で行い、コンデンサ投入の判
断は高圧幹線１の電圧の高調波ひずみ率で行い、コンデ
ンサの遮断と投入を自動的に効率よく行うことができる
コンデンサ開閉制御装置を得ることを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】（１）この発明に係るコ
ンデンサ開閉制御装置は、進相用コンデンサを用いて力
率改善を行う系統にあって、上記系統の高調波電流のひ
ずみ率に応じて上記コンデンサを上記系統から遮断し、
上記系統の高調波電圧のひずみ率に応じて上記コンデン
サを上記系統へ投入するようにしたものである。
ンデンサ開閉制御装置は、進相用コンデンサを用いて力
率改善を行う系統にあって、上記系統の高調波電流のひ
ずみ率に応じて上記コンデンサを上記系統から遮断し、
上記系統の高調波電圧のひずみ率に応じて上記コンデン
サを上記系統へ投入するようにしたものである。
【００１３】（２）また、上記（１）において、コンデ
ンサ投入中は、系統に高調波電圧のひずみ率を演算する
ための上記系統電圧の計測を中止すると共に、上記系統
の高調波電流のひずみ率を演算するための上記系統電流
の計測を実行し、上記コンデンサ遮断中は、上記系統電
流の計測を中止すると共に、上記系統電圧の計測を実行
するものである。
ンサ投入中は、系統に高調波電圧のひずみ率を演算する
ための上記系統電圧の計測を中止すると共に、上記系統
の高調波電流のひずみ率を演算するための上記系統電流
の計測を実行し、上記コンデンサ遮断中は、上記系統電
流の計測を中止すると共に、上記系統電圧の計測を実行
するものである。
【００１４】（３）また、上記（１）または（２）にお
いて、コンデンサ遮断前の高調波電圧ひずみ率と、上記
コンデンサ遮断後の高調波電圧ひずみ率との差に応じ
て、上記コンデンサを投入する設定値を補正し、その補
正値に基づいて上記コンデンサを投入するようにしたも
のである。
いて、コンデンサ遮断前の高調波電圧ひずみ率と、上記
コンデンサ遮断後の高調波電圧ひずみ率との差に応じ
て、上記コンデンサを投入する設定値を補正し、その補
正値に基づいて上記コンデンサを投入するようにしたも
のである。
【００１５】（４）また、上記（１）において、コンデ
ンサ遮断前の高調波電流ひずみ率および高調波電圧ひず
み率と、コンデンサ遮断後の高調波電圧ひずみ率とに基
づいてコンデンサ遮断中の高調波電流ひずみ率を導出
し、この導出した値に応じてコンデンサを投入または遮
断する設定値を各々補正し、この補正値に基づいてコン
デンサの投入・遮断を行うようにしたものである。
ンサ遮断前の高調波電流ひずみ率および高調波電圧ひず
み率と、コンデンサ遮断後の高調波電圧ひずみ率とに基
づいてコンデンサ遮断中の高調波電流ひずみ率を導出
し、この導出した値に応じてコンデンサを投入または遮
断する設定値を各々補正し、この補正値に基づいてコン
デンサの投入・遮断を行うようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１によるコンデンサ開閉制御システムを示す
構成図である。図において、１〜９は上記従来装置での
説明と同様のものである。１０は高圧幹線１の電圧を検
出する計器用変圧器である。図２はコンデンサ開閉制御
装置９の内部構成図である。１７は電圧検出回路で計器
用変圧器１０の二次側電圧を入力し高圧幹線１の電圧を
計測し、演算部１５に伝える。
実施の形態１によるコンデンサ開閉制御システムを示す
構成図である。図において、１〜９は上記従来装置での
説明と同様のものである。１０は高圧幹線１の電圧を検
出する計器用変圧器である。図２はコンデンサ開閉制御
装置９の内部構成図である。１７は電圧検出回路で計器
用変圧器１０の二次側電圧を入力し高圧幹線１の電圧を
計測し、演算部１５に伝える。
【００１７】次に動作について説明する。変流器８の二
次側に流れる電流を電流検出回路１１へ入力し、この電
流値に基づいて演算部１５でＦＦＴ演算により電流の高
調波を算出し、更に高調波電流ひずみ率を算出する。計
器用変圧器１０により高圧幹線１の電圧を検出し、計器
用変圧器１０の二次電圧を電圧検出回路１７へ入力す
る。この電圧値に基づいて演算部でＦＦＴ演算により電
圧の高調波を算出し、更に高調波電圧ひずみ率を算出す
る。演算は、例えば電流３相分、電圧３相分の合計６要
素について１要素当たり１サイクル分の波形について１
