JP2014096904A - Harmonic absorption circuit and high voltage power receiving facility - Google Patents

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傑 山岸
Tomoya Takeuchi
智也 竹内
Yoshiteru Uehara
祥照 上原
Fumihiro Seto
文博 瀬戸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a harmonic absorption circuit and high voltage power receiving facility that appropriately suppress an outflow of harmonic current generated in a broadcasting transmitter or the like in a simple configuration.SOLUTION: A harmonic absorption circuit 101 is connected to a feed path 10 for a single phase or multiple phase AC voltage to a broadcasting transmitter 61. For example, the harmonic absorption circuit 101 includes: inductors 52, 72, 112 each corresponding to a phase, and having a first end electrically connected to the feed path 10 and a second end; and capacitors 51, 71, 111 each corresponding to the inductor 52, 72, 112, and having a first end electrically connected to the second end of the inductor 52, 72, 112 and a second end. At the frequency of the AC voltage, reactor ratios that are ratios of reactances of the inductors 52, 72, 112 to reactances of the capacitors 51, 71, 111 are each other than 6% and 13%.

Description

本発明は、高調波吸収回路および高圧受電設備に関し、特に、放送用送信機への給電経路に接続される高調波吸収回路および高圧受電設備に関する。   The present invention relates to a harmonic absorption circuit and a high-voltage power receiving facility, and more particularly, to a harmonic absorption circuit and a high-voltage power receiving facility connected to a power feeding path to a broadcasting transmitter.

”高圧又は特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン”、平成16年1月制定、原子力安全・保安院(非特許文献1)(以下、高調波抑制ガイドラインとも称する。)には、系統から高圧または特別高圧で受電する需要家において、電気事業法に基づく技術基準を遵守したうえで、商用電力系統の高調波環境目標レベルをふまえてその電気設備を使用することにより発生する高調波電流を抑制するための技術要件が記載されている。   “Guidelines for Harmonic Suppression for Consumers Receiving Power at High Voltage or Extra High Voltage”, established in January 2004, NISA (Non-Patent Document 1) (hereinafter also referred to as harmonic suppression guidelines) Harmonics generated by customers who receive high-voltage or extra-high voltage from the grid, using the electrical equipment based on the harmonic environmental target level of the commercial power system, while complying with technical standards based on the Electricity Business Law The technical requirements for suppressing the current are described.

たとえば、6.6kVの系統から高圧受電する需要家であって、その施設する高調波発生機器の種類毎の高調波発生率を考慮した等価容量の合計が50kVAを超える需要家は、高調波抑制ガイドラインの適用対象となる。   For example, a consumer who receives high-voltage power from a 6.6 kV system and whose total capacity exceeds 50 kVA in consideration of the harmonic generation rate for each type of harmonic generator installed in the facility is harmonic suppression. The guideline is applicable.

ここで、等価容量とは、需要家が有する高調波発生機器の容量を6パルス変換装置容量に換算し、それぞれの高調波発生機器の換算容量を総和したものである。   Here, the equivalent capacity is the sum of the converted capacities of the respective harmonic generators by converting the capacity of the harmonic generators possessed by the consumer into a 6-pulse converter capacity.

”高圧又は特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン”、平成16年1月制定、原子力安全・保安院“Guidelines for Harmonic Suppression Measures for Customers Receiving High Voltage or Extra High Voltage”, established in January 2004, NISA

たとえば、テレビ放送に用いる放送用送信機が電波を送信する場合、当該電波の電力が大きいほど当該電波によりカバーされるエリアが広くなるので、当該電波を受信する世帯数が多くなる。   For example, when a broadcast transmitter used for television broadcasting transmits radio waves, the greater the power of the radio waves, the wider the area covered by the radio waves, so the number of households receiving the radio waves increases.

従って、大きい電力で電波を送信する放送用送信機を備える放送局は、重要な放送局であり、かつ、当該放送用送信機に対して大きな電力を供給するために高圧受電を行う。また、当該放送用送信機は、高調波電流を多く発生する特性を有する。   Therefore, a broadcasting station including a broadcasting transmitter that transmits radio waves with high power is an important broadcasting station, and performs high-voltage power reception to supply large power to the broadcasting transmitter. The broadcast transmitter has a characteristic of generating a large amount of harmonic current.

一般に、重要な放送局には非常用発電機および無停電電源装置(Uninterruptible Power Supply, UPS)が設置される。これにより、重要な放送局において、停電が発生したときでも電波を送信することができる。   In general, an emergency generator and an uninterruptible power supply (UPS) are installed in an important broadcasting station. This makes it possible to transmit radio waves even when a power failure occurs in an important broadcasting station.

また、UPSは高調波電流を吸収する特性を有するため、UPSと電気的に接続された他の装置において発生した高調波電流は、当該UPSにより吸収される。   In addition, since UPS has a characteristic of absorbing harmonic current, harmonic current generated in other devices electrically connected to UPS is absorbed by the UPS.

すなわち、重要な放送局における放送用送信機は、UPSから電力の供給を受ける。この場合、放送用送信機はUPSと電気的に接続されるので、当該放送用送信機において発生した高調波電流は当該UPSにより吸収される。   That is, a broadcasting transmitter in an important broadcasting station receives power from the UPS. In this case, since the broadcast transmitter is electrically connected to the UPS, the harmonic current generated in the broadcast transmitter is absorbed by the UPS.

従って、重要な放送局では、停電時の対策用に設置したUPSにより高調波電流の系統への流出が抑制されるので、高調波抑制ガイドラインを遵守するための特段の措置が採られていない場合が多い。   Therefore, when important broadcasting stations do not take special measures to comply with the harmonic suppression guidelines because the UPS installed as a countermeasure for power outages will suppress the outflow of harmonic currents to the system. There are many.

また、放送用送信機の製造者は、放送局の電源設備においてUPSが使用されることを前提に放送用送信機を製造する場合が多い。すなわち、放送用送信機の製造者は、放送用送信機がUPSと共に使用されることが常識であるものと認識している。このため、高調波電流の発生を抑制するための対策は放送用送信機自体において採られていない場合が多い。   Also, broadcast transmitter manufacturers often manufacture broadcast transmitters on the assumption that UPS is used in the power supply equipment of the broadcasting station. That is, manufacturers of broadcast transmitters recognize that it is common sense that broadcast transmitters are used with UPS. For this reason, the countermeasure for suppressing generation | occurrence | production of a harmonic current is often not taken in the broadcast transmitter itself.

一方、大きい電力で電波を送信する放送用送信機が設置された放送局において、停電時の対策が上記と異なり、非常用発電機を設置するが、UPSを設置しない場合が検討されている。   On the other hand, in a broadcasting station in which a broadcasting transmitter that transmits radio waves with large electric power is installed, an emergency generator is installed, but a case in which a UPS is not installed is considered, unlike the above-described measures against power failure.

この場合、たとえば当該放送局が6.6kVの高圧受電を行い、かつ当該放送局に設置された放送用送信機等の装置の等価容量の合計が所定の上限値を超える場合、当該放送局は高調波抑制ガイドラインの適用対象となる。そして、放送局において、各装置において発生した高調波電流の系統への流出を抑制するための対策が必要となる。   In this case, for example, when the broadcast station receives a high voltage power of 6.6 kV and the total equivalent capacity of devices such as a broadcast transmitter installed in the broadcast station exceeds a predetermined upper limit value, the broadcast station Harmonic suppression guidelines are applicable. And in a broadcasting station, the countermeasure for suppressing the outflow to the system | strain of the harmonic current which generate | occur | produced in each apparatus is needed.

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、放送用送信機等において発生した高調波電流の流出を、簡易な構成で適切に抑制することが可能な高調波吸収回路および高圧受電設備を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a harmonic that can appropriately suppress the outflow of harmonic current generated in a broadcasting transmitter or the like with a simple configuration. It is to provide an absorption circuit and a high-voltage power receiving facility.

(1)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高調波吸収回路は、放送用送信機への単相または複数相の交流電圧の給電経路に接続される高調波吸収回路であって、上記相に対応して設けられ、上記給電経路に電気的に接続された第1端と、第2端とを有する1または複数のインダクタと、上記インダクタに対応して設けられ、上記インダクタの第2端に電気的に接続された第1端と、第2端とを有するキャパシタとを備え、上記交流電圧の周波数において、上記キャパシタのリアクタンスに対する、上記インダクタのリアクタンスの比であるリアクトル比は、6%および13%以外である。   (1) In order to solve the above problems, a harmonic absorption circuit according to an aspect of the present invention is a harmonic absorption circuit connected to a power supply path of a single-phase or multiple-phase AC voltage to a broadcasting transmitter. One or a plurality of inductors provided corresponding to the phases and electrically connected to the power supply path and having a second end, and provided corresponding to the inductors, A reactor having a first end electrically connected to the second end of the inductor and a second end; and a reactor that is a ratio of a reactance of the inductor to a reactance of the capacitor at a frequency of the AC voltage The ratio is other than 6% and 13%.

このような構成により、6%および13%のリアクトル比を有する規格品のインダクタを用いずに、6%および13%以外のリアクトル比の中から最適のリアクトル比を選択することができる。   With such a configuration, an optimum reactor ratio can be selected from reactor ratios other than 6% and 13% without using standard inductors having reactor ratios of 6% and 13%.

そして、選択したリアクトル比を有するインダクタを用いることにより、放送用送信機等において発生した高調波電流が給電経路を経由して流出することを、インダクタおよびキャパシタの直列回路という簡易な構成により適切に抑制することができる。   By using an inductor having a selected reactor ratio, the harmonic current generated in a broadcast transmitter or the like flows out through the power feeding path, and a simple configuration of a series circuit of an inductor and a capacitor appropriately Can be suppressed.

(2)好ましくは、上記リアクトル比は、上記放送用送信機において発生した対象の高調波電流に対する、上記高調波吸収回路へ流入する上記対象の高調波電流の比である吸収率が50%以上となる値であり、上記対象の高調波電流の周波数は、上記交流電圧の周波数の5倍の周波数および7倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   (2) Preferably, the reactor ratio has an absorptivity of 50% or more, which is a ratio of the target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit to the target harmonic current generated in the broadcasting transmitter. The frequency of the target harmonic current is at least one of a frequency that is five times the frequency of the AC voltage and a frequency that is seven times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べて高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, a high absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

なお、上記「対象の高調波電流」は、特定の次数の高調波電流を意味するものであって、全ての次数の高調波電流を意味するものではない。従って、たとえば、対象の高調波電流が第5次高調波電流である場合、上記リアクトル比は、第5次高調波電流の吸収率が50%以上となる値であればよく、全ての次数の高調波電流の吸収率が50%以上となる値でなくてもよい。   The “target harmonic current” means a harmonic current of a specific order, and does not mean a harmonic current of all orders. Therefore, for example, when the target harmonic current is the fifth harmonic current, the reactor ratio may be a value at which the absorption factor of the fifth harmonic current is 50% or more, and all the orders The absorption rate of the harmonic current does not have to be 50% or more.

(3)好ましくは、上記リアクトル比は、上記放送用送信機において発生した対象の高調波電流に対する、上記高調波吸収回路へ流入する上記対象の高調波電流の比である吸収率が30%以上となる値であり、上記対象の高調波電流の周波数は、上記交流電圧の周波数の11倍の周波数および13倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   (3) Preferably, the reactor ratio has an absorptivity of 30% or more as a ratio of the target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit with respect to the target harmonic current generated in the broadcasting transmitter. The frequency of the target harmonic current is at least one of 11 times and 13 times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べて高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, a high absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

なお、上記「対象の高調波電流」は、特定の次数の高調波電流を意味するものであって、全ての次数の高調波電流を意味するものではない。従って、たとえば、対象の高調波電流が第11次高調波電流である場合、上記リアクトル比は、第11次高調波電流の吸収率が30%以上となる値であればよく、全ての次数の高調波電流の吸収率が30%以上となる値でなくてもよい。   The “target harmonic current” means a harmonic current of a specific order, and does not mean a harmonic current of all orders. Therefore, for example, when the target harmonic current is the eleventh harmonic current, the reactor ratio may be a value at which the absorption ratio of the eleventh harmonic current is 30% or more, and all the orders The absorption rate of the harmonic current does not have to be 30% or more.

(4)より好ましくは、上記対象の高調波電流の周波数において、上記インダクタのリアクタンスは上記キャパシタのリアクタンスより大きい。   (4) More preferably, the reactance of the inductor is larger than the reactance of the capacitor at the frequency of the target harmonic current.

このような構成により、インダクタおよびキャパシタの直列回路を誘導性にすることができるので、放送用送信機等において発生した高調波電流以上の大きさを有する過剰電流が当該直列回路へ流入してしまうことを防ぐことができる。   With this configuration, the series circuit of the inductor and the capacitor can be made inductive, so that excess current having a magnitude equal to or higher than the harmonic current generated in the broadcasting transmitter or the like flows into the series circuit. Can be prevented.

また、インダクタおよびキャパシタが共鳴回路を形成してしまうことを防ぐことができるので、当該直列回路へ短絡電流が流れてしまうことを防ぐことができる。   Moreover, since it can prevent that an inductor and a capacitor form a resonance circuit, it can prevent that a short circuit current flows into the said series circuit.

したがって、インダクタおよびキャパシタの直列回路に過剰電流または短絡電流が流れることによる発熱に起因する火災の発生、およびインダクタまたはキャパシタの損傷を防ぐことができる。   Therefore, it is possible to prevent the occurrence of fire due to heat generation due to excessive current or short-circuit current flowing through the series circuit of the inductor and capacitor, and damage to the inductor or capacitor.

(5)より好ましくは、上記インダクタおよび上記キャパシタは、上記対象の高調波電流の周波数に対応して1または複数設けられる。   (5) More preferably, one or a plurality of the inductors and the capacitors are provided corresponding to the frequency of the target harmonic current.

このように、対象とする高調波電流の周波数ごとにインダクタおよびキャパシタの直列回路を設ける構成により、当該回路の設計に関する自由度を高めることができる。   Thus, by providing a series circuit of an inductor and a capacitor for each frequency of the target harmonic current, the degree of freedom related to the design of the circuit can be increased.

また、放送用送信機等において発生する各周波数の高調波電流の大きさに応じて、各直列回路を最適に設計することができる。   Moreover, each series circuit can be optimally designed according to the magnitude of the harmonic current of each frequency generated in a broadcast transmitter or the like.

(6)より好ましくは、上記給電経路から見た上記インダクタおよび上記キャパシタにより構成される回路のインピーダンスは、上記給電経路から見た上記交流電圧の給電源への方向のインピーダンスと、所定の上記吸収率とに基づいて決定されるインピーダンスより小さい。   (6) More preferably, the impedance of the circuit constituted by the inductor and the capacitor viewed from the power supply path is the impedance in the direction of the AC voltage to the power supply viewed from the power supply path and the predetermined absorption. Less than the impedance determined based on the rate.

このような構成により、吸収率を所定値より大きくするための上記直列回路のインピーダンスの値について、上限値を設定することができる。   With such a configuration, an upper limit value can be set for the impedance value of the series circuit for increasing the absorption rate above a predetermined value.

(7)より好ましくは、上記給電経路から見た上記インダクタおよび上記キャパシタにより構成される回路のインピーダンスは、上記給電経路から見た上記交流電圧の給電源への方向のインピーダンスと、上記所定の吸収率の逆数から1を差し引いた値との積より小さい。   (7) More preferably, the impedance of the circuit constituted by the inductor and the capacitor viewed from the power supply path is the impedance in the direction of the AC voltage to the power supply viewed from the power supply path and the predetermined absorption. Less than the product of the reciprocal of the rate minus one.