秒ずつ合計１２秒間の間に行われる。進相コンデンサ及
びリアクトルの高調波障害防止のためには高調波を第５
次に換算した値を用いている。
次側に流れる電流を電流検出回路１１へ入力し、この電
流値に基づいて演算部１５でＦＦＴ演算により電流の高
調波を算出し、更に高調波電流ひずみ率を算出する。計
器用変圧器１０により高圧幹線１の電圧を検出し、計器
用変圧器１０の二次電圧を電圧検出回路１７へ入力す
る。この電圧値に基づいて演算部でＦＦＴ演算により電
圧の高調波を算出し、更に高調波電圧ひずみ率を算出す
る。演算は、例えば電流３相分、電圧３相分の合計６要
素について１要素当たり１サイクル分の波形について１
秒ずつ合計１２秒間の間に行われる。進相コンデンサ及
びリアクトルの高調波障害防止のためには高調波を第５
次に換算した値を用いている。
【００１８】設定部１３では遮断点と投入点を設定する
ことができ、例えば遮断点を高調波電流ひずみ率５５％
と設定し、投入点を高調波電圧ひずみ率５％と設定す
る。
ことができ、例えば遮断点を高調波電流ひずみ率５５％
と設定し、投入点を高調波電圧ひずみ率５％と設定す
る。
【００１９】高調波電流ひずみ率が設定点以上となりあ
らかじめ設定された持続時間が経過すると出力部１６か
ら遮断信号を出力する。この遮断信号に基づいて開閉制
御装置７が高圧電磁接触器６を遮断する。これによりリ
アクトル５及び進相コンデンサ４が高圧フィーダ２から
切り離され、高調波障害から回避できる。
らかじめ設定された持続時間が経過すると出力部１６か
ら遮断信号を出力する。この遮断信号に基づいて開閉制
御装置７が高圧電磁接触器６を遮断する。これによりリ
アクトル５及び進相コンデンサ４が高圧フィーダ２から
切り離され、高調波障害から回避できる。
【００２０】高調波電圧ひずみ率が設定点以下となると
出力部１６から投入信号を出力する。この投入信号に基
づいて開閉制御装置７が高圧電磁接触器６を投入する。
これによりリアクトル５及び進相コンデンサ４が高圧フ
ィーダ２に接続され、高圧フィーダ２の力率が改善され
る。
出力部１６から投入信号を出力する。この投入信号に基
づいて開閉制御装置７が高圧電磁接触器６を投入する。
これによりリアクトル５及び進相コンデンサ４が高圧フ
ィーダ２に接続され、高圧フィーダ２の力率が改善され
る。
【００２１】なお、一般的にＪＩＳで規定された進相コ
ンデンサ及び６％リアクトルを使用すると第５次高調波
電流が５５％までは高調波障害による焼損等の問題は発
生しないので、遮断点を５５％と設定する。又、進相コ
ンデンサと６％リアクトルとを設置した場合、高調波電
流ひずみ率５５％は高調波電圧ひずみ率５．５％に相当
することがわかっている。したがって、コンデンサ投入
点は、高調波電圧ひずみ率５．５％よりやや低めの例え
ば５．０％に設定するのがよい。５．５％よりやや低め
に設定するのは、コンデンサが頻繁に遮断と投入を繰り
返すハンチング現象を防止するためである。
ンデンサ及び６％リアクトルを使用すると第５次高調波
電流が５５％までは高調波障害による焼損等の問題は発
生しないので、遮断点を５５％と設定する。又、進相コ
ンデンサと６％リアクトルとを設置した場合、高調波電
流ひずみ率５５％は高調波電圧ひずみ率５．５％に相当
することがわかっている。したがって、コンデンサ投入
点は、高調波電圧ひずみ率５．５％よりやや低めの例え
ば５．０％に設定するのがよい。５．５％よりやや低め
に設定するのは、コンデンサが頻繁に遮断と投入を繰り
返すハンチング現象を防止するためである。
【００２２】このように構成されたコンデンサ開閉制御
装置では、進相コンデンサ及びリアクトルの高調波障害
防止のための遮断と力率改善のための投入が自動的に行
え、従来のように投入は固定された時間で行わず、高調
波障害がない状態になったときに行うことができるの
で、効率の良い力率改善と高調波障害防止ができる。
装置では、進相コンデンサ及びリアクトルの高調波障害
防止のための遮断と力率改善のための投入が自動的に行
え、従来のように投入は固定された時間で行わず、高調
波障害がない状態になったときに行うことができるの
で、効率の良い力率改善と高調波障害防止ができる。
【００２３】実施の形態２．上記実施の形態１では電流
と電圧を常に計測しているが、本実施の形態２ではコン
デンサ投入中は電流のみ計測して、電圧は計測しないよ