このような構成により、吸収率を所定値より大きくするための上記直列回路のインピーダンスの値について、適切な上限値を設定することができる。   With such a configuration, an appropriate upper limit value can be set for the impedance value of the series circuit for increasing the absorption rate above a predetermined value.

(8)好ましくは、上記高調波吸収回路は、さらに、上記相に対応して設けられ、上記インダクタおよび上記キャパシタと並列に上記給電経路に電気的に接続された1または複数の遅相用インダクタを備える。   (8) Preferably, the harmonic absorption circuit is further provided corresponding to the phase, and is one or a plurality of slow-phase inductors electrically connected to the power supply path in parallel with the inductor and the capacitor. Is provided.

このような構成により、高調波電流を大量に吸収するために大容量のキャパシタを使用する場合においても、当該キャパシタによる力率の低下を防ぐことができる。   With such a configuration, even when a large-capacity capacitor is used to absorb a large amount of harmonic current, it is possible to prevent the power factor from being lowered by the capacitor.

これにより、力率の低下に起因する皮相電流の増大を防ぐことができるので、給電経路を増強するための設備投資を抑制することができる。また、力率を適正化することにより、電力料金の割引を受けることができる。   Thereby, since the increase in the apparent current resulting from the decrease in the power factor can be prevented, the capital investment for enhancing the power feeding path can be suppressed. Moreover, the power rate can be discounted by optimizing the power factor.

(9)好ましくは、上記高調波吸収回路は、さらに、上記給電経路と上記インダクタとを接続するか否かを切替えるスイッチを備え、上記スイッチは、上記給電経路から上記インダクタへ流入する上記放送用送信機において発生した対象の高調波電流が所定のしきい値以上となる場合に、上記給電経路と上記インダクタとの接続を切断する。   (9) Preferably, the harmonic absorption circuit further includes a switch for switching whether or not to connect the power feeding path and the inductor, and the switch flows into the inductor from the power feeding path. When the target harmonic current generated in the transmitter exceeds a predetermined threshold value, the connection between the power supply path and the inductor is disconnected.

このように、高調波電流の大きさに応じて上記給電経路と上記インダクタとの接続を切断する構成により、たとえばインダクタまたはキャパシタにおける温度に応じて接続を切断する構成と比べて、インダクタまたはキャパシタを通して大きい電流が流れることによる発熱を早期に抑制することができる。   Thus, the configuration in which the connection between the power supply path and the inductor is cut according to the magnitude of the harmonic current, for example, through the inductor or the capacitor, compared to the configuration in which the connection is cut according to the temperature in the inductor or the capacitor. Heat generation due to a large current can be suppressed early.

これにより、発熱に起因する火災の発生、およびインダクタまたはキャパシタの劣化を防ぐことができる。   Thereby, it is possible to prevent the occurrence of fire due to heat generation and the deterioration of the inductor or the capacitor.

(10)好ましくは、上記放送用送信機が送信する電波の電力は5キロワット以上である。   (10) Preferably, the electric power of the radio wave transmitted by the broadcast transmitter is 5 kilowatts or more.

このような構成により、大電力で電波を送信する放送用送信機において、UPSを使用することなく高調波電流の流出を防ぐことができる。   With such a configuration, it is possible to prevent outflow of harmonic current without using a UPS in a broadcasting transmitter that transmits radio waves with high power.

そして、インダクタおよびキャパシタは、UPSと比べて安価であるので、設備または維持等のコストを削減することができる。   Since inductors and capacitors are less expensive than UPS, the cost of equipment or maintenance can be reduced.

また、インダクタおよびキャパシタは受動素子であるので、UPSの運転状態に関わらず、高調波電流の流出を防ぐことができる。   Further, since the inductor and the capacitor are passive elements, it is possible to prevent the harmonic current from flowing out regardless of the operation state of the UPS.

(11)上記課題を解決するために、この発明の他の局面に係わる高圧受電設備は、単相または複数相の交流電圧を受電する受電部と、上記交流電圧に対応する交流電圧を放送用送信機へ給電経路を介して出力する送電部と、上記給電経路に接続された高調波吸収回路とを備える高圧受電設備であって、上記高調波吸収回路は、上記相に対応して設けられ、上記給電経路に電気的に接続された第1端と、第2端とを有する1または複数のインダクタと、上記インダクタに対応して設けられ、上記インダクタの第2端に電気的に接続された第1端と、第2端とを有するキャパシタとを含み、上記交流電圧の周波数において、上記キャパシタのリアクタンスに対する、上記インダクタのリアクタンスの比であるリアクトル比は、6%および13%以外である。   (11) In order to solve the above-described problem, a high-voltage power receiving facility according to another aspect of the present invention includes a power receiving unit that receives a single-phase or multiple-phase AC voltage, and an AC voltage corresponding to the AC voltage for broadcasting. A high-voltage power receiving facility including a power transmission unit that outputs to a transmitter via a power feeding path and a harmonic absorption circuit connected to the power feeding path, wherein the harmonic absorption circuit is provided corresponding to the phase. One or a plurality of inductors having a first end electrically connected to the power supply path and a second end, and provided corresponding to the inductor, and electrically connected to the second end of the inductor. The reactor ratio, which is the ratio of the reactance of the inductor to the reactance of the capacitor at the frequency of the AC voltage, is 6% and 13%. It is outside.

このような構成により、6%および13%のリアクトル比を有する規格品のインダクタを用いずに、6%および13%以外のリアクトル比の中から最適のリアクトル比を選択することができる。   With such a configuration, an optimum reactor ratio can be selected from reactor ratios other than 6% and 13% without using standard inductors having reactor ratios of 6% and 13%.

そして、選択したリアクトル比を有するインダクタを用いることにより、放送用送信機等において発生した高調波電流が給電経路を経由して流出することを、インダクタおよびキャパシタの直列回路という簡易な構成により適切に抑制することができる。   By using an inductor having a selected reactor ratio, the harmonic current generated in a broadcast transmitter or the like flows out through the power feeding path, and a simple configuration of a series circuit of an inductor and a capacitor appropriately Can be suppressed.

また、高圧受電設備を有する装置が高圧受電を行うことにより高調波抑制ガイドラインの適用対象となる場合においても、当該装置を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Moreover, even when a device having a high-voltage power receiving facility is subject to application of the harmonic suppression guideline by performing high-voltage power reception, the device can be made to comply with the harmonic suppression guideline.

本発明によれば、放送用送信機等において発生した高調波電流の流出を、簡易な構成で適切に抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the outflow of the harmonic current which generate | occur | produced in the transmitter for broadcasting etc. can be suppressed appropriately with a simple structure.

本発明の実施の形態に係る放送用電力給電システムの構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the electric power feeding system for broadcasting which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る放送用電力給電システムにおける電気設備に関連する仕様の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the specification relevant to the electric equipment in the broadcast electric power feeding system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る放送装置から流出する高調波電流および流出規制値に関する計算の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the calculation regarding the harmonic current and outflow regulation value which flow out from the broadcasting apparatus which concerns on embodiment of this invention. 高調波抑制ガイドラインに記載する「第1表 換算係数」を示す図である。It is a figure which shows the "Table 1 conversion coefficient" described in a harmonic suppression guideline. 高調波抑制ガイドラインに記載する「第2表 個別機器の高調波電流発生量」における「1.三相ブリッジ」を示す図である。It is a figure which shows "1. Three-phase bridge" in "Table 2 Harmonic current generation amount of an individual apparatus" described in a harmonic suppression guideline. 高調波抑制ガイドラインに記載する「表1 契約電力1kW当たりの高調波流出電流上限値」を示す図である。It is a figure which shows "Table 1 Harmonic outflow current upper limit per contract electric power 1kW" described in a harmonic suppression guideline. 放送用電力給電システムの比較例の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the comparative example of the power supply system for broadcasting. 放送用電力給電システムの比較例の構成の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of a structure of the comparative example of the electric power feeding system for broadcasting. 放送用電力給電システムの比較例の構成の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of a structure of the comparative example of the electric power feeding system for broadcasting. 図9に示す比較例におけるSCSR回路の一例の単線結線図である。FIG. 10 is a single-line diagram of an example of an SCSR circuit in the comparative example shown in FIG. 9. 本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路の一例の単線結線図である。It is a single wire connection diagram of an example of the harmonic absorption circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路の一例の複線結線図である。It is a double track connection diagram of an example of a harmonic absorption circuit according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る放送装置において発生した高調波電流のトランス側および高調波吸収回路側への分流の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the shunting of the harmonic current which generate | occur | produced in the broadcasting apparatus which concerns on embodiment of this invention to the transformer side and the harmonic absorption circuit side. 本発明の実施の形態に係る第5次高調波用フィルタ回路を設計する場合における、近似的に表した等価回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the equivalent circuit represented approximately in the case of designing the filter circuit for 5th harmonics concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るトランスおよび系統電線の%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the value with respect to each harmonic of% impedance of the transformer and system electric wire which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るトランスの%インピーダンスの値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the value of% impedance of the trans | transformer which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路551における%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the value with respect to each harmonic of% impedance in the equivalent circuit 551 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路551における高調波の次数に対する第5次高調波用フィルタ回路の%インピーダンスの変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of% impedance of the filter circuit for 5th harmonics with respect to the order of the harmonics in the equivalent circuit 551 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路551におけるリアクトル比に対する第5次高調波電流の吸収率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the absorption factor of the 5th harmonic current with respect to the reactor ratio in the equivalent circuit 551 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る第7次高調波用フィルタ回路を設計する場合における、近似的に表した等価回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the equivalent circuit represented approximately in the case of designing the filter circuit for 7th harmonics concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路552における%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the value with respect to each harmonic of% impedance in the equivalent circuit 552 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路552における高調波の次数に対する第7次高調波用フィルタ回路の%インピーダンスの変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of% impedance of the filter circuit for 7th harmonics with respect to the order of the harmonics in the equivalent circuit 552 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路552におけるリアクトル比に対する第7次高調波電流の吸収率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the absorption factor of the 7th harmonic current with respect to the reactor ratio in the equivalent circuit 552 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る第11次高調波用フィルタ回路を設計する場合における、近似的に表した等価回路の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the equivalent circuit represented approximately in the case of designing the 11th harmonic filter circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路553における%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the value with respect to each harmonic of% impedance in the equivalent circuit 553 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路553における高調波の次数に対する第11次高調波用フィルタ回路の%インピーダンスの変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of% impedance of the filter circuit for 11th harmonics with respect to the order of the harmonics in the equivalent circuit 553 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る等価回路553におけるリアクトル比に対する第11次高調波電流の吸収率の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the absorption factor of the 11th harmonic current with respect to the reactor ratio in the equivalent circuit 553 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路の他の一例の単線結線図である。It is a single wire connection diagram of other examples of the harmonic absorption circuit which concerns on embodiment of this invention.

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.

[構成および基本動作]
図1は、本発明の実施の形態に係る放送用電力給電システムの構成の一例を示す図である。
[Configuration and basic operation]
FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a broadcasting power supply system according to an embodiment of the present invention.

図1を参照して、放送用電力給電システム401は、高圧受電設備201と、放送装置301とを備える。高圧受電設備201は、受電部151と、トランス171と、送電部181と、高調波吸収回路101とを備える。放送装置301は、放送用送信機61A,61Bと、空調機41A,41Bとを備える。   With reference to FIG. 1, a broadcasting power supply system 401 includes a high-voltage power receiving facility 201 and a broadcasting device 301. The high-voltage power receiving facility 201 includes a power receiving unit 151, a transformer 171, a power transmission unit 181, and a harmonic absorption circuit 101. The broadcast device 301 includes broadcast transmitters 61A and 61B and air conditioners 41A and 41B.

以下、放送用送信機61A,61Bの各々を、放送用送信機61と称する場合がある。また、空調機41A,41Bの各々を、空調機41と称する場合がある。   Hereinafter, each of the broadcast transmitters 61A and 61B may be referred to as a broadcast transmitter 61. Each of the air conditioners 41A and 41B may be referred to as an air conditioner 41.

図1では、2つの放送用送信機61を代表的に示しているが、さらに多数または少数の放送用送信機61が設けられてもよい。また、図1では、2つの空調機41を代表的に示しているが、さらに多数または少数の空調機41が設けられてもよい。   In FIG. 1, two broadcast transmitters 61 are representatively shown, but a larger or smaller number of broadcast transmitters 61 may be provided. In FIG. 1, two air conditioners 41 are representatively shown, but a larger number or a smaller number of air conditioners 41 may be provided.

受電部151は、商用電力系統から系統電線11経由で交流電力を受け、受けた交流電力をトランス171へ出力する。この際、受電部151は、系統電線11経由でR相、S相およびT相の3相の6600ボルトの交流電圧を受ける。交流電圧の周波数はたとえば50ヘルツである。   The power receiving unit 151 receives AC power from the commercial power system via the system wire 11 and outputs the received AC power to the transformer 171. At this time, the power receiving unit 151 receives the AC voltage of 6600 volts in three phases of the R phase, the S phase, and the T phase via the system electric wire 11. The frequency of the alternating voltage is, for example, 50 hertz.

ここで、系統電線11とは、たとえば電力会社における変電所から受電部151へ至るまでの電線のことである。   Here, the system | strain electric wire 11 is an electric wire from the substation in an electric power company to the power receiving part 151, for example.

トランス171は、受電部151から交流電力を受けると、受けた交流電力を送電部181へ出力する。この際、トランス171は、受電部151から受けた3相の6600ボルトの交流電圧をたとえば3相の220ボルトへ降圧し、3相の220ボルトの電圧を送電部181へ出力する。   When the transformer 171 receives AC power from the power reception unit 151, the transformer 171 outputs the received AC power to the power transmission unit 181. At this time, the transformer 171 steps down the three-phase 6600 volt AC voltage received from the power receiving unit 151 to, for example, three-phase 220 volt, and outputs the three-phase 220 volt voltage to the power transmitting unit 181.

なお、トランス171は、たとえば単相の交流電圧または3相以外の複数相の交流電圧を送電部181へ出力することも可能である。トランス171の入力端子は、たとえば受電部151のことである。   Note that the transformer 171 can output, for example, a single-phase AC voltage or a multi-phase AC voltage other than three phases to the power transmission unit 181. The input terminal of the transformer 171 is, for example, the power receiving unit 151.

送電部181は、トランス171から交流電力を受けると、受けた交流電力を放送装置301へ給電経路10経由で出力する。具体的には、送電部181は、たとえばトランス171の出力端子である。   When the power transmission unit 181 receives AC power from the transformer 171, the power transmission unit 181 outputs the received AC power to the broadcasting device 301 via the power feeding path 10. Specifically, power transmission unit 181 is an output terminal of transformer 171, for example.

ここで、給電経路10とは、送電部181から空調機41および放送用送信機61へ至るまでの電線のことである。   Here, the power feeding path 10 is an electric wire from the power transmission unit 181 to the air conditioner 41 and the broadcasting transmitter 61.

放送装置301は、送電部181から給電経路10を介して交流電力を受ける。放送装置301が受けた交流電力は、放送装置301に含まれる装置たとえば空調機41および放送用送信機61により消費される。   The broadcast device 301 receives AC power from the power transmission unit 181 through the power supply path 10. The AC power received by the broadcasting device 301 is consumed by devices included in the broadcasting device 301, such as the air conditioner 41 and the broadcasting transmitter 61.

空調機41は、たとえば圧縮機を動作させることにより交流電力を消費する。放送用送信機61は、たとえば高周波信号である電波を送信することにより交流電力を消費する。当該電波の電力は、たとえば5キロワット以上である。   The air conditioner 41 consumes AC power by operating a compressor, for example. The broadcast transmitter 61 consumes AC power by transmitting radio waves that are high-frequency signals, for example. The electric power of the radio wave is, for example, 5 kilowatts or more.

より詳細には、空調機41および放送用送信機61は、送電部181から3相の220ボルトの交流電圧を受ける。空調機41には、3相の220ボルトの交流電圧および空調機41の負荷に応じた電流が流れる。放送用送信機61には、3相の220ボルトの交流電圧および放送用送信機61の負荷に応じた電流が流れる。   More specifically, the air conditioner 41 and the broadcast transmitter 61 receive a three-phase 220-volt AC voltage from the power transmission unit 181. The air conditioner 41 receives a three-phase AC voltage of 220 volts and a current corresponding to the load of the air conditioner 41. The broadcasting transmitter 61 is supplied with a current corresponding to the three-phase 220-volt AC voltage and the load of the broadcasting transmitter 61.

たとえば、負荷が線形素子により構成されている場合、当該負荷には、周波数50ヘルツの歪みのない電流すなわち基本波の電流が流れる。一方、負荷が整流子等の非線形素子を含む構成となっている場合、当該負荷には、歪みを有する電流すなわちひずみ波の電流が流れる。   For example, when the load is composed of a linear element, a current having no distortion, that is, a fundamental wave current having a frequency of 50 Hz flows through the load. On the other hand, when the load includes a non-linear element such as a commutator, a strained current, that is, a distorted wave current flows through the load.

より詳細には、ひずみ波の電流は、基本波の電流と基本波の周波数の整数倍の周波数を有する高調波の電流とを含む電流である。以下、基本波の周波数のn倍の周波数を有する高調波の電流を第n次高調波電流と称する。たとえば基本波の周波数の5倍の周波数を有する高調波の電流を第5次高調波電流と称する。   More specifically, the distorted wave current is a current including a fundamental current and a harmonic current having a frequency that is an integral multiple of the fundamental frequency. Hereinafter, a harmonic current having a frequency n times the frequency of the fundamental wave is referred to as an nth harmonic current. For example, a harmonic current having a frequency five times the frequency of the fundamental wave is referred to as a fifth harmonic current.

また、この場合におけるひずみ波の電流は対称波の電流であるので、当該ひずみ波の電流には、基本波の周波数の偶数倍の周波数を有する高調波の電流は含まれない。したがって、この場合におけるひずみ波の電流には、第3次高調波電流、第5次高調波電流、第7次高調波電流、第9次高調波電流および第11次高調波電流等が含まれる。   In addition, since the distorted wave current in this case is a symmetric wave current, the distorted wave current does not include a harmonic current having a frequency that is an even multiple of the fundamental frequency. Therefore, the distortion wave current in this case includes the third harmonic current, the fifth harmonic current, the seventh harmonic current, the ninth harmonic current, the eleventh harmonic current, and the like. .

[高調波電流が流出することによる問題点]
たとえば、空調機41または放送用送信機61において高調波の電流が発生した場合、高調波電流は、高圧受電設備201および系統電線11を介して放送用電力給電システム401から外部へ流出する。
[Problems caused by outflow of harmonic current]
For example, when a harmonic current is generated in the air conditioner 41 or the broadcasting transmitter 61, the harmonic current flows out from the broadcasting power supply system 401 via the high-voltage power receiving equipment 201 and the system electric wire 11.

系統電線11は誘導性であるので、周波数が高い高調波電流に対して、系統電線11のインピーダンスは大きくなる。このため、放送用電力給電システム401から変電所へ至るまでの系統電線11にたとえば他の装置が電気的に接続された場合、当該他の装置へ高調波の電流が流入してしまう場合がある。高調波電流が流入した装置において、異音、振動または損傷等の問題が発生する。   Since the system wire 11 is inductive, the impedance of the system wire 11 is increased with respect to a harmonic current having a high frequency. For this reason, for example, when another device is electrically connected to the system cable 11 from the broadcasting power supply system 401 to the substation, a harmonic current may flow into the other device. . In a device into which a harmonic current flows, problems such as abnormal noise, vibration, or damage occur.

たとえば、力率改善のための進相コンデンサ(Static Capacitor, SC)を含む装置(以下、力率改善装置と称する。)は、進相コンデンサすなわちキャパシタが容量性であるため、周波数が高いときは、力率改善装置のインピーダンスは小さくなる。   For example, a device including a phase advance capacitor (Static Capacitor, SC) for power factor improvement (hereinafter referred to as a power factor improvement device) has a high frequency because the phase advance capacitor, that is, the capacitor is capacitive. The impedance of the power factor correction device becomes small.

このため、力率改善装置には、高調波電流が流れこみやすい。大きな高調波電流が力率改善装置へ流れこむと、力率改善装置においてジュール熱が発生する。このジュール熱により力率改善装置において火災が発生する場合がある。   For this reason, harmonic current tends to flow into the power factor correction apparatus. When a large harmonic current flows into the power factor corrector, Joule heat is generated in the power factor corrector. This Joule heat may cause a fire in the power factor correction apparatus.

この対策として、インダクタである直列リアクトル(Series Reactor, SR)が進相コンデンサに対して直列に接続される。これにより、力率改善装置に対して誘導性を付与することができるので、高調波に対するインピーダンスを大きくすることができる。   As a countermeasure, a series reactor (Series Reactor, SR) that is an inductor is connected in series with a phase advance capacitor. As a result, inductivity can be imparted to the power factor correction apparatus, so that the impedance to the harmonics can be increased.

進相コンデンサの焼損を防ぐための直列リアクトルは、具体的には6%直列リアクトルまたは13%直列リアクトルである。6%直列リアクトルおよび13%直列リアクトルは、たとえばJISによる規格品であり、それぞれ6%直列リアクトル付き進相コンデンサまたは13%直列リアクトル付き進相コンデンサとして進相コンデンサとセットで一般に市販されている場合が多い。   Specifically, the series reactor for preventing burning of the phase advance capacitor is a 6% series reactor or a 13% series reactor. 6% series reactor and 13% series reactor are standard products by JIS, for example, and are generally marketed as a phase advance capacitor with a 6% series reactor or a phase advance capacitor with a 13% series reactor. There are many.

ここで、インダクタおよびキャパシタが直列に接続される回路構成において、当該キャパシタの基本波の周波数におけるリアクタンスに対する、当該インダクタの基本波の周波数におけるリアクタンスの比を、リアクトル比として定義する。   Here, in the circuit configuration in which the inductor and the capacitor are connected in series, the ratio of the reactance at the fundamental frequency of the inductor to the reactance at the fundamental frequency of the capacitor is defined as the reactor ratio.

上記6%直列リアクトルにおける「6%」は、リアクトル比を示す。したがって、6%直列リアクトルの基本波の周波数におけるリアクタンスは、当該6%直列リアクトルと直列に接続される進相コンデンサの基本波の周波数におけるリアクタンスの6%に相当する。   “6%” in the 6% series reactor indicates a reactor ratio. Accordingly, the reactance at the fundamental frequency of the 6% series reactor corresponds to 6% of the reactance at the fundamental frequency of the phase advance capacitor connected in series with the 6% series reactor.

同様に、13%直列リアクトルの基本波の周波数におけるリアクタンスは、当該13%直列リアクトルと直列に接続される進相コンデンサの基本波の周波数におけるリアクタンスの13%に相当する。   Similarly, the reactance at the fundamental wave frequency of the 13% series reactor corresponds to 13% of the reactance at the fundamental wave frequency of the phase advance capacitor connected in series with the 13% series reactor.

直列リアクトル付き進相コンデンサによりコンデンサの焼損事故を防ぐことができるようになったが、直列リアクトルの焼損事故が多発するようになった。これは、インバータ等のサイリスタ電力変換装置およびテレビ等の家電機器の使用の増加により系統電線11における高調波電流が増加したことが原因であると考えられる。   A phase-advancing capacitor with a series reactor can prevent the capacitor from being burned out, but the series reactor has been burned out frequently. This is considered to be caused by an increase in the harmonic current in the system electric wire 11 due to an increase in the use of thyristor power converters such as inverters and home appliances such as televisions.

これに対して、たとえば直列リアクトルの一般の耐量である35%より大きい55%の耐量を有する直列リアクトルに置き換えることにより、直列リアクトルの焼損事故の発生を防ぐ対策が採られている。   On the other hand, measures are taken to prevent the occurrence of burnout accidents in the series reactor by replacing it with a series reactor having a resistance of 55%, which is greater than 35%, which is a general resistance of the series reactor.

このように、系統電線11において高調波電流が含まれる場合、系統電線11と電気的に接続する装置への弊害が多くなる。このため、高調波抑制ガイドラインは、電気設備から流出する高調波電流を抑制するための技術要件を示す。   Thus, when the harmonic electric current is contained in the system | strain electric wire 11, the bad effect to the apparatus electrically connected with the system | strain electric wire 11 increases. For this reason, the harmonic suppression guidelines indicate technical requirements for suppressing harmonic currents flowing out of electrical equipment.

高調波吸収回路101は、ノードAを介して給電経路10と電気的に接続される。高調波吸収回路101は、放送装置301において発生した高調波電流をノードA経由で吸収することにより、放送用電力給電システム401から系統電線11を経由して系統側へ流出する高調波電流を抑制する。高調波吸収回路101の詳細な構成については後述する。   Harmonic absorption circuit 101 is electrically connected to power supply path 10 via node A. The harmonic absorption circuit 101 suppresses the harmonic current flowing out from the broadcasting power supply system 401 to the grid side via the grid line 11 by absorbing the harmonic current generated in the broadcasting device 301 via the node A. To do. A detailed configuration of the harmonic absorption circuit 101 will be described later.

[高調波電流の発生量]
図2は、本発明の実施の形態に係る放送用電力給電システムにおける電気設備に関連する仕様の一例を示す図である。
[Harmonic current generation]
FIG. 2 is a diagram showing an example of specifications related to the electrical equipment in the broadcasting power supply system according to the embodiment of the present invention.

図2を参照して、放送用電力給電システム401はたとえば関東以東の地域に配置されており、高圧受電設備201は、周波数が50ヘルツかつ電圧が6.6キロボルトの3相交流電圧を受ける。また、契約電力は、たとえば105キロワットである。   Referring to FIG. 2, broadcasting power supply system 401 is disposed, for example, in an area east of Kanto, and high-voltage power receiving facility 201 receives a three-phase AC voltage having a frequency of 50 Hz and a voltage of 6.6 kilovolts. . The contract power is, for example, 105 kilowatts.

なお、放送用電力給電システム401が富士川以西の地域たとえば関西に配置される場合は、周波数が60ヘルツとなること以外、関東以東の地域に配置される場合と同様である。   Note that the case where the broadcasting power supply system 401 is arranged in an area west of Fujikawa, for example, Kansai, is the same as the case where it is arranged in an area east of Kanto, except that the frequency is 60 Hz.

トランス171は、たとえばモールド型であって、トランス容量は150KVAである。また、放送用送信機61は2台あり、出力が7.5キロワットである。また、空調機41は、放送用送信機に対応して2台設けられ、出力が10.0HPである。   The transformer 171 is, for example, a mold type, and the transformer capacity is 150 KVA. There are two broadcast transmitters 61, and the output is 7.5 kilowatts. Two air conditioners 41 are provided corresponding to the broadcasting transmitter, and the output is 10.0 HP.

受電部151からの系統側%Z(%インピーダンス)は、たとえば6.70%である。系統側%Zは、たとえば電力会社に照会することにより得られる。なお、この6.70%は、%インピーダンス基準容量が10MVAのときの値である。%インピーダンスおよび%インピーダンス基準容量については後述する。   System side% Z (% impedance) from power reception unit 151 is, for example, 6.70%. The grid side% Z is obtained, for example, by referring to an electric power company. This 6.70% is a value when the% impedance reference capacity is 10 MVA. The% impedance and the% impedance reference capacity will be described later.

図3は、本発明の実施の形態に係る放送装置において発生する高調波電流の計算の一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an example of the calculation of the harmonic current generated in the broadcast apparatus according to the embodiment of the present invention.

図4は、高調波抑制ガイドラインに記載された「第1表 換算係数」を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing the “Table 1 conversion coefficient” described in the harmonic suppression guideline.

図5は、高調波抑制ガイドラインに記載された「第2表 個別機器の高調波電流発生量」における「1.三相ブリッジ」を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing “1. Three-phase bridge” in “Table 2 Harmonic current generation amount of individual devices” described in the harmonic suppression guideline.

図6は、高調波抑制ガイドラインに記載された「表1 契約電力1kW当たりの高調波流出電流上限値」を示す図である。   FIG. 6 is a diagram showing “Table 1 Upper limit value of harmonic outflow current per 1 kW of contract power” described in the harmonic suppression guideline.

図3および図4を参照して、放送用送信機61の回路種別は、図4に示す「第1表」における「10.その他」に分類される。このため、換算係数Kiすなわち換算係数K10は申告値となる。ここで、iは、回路分類と回路種別とを合わせた変換回路種別を示す値である。この場合における変換回路種別は、10である。また、放送用送信機61の製造者から申告された換算係数K10は、たとえば1.00である。   Referring to FIGS. 3 and 4, the circuit type of broadcast transmitter 61 is classified into “10. Others” in “Table 1” shown in FIG. For this reason, the conversion coefficient Ki, that is, the conversion coefficient K10 is a declared value. Here, i is a value indicating the conversion circuit type that combines the circuit classification and the circuit type. The conversion circuit type in this case is 10. The conversion coefficient K10 reported by the manufacturer of the broadcast transmitter 61 is, for example, 1.00.

また、空調機41の回路種別は、図4に示す「1.三相ブリッジ」における「6パルス変換装置」に分類される。このため、換算係数Kiすなわち換算係数K11は1となる。この場合における変換回路種別は、11である。   Further, the circuit type of the air conditioner 41 is classified into “6-pulse conversion device” in “1. Three-phase bridge” shown in FIG. For this reason, the conversion coefficient Ki, that is, the conversion coefficient K11 is 1. The conversion circuit type in this case is 11.

図2および図3を参照して、定格容量すなわち高調波抑制ガイドラインに規定する定格容量は、図2に示す各装置の出力を当該各装置の力率で割った値である。具体的には、放送用送信機61の定格容量は、31.95KVAである。また、空調機41の定格容量は、10.3KVAである。なお、力率の値は、有効電力を皮相電力で除した値である。言い換えると、力率の値は、交流電圧の位相と交流電流の位相との差の余弦の値である。   2 and 3, the rated capacity, that is, the rated capacity defined in the harmonic suppression guideline, is a value obtained by dividing the output of each device shown in FIG. 2 by the power factor of each device. Specifically, the rated capacity of the broadcast transmitter 61 is 31.95 KVA. The rated capacity of the air conditioner 41 is 10.3 KVA. The value of the power factor is a value obtained by dividing the active power by the apparent power. In other words, the value of the power factor is a cosine value of the difference between the phase of the AC voltage and the phase of the AC current.

図3を参照して、放送用送信機61および空調機41は、それぞれ2台あるので、放送用送信機61および空調機41の台数nは、2となる。したがって、放送用送信機61の合計容量P10は、31.95KVAに2を乗じた63.9KVAとなる。また、空調機41の合計容量P11は、10.3KVAに2を乗じた20.6KVAとなる。   Referring to FIG. 3, since there are two broadcast transmitters 61 and two air conditioners 41, the number n of broadcast transmitters 61 and air conditioners 41 is two. Accordingly, the total capacity P10 of the broadcast transmitter 61 is 63.9 KVA obtained by multiplying 31.95 KVA by 2. The total capacity P11 of the air conditioner 41 is 20.6 KVA obtained by multiplying 10.3 KVA by 2.