うにし、また、コンデンサ遮断中は電圧のみ計測して、
電流は計測しないようにする。コンデンサ遮断点は高調
波電流ひずみ率の値で行い、高調波電圧ひずみ率の値で
行わないので、遮断信号発生に対して支障はなく、ま
た、コンデンサ投入点は高調波電圧ひずみ率の値で行
い、高調波電流ひずみ率では行わないので投入信号発生
に対して支障はない。
と電圧を常に計測しているが、本実施の形態２ではコン
デンサ投入中は電流のみ計測して、電圧は計測しないよ
うにし、また、コンデンサ遮断中は電圧のみ計測して、
電流は計測しないようにする。コンデンサ遮断点は高調
波電流ひずみ率の値で行い、高調波電圧ひずみ率の値で
行わないので、遮断信号発生に対して支障はなく、ま
た、コンデンサ投入点は高調波電圧ひずみ率の値で行
い、高調波電流ひずみ率では行わないので投入信号発生
に対して支障はない。
【００２４】計測は電流・電圧のいずれか一方しか行わ
ず、高調波演算時間は上記実施例１の半分となる。した
がって、例えば１２秒間に１周期分の波形で計測してい
るものが６秒間に１周期分の波形を計測することにな
り、計測の精度をあげることができる。
ず、高調波演算時間は上記実施例１の半分となる。した
がって、例えば１２秒間に１周期分の波形で計測してい
るものが６秒間に１周期分の波形を計測することにな
り、計測の精度をあげることができる。
【００２５】実施の形態３．上記実施の形態１又は実施
の形態２では、設定部１３で設定された遮断点と投入点
に基づいて遮断信号と投入信号を出力部１６から出力す
るが、本実施の形態３では、コンデンサ遮断直前の高調
波電圧ひずみ率とコンデンサ遮断直後の高調波電圧ひず
み率の差を求め、この値を設定部１３で設定された値か
ら引いた値を実際のコンデンサ投入信号としている。
の形態２では、設定部１３で設定された遮断点と投入点
に基づいて遮断信号と投入信号を出力部１６から出力す
るが、本実施の形態３では、コンデンサ遮断直前の高調
波電圧ひずみ率とコンデンサ遮断直後の高調波電圧ひず
み率の差を求め、この値を設定部１３で設定された値か
ら引いた値を実際のコンデンサ投入信号としている。
【００２６】一般的には高圧幹線１の高調波電圧ひずみ
率と進相コンデンサが設置された高圧フィーダ２の高調
波電流ひずみ率は一定の関係があるため進相コンデンサ
の高調波電流ひずみ率を高圧幹線１の高調波電圧ひずみ
率で代用してコンデンサ投入点を決定している。ところ
が、進相コンデンサが接続されているときの高圧幹線１
の高調波電圧ひずみ率と進相コンデンサが切り離された
ときの高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率は多少異なる。
進相コンデンサが接続されているときの高圧幹線１の高
調波電圧ひずみ率と進相コンデンサが切り離されたとき
の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率の差は、トランス３
の２次側に接続される負荷の容量や種類に左右され一概
に決定することはできない。
率と進相コンデンサが設置された高圧フィーダ２の高調
波電流ひずみ率は一定の関係があるため進相コンデンサ
の高調波電流ひずみ率を高圧幹線１の高調波電圧ひずみ
率で代用してコンデンサ投入点を決定している。ところ
が、進相コンデンサが接続されているときの高圧幹線１
の高調波電圧ひずみ率と進相コンデンサが切り離された
ときの高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率は多少異なる。
進相コンデンサが接続されているときの高圧幹線１の高
調波電圧ひずみ率と進相コンデンサが切り離されたとき
の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率の差は、トランス３
の２次側に接続される負荷の容量や種類に左右され一概
に決定することはできない。
【００２７】進相コンデンサが遮断される直前の高圧幹
線１の高調波電圧ひずみ率＝Ａ 進相コンデンサが遮断された直後の高圧幹線１の高調波
電圧ひずみ率＝Ｂ 設定部１３で設定された投入点 （高調波電圧ひずみ
率）＝Ｃ コンデンサ投入信号を発生する点（高調波電圧ひずみ
率）＝Ｄ とおくと、 Ｄ＝Ｃ−（Ａ−Ｂ） −−−−−−−−−−（１） となるようにＤの値を決定することで、進相コンデンサ