6パルス変換装置換算時の等価容量P0(以下、単に等価容量P0と称する。)は、換算係数Kiおよび合計容量Piを乗じた値となる。具体的には、放送用送信機61の等価容量P0は、1.00と63.9とを乗じた63.9KVAとなる。また、空調機41の等価容量P0は、1.00と20.6とを乗じた20.6KVAとなる。   The equivalent capacity P0 (hereinafter simply referred to as equivalent capacity P0) when converted to a 6-pulse converter is a value obtained by multiplying the conversion coefficient Ki and the total capacity Pi. Specifically, the equivalent capacity P0 of the broadcast transmitter 61 is 63.9 KVA obtained by multiplying 1.00 and 63.9. The equivalent capacity P0 of the air conditioner 41 is 20.6 KVA obtained by multiplying 1.00 and 20.6.

この場合、高圧受電設備201は、系統から6.6キロボルトで受電し、かつ等価容量の合計が84.5KVAとなり50KVAを超えるので、放送用電力給電システム401は、高調波抑制ガイドラインの適用対象となる。   In this case, the high-voltage power receiving equipment 201 receives power from the system at 6.6 kilovolts, and the total equivalent capacity is 84.5 KVA, which exceeds 50 KVA. Therefore, the broadcasting power supply system 401 is subject to application of the harmonic suppression guidelines. Become.

受電電圧換算定格電流値は、等価容量P0を受電電圧で割った値すなわちこの場合は3相であるので√3と6600を乗じた値で割った値である。具体的には、放送用送信機61の受電電圧換算定格電流値は、5590mA(ミリアンペア)となる。また、空調機41の受電電圧換算定格電流値は、1802mAとなる。   The received voltage converted rated current value is a value obtained by dividing the equivalent capacity P0 by the received voltage, that is, a value obtained by multiplying by √3 and 6600 because there are three phases in this case. Specifically, the received current equivalent rated current value of the broadcasting transmitter 61 is 5590 mA (milliamperes). Moreover, the received voltage conversion rated current value of the air conditioner 41 is 1802 mA.

機器最大稼働率は、高調波を発生する装置の総容量に対する、実稼働している装置が最大となる容量の比である。放送用送信機61および空調機41は、たとえば定格容量の100%で連続運転するので、放送用送信機61および空調機41の機器最大稼働率は100%となる。   The equipment maximum operating rate is the ratio of the capacity at which an actually operating apparatus is maximum to the total capacity of the apparatus that generates harmonics. Since the broadcast transmitter 61 and the air conditioner 41 are continuously operated, for example, at 100% of the rated capacity, the equipment maximum operating rate of the broadcast transmitter 61 and the air conditioner 41 is 100%.

図3および図5を参照して、次数別高調波流出電流は、受電電圧換算定格電流値、稼働率および高調波電流発生量を乗じた値である。放送用送信機61の高調波電流発生量は、高調波抑制ガイドラインに記載されていないため、放送用送信機61の製造者から与えられる値を用いる。   Referring to FIGS. 3 and 5, the harmonic current flowing out by order is a value obtained by multiplying the received voltage converted rated current value, the operation rate, and the amount of harmonic current generated. Since the harmonic current generation amount of the broadcast transmitter 61 is not described in the harmonic suppression guideline, the value given by the manufacturer of the broadcast transmitter 61 is used.

具体的には、放送用送信機61の高調波電流発生量は、5次、7次、11次、13次、17次、19次、23次および25次において、それぞれ28%、16%、4.5%、3.0%、1.5%、1.25%、0.75%および0.75%となる。   Specifically, the harmonic current generation amount of the broadcasting transmitter 61 is 28%, 16%, 5th order, 7th order, 11th order, 13th order, 17th order, 19th order, 23rd order and 25th order, respectively. 4.5%, 3.0%, 1.5%, 1.25%, 0.75% and 0.75%.

したがって、放送用送信機61の次数別高調波流出電流は、5次、7次、11次、13次、17次、19次、23次および25次において、それぞれ1565mA、894mA、252mA、168mA、84mA、70mA、42mAおよび42mAとなる。   Therefore, the harmonic outflow currents by order of the broadcast transmitter 61 are 1565 mA, 894 mA, 252 mA, 168 mA, 5th order, 7th order, 11th order, 13th order, 17th order, 19th order, 23rd order and 25th order, 84 mA, 70 mA, 42 mA and 42 mA.

また、空調機41の高調波電流発生量は、高調波抑制ガイドラインに与えられた値すなわち図5に示す「第2表」における6パルス変換装置に対応する値を用いる。具体的には、空調機41の高調波電流発生量は、5次、7次、11次、13次、17次、19次、23次および25次において、それぞれ17.5%、11.0%、4.5%、3.0%、1.5%、1.25%、0.75%および0.75%となる。   The harmonic current generation amount of the air conditioner 41 uses the value given in the harmonic suppression guideline, that is, the value corresponding to the 6-pulse converter in “Table 2” shown in FIG. Specifically, the harmonic current generation amount of the air conditioner 41 is 17.5%, 11.0 in the 5th, 7th, 11th, 13th, 17th, 19th, 23rd and 25th orders, respectively. %, 4.5%, 3.0%, 1.5%, 1.25%, 0.75% and 0.75%.

したがって、空調機41の次数別高調波流出電流は、5次、7次、11次、13次、17次、19次、23次および25次において、それぞれ315mA、198mA、81mA、54mA、27mA、23mA、14mAおよび14mAとなる。   Therefore, the harmonic outflow current according to the order of the air conditioner 41 is 315 mA, 198 mA, 81 mA, 54 mA, 27 mA in the fifth, seventh, eleventh, thirteenth, seventeenth, nineteenth, twenty-third, and twenty-fifth orders, respectively. 23 mA, 14 mA and 14 mA.

このように、放送用送信機61において生ずる高調波電流における第5次高調波電流および第7次高調波電流の割合は、たとえば空調機41に含まれるインバータ回路において生ずる高調波電流における第5次高調波電流および第7次高調波電流の割合と比べて、大きい。   As described above, the ratio of the fifth harmonic current and the seventh harmonic current in the harmonic current generated in the broadcast transmitter 61 is, for example, the fifth harmonic in the harmonic current generated in the inverter circuit included in the air conditioner 41. Larger than the ratio of the harmonic current and the seventh harmonic current.

また、放送用送信機61および空調機41の次数別高調波流出電流の合計は、5次、7次、11次、13次、17次、19次、23次および25次において、それぞれ1880mA、1092mA、333mA、222mA、111mA、93mA、56mAおよび56mAとなる。   In addition, the sum of harmonic outflow currents by order of the broadcast transmitter 61 and the air conditioner 41 is 1880 mA for the fifth, seventh, eleventh, thirteenth, seventeenth, nineteenth, twenty-third, and twenty-fifth orders, respectively. 1092 mA, 333 mA, 222 mA, 111 mA, 93 mA, 56 mA and 56 mA.

図2、図3および図6を参照して、系統電線11へ流出する高調波流出電流の許容される上限値すなわち流出規制値は、高調波電流の次数毎に計算する必要がある。より詳細には、図6に示す「表1」における受電電圧が6.6kVに対応する各次数の値に対して契約電力である105kWを乗じた値となる。   With reference to FIGS. 2, 3, and 6, it is necessary to calculate the allowable upper limit value of the harmonic outflow current flowing out to the system electric wire 11, that is, the outflow regulation value, for each order of the harmonic current. More specifically, the power reception voltage in “Table 1” shown in FIG. 6 is a value obtained by multiplying the value of each order corresponding to 6.6 kV by 105 kW, which is the contract power.

具体的には、次数毎の流出規制値は、たとえば5次の場合、3.5mA/kWに対して105kWを乗じた値である368mAとなる。同様に、7次、11次、13次、17次、19次、23次および25次において流出規制値を計算すると、流出規制値は、それぞれ263mA、168mA、137mA、105mA、95mA、80mAおよび74mAとなる。   Specifically, the outflow regulation value for each order is, for example, 368 mA, which is a value obtained by multiplying 3.5 mA / kW by 105 kW in the fifth order. Similarly, when the outflow restriction values are calculated in the seventh, eleventh, thirteenth, seventeenth, nineteenth, twenty-third, and twenty-fifth orders, the outflow restriction values are 263 mA, 168 mA, 137 mA, 105 mA, 95 mA, 80 mA, and 74 mA, respectively. It becomes.

したがって、たとえば、5次の高調波流出電流の合計が1880mAであるのに対して5次の流出規制値が368mAであるため、5次の高調波流出電流の合計を流出規制値以下とするための抑制対策が必要である。   Therefore, for example, the sum of the fifth-order harmonic outflow current is 1880 mA, whereas the fifth-order outflow regulation value is 368 mA, so that the total of the fifth-order harmonic outflow current is less than or equal to the outflow regulation value. It is necessary to take preventive measures.

5次における場合と同様に、7次、11次、13次および17次については、高調波流出電流の合計が流出規制値を超えるため、同様の抑制対策が必要である。一方、19次、23次および25次については、高調波流出電流の合計が流出規制値を超えないため、同様の抑制対策は必要ない。   As in the case of the fifth order, for the seventh, eleventh, thirteenth and seventeenth orders, the sum of harmonic outflow currents exceeds the outflow regulation value, and thus the same suppression measures are required. On the other hand, for the 19th, 23rd and 25th orders, the sum of the harmonic outflow currents does not exceed the outflow regulation value, so the same suppression measures are not necessary.

なお、後述するが、3次、6次、9次、12次、15次、18次、21次および24次等の3の倍数の次数の高調波電流は、たとえば環状結線されたコイルを含むトランス171を通過することができない。このため、3の倍数の次数の高調波電流については、給電経路10から系統側への流出抑制の対象としない。   As will be described later, harmonic currents of orders of multiples of 3 such as third order, sixth order, ninth order, twelfth order, fifteenth order, eighteenth order, twenty-first order, and twenty-fourth order include, for example, coils connected in a circular connection. It cannot pass through the transformer 171. For this reason, harmonic currents of orders of multiples of 3 are not subject to suppression of outflow from the power supply path 10 to the system side.

また、高調波流出電流と流出規制値との差である超過電流値に対する高調波流出電流の比を次数毎に計算した値を目標吸収率と定義する。具体的には、5次における超過電流値1512mAに対する高調波流出電流である1880mAの比すなわち5次の目標吸収率は、0.804すなわち80.4%となる。   Moreover, the value which calculated the ratio of the harmonic outflow current with respect to the excess electric current value which is the difference of a harmonic outflow current and an outflow regulation value for every order is defined as a target absorption factor. Specifically, the ratio of 1880 mA that is a harmonic outflow current to the excess current value 1512 mA in the fifth order, that is, the fifth-order target absorption rate is 0.804, that is, 80.4%.

同様に、7次、11次、13次、17次、19次、23次および25次における目標吸収率は、それぞれ75.9%、49.5%、38.3%、5.4%、−2.0%、−43.0%および−32.0%となる。   Similarly, the target absorption rates in the 7th, 11th, 13th, 17th, 19th, 23rd and 25th orders are 75.9%, 49.5%, 38.3%, 5.4%, -2.0%, -43.0% and -32.0%.

目標吸収率は、放送装置301において発生した高調波電流に対する放送用電力給電システム401から系統側へ流出させてはならない高調波電流の比である。言い換えると、目標吸収率は、放送装置301において発生した高調波電流に対する放送用電力給電システム401において消費すべき高調波電流の比である。具体的には、放送用送信機61において発生した高調波電流に対する高調波吸収回路101において消費すべき高調波電流の比である。   The target absorption rate is a ratio of the harmonic current that should not be allowed to flow out from the broadcasting power supply system 401 to the system side with respect to the harmonic current generated in the broadcasting device 301. In other words, the target absorption rate is the ratio of the harmonic current to be consumed in the broadcasting power supply system 401 to the harmonic current generated in the broadcasting device 301. Specifically, it is the ratio of the harmonic current to be consumed in the harmonic absorption circuit 101 to the harmonic current generated in the broadcast transmitter 61.

なお、放送用送信機61に空調機41が接続されている場合は、空調機41において発生する高調波電流と放送用送信機61において発生する高調波電流とを合計した値を、放送用送信機61における高調波電流として、目標吸収率の計算を行なえばよい。   When the air conditioner 41 is connected to the broadcast transmitter 61, the sum of the harmonic current generated in the air conditioner 41 and the harmonic current generated in the broadcast transmitter 61 is used as the broadcast transmission. The target absorption rate may be calculated as the harmonic current in the machine 61.

また、たとえば、空調機41の他に高調波電流を発生する機器が給電経路10に接続されている場合、空調機41および当該機器において発生する高調波電流と放送用送信機61において発生する高調波電流とを合計した値を、放送用送信機61における高調波電流として、目標吸収率の計算を行なえばよい。   Further, for example, when a device that generates a harmonic current in addition to the air conditioner 41 is connected to the power supply path 10, a harmonic current generated in the air conditioner 41 and the device and a harmonic generated in the broadcasting transmitter 61. The target absorption rate may be calculated using the sum of the wave currents as the harmonic current in the broadcast transmitter 61.

また、高調波吸収回路101において消費すべき高調波電流は、高調波吸収回路101へ流入する高調波電流と言い換えてもよい。   Further, the harmonic current to be consumed in the harmonic absorption circuit 101 may be rephrased as a harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit 101.

[UPSによる高調波電流の吸収]
図7は、放送用電力給電システムの比較例の構成の一例を示す図である。
[Harmonic current absorption by UPS]
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a configuration of a comparative example of a broadcasting power supply system.

図7を参照して、放送用電力給電システム402は、放送用電力給電システム401と比べて、UPS162により高調波電流の流出対策を行う放送用電力給電システムである。以下で説明する内容以外は放送用電力給電システム401と同様である。   Referring to FIG. 7, a broadcast power supply system 402 is a broadcast power supply system that takes measures against outflow of harmonic current by UPS 162 as compared to the broadcast power supply system 401. The contents other than those described below are the same as those of the broadcasting power supply system 401.

放送用電力給電システム402は、放送用電力給電システム401と比べて、高圧受電設備201の代わりに高圧受電設備202を備える。高圧受電設備202は、高調波吸収回路101の代わりに、送電部181と放送装置301との間に接続されるUPS162を含む。   The broadcast power supply system 402 includes a high-voltage power reception facility 202 instead of the high-voltage power reception facility 201 as compared with the broadcast power supply system 401. The high-voltage power receiving facility 202 includes a UPS 162 connected between the power transmission unit 181 and the broadcasting device 301 instead of the harmonic absorption circuit 101.

UPS162は高調波電流を吸収する特性を有するため、UPS162と電気的に接続された放送装置301において発生した高調波電流は、UPS162により吸収される。   Since the UPS 162 has a characteristic of absorbing harmonic current, the harmonic current generated in the broadcasting device 301 electrically connected to the UPS 162 is absorbed by the UPS 162.

UPS162は、インバータ運転を行っているとき、放送装置301において発生した高調波電流の概ね95%を吸収する。これにより、放送装置301は、高調波抑制ガイドラインの対象外装置となるので、放送装置301に対しては、高調波電流の流出対策を行わなくてもよい。   The UPS 162 absorbs approximately 95% of the harmonic current generated in the broadcast device 301 when performing inverter operation. As a result, the broadcast device 301 is excluded from the harmonic suppression guideline device, and thus it is not necessary to take measures against outflow of harmonic currents to the broadcast device 301.

また、放送用電力給電システム402を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Further, the broadcasting power supply system 402 can be made to comply with the harmonic suppression guidelines.

しかしながら、UPS162の故障等が発生した場合、UPS162は、たとえば送電部181および放送装置301を電気的に直接接続するバイパスモードへ遷移する。UPS162は、バイパスモードにおいて高調波電流を吸収しないので、放送装置301において発生した高調波電流が系統側へ流出してしまう。   However, when a failure or the like of the UPS 162 occurs, the UPS 162 transitions to a bypass mode in which, for example, the power transmission unit 181 and the broadcasting device 301 are electrically connected directly. Since the UPS 162 does not absorb the harmonic current in the bypass mode, the harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows out to the system side.

また、UPS162は、形状が大きいため設置スペースが過大となり、かつ高価である。また、UPS162は、力率改善には寄与しない。   Further, the UPS 162 has a large shape, so that the installation space is excessive and expensive. Also, UPS 162 does not contribute to power factor improvement.

[アクティブフィルタによる高調波電流の吸収]
図8は、放送用電力給電システムの比較例の構成の他の一例を示す図である。
[Harmonic current absorption by active filter]
FIG. 8 is a diagram illustrating another example of the configuration of the comparative example of the broadcasting power supply system.

図8を参照して、放送用電力給電システム403は、放送用電力給電システム401と比べて、アクティブフィルタ163により高調波電流の流出対策を行う放送用電力給電システムである。以下で説明する内容以外は放送用電力給電システム401と同様である。   Referring to FIG. 8, the broadcast power supply system 403 is a broadcast power supply system in which the active filter 163 takes measures against outflow of harmonic current, compared to the broadcast power supply system 401. The contents other than those described below are the same as those of the broadcasting power supply system 401.

放送用電力給電システム403は、放送用電力給電システム401と比べて、高圧受電設備201の代わりに高圧受電設備203を備える。高圧受電設備203は、高調波吸収回路101の代わりに、アクティブフィルタ163を含む。   The broadcast power supply system 403 includes a high-voltage power reception facility 203 instead of the high-voltage power reception facility 201 as compared with the broadcast power supply system 401. The high-voltage power receiving equipment 203 includes an active filter 163 instead of the harmonic absorption circuit 101.

アクティブフィルタ163は、給電経路10に流れる高調波電流を監視する。そして、アクティブフィルタ163は、給電経路10において高調波電流が流れたことを検出すると、当該高調波電流を打ち消す電流を給電経路10へ出力する。   The active filter 163 monitors the harmonic current flowing through the power supply path 10. When the active filter 163 detects that the harmonic current flows in the power feeding path 10, the active filter 163 outputs a current that cancels the harmonic current to the power feeding path 10.

これにより、給電経路10から系統側へ流出する高調波電流を抑制することができるので、放送用電力給電システム403を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Thereby, since the harmonic current flowing out from the power supply path 10 to the system side can be suppressed, the broadcasting power supply system 403 can be made to comply with the harmonic suppression guidelines.

また、たとえば、アクティブフィルタ163の容量が適切であるときは、給電経路10から系統側へ流出する高調波電流をほぼ完全に抑制することができる。   Further, for example, when the capacity of the active filter 163 is appropriate, the harmonic current flowing out from the power supply path 10 to the system side can be suppressed almost completely.

しかしながら、放送用送信機61において発生する高調波電流が非常に大きいため、放送用送信機61の容量の概ね2倍の容量を有するアクティブフィルタ163が必要である。このため、アクティブフィルタ163の価格は、非常に高価となる。   However, since the harmonic current generated in the broadcast transmitter 61 is very large, an active filter 163 having a capacity approximately twice that of the broadcast transmitter 61 is required. For this reason, the price of the active filter 163 becomes very expensive.

アクティブフィルタ163は、形状が大きいため設置スペースが過大となる。また、アクティブフィルタ163は、力率改善には寄与しない。   Since the active filter 163 has a large shape, the installation space becomes excessive. The active filter 163 does not contribute to power factor improvement.

[SCSR方式による高調波電流の吸収]
図9は、放送用電力給電システムの比較例の構成の他の一例を示す図である。
[Harmonic current absorption by SCSR method]
FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the configuration of the comparative example of the broadcasting power supply system.

図9を参照して、放送用電力給電システム404は、放送用電力給電システム401と比べて、SCSR回路164により高調波電流の流出対策を行う放送用電力給電システムである。以下で説明する内容以外は放送用電力給電システム401と同様である。   Referring to FIG. 9, broadcast power supply system 404 is a broadcast power supply system in which harmonic current outflow countermeasures are performed by SCSR circuit 164 as compared with broadcast power supply system 401. The contents other than those described below are the same as those of the broadcasting power supply system 401.

放送用電力給電システム404は、放送用電力給電システム401と比べて、高圧受電設備201の代わりに高圧受電設備204を備える。高圧受電設備204は、高調波吸収回路101の代わりに、SCSR回路164を含む。   The broadcast power supply system 404 includes a high-voltage power reception facility 204 instead of the high-voltage power reception facility 201 as compared with the broadcast power supply system 401. High-voltage power receiving facility 204 includes an SCSR circuit 164 instead of harmonic absorption circuit 101.

図10は、図9に示す比較例におけるSCSR回路の一例の単線結線図である。   FIG. 10 is a single-line diagram of an example of the SCSR circuit in the comparative example shown in FIG.

図10を参照して、SCSR回路164は、進相コンデンサ501A,501Bと、6%直列リアクトル502A,502Bとを含む。   Referring to FIG. 10, SCSR circuit 164 includes phase advance capacitors 501A and 501B and 6% series reactors 502A and 502B.

以下、進相コンデンサ501A,501Bの各々を、進相コンデンサ501と称する場合がある。また、6%直列リアクトル502A,502Bの各々を、6%直列リアクトル502と称する場合がある。   Hereinafter, each of the phase advance capacitors 501A and 501B may be referred to as a phase advance capacitor 501. In addition, each of the 6% series reactors 502A and 502B may be referred to as a 6% series reactor 502.

図10では、2つの進相コンデンサ501を代表的に示しているが、さらに多数または少数の進相コンデンサ501が設けられてもよい。また、図10では、2つの6%直列リアクトル502を代表的に示しているが、さらに多数または少数の6%直列リアクトル502が設けられてもよい。   In FIG. 10, two phase advance capacitors 501 are representatively shown. However, a larger number or a smaller number of phase advance capacitors 501 may be provided. In FIG. 10, two 6% series reactors 502 are representatively shown, but a larger number or a small number of 6% series reactors 502 may be provided.

6%直列リアクトル502Aは、R相、S相およびT相に対応して3つ設けられ、対応の相の給電経路10と接続された第1端と、第2端とを有する。   Three 6% series reactors 502A are provided corresponding to the R phase, the S phase, and the T phase, and have a first end connected to the power supply path 10 of the corresponding phase, and a second end.

進相コンデンサ501Aは、6%直列リアクトル502Aに対応して3つ設けられ、対応の6%直列リアクトル502Aの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。各進相コンデンサ501Aの第2端は、たとえばデルタ結線される。   Three phase advance capacitors 501A are provided corresponding to 6% series reactors 502A, and each has a first end connected to a second end of the corresponding 6% series reactor 502A, and a second end. The second end of each phase advance capacitor 501A is, for example, delta-connected.

6%直列リアクトル502Bは、R相、S相およびT相に対応して3つ設けられ、対応の相の給電経路10と接続された第1端と、第2端とを有する。   Three 6% series reactors 502B are provided corresponding to the R phase, the S phase, and the T phase, and have a first end connected to the power supply path 10 of the corresponding phase, and a second end.

進相コンデンサ501Bは、6%直列リアクトル502Bに対応して3つ設けられ、対応の6%直列リアクトル502Bの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。各進相コンデンサ501Bの第2端は、たとえばデルタ結線される。   Three phase advance capacitors 501B are provided corresponding to the 6% series reactor 502B, and each of the phase advance capacitors 501B has a first end connected to a second end of the corresponding 6% series reactor 502B, and a second end. The second end of each phase advance capacitor 501B is, for example, delta-connected.

6%直列リアクトル502の耐量は、たとえば55%である。また、進相コンデンサ501の容量は、たとえば30Kvarである。   The withstand capacity of the 6% series reactor 502 is, for example, 55%. The capacity of the phase advance capacitor 501 is, for example, 30 Kvar.

SCSR回路164の吸収率は、後述する計算方法によると、概ね40%である。これは、放送装置301において発生した高調波電流の概ね40%を吸収することを意味する。このため、放送用電力給電システム404を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができない。   The absorption rate of the SCSR circuit 164 is approximately 40% according to a calculation method described later. This means that approximately 40% of the harmonic current generated in the broadcasting device 301 is absorbed. For this reason, the broadcasting power supply system 404 cannot comply with the harmonic suppression guidelines.

また、放送装置301において発生した高調波電流の概ね40%がSCSR回路164へ流入するので、直列リアクトルの焼損を防ぐために、進相コンデンサ501の容量は、必要以上に大きい30Kvarとなる。   In addition, since approximately 40% of the harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows into the SCSR circuit 164, the phase-advancing capacitor 501 has an unnecessarily large capacity of 30 Kvar in order to prevent the series reactor from burning out.

進相コンデンサ501および6%直列リアクトル502は、形状が小さいため設置スペースを節約することができる。また、進相コンデンサ501、および6%直列リアクトル502は、市販されているので安価である。   Since the phase advance capacitor 501 and the 6% series reactor 502 are small in shape, installation space can be saved. Further, the phase advance capacitor 501 and the 6% series reactor 502 are commercially available and thus are inexpensive.

なお、SCSR回路164は、6%直列リアクトル502により構成されたが、たとえば13%直列リアクトルにより構成されてもよい。しかしながら、この場合におけるSCSR回路の吸収率は、40%を遥かに下回ってしまうので、6%直列リアクトル502により構成される場合と比べて好ましくない。   Note that the SCSR circuit 164 is configured by the 6% series reactor 502, but may be configured by, for example, a 13% series reactor. However, the absorption rate of the SCSR circuit in this case is much lower than 40%, which is not preferable as compared with the case where the 6% series reactor 502 is used.

上記のように、UPS162およびアクティブフィルタ163は、放送装置301において発生した高調波電流を十分に吸収するので、系統側へ流出する高調波電流を高調波抑制ガイドラインに規定する流出規制値以下とすることができる。   As described above, since the UPS 162 and the active filter 163 sufficiently absorb the harmonic current generated in the broadcasting device 301, the harmonic current flowing out to the system side is set to be equal to or less than the outflow regulation value defined in the harmonic suppression guideline. be able to.

しかしながら、UPS162およびアクティブフィルタ163は、高価であり、また、設置スペースが大きいという問題がある。また、UPS162は、バイパスモード時において高調波電流を系統側へ流出させてしまうという問題がある。   However, the UPS 162 and the active filter 163 are expensive and have a problem that the installation space is large. Further, the UPS 162 has a problem that harmonic current flows out to the system side in the bypass mode.

一方、SCSR回路164は、安価かつ省スペースであるが、吸収率が低いため、系統側へ流出する高調波電流を高調波抑制ガイドラインに規定する流出規制値以下とすることができないという問題がある。   On the other hand, the SCSR circuit 164 is inexpensive and space-saving, but has a problem that the harmonic current flowing out to the system side cannot be made equal to or less than the outflow regulation value defined in the harmonic suppression guideline because of its low absorption rate. .

また、トランス171が、油入れトランスである場合とモールド型トランスである場合とで、トランス171のインピーダンスが大きく異なる。これは、トランス171が、油入れトランスである場合とモールド型トランスである場合とで、SCSR回路164の吸収率が異なることを意味する。   Moreover, the impedance of the transformer 171 is greatly different depending on whether the transformer 171 is an oil-filled transformer or a mold-type transformer. This means that the absorption rate of the SCSR circuit 164 differs depending on whether the transformer 171 is an oil-filled transformer or a mold-type transformer.

したがって、トランス171の種類および放送装置301において発生する高調波電流等を考慮した上で、キャパシタおよびインダクタの最適な組合せとなるような設計を行う必要がある。   Therefore, it is necessary to design an optimum combination of a capacitor and an inductor in consideration of the type of the transformer 171 and the harmonic current generated in the broadcasting device 301.

そこで、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路101では、以下の構成により、安価かつ省スペースで、系統側へ流出する高調波電流を高調波抑制ガイドラインに規定する流出規制値以下とすることを可能とする。   Therefore, in the harmonic absorption circuit 101 according to the embodiment of the present invention, with the following configuration, the harmonic current flowing out to the system side is made less than or equal to the outflow regulation value stipulated in the harmonic suppression guideline with low cost and space saving. Make it possible.

[LCハイブリッド方式による高調波電流の吸収]
図11は、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路の一例の単線結線図である。
[Harmonic current absorption by LC hybrid system]
FIG. 11 is a single-line connection diagram of an example of the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention.

図11を参照して、高調波吸収回路101は、第5次高調波用フィルタ回路50と、第7次高調波用フィルタ回路70と、第11次高調波用フィルタ回路110と、遅相用回路20と、フューズ31とを含む。   Referring to FIG. 11, the harmonic absorption circuit 101 includes a fifth harmonic filter circuit 50, a seventh harmonic filter circuit 70, an eleventh harmonic filter circuit 110, and a delay phase filter. A circuit 20 and a fuse 31 are included.

第5次高調波用フィルタ回路50は、第5次高調波電流を吸収の対象とする。第7次高調波用フィルタ回路70は、第7次高調波電流を吸収の対象とする。第11次高調波用フィルタ回路110は、第11次高調波電流を吸収の対象とする。   The fifth harmonic filter circuit 50 uses the fifth harmonic current as an object of absorption. The seventh harmonic filter circuit 70 absorbs the seventh harmonic current. The eleventh harmonic filter circuit 110 uses the eleventh harmonic current as an absorption target.

第5次高調波用フィルタ回路50は、キャパシタ51と、インダクタ52と、スイッチ部53と、手動スイッチ制御部HS1と、自動スイッチ制御部AS1とを含む。   The fifth harmonic filter circuit 50 includes a capacitor 51, an inductor 52, a switch unit 53, a manual switch control unit HS1, and an automatic switch control unit AS1.

スイッチ部53は、配線用遮断器MCCB1と、電磁接触器(Magnetic Conductor)MC1とを含む。自動スイッチ制御部AS1は、高調波メータリレーHfMR1と、高調波リレーHfR1と、インダクタ52を測定対象とする温度センサTS1と、キャパシタ51を測定対象とする形状センサDS1とを含む。   The switch unit 53 includes a circuit breaker MCCB1 and a magnetic conductor MC1. The automatic switch control unit AS1 includes a harmonic meter relay HfMR1, a harmonic relay HfR1, a temperature sensor TS1 whose measurement target is the inductor 52, and a shape sensor DS1 whose measurement target is the capacitor 51.

配線用遮断器MCCB1は、給電経路10と接続された第1端と、電磁接触器MC1の第1端と接続された第2端とを有する。電磁接触器MC1は、配線用遮断器MCCB1の第2端と接続された第1端と、インダクタ52の第1端と接続された第2端とを有する。   The circuit breaker MCCB1 for wiring has a first end connected to the power supply path 10 and a second end connected to the first end of the electromagnetic contactor MC1. The magnetic contactor MC1 has a first end connected to the second end of the circuit breaker MCCB1 for wiring, and a second end connected to the first end of the inductor 52.

インダクタ52は、電磁接触器MC1の第2端と接続された第1端と、キャパシタ51の第1端と接続された第2端とを有する。キャパシタ51は、インダクタ52の第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Inductor 52 has a first end connected to the second end of electromagnetic contactor MC <b> 1 and a second end connected to the first end of capacitor 51. Capacitor 51 has a first end connected to the second end of inductor 52, and a second end.

高調波メータリレーHfMR1および高調波リレーHfR1は、給電経路10から配線用遮断器MCCB1、電磁接触器MC1およびインダクタ52を経由してキャパシタ51へ流れる電流を測定対象とする。   The harmonic meter relay HfMR1 and the harmonic relay HfR1 measure the current flowing from the power supply path 10 to the capacitor 51 via the circuit breaker MCCB1, the magnetic contactor MC1, and the inductor 52.