が接続されている状態と遮断されている状態の差の影響
を取り除くことができる。
線１の高調波電圧ひずみ率＝Ａ 進相コンデンサが遮断された直後の高圧幹線１の高調波
電圧ひずみ率＝Ｂ 設定部１３で設定された投入点 （高調波電圧ひずみ
率）＝Ｃ コンデンサ投入信号を発生する点（高調波電圧ひずみ
率）＝Ｄ とおくと、 Ｄ＝Ｃ−（Ａ−Ｂ） −−−−−−−−−−（１） となるようにＤの値を決定することで、進相コンデンサ
が接続されている状態と遮断されている状態の差の影響
を取り除くことができる。
【００２８】図３（ａ）の例を用いて説明する。 遮断点（高調波電流ひずみ率） ＝５５％、 投入点（高調波電圧ひずみ率）Ｃ＝５．０％ に設定する。今仮に進相コンデンサ遮断直前の高圧幹線
１の高調波電圧ひずみ率Ａ＝５．５％で、その時の高圧
フィーダ２の高調波電流ひずみ率＝５５％であったとす
ると、進相コンデンサは遮断される。進相コンデンサが
遮断された直後に高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率が
０．５％低下し、遮断直後の高調波電流ひずみ率Ｂ＝５
％になったとする。
１の高調波電圧ひずみ率Ａ＝５．５％で、その時の高圧
フィーダ２の高調波電流ひずみ率＝５５％であったとす
ると、進相コンデンサは遮断される。進相コンデンサが
遮断された直後に高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率が
０．５％低下し、遮断直後の高調波電流ひずみ率Ｂ＝５
％になったとする。
【００２９】すると、投入点Ｃ＝５．０％になるため、
コンデンサ投入信号が出力され進相コンデンサが投入さ
れ、Ｂ＝Ｃになるので、上記の動作を繰り返すことによ
り進相コンデンサの遮断投入動作を繰り返すハンチング
現象を引き起こす。
コンデンサ投入信号が出力され進相コンデンサが投入さ
れ、Ｂ＝Ｃになるので、上記の動作を繰り返すことによ
り進相コンデンサの遮断投入動作を繰り返すハンチング
現象を引き起こす。
【００３０】次に図３（ｂ）による改善例を説明する。
上記（１）式を引用すると、Ｃ＝５％、Ａ＝５．５％、
Ｂ＝５％で、 Ｄ＝５−（５．５−５）＝４．５％ となり、この値がコンデンサ投入信号出力点となる。コ
ンデンサが遮断された後の高圧幹線１の高調波電圧ひず
み率は、上記の場合５％になっているため実際のコンデ
ンサ投入点との差は０．５％となり、ハンチング現象が
生じない。また、差の０．５％は、進相コンデンサ遮断
直前の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率Ａと設定部１３
で設定された投入点Ｂとの差に一致する。
上記（１）式を引用すると、Ｃ＝５％、Ａ＝５．５％、
Ｂ＝５％で、 Ｄ＝５−（５．５−５）＝４．５％ となり、この値がコンデンサ投入信号出力点となる。コ
ンデンサが遮断された後の高圧幹線１の高調波電圧ひず
み率は、上記の場合５％になっているため実際のコンデ
ンサ投入点との差は０．５％となり、ハンチング現象が
生じない。また、差の０．５％は、進相コンデンサ遮断
直前の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率Ａと設定部１３
で設定された投入点Ｂとの差に一致する。
【００３１】図４（ａ）の例を用いて説明する。 遮断点（高調波電流ひずみ率） ＝５５％、 投入点（高調波電圧ひずみ率）Ｃ＝５．０％ に設定する。今仮に進相コンデンサ遮断直前の高圧幹線
１の高調波電圧ひずみ率Ａ＝５．５％で、高圧フィーダ
２の高調波電流ひずみ率＝５５％とすると、進相コンデ
ンサが遮断された直後に高圧幹線１の高調波電圧ひずみ
率が０．５％上昇し６％になったとする。すると投入点
との差がますます大きくなりコンデンサ投入信号がなか
なか出力されず進相コンデンサが投入されないという問
題が発生する。
１の高調波電圧ひずみ率Ａ＝５．５％で、高圧フィーダ
２の高調波電流ひずみ率＝５５％とすると、進相コンデ
ンサが遮断された直後に高圧幹線１の高調波電圧ひずみ
率が０．５％上昇し６％になったとする。すると投入点
との差がますます大きくなりコンデンサ投入信号がなか
なか出力されず進相コンデンサが投入されないという問
題が発生する。
【００３２】次に図４（ｂ）による改善例を説明する。
上記（１）式を引用すると、Ｃ＝５％、Ａ＝５．５％、
Ｂ＝６％で、 Ｄ＝５−（５．５−６）＝５．５％ となり、この値がコンデンサ投入信号出力点となる。コ
ンデンサが遮断された後の高圧幹線１の高調波電圧ひず
み率は、上記の場合６％になっているため実際のコンデ
ンサ投入点との差は０．５％となり、コンデンサ投入信
号がなかなか出力されず進相コンデンサが投入されない
という問題が解決し、また、差の０．５％は進相コンデ
ンサ遮断直前の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率Ａと設
定部１３で設定された投入点Ｂとの差に一致する。
上記（１）式を引用すると、Ｃ＝５％、Ａ＝５．５％、
Ｂ＝６％で、 Ｄ＝５−（５．５−６）＝５．５％ となり、この値がコンデンサ投入信号出力点となる。コ
ンデンサが遮断された後の高圧幹線１の高調波電圧ひず
み率は、上記の場合６％になっているため実際のコンデ
ンサ投入点との差は０．５％となり、コンデンサ投入信
号がなかなか出力されず進相コンデンサが投入されない
という問題が解決し、また、差の０．５％は進相コンデ
ンサ遮断直前の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率Ａと設
定部１３で設定された投入点Ｂとの差に一致する。
【００３３】上記（１）式はコンデンサ開閉装置や遮断
器の機種などによって微調整することがあるので、ｋ＝
調整計数として、 Ｄ＝Ｃ−ｋ×（Ａ−Ｂ） −−−−−−−−−（２） 通常はｋ＝１で、補正する場合は、ｋ＝０．９とかｋ＝
１．１などにすればよい。なお、この実施の形態では、
直前の高調波の電流・電圧ひずみ率や直後の高調波の電
圧ひずみ率を用いたが、直前でなくても若干前であって
もよく、また、直後でなくても少々時間が経過してから
でもよい。
器の機種などによって微調整することがあるので、ｋ＝
調整計数として、 Ｄ＝Ｃ−ｋ×（Ａ−Ｂ） −−−−−−−−−（２） 通常はｋ＝１で、補正する場合は、ｋ＝０．９とかｋ＝
１．１などにすればよい。なお、この実施の形態では、
直前の高調波の電流・電圧ひずみ率や直後の高調波の電
圧ひずみ率を用いたが、直前でなくても若干前であって
もよく、また、直後でなくても少々時間が経過してから
でもよい。
【００３４】実施の形態４．上記実施の形態１は遮断点
を高圧フィーダ２の高調波電流ひずみ率の値で設定し、
投入点は高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率の値で設定し
ているが、本実施の形態４では、進相コンデンサ遮断直
前の高圧フィーダ２の高調波電流ひずみ率と高圧幹線１
の高調波電圧ひずみ率及び進相コンデンサ遮断直後の高
圧幹線１の高調波電圧ひずみ率を記憶部１４に記憶し、
この値に基づいて高調波電圧ひずみ率と高調波電流ひず
み率の関係を割り出し、進相コンデンサ遮断と投入の両
方の設定を高調波電流ひずみ率だけの設定で行うように
している。
を高圧フィーダ２の高調波電流ひずみ率の値で設定し、
投入点は高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率の値で設定し
ているが、本実施の形態４では、進相コンデンサ遮断直
前の高圧フィーダ２の高調波電流ひずみ率と高圧幹線１
の高調波電圧ひずみ率及び進相コンデンサ遮断直後の高
圧幹線１の高調波電圧ひずみ率を記憶部１４に記憶し、
この値に基づいて高調波電圧ひずみ率と高調波電流ひず
み率の関係を割り出し、進相コンデンサ遮断と投入の両
方の設定を高調波電流ひずみ率だけの設定で行うように
している。
【００３５】進相コンデンサが遮断される直前の高圧フ
ィーダ２の高調波電流ひずみ率＝Ｘ０ 進相コンデンサが遮断される直前の高圧幹線１の高調波
電圧ひずみ率＝Ｙ０ 進相コンデンサが遮断された直後の高圧幹線１の高調波
電圧ひずみ率＝Ｙ１ とおくと、 進相コンデンサが遮断されていない状態での高調波電流
ひずみ率＝Ｕ０ 進相コンデンサが遮断されていない状態での高調波電圧
ひずみ率＝Ｖ とは、 Ｕ０＝（Ｘ０／Ｙ０）×Ｖ −−−−−−−−−−（３） の関係が成り立つ。
ィーダ２の高調波電流ひずみ率＝Ｘ０ 進相コンデンサが遮断される直前の高圧幹線１の高調波
電圧ひずみ率＝Ｙ０ 進相コンデンサが遮断された直後の高圧幹線１の高調波