第7次高調波用フィルタ回路70は、キャパシタ71と、インダクタ72と、スイッチ部73と、手動スイッチ制御部HS2と、自動スイッチ制御部AS2とを含む。   The seventh harmonic filter circuit 70 includes a capacitor 71, an inductor 72, a switch unit 73, a manual switch control unit HS2, and an automatic switch control unit AS2.

スイッチ部73は、配線用遮断器MCCB2と、電磁接触器MC2とを含む。自動スイッチ制御部AS2は、高調波メータリレーHfMR2と、高調波リレーHfR2と、インダクタ72を測定対象とする温度センサTS2と、キャパシタ71を測定対象とする形状センサDS2とを含む。   Switch unit 73 includes a circuit breaker MCCB2 for wiring and an electromagnetic contactor MC2. The automatic switch control unit AS2 includes a harmonic meter relay HfMR2, a harmonic relay HfR2, a temperature sensor TS2 whose measurement target is the inductor 72, and a shape sensor DS2 whose measurement target is the capacitor 71.

配線用遮断器MCCB2は、給電経路10と接続された第1端と、電磁接触器MC2の第1端と接続された第2端とを有する。電磁接触器MC2は、配線用遮断器MCCB2の第2端と接続された第1端と、インダクタ72の第1端と接続された第2端とを有する。   The circuit breaker MCCB2 for wiring has a first end connected to the power supply path 10 and a second end connected to the first end of the electromagnetic contactor MC2. The magnetic contactor MC2 has a first end connected to the second end of the circuit breaker MCCB2 for wiring and a second end connected to the first end of the inductor 72.

インダクタ72は、電磁接触器MC2の第2端と接続された第1端と、キャパシタ71の第1端と接続された第2端とを有する。キャパシタ71は、インダクタ72の第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Inductor 72 has a first end connected to the second end of electromagnetic contactor MC <b> 2 and a second end connected to the first end of capacitor 71. Capacitor 71 has a first end connected to the second end of inductor 72, and a second end.

高調波メータリレーHfMR2および高調波リレーHfR2は、給電経路10から配線用遮断器MCCB2、電磁接触器MC2およびインダクタ72を経由してキャパシタ71へ流れる電流を測定対象とする。   The harmonic meter relay HfMR2 and the harmonic relay HfR2 measure the current flowing from the power supply path 10 to the capacitor 71 via the circuit breaker MCCB2, the magnetic contactor MC2, and the inductor 72.

第11次高調波用フィルタ回路110は、キャパシタ111と、インダクタ112と、スイッチ部113と、手動スイッチ制御部HS3と、自動スイッチ制御部AS3とを含む。   The eleventh harmonic filter circuit 110 includes a capacitor 111, an inductor 112, a switch unit 113, a manual switch control unit HS3, and an automatic switch control unit AS3.

スイッチ部113は、配線用遮断器MCCB3と、電磁接触器MC3とを含む。自動スイッチ制御部AS3は、高調波メータリレーHfMR3と、高調波リレーHfR3と、インダクタ112を測定対象とする温度センサTS3と、キャパシタ111を測定対象とする形状センサDS3とを含む。   Switch part 113 includes circuit breaker MCCB3 for wiring and electromagnetic contactor MC3. The automatic switch controller AS3 includes a harmonic meter relay HfMR3, a harmonic relay HfR3, a temperature sensor TS3 whose measurement target is the inductor 112, and a shape sensor DS3 whose measurement target is the capacitor 111.

配線用遮断器MCCB3は、給電経路10と接続された第1端と、電磁接触器MC3の第1端と接続された第2端とを有する。電磁接触器MC3は、配線用遮断器MCCB3の第2端と接続された第1端と、インダクタ112の第1端と接続された第2端とを有する。   The circuit breaker MCCB3 for wiring has a first end connected to the power supply path 10 and a second end connected to the first end of the electromagnetic contactor MC3. The magnetic contactor MC3 has a first end connected to the second end of the circuit breaker MCCB3 for wiring, and a second end connected to the first end of the inductor 112.

インダクタ112は、電磁接触器MC3の第2端と接続された第1端と、キャパシタ111の第1端と接続された第2端とを有する。キャパシタ111は、インダクタ112の第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Inductor 112 has a first end connected to the second end of electromagnetic contactor MC3, and a second end connected to the first end of capacitor 111. Capacitor 111 has a first end connected to the second end of inductor 112, and a second end.

高調波メータリレーHfMR3および高調波リレーHfR3は、給電経路10から配線用遮断器MCCB3、電磁接触器MC3およびインダクタ112を経由してキャパシタ111へ流れる電流を測定対象とする。   The harmonic meter relay HfMR3 and the harmonic relay HfR3 measure the current flowing from the power supply path 10 to the capacitor 111 via the circuit breaker MCCB3, the magnetic contactor MC3, and the inductor 112.

遅相用回路20は、遅相用インダクタ22と、スイッチ部23と、高調波メータリレーHfMR0とを含む。スイッチ部23は、配線用遮断器MCCB4と、電磁接触器MC4とを含む。   The delay phase circuit 20 includes a delay phase inductor 22, a switch unit 23, and a harmonic meter relay HfMR0. The switch unit 23 includes a circuit breaker MCCB4 and a magnetic contactor MC4.

配線用遮断器MCCB4は、給電経路10と接続された第1端と、電磁接触器MC4の第1端と接続された第2端とを有する。電磁接触器MC4は、配線用遮断器MCCB4の第2端と接続された第1端と、遅相用インダクタ22の第1端と接続された第2端とを有する。   The circuit breaker MCCB4 for wiring has a first end connected to the power supply path 10 and a second end connected to the first end of the electromagnetic contactor MC4. The magnetic contactor MC4 has a first end connected to the second end of the wiring breaker MCCB4 and a second end connected to the first end of the slow-phase inductor 22.

遅相用インダクタ22は、電磁接触器MC4の第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Slow phase inductor 22 has a first end connected to the second end of electromagnetic contactor MC4, and a second end.

高調波メータリレーHfMR0は、給電経路10から第5次高調波用フィルタ回路50、第7次高調波用フィルタ回路70、第11次高調波用フィルタ回路110および遅相用回路20へ流れる電流を測定対象とする。   The harmonic meter relay HfMR0 supplies the current flowing from the power supply path 10 to the fifth harmonic filter circuit 50, the seventh harmonic filter circuit 70, the eleventh harmonic filter circuit 110, and the slow phase circuit 20. Measured.

以下、高調波メータリレーHfMR1,HfMR2,HfMR3の各々を、高調波メータリレーHfMRと称する場合がある。また、高調波リレーHfR1,HfR2,HfR3の各々を、高調波リレーHfRと称する場合がある。   Hereinafter, each of the harmonic meter relays HfMR1, HfMR2, and HfMR3 may be referred to as a harmonic meter relay HfMR. Further, each of the harmonic relays HfR1, HfR2, and HfR3 may be referred to as a harmonic relay HfR.

また、配線用遮断器MCCB1,MCCB2,MCCB3,MCCB4の各々を、配線用遮断器MCCBと称する場合がある。また、電磁接触器MC1,MC2,MC3の各々を、電磁接触器MCと称する場合がある。また、手動スイッチ制御部HS1,HS2,HS3の各々を、手動スイッチ制御部HSと称する場合がある。   In addition, each of the circuit breakers MCCB1, MCCB2, MCCB3, and MCCB4 may be referred to as a circuit breaker MCCB. In addition, each of the magnetic contactors MC1, MC2, and MC3 may be referred to as an electromagnetic contactor MC. Each of the manual switch control units HS1, HS2, and HS3 may be referred to as a manual switch control unit HS.

また、温度センサTS1,TS2,TS3の各々を、温度センサTSと称する場合がある。また、形状センサDS1,DS2,DS3の各々を、形状センサDSと称する場合がある。   In addition, each of the temperature sensors TS1, TS2, TS3 may be referred to as a temperature sensor TS. Each of the shape sensors DS1, DS2, DS3 may be referred to as a shape sensor DS.

電磁接触器MCは、高調波メータリレーHfMR、高調波リレーHfR、温度センサTSおよび形状センサDSからの異常を示す異常信号の論理和に応じて、給電経路10と対応のインダクタ52、72または112との接続を開閉する。   The magnetic contactor MC includes the inductor 52, 72, or 112 corresponding to the power supply path 10 in accordance with the logical sum of abnormal signals indicating abnormality from the harmonic meter relay HfMR, the harmonic relay HfR, the temperature sensor TS, and the shape sensor DS. Open and close the connection.

より詳細には、電磁接触器MCは、異常信号の論理和が真すなわち高調波メータリレーHfMR、高調波リレーHfR、温度センサTSおよび形状センサDSのうち少なくとも1つの装置が異常信号を出力する場合、給電経路10と対応のインダクタ52、72または112との電気的な接続を切断する。   More specifically, in the magnetic contactor MC, when the logical sum of the abnormal signals is true, that is, at least one of the harmonic meter relay HfMR, the harmonic relay HfR, the temperature sensor TS, and the shape sensor DS outputs an abnormal signal. The electrical connection between the power supply path 10 and the corresponding inductor 52, 72 or 112 is cut off.

また、電磁接触器MCは、異常信号の論理和が偽すなわち高調波メータリレーHfMR、高調波リレーHfR、温度センサTSおよび形状センサDSのいずれも異常信号を出力しない場合、給電経路10と対応のインダクタ52、72または112とを電気的に接続する。   The magnetic contactor MC corresponds to the power supply path 10 when the logical sum of the abnormal signals is false, that is, when none of the harmonic meter relay HfMR, the harmonic relay HfR, the temperature sensor TS, and the shape sensor DS outputs an abnormal signal. The inductor 52, 72 or 112 is electrically connected.

手動スイッチ制御部HSは、電磁接触器MCにおける給電経路10と対応のインダクタ52、72または112との電気的な接続を、異常信号の論理和に関わらず接続状態または切断状態のいずれかに固定する。   The manual switch control unit HS fixes the electrical connection between the power supply path 10 and the corresponding inductor 52, 72, or 112 in the electromagnetic contactor MC to either the connected state or the disconnected state regardless of the logical sum of the abnormal signals. To do.

配線用遮断器MCCBは、自己を通して流れる電流が所定のしきい値を超える場合、給電経路10と対応のインダクタ52、72または112との電気的な接続を切断する。   The circuit breaker MCCB for wiring disconnects the electrical connection between the power supply path 10 and the corresponding inductor 52, 72, or 112 when the current flowing through the circuit breaker MCCB exceeds a predetermined threshold value.

高調波メータリレーHfMRは、測定対象とする電流に応じて、異常信号を電磁接触器MCへ出力する。より詳細には、高調波メータリレーHfMRは、測定対象とする電流に含まれる高調波電流の大きさが所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MCへ出力する。   The harmonic meter relay HfMR outputs an abnormal signal to the magnetic contactor MC according to the current to be measured. More specifically, the harmonic meter relay HfMR outputs an abnormal signal to the magnetic contactor MC when the magnitude of the harmonic current included in the current to be measured exceeds a predetermined threshold value.

具体的には、たとえば、高調波メータリレーHfMR1は、測定対象とする電流に含まれる高調波電流の大きさが所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MC1へ出力する。   Specifically, for example, the harmonic meter relay HfMR1 outputs an abnormal signal to the electromagnetic contactor MC1 when the magnitude of the harmonic current included in the current to be measured exceeds a predetermined threshold value.

電磁接触器MC1は、高調波メータリレーHfMR1から異常信号を受けると、給電経路10とインダクタ52との電気的な接続を切断する。これにより、インダクタ52およびキャパシタ51が高調波電流によりダメージを受けることを防ぐことができる。   When receiving an abnormal signal from the harmonic meter relay HfMR1, the magnetic contactor MC1 disconnects the electrical connection between the power supply path 10 and the inductor 52. Thereby, it is possible to prevent the inductor 52 and the capacitor 51 from being damaged by the harmonic current.

また、電磁接触器MC1は、高調波電流によりインダクタ52およびキャパシタ51の温度が上昇するより前に高調波メータリレーHfMR1から異常信号を受けることができるので、インダクタ52およびキャパシタ51のダメージを最小限に抑えることができる。   Further, since the magnetic contactor MC1 can receive an abnormal signal from the harmonic meter relay HfMR1 before the temperature of the inductor 52 and the capacitor 51 rises due to the harmonic current, damage to the inductor 52 and the capacitor 51 is minimized. Can be suppressed.

高調波メータリレーHfMR0は、測定対象とする電流に応じて、開放信号を電磁接触器MC4へ出力する。より詳細には、放送用送信機61A,61Bが動作する場合における高調波電流の大きさは、放送用送信機61A,61Bのいずれか一方が動作する場合における高調波電流より大きい。   The harmonic meter relay HfMR0 outputs an open signal to the electromagnetic contactor MC4 according to the current to be measured. More specifically, the magnitude of the harmonic current when the broadcast transmitters 61A and 61B operate is larger than the harmonic current when either one of the broadcast transmitters 61A and 61B operates.

また、放送用送信機61A,61Bが動作する場合、遅相用インダクタ22を設けなくとも、力率が大きい。一方、放送用送信機61A,61Bのいずれか一方が動作する場合、キャパシタ51,71,11の容量が大きいため、交流電圧に対する交流電流の位相が進みすぎることによる力率の低下という問題が発生する。これに対して、遅相インダクタ22は、交流電流の位相を遅らせるので、力率の改善に寄与する。   Further, when the broadcast transmitters 61A and 61B operate, the power factor is large without providing the slow phase inductor 22. On the other hand, when either one of the broadcast transmitters 61A and 61B operates, the capacity of the capacitors 51, 71, and 11 is large, so that there is a problem that the power factor is lowered due to the phase of the alternating current being excessively advanced with respect to the alternating voltage. To do. On the other hand, the slow phase inductor 22 delays the phase of the alternating current, which contributes to the improvement of the power factor.

このため、高調波メータリレーHfMR0は、測定対象とする電流に含まれる高調波電流の大きさが所定のしきい値より大きい場合すなわち放送用送信機61A,61Bが動作する場合、開放信号を電磁接触器MC4へ出力する。   Therefore, the harmonic meter relay HfMR0 transmits an open signal when the magnitude of the harmonic current included in the current to be measured is larger than a predetermined threshold, that is, when the broadcast transmitters 61A and 61B operate. Output to contactor MC4.

電磁接触器MC4は、高調波メータリレーHfMR0から開放信号を受けると、給電経路10と遅相用インダクタ22との電気的な接続を切断する。一方、電磁接触器MC4は、高調波メータリレーHfMR0から開放信号を受けない場合、給電経路10と遅相用インダクタ22とを電気的に接続する。これにより、放送用送信機61A,61Bのいずれか一方が動作する場合においても、力率を大きくすることができる。   When receiving the open signal from the harmonic meter relay HfMR0, the magnetic contactor MC4 disconnects the electrical connection between the power supply path 10 and the slow-phase inductor 22. On the other hand, when the electromagnetic contactor MC4 does not receive an open signal from the harmonic meter relay HfMR0, the magnetic contactor MC4 electrically connects the power feeding path 10 and the slow phase inductor 22. Thereby, even when one of the broadcasting transmitters 61A and 61B operates, the power factor can be increased.

力率が改善されると皮相電流を小さくすることができるので、電力会社は、たとえば電線および変電所等の設備の費用を節約することができる。このため、電力会社は、力率を改善した需要家に対して請求する電気料金を割り引く場合がある。   Since the apparent current can be reduced when the power factor is improved, the power company can save on the cost of equipment such as electric wires and substations. For this reason, an electric power company may discount the electricity bill charged with respect to the customer who improved the power factor.