電圧ひずみ率＝Ｙ１ とおくと、 進相コンデンサが遮断されていない状態での高調波電流
ひずみ率＝Ｕ０ 進相コンデンサが遮断されていない状態での高調波電圧
ひずみ率＝Ｖ とは、 Ｕ０＝（Ｘ０／Ｙ０）×Ｖ −−−−−−−−−−（３） の関係が成り立つ。
【００３６】進相コンデンサ遮断後の高調波電圧ひずみ
率＝Ｕ１とすると、 遮断直前 遮断直後 遮断されていない状態 高調波電流ひずみ率 Ｘ０ Ｕ１ Ｕ０ 高調波電圧ひずみ率 Ｙ０ Ｙ１ Ｖ の関係から Ｙ１：Ｙ０＝Ｕ１：Ｘ０ で、Ｘ０＝Ｕ０となり、（４）式が成立する。 Ｕ１＝Ｕ０×Ｙ１／Ｙ０ −−−−−−−−−−−（４）
率＝Ｕ１とすると、 遮断直前 遮断直後 遮断されていない状態 高調波電流ひずみ率 Ｘ０ Ｕ１ Ｕ０ 高調波電圧ひずみ率 Ｙ０ Ｙ１ Ｖ の関係から Ｙ１：Ｙ０＝Ｕ１：Ｘ０ で、Ｘ０＝Ｕ０となり、（４）式が成立する。 Ｕ１＝Ｕ０×Ｙ１／Ｙ０ −−−−−−−−−−−（４）
【００３７】この式から、進相コンデンサ遮断後の高調
波電流ひずみ率Ｕ１がＹ１／Ｙ０倍になることがわかる
ので、Ｕ１を高調波電圧ひずみ率Ｖに換算すると、
（２）式を（３）式に代入して、 Ｕ１＝Ｕ０×Ｙ１／Ｙ０ ＝（Ｘ０／Ｙ０）×（Ｙ１／Ｙ０）×Ｖ −−−−−−−−（５） となる。
波電流ひずみ率Ｕ１がＹ１／Ｙ０倍になることがわかる
ので、Ｕ１を高調波電圧ひずみ率Ｖに換算すると、
（２）式を（３）式に代入して、 Ｕ１＝Ｕ０×Ｙ１／Ｙ０ ＝（Ｘ０／Ｙ０）×（Ｙ１／Ｙ０）×Ｖ −−−−−−−−（５） となる。
【００３８】したがって、進相コンデンサが遮断される
直前の高圧フィーダ２の高調波電流ひずみ率、高圧幹線
１の高調波電圧ひずみ率、進相コンデンサが遮断された
直後の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率を記憶しておけ
ば、高調波電圧ひずみ率の値から高調波電流ひずみ率が
換算できるので、高調波電流ひずみ率の値でコンデンサ
投入点を設定することができる。
直前の高圧フィーダ２の高調波電流ひずみ率、高圧幹線
１の高調波電圧ひずみ率、進相コンデンサが遮断された
直後の高圧幹線１の高調波電圧ひずみ率を記憶しておけ
ば、高調波電圧ひずみ率の値から高調波電流ひずみ率が
換算できるので、高調波電流ひずみ率の値でコンデンサ
投入点を設定することができる。
【００３９】例えば、遮断点を高調波電流ひずみ率Ｘ０
＝５５％ 投入点を高調波電流ひずみ率＝５０％に設定する。今仮
に、進相コンデンサ遮断直前の高調波電流ひずみ率＝５
５％ 高調波電圧ひずみ率Ｙ０＝５．５％ とし、進相コンデンサ遮断直後の高調波電圧ひずみ率Ｙ
１＝５．０になったとする。
＝５５％ 投入点を高調波電流ひずみ率＝５０％に設定する。今仮
に、進相コンデンサ遮断直前の高調波電流ひずみ率＝５
５％ 高調波電圧ひずみ率Ｙ０＝５．５％ とし、進相コンデンサ遮断直後の高調波電圧ひずみ率Ｙ
１＝５．０になったとする。
【００４０】進相コンデンサ遮断状態での高調波電流ひ
ずみ率Ｕ１は、 Ｕ１＝（Ｘ０／Ｙ０）×（Ｙ１／Ｙ０）×Ｖ ＝（５５／５．５）×（５．０／５．５）×Ｖ ＝９．０９×Ｖ となる。つまり、 Ｖ＝０．１１×Ｕ１ となる。投入点を５０％に設定しているからＵ１＝５０
とおくと、 Ｖ＝５．５ となり、高調波電圧ひずみ率が５．５％になったときに
コンデンサ投入信号を出せばよい。
ずみ率Ｕ１は、 Ｕ１＝（Ｘ０／Ｙ０）×（Ｙ１／Ｙ０）×Ｖ ＝（５５／５．５）×（５．０／５．５）×Ｖ ＝９．０９×Ｖ となる。つまり、 Ｖ＝０．１１×Ｕ１ となる。投入点を５０％に設定しているからＵ１＝５０
とおくと、 Ｖ＝５．５ となり、高調波電圧ひずみ率が５．５％になったときに
コンデンサ投入信号を出せばよい。
【００４１】上記（５）式はコンデンサ開閉装置や遮断
器の機種などによって微調整することがあるので、ｋ＝
調整計数として、 Ｕ１＝ｋ（Ｕ０×Ｙ１／Ｙ０） ＝ｋ［（Ｘ０／Ｙ０）×（Ｙ１／Ｙ０）］×Ｖ −−−−（６） 通常はｋ＝１で、補正する場合は、ｋ＝０．９とかｋ＝
１．１などにすればよい。
器の機種などによって微調整することがあるので、ｋ＝
調整計数として、 Ｕ１＝ｋ（Ｕ０×Ｙ１／Ｙ０） ＝ｋ［（Ｘ０／Ｙ０）×（Ｙ１／Ｙ０）］×Ｖ −−−−（６） 通常はｋ＝１で、補正する場合は、ｋ＝０．９とかｋ＝
１．１などにすればよい。
【００４２】このように構成されたコンデンサ開閉制御
装置では、高調波電流ひずみ率と高調波電圧ひずみ率の
関係がわからなくても高調波電流ひずみ率の値だけで設
定できるので、設定が簡単になる。
装置では、高調波電流ひずみ率と高調波電圧ひずみ率の
関係がわからなくても高調波電流ひずみ率の値だけで設
定できるので、設定が簡単になる。
【００４３】実施の形態５．上記説明の実施の形態１〜
４では、直前の高調波の電流・電圧ひずみ率や直後の高
調波の電圧ひずみ率を用いたが、直前でなくても若干前
であってもよく、また、直後でなくても少々時間が経過
してからでもよい。なお、上記実施の形態１〜４では、
コンデンサに流れる電流を検出して高調波電流のひずみ
率を算出したが、これは系統に流れる電流を検出して高
調波電流のひずみ率を算出してもよい。これは系統に流
れる高調波電流は殆どがコンデンサに流れるためであ
り、従って両者は等価としている。
４では、直前の高調波の電流・電圧ひずみ率や直後の高
調波の電圧ひずみ率を用いたが、直前でなくても若干前
であってもよく、また、直後でなくても少々時間が経過
してからでもよい。なお、上記実施の形態１〜４では、
コンデンサに流れる電流を検出して高調波電流のひずみ
率を算出したが、これは系統に流れる電流を検出して高
調波電流のひずみ率を算出してもよい。これは系統に流
れる高調波電流は殆どがコンデンサに流れるためであ
り、従って両者は等価としている。
【００４４】
【発明の効果】以上のようにこの発明のコンデンサ開閉
装置によれば、系統の高調波電流のひずみ率に応じてコ
ンデンサを上記系統から遮断し、上記系統の高調波電圧
のひずみ率に応じて上記コンデンサを上記系統へ投入す
るようにしたので、コンデンサの高調波障害防止のため
の遮断と力率改善のための投入を自動的に行うことがで
き、従って効率の良い力率改善と高調波障害防止が実現
できる。
装置によれば、系統の高調波電流のひずみ率に応じてコ
ンデンサを上記系統から遮断し、上記系統の高調波電圧
のひずみ率に応じて上記コンデンサを上記系統へ投入す
るようにしたので、コンデンサの高調波障害防止のため
の遮断と力率改善のための投入を自動的に行うことがで
き、従って効率の良い力率改善と高調波障害防止が実現
できる。
【図１】 この発明の実施の形態１によるコンデンサ開
閉制御装置を用いたコンデンサ開閉制御システムを示す
構成図である。
閉制御装置を用いたコンデンサ開閉制御システムを示す
構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるコンデンサ開
閉装置の内部構成図である。
閉装置の内部構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態３によるコンデンサの
投入点の補正を説明する図である。
投入点の補正を説明する図である。
【図４】 この発明の実施の形態３によるコンデンサの
投入点の補正を説明する図である。
投入点の補正を説明する図である。
【図５】 従来のコンデンサ開閉制御装置を用いたコン
デンサ開閉制御システムを示す構成図である。
デンサ開閉制御システムを示す構成図である。
【図６】 従来のコンデンサ開閉装置の内部構成図であ
る。
る。
１ 高圧幹線 ２ 高圧フィーダ ３ トラン
ス ４ 進相コンデンサ ５ リアクトル ６ 高圧電
磁接触器 ７ 開閉制御装置 ８ 変流器 ９ コンデ
ンサ開閉制御装置 １０ 計器用変圧器 １１ 電流検出部 １２ タイ
マ部 １３ 設定部 １４ 記憶部 １５ 演算
部 １６ 出力部 １７ 電圧検出回路
ス ４ 進相コンデンサ ５ リアクトル ６ 高圧電
磁接触器 ７ 開閉制御装置 ８ 変流器 ９ コンデ
ンサ開閉制御装置 １０ 計器用変圧器 １１ 電流検出部 １２ タイ
マ部 １３ 設定部 １４ 記憶部 １５ 演算
部 １６ 出力部 １７ 電圧検出回路
Claims (4)
- 【請求項１】 進相用コンデンサを用いて力率改善を行
う系統にあって、上記系統の高調波電流のひずみ率に応
じて上記コンデンサを上記系統から遮断し、上記系統の
高調波電圧のひずみ率に応じて上記コンデンサを上記系
統へ投入するようにしたコンデンサ開閉装置。 - 【請求項２】 コンデンサ投入中は、系統の高調波電圧
ひずみ率を演算するための上記系統電圧の計測を中止す
ると共に、上記系統の高調波電流のひずみ率を演算する