高調波メータリレーHfMRおよび高調波メータリレーHfMR0は、異常信号または開放信号を出力するとき、たとえばアラームを出力し、筐体に設置された警告灯の点灯または警報音の鳴動を行う。また、高調波メータリレーHfMRおよび高調波メータリレーHfMR0は、測定対象とする電流に含まれる高調波電流の割合をたとえば「%」単位で表示する。   The harmonic meter relay HfMR and the harmonic meter relay HfMR0 output, for example, an alarm when outputting an abnormal signal or an open signal, and turn on a warning lamp or sound an alarm sound installed in the housing. Further, the harmonic meter relay HfMR and the harmonic meter relay HfMR0 display the ratio of the harmonic current contained in the current to be measured in units of “%”, for example.

高調波リレーHfRは、測定対象とする電流に含まれる対象の次数の高調波電流の大きさが所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MCへ出力する。   The harmonic relay HfR outputs an abnormal signal to the electromagnetic contactor MC when the magnitude of the harmonic current of the target order included in the current to be measured exceeds a predetermined threshold value.

具体的には、たとえば、高調波リレーHfR1は、第5次高調波電流の大きさが所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MC1へ出力する。   Specifically, for example, the harmonic relay HfR1 outputs an abnormal signal to the electromagnetic contactor MC1 when the magnitude of the fifth harmonic current exceeds a predetermined threshold value.

電磁接触器MC1は、高調波リレーHfR1から異常信号を受けると、給電経路10とインダクタ52との電気的な接続を切断する。これにより、インダクタ52およびキャパシタ51が高調波電流によりダメージを受けることを防ぐことができる。   When receiving an abnormal signal from the harmonic relay HfR1, the magnetic contactor MC1 disconnects the electrical connection between the power supply path 10 and the inductor 52. Thereby, it is possible to prevent the inductor 52 and the capacitor 51 from being damaged by the harmonic current.

また、電磁接触器MC1は、高調波電流によりインダクタ52およびキャパシタ51の温度が上昇するより前に高調波リレーHfR1から異常信号を受けることができるので、インダクタ52およびキャパシタ51のダメージを最小限に抑えることができる。   Further, since the magnetic contactor MC1 can receive an abnormal signal from the harmonic relay HfR1 before the temperature of the inductor 52 and the capacitor 51 rises due to the harmonic current, damage to the inductor 52 and the capacitor 51 is minimized. Can be suppressed.

温度センサTSは、対象とするインダクタ52、72または112の温度を測定し、測定した温度が所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MCへ出力する。   The temperature sensor TS measures the temperature of the target inductor 52, 72, or 112, and outputs an abnormal signal to the magnetic contactor MC when the measured temperature exceeds a predetermined threshold value.

具体的には、たとえば、温度センサTS1は、インダクタ52の温度が所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MC1へ出力する。   Specifically, for example, when the temperature of the inductor 52 exceeds a predetermined threshold value, the temperature sensor TS1 outputs an abnormal signal to the electromagnetic contactor MC1.

電磁接触器MC1は、温度センサTS1から異常信号を受けると、給電経路10とインダクタ52との電気的な接続を切断する。これにより、インダクタ52が熱によりさらなるダメージを受けることを防ぐことができる。   When receiving an abnormal signal from the temperature sensor TS1, the magnetic contactor MC1 disconnects the electrical connection between the power supply path 10 and the inductor 52. This can prevent the inductor 52 from being further damaged by heat.

形状センサDSは、対象とするキャパシタ51、71または111を格納する筐体がキャパシタ51、71または111において流れる電流による発熱で膨張する際の当該筐体の形状の変化を測定し、測定した変化が所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MCへ出力する。   The shape sensor DS measures a change in the shape of the casing when the casing that stores the target capacitor 51, 71, or 111 expands due to heat generated by a current flowing in the capacitor 51, 71, or 111. When exceeds a predetermined threshold, an abnormal signal is output to the magnetic contactor MC.

具体的には、たとえば、形状センサDS1は、キャパシタ51の形状の変化が所定のしきい値を超えると、異常信号を電磁接触器MC1へ出力する。   Specifically, for example, when the change in the shape of the capacitor 51 exceeds a predetermined threshold, the shape sensor DS1 outputs an abnormal signal to the electromagnetic contactor MC1.

電磁接触器MC1は、形状センサDS1から異常信号を受けると、給電経路10とインダクタ52との電気的な接続を切断する。これにより、キャパシタ51が熱によりダメージを受けることを防ぐことができる。   When receiving an abnormal signal from the shape sensor DS1, the magnetic contactor MC1 disconnects the electrical connection between the power supply path 10 and the inductor 52. Thereby, the capacitor 51 can be prevented from being damaged by heat.

フューズ31は、高調波メータリレーHfMR0、高調波メータリレーHfMR1および高調波リレーHfR1へ供給される電流が所定のしきい値を超えると、溶解することにより当該電流の供給を止める。   When the current supplied to the harmonic meter relay HfMR0, the harmonic meter relay HfMR1, and the harmonic relay HfR1 exceeds a predetermined threshold, the fuse 31 is melted and stops supplying the current.

これにより、たとえば高調波メータリレーHfMR0、高調波メータリレーHfMR1および高調波リレーHfR1において短絡故障が発生した場合において、短絡故障が原因の火災の発生などを防ぐことができる。   Thereby, for example, when a short circuit failure occurs in the harmonic meter relay HfMR0, the harmonic meter relay HfMR1, and the harmonic relay HfR1, it is possible to prevent the occurrence of a fire due to the short circuit failure.

図12は、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路の一例の複線結線図である。   FIG. 12 is a double-line connection diagram of an example of the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention.

図12を参照して、第5次高調波用フィルタ回路50は、図11に示す配線用遮断器MCCB1に相当するスイッチ55R,55S,55Tと、図11に示す電磁接触器MC1に相当するスイッチ54R,54S,54Tと、図11に示すインダクタ52に相当するインダクタ52R,52S,52Tと、図11に示すキャパシタ51に相当するキャパシタ51A,51B,51Cとを含む。   Referring to FIG. 12, fifth harmonic filter circuit 50 includes switches 55R, 55S, and 55T corresponding to wiring circuit breaker MCCB1 shown in FIG. 11, and a switch corresponding to electromagnetic contactor MC1 shown in FIG. 54R, 54S, 54T, inductors 52R, 52S, 52T corresponding to the inductor 52 shown in FIG. 11, and capacitors 51A, 51B, 51C corresponding to the capacitor 51 shown in FIG.

スイッチ55R,55S,55T、スイッチ54R,54S,54T、インダクタ52R,52S,52Tおよびキャパシタ51A,51B,51CはそれぞれR相、S相およびT相に対応して設けられる。   Switches 55R, 55S, 55T, switches 54R, 54S, 54T, inductors 52R, 52S, 52T and capacitors 51A, 51B, 51C are provided corresponding to the R phase, S phase, and T phase, respectively.

スイッチ55Rは、R相に対応する給電経路10Rと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ54Rは、スイッチ55Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 55R has a first end connected to power supply path 10R corresponding to the R phase, and a second end. Switch 54R has a first end connected to the second end of switch 55R, and a second end.

インダクタ52Rは、スイッチ54Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ51Aは、インダクタ52Rの第2端と接続された第1端と、インダクタ52Sの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 52R has a first end connected to the second end of switch 54R, and a second end. Capacitor 51A has a first end connected to the second end of inductor 52R and a second end connected to the second end of inductor 52S.

スイッチ55Sは、S相に対応する給電経路10Sと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ54Sは、スイッチ55Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 55S has a first end connected to power supply path 10S corresponding to the S phase, and a second end. Switch 54S has a first end connected to the second end of switch 55S, and a second end.

インダクタ52Sは、スイッチ54Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ51Bは、インダクタ52Sの第2端と接続された第1端と、インダクタ52Tの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 52S has a first end connected to the second end of switch 54S, and a second end. Capacitor 51B has a first end connected to the second end of inductor 52S and a second end connected to the second end of inductor 52T.

スイッチ55Tは、T相に対応する給電経路10Tと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ54Tは、スイッチ55Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 55T has a first end connected to power supply path 10T corresponding to the T phase, and a second end. Switch 54T has a first end connected to the second end of switch 55T, and a second end.

インダクタ52Tは、スイッチ54Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ51Cは、インダクタ52Tの第2端と接続された第1端と、インダクタ52Rの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 52T has a first end connected to the second end of switch 54T, and a second end. Capacitor 51C has a first end connected to the second end of inductor 52T and a second end connected to the second end of inductor 52R.

キャパシタ51A,51B,51Cは、デルタ結線されているが、これに限定するものではない。キャパシタ51A,51B,51Cは、たとえばスター結線されてもよい。   The capacitors 51A, 51B, and 51C are delta-connected, but are not limited to this. Capacitors 51A, 51B, and 51C may be star-connected, for example.

第7次高調波用フィルタ回路70は、図11に示す配線用遮断器MCCB2に相当するスイッチ75R,75S,75Tと、図11に示す電磁接触器MC2に相当するスイッチ74R,74S,74Tと、図11に示すインダクタ72に相当するインダクタ72R,72S,72Tと、図11に示すキャパシタ71に相当するキャパシタ71A,71B,71Cとを含む。   The seventh harmonic filter circuit 70 includes switches 75R, 75S, and 75T corresponding to the circuit breaker MCCB2 shown in FIG. 11, switches 74R, 74S, and 74T corresponding to the electromagnetic contactor MC2 shown in FIG. Inductors 72R, 72S, 72T corresponding to inductor 72 shown in FIG. 11 and capacitors 71A, 71B, 71C corresponding to capacitor 71 shown in FIG. 11 are included.

スイッチ75R,75S,75T、スイッチ74R,74S,74T、インダクタ72R,72S,72Tおよびキャパシタ71A,71B,71CはそれぞれR相、S相およびT相に対応して設けられる。   Switches 75R, 75S, 75T, switches 74R, 74S, 74T, inductors 72R, 72S, 72T and capacitors 71A, 71B, 71C are provided corresponding to the R phase, S phase, and T phase, respectively.

スイッチ75Rは、R相に対応する給電経路10Rと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ74Rは、スイッチ75Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 75R has a first end connected to power supply path 10R corresponding to the R phase, and a second end. Switch 74R has a first end connected to the second end of switch 75R, and a second end.

インダクタ72Rは、スイッチ74Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ71Aは、インダクタ72Rの第2端と接続された第1端と、インダクタ72Sの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 72R has a first end connected to the second end of switch 74R, and a second end. Capacitor 71A has a first end connected to the second end of inductor 72R and a second end connected to the second end of inductor 72S.

スイッチ75Sは、S相に対応する給電経路10Sと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ74Sは、スイッチ75Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 75S has a first end connected to power supply path 10S corresponding to the S phase, and a second end. Switch 74S has a first end connected to the second end of switch 75S, and a second end.

インダクタ72Sは、スイッチ74Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ71Bは、インダクタ72Sの第2端と接続された第1端と、インダクタ72Tの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 72S has a first end connected to the second end of switch 74S, and a second end. Capacitor 71B has a first end connected to the second end of inductor 72S, and a second end connected to the second end of inductor 72T.

スイッチ75Tは、T相に対応する給電経路10Tと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ74Tは、スイッチ75Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 75T has a first end connected to power supply path 10T corresponding to the T phase, and a second end. Switch 74T has a first end connected to the second end of switch 75T, and a second end.

インダクタ72Tは、スイッチ74Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ71Cは、インダクタ72Tの第2端と接続された第1端と、インダクタ72Rの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 72T has a first end connected to the second end of switch 74T, and a second end. Capacitor 71C has a first end connected to the second end of inductor 72T and a second end connected to the second end of inductor 72R.

キャパシタ71A,71B,71Cは、デルタ結線されているがこれに限定するものではない。キャパシタ71A,71B,71Cは、たとえばスター結線されてもよい。   The capacitors 71A, 71B, 71C are delta-connected, but are not limited to this. Capacitors 71A, 71B, 71C may be star-connected, for example.

第11次高調波用フィルタ回路110は、図11に示す配線用遮断器MCCB3に相当するスイッチ115R,115S,115Tと、図11に示す電磁接触器MC3に相当するスイッチ114R,114S,114Tと、図11に示すインダクタ112に相当するインダクタ112R,112S,112Tと、図11に示すキャパシタ111に相当するキャパシタ111A,111B,111Cとを含む。   The eleventh harmonic filter circuit 110 includes switches 115R, 115S, 115T corresponding to the circuit breaker MCCB3 shown in FIG. 11, switches 114R, 114S, 114T corresponding to the electromagnetic contactor MC3 shown in FIG. Inductors 112R, 112S, and 112T corresponding to inductor 112 shown in FIG. 11 and capacitors 111A, 111B, and 111C corresponding to capacitor 111 shown in FIG. 11 are included.

スイッチ115R,115S,115T、スイッチ114R,114S,114T、インダクタ112R,112S,112Tおよびキャパシタ111A,111B,111CはそれぞれR相、S相およびT相に対応して設けられる。   Switches 115R, 115S, and 115T, switches 114R, 114S, and 114T, inductors 112R, 112S, and 112T, and capacitors 111A, 111B, and 111C are provided corresponding to the R phase, the S phase, and the T phase, respectively.

スイッチ115Rは、R相に対応する給電経路10Rと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ114Rは、スイッチ115Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 115R has a first end connected to power supply path 10R corresponding to the R phase, and a second end. Switch 114R has a first end connected to the second end of switch 115R, and a second end.

インダクタ112Rは、スイッチ114Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ111Aは、インダクタ112Rの第2端と接続された第1端と、インダクタ112Sの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 112R has a first end connected to the second end of switch 114R, and a second end. Capacitor 111A has a first end connected to the second end of inductor 112R and a second end connected to the second end of inductor 112S.

スイッチ115Sは、S相に対応する給電経路10Sと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ114Sは、スイッチ115Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 115S has a first end connected to power supply path 10S corresponding to the S phase, and a second end. Switch 114S has a first end connected to the second end of switch 115S, and a second end.

インダクタ112Sは、スイッチ114Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ111Bは、インダクタ112Sの第2端と接続された第1端と、インダクタ112Tの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 112S has a first end connected to the second end of switch 114S, and a second end. Capacitor 111B has a first end connected to the second end of inductor 112S and a second end connected to the second end of inductor 112T.

スイッチ115Tは、T相に対応する給電経路10Tと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ114Tは、スイッチ115Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 115T has a first end connected to power supply path 10T corresponding to the T phase, and a second end. Switch 114T has a first end connected to the second end of switch 115T, and a second end.

インダクタ112Tは、スイッチ114Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。キャパシタ111Cは、インダクタ112Tの第2端と接続された第1端と、インダクタ112Rの第2端と接続された第2端とを有する。   Inductor 112T has a first end connected to the second end of switch 114T, and a second end. Capacitor 111C has a first end connected to the second end of inductor 112T and a second end connected to the second end of inductor 112R.

キャパシタ111A,111B,111Cは、デルタ結線されているがこれに限定するものではない。キャパシタ111A,111B,111Cは、たとえばスター結線されてもよい。   The capacitors 111A, 111B, and 111C are delta-connected, but are not limited to this. Capacitors 111A, 111B, and 111C may be star-connected, for example.

遅相用回路20は、図11に示す配線用遮断器MCCB4に相当するスイッチ25R,25S,25Tと、図11に示す電磁接触器MC4に相当するスイッチ24R,24S,24Tと、図11に示す遅相用インダクタ22に相当する遅相用インダクタ22R,22S,22Tとを含む。   The phase delay circuit 20 includes switches 25R, 25S, and 25T corresponding to the circuit breaker MCCB4 shown in FIG. 11, switches 24R, 24S, and 24T corresponding to the electromagnetic contactor MC4 shown in FIG. And slow phase inductors 22R, 22S, and 22T corresponding to the slow phase inductor 22.

スイッチ25R,25S,25T、スイッチ24R,24S,24Tおよび遅相用インダクタ22R,22S,22TはそれぞれR相、S相およびT相に対応して設けられる。   The switches 25R, 25S, 25T, the switches 24R, 24S, 24T and the slow-phase inductors 22R, 22S, 22T are provided corresponding to the R phase, the S phase, and the T phase, respectively.

スイッチ25Rは、R相に対応する給電経路10Rと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ24Rは、スイッチ25Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。遅相用インダクタ22Rは、スイッチ24Rの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 25R has a first end connected to power supply path 10R corresponding to the R phase, and a second end. Switch 24R has a first end connected to the second end of switch 25R, and a second end. Delay phase inductor 22R has a first end connected to the second end of switch 24R, and a second end.

スイッチ25Sは、S相に対応する給電経路10Sと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ24Sは、スイッチ25Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。遅相用インダクタ22Sは、スイッチ24Sの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。   Switch 25S has a first end connected to power supply path 10S corresponding to the S phase, and a second end. Switch 24S has a first end connected to the second end of switch 25S, and a second end. The slow phase inductor 22S has a first end connected to the second end of the switch 24S, and a second end.

スイッチ25Tは、T相に対応する給電経路10Tと接続された第1端と、第2端とを有する。スイッチ24Tは、スイッチ25Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。遅相用インダクタ22Tは、スイッチ24Tの第2端と接続された第1端と、第2端とを有する。遅相用インダクタ22R,22S,22Tの第2端は、互いに接続される。   Switch 25T has a first end connected to power supply path 10T corresponding to the T phase, and a second end. Switch 24T has a first end connected to the second end of switch 25T, and a second end. The slow-phase inductor 22T has a first end connected to the second end of the switch 24T, and a second end. The second ends of the slow-phase inductors 22R, 22S, and 22T are connected to each other.

遅相用インダクタ22R,22S,22Tは、スター結線されているが、これに限定するものではない。遅相用インダクタ22R,22S,22Tは、たとえばデルタ結線されてもよい。   The slow-phase inductors 22R, 22S, and 22T are star-connected, but are not limited to this. The slow-phase inductors 22R, 22S, and 22T may be delta-connected, for example.

図13は、本発明の実施の形態に係る放送装置において発生した高調波電流のトランス側および高調波吸収回路側への分流の一例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the branching of the harmonic current generated in the broadcasting apparatus according to the embodiment of the present invention to the transformer side and the harmonic absorption circuit side.

図13を参照して、放送装置301における放送用送信機61A,61Bと、空調機41A,41Bとにおいて発生した第n次高調波電流の合計をih(n)と定義する。   Referring to FIG. 13, the sum of the nth harmonic currents generated in broadcasting transmitters 61A and 61B and air conditioners 41A and 41B in broadcasting apparatus 301 is defined as ih (n).

ih(n)は、ノードAにおいて、交流電圧の給電源側すなわちトランス171側へ流れる高調波電流であるihs(n)および高調波吸収回路101側へ流れる高調波電流であるihc(n)に分流する。   ih (n) is a harmonic current ihs (n) that flows to the power supply side of the AC voltage, that is, the transformer 171 side, and ihc (n) that is a harmonic current that flows to the harmonic absorption circuit 101 side at the node A. Divide.

ここで、ih(n)に対するihc(n)の比を、高調波吸収回路101の吸収率と定義する。また、ih(n)に対するihc(n)の比は、ノードAから見たトランス171への方向のインピーダンスZsと、ノードAから見た高調波吸収回路101への方向のインピーダンスZcとに基づいて計算される。   Here, the ratio of ihc (n) to ih (n) is defined as the absorption rate of the harmonic absorption circuit 101. The ratio of ihc (n) to ih (n) is based on the impedance Zs in the direction toward the transformer 171 as viewed from the node A and the impedance Zc in the direction toward the harmonic absorption circuit 101 as viewed from the node A. Calculated.

すなわち、インピーダンスZsおよびインピーダンスZcに基づいて、高調波吸収回路101の吸収率を計算することができる。   That is, the absorption rate of the harmonic absorption circuit 101 can be calculated based on the impedance Zs and the impedance Zc.

また、インピーダンスZsの逆数は、アドミタンスYsである。インピーダンスZcの逆数は、アドミタンスYcである。   The reciprocal of impedance Zs is admittance Ys. The reciprocal of impedance Zc is admittance Yc.

ih(n)に対するihc(n)の比すなわち(ihc(n)/ih(n))は、Yc/(Ys+Yc)に等しい。したがって、吸収率は、概ねアドミタンスYcに比例する。   The ratio of ihc (n) to ih (n), ie (ihc (n) / ih (n)) is equal to Yc / (Ys + Yc). Therefore, the absorption rate is approximately proportional to the admittance Yc.

また、アドミタンスYcは、第5次高調波用フィルタ回路50におけるアドミタンスYc5と、第7次高調波用フィルタ回路70におけるアドミタンスYc7と、第11次高調波用フィルタ回路110におけるアドミタンスYc11と、遅相用回路20におけるアドミタンスYc20との和で表される。   Further, the admittance Yc includes the admittance Yc5 in the fifth harmonic filter circuit 50, the admittance Yc7 in the seventh harmonic filter circuit 70, the admittance Yc11 in the eleventh harmonic filter circuit 110, and the slow phase. It is represented by the sum of the admittance Yc20 in the circuit 20 for use.

ここで、以下の近似を行う。すなわち、第5次高調波用フィルタ回路50の回路定数を設計するときは、アドミタンスYc5の値が大きくなるように設計する。このとき、アドミタンスYc7、アドミタンスYc11およびアドミタンスYc20は、アドミタンスYc5に対して無視できる程度の小さいものとして扱う。   Here, the following approximation is performed. That is, when designing the circuit constants of the fifth harmonic filter circuit 50, the admittance Yc5 is designed to be large. At this time, the admittance Yc7, the admittance Yc11, and the admittance Yc20 are treated as small enough to be ignored with respect to the admittance Yc5.

これにより、アドミタンスYcは、アドミタンスYc5と近似できる。そして、吸収率は、Yc5/(Ys+Yc5)により表される。これにより、インピーダンスを用いて吸収率をZs/(Zs+Zc5)のような簡潔な式で表すことができる。上記近似は、共鳴が発生しない限り、よい近似と考えられる。   Thereby, the admittance Yc can be approximated to the admittance Yc5. The absorptance is expressed by Yc5 / (Ys + Yc5). Thus, the absorptance can be expressed by a simple expression such as Zs / (Zs + Zc5) using impedance. The above approximation is considered a good approximation as long as no resonance occurs.

言い換えると、第5次高調波用フィルタ回路50を設計するときは、第7次高調波用フィルタ回路70、第11次高調波用フィルタ回路110および遅相用回路20が無いものと近似する。   In other words, when designing the fifth harmonic filter circuit 50, it is approximated that the seventh harmonic filter circuit 70, the eleventh harmonic filter circuit 110, and the slow phase circuit 20 are not provided.

同様に、第7次高調波用フィルタ回路70を設計するときは、第5次高調波用フィルタ回路50、第11次高調波用フィルタ回路110および遅相用回路20が無いものと近似する。   Similarly, when designing the seventh harmonic filter circuit 70, it is approximated that the fifth harmonic filter circuit 50, the eleventh harmonic filter circuit 110, and the slow phase circuit 20 are not provided.

同様に、第11次高調波用フィルタ回路110を設計するときは、第5次高調波用フィルタ回路50、第7次高調波用フィルタ回路70および遅相用回路20が無いものと近似する。   Similarly, when designing the eleventh-order harmonic filter circuit 110, it is approximated that the fifth-order harmonic filter circuit 50, the seventh-order harmonic filter circuit 70, and the slow-phase circuit 20 are not provided.

また、第3次高調波電流、第6次高調波電流および第9次高調波電流等の3の倍数の次数の高調波電流は、環状結線されたコイルを含むトランスを通過することができない。これは、高調波電流が環状結線されたコイルにおいて還流してしまうことが原因である。   In addition, harmonic currents of orders of multiples such as the third harmonic current, the sixth harmonic current, and the ninth harmonic current cannot pass through the transformer including the coils connected in a circular connection. This is because the harmonic current flows back in the annularly connected coil.

トランス171は、たとえば1次側コイルがスター結線および2次側コイルが環状結線されている。これにより、ih(n)に含まれる3の倍数の次数の高調波電流がトランス171を通過して系統側へ流出することを防ぐことができる。   In the transformer 171, for example, the primary coil is star-connected and the secondary coil is circular-connected. As a result, it is possible to prevent harmonic currents of orders of multiples of 3 included in ih (n) from passing through the transformer 171 and flowing out to the system side.

したがって、3の倍数の次数の高調波電流を吸収対象とするフィルタ回路は不要である。一方、トランス171がたとえば環状結線されたコイルを含まない場合、3の倍数の次数の高調波電流を吸収対象とするフィルタ回路が必要となる。   Therefore, a filter circuit that absorbs harmonic currents of orders of multiples of 3 is unnecessary. On the other hand, if the transformer 171 does not include, for example, an annularly connected coil, a filter circuit that absorbs harmonic currents of orders of multiples of 3 is required.

図14は、本発明の実施の形態に係る第5次高調波用フィルタ回路を設計する場合における、近似的に表した等価回路の一例を示す図である。   FIG. 14 is a diagram showing an example of an approximately equivalent circuit when designing the fifth harmonic filter circuit according to the embodiment of the present invention.

図14を参照して、上述したように、たとえば、第5次高調波用フィルタ回路50を設計するときは、第7次高調波用フィルタ回路70、第11次高調波用フィルタ回路110および遅相用回路20が無いものと近似する。   Referring to FIG. 14, as described above, for example, when designing the fifth harmonic filter circuit 50, the seventh harmonic filter circuit 70, the eleventh harmonic filter circuit 110, and the delay circuit. It approximates that there is no phase circuit 20.

したがって、近似的に表した等価回路551は、インダクタ52およびキャパシタ51を含む第5次高調波用フィルタ回路50と、トランス171と、変電所から受電部151までの系統電線11とにより構成される。   Therefore, the equivalent circuit 551 represented approximately is configured by the fifth harmonic filter circuit 50 including the inductor 52 and the capacitor 51, the transformer 171 and the system electric wire 11 from the substation to the power receiving unit 151. .

また、トランス171を含む等価回路551におけるインピーダンスの計算は、%インピーダンスを利用すると便利である。同一の%インピーダンス基準容量に換算された%インピーダンスは、インピーダンスと同様に計算することができる。以下、%インピーダンスに基づいて計算を行う。   Moreover, it is convenient to calculate the impedance in the equivalent circuit 551 including the transformer 171 using% impedance. The% impedance converted into the same% impedance reference capacity can be calculated in the same manner as the impedance. Hereinafter, calculation is performed based on% impedance.

ノードAから見た高調波吸収回路101への方向の%インピーダンスは、第5次高調波用フィルタ回路50の%インピーダンスである%Zc1(n)である。%Zc1(n)は、インダクタ52の%インピーダンスであるjn(X1)と、キャパシタ51の%インピーダンスである−j(XC1)/nとの和で表される。ここで、jは虚数単位を表す。   The% impedance in the direction from the node A toward the harmonic absorption circuit 101 is% Zc1 (n) that is the% impedance of the fifth harmonic filter circuit 50. % Zc1 (n) is represented by the sum of jn (X1) which is the% impedance of the inductor 52 and −j (XC1) / n which is the% impedance of the capacitor 51. Here, j represents an imaginary unit.

ここで、nは、高調波電流の次数を表す。X1は、インダクタ52の基本波に対する%インピーダンスの大きさを表す。なお、%インピーダンスの大きさとインピーダンスの大きさは比例関係にあるので、X1をインダクタ52のリアクタンスとみなすことができる。   Here, n represents the order of the harmonic current. X1 represents the magnitude of% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 52. Since the magnitude of the% impedance and the magnitude of the impedance are in a proportional relationship, X1 can be regarded as the reactance of the inductor 52.

また、XC1は、キャパシタ51の基本波に対する%インピーダンスの大きさを表す。なお、%インピーダンスの大きさとインピーダンスの大きさは上記と同様の比例関係にあるので、XC1をキャパシタ51のリアクタンスとみなすことができる。   XC1 represents the magnitude of% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 51. Since the magnitude of the% impedance and the magnitude of the impedance are in the same proportional relationship as described above, XC1 can be regarded as the reactance of the capacitor 51.

また、この場合におけるリアクトル比は、XC1に対するX1の比、すなわちX1/XC1である。   In this case, the reactor ratio is the ratio of X1 to XC1, that is, X1 / XC1.

ノードAから見たトランス171への方向の%インピーダンスは、%Zs(n)である。ここで、nは、高調波電流の次数を表す。%Zs(n)は、トランス171の%インピーダンスであるjn(XT)と、系統電線11の%インピーダンスであるjn(XS)との和で表される。   The% impedance in the direction from the node A toward the transformer 171 is% Zs (n). Here, n represents the order of the harmonic current. % Zs (n) is represented by the sum of jn (XT) which is the% impedance of the transformer 171 and jn (XS) which is the% impedance of the system electric wire 11.

[系統電線およびトランスの%インピーダンス%Zs(n)]
等価回路551に含まれるインダクタ52、キャパシタ51、トランス171および系統電線11の%インピーダンスは、%インピーダンス基準容量をたとえば150KVAに換算した場合、以下のように表される。
[% Impedance% Zs (n) of system wire and transformer]
The% impedance of the inductor 52, the capacitor 51, the transformer 171 and the system wire 11 included in the equivalent circuit 551 is expressed as follows when the% impedance reference capacity is converted to, for example, 150 KVA.

すなわち、再び図2を参照して、電源側%Zすなわち系統電線11の%インピーダンスは、6.70%である。なお、この場合における%インピーダンス基準容量は、10MVAである。   That is, referring to FIG. 2 again, the power source side% Z, that is, the% impedance of the system wire 11 is 6.70%. In this case, the% impedance reference capacity is 10 MVA.

図15は、本発明の実施の形態に係るトランスおよび系統電線の%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating an example of values for each harmonic of the% impedance of the transformer and the system electric wire according to the embodiment of the present invention.

図15を参照して、系統電線11の%インピーダンスの大きさは、150KVAの%インピーダンス基準容量に換算すると、6.70%と150KVAとを乗じた値に対し10MVAで除した値すなわち0.101%となる。   Referring to FIG. 15, the% impedance magnitude of system electric wire 11 is a value obtained by dividing 6.70% and 150 KVA by 10 MVA when converted to a 150 KVA% impedance reference capacity, that is, 0.101. %.

この場合における0.101%は、図14に示すXSに相当する。したがって、基本波に対する系統電線11の%インピーダンスは、j0.101%である。   0.101% in this case corresponds to XS shown in FIG. Therefore, the% impedance of the system wire 11 with respect to the fundamental wave is j0.101%.

第n次高調波に対する系統電線11の%インピーダンスは、n・j0.101%により表される。具体的には、基本波から第19次高調波までの場合における系統電線11の%インピーダンスは、j0.101%に対して高調波の次数を乗じた図15に示す値となる。たとえば、第5次高調波に対する系統電線11の%インピーダンスは、j0.505%である。   The% impedance of the system electric wire 11 with respect to the n-th harmonic is represented by n · j 0.101%. Specifically, the% impedance of the system electric wire 11 in the case of the fundamental wave to the 19th harmonic is a value shown