ための上記系統電流の計測を実行し、上記コンデンサ遮
断中は、上記系統電流の計測を中止すると共に、上記系
統電圧の計測を実行することを特徴とする請求項１記載
のコンデンサ開閉装置。 - 【請求項３】 コンデンサ遮断前の高調波電圧ひずみ率
と、上記コンデンサ遮断後の高調波電圧ひずみ率との差
に応じて、上記コンデンサを投入する設定値を補正し、
その補正値に基づいて上記コンデンサを投入するように
したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のコ
ンデンサ開閉装置。 - 【請求項４】 コンデンサ遮断前の高調波電流ひずみ率
および高調波電圧ひずみ率と、コンデンサ遮断後の高調
波電圧ひずみ率とに基づいてコンデンサ遮断中の高調波
電流ひずみ率を導出し、この導出した値に応じてコンデ
ンサを投入または遮断する設定値を各々補正し、この補
正値に基づいてコンデンサの投入・遮断を行うようにし
たことを特徴とする請求項１記載のコンデンサ開閉装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128127A JP2000324698A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | コンデンサ開閉制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128127A JP2000324698A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | コンデンサ開閉制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000324698A true JP2000324698A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14977073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11128127A Pending JP2000324698A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | コンデンサ開閉制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000324698A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102738795A (zh) * | 2011-04-10 | 2012-10-17 | 上海安科瑞电气股份有限公司 | 基于多台有源电力滤波器并联运行的控制装置 |
| CN110676820A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-10 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法 |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP11128127A patent/JP2000324698A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102738795A (zh) * | 2011-04-10 | 2012-10-17 | 上海安科瑞电气股份有限公司 | 基于多台有源电力滤波器并联运行的控制装置 |
| CN102738795B (zh) * | 2011-04-10 | 2015-01-28 | 上海安科瑞电气股份有限公司 | 基于多台有源电力滤波器并联运行的控制装置 |
| CN110676820A (zh) * | 2019-09-19 | 2020-01-10 | 北京四方继保自动化股份有限公司 | 一种柔性直流输电系统高频谐振后备保护方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041124 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050106 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050823 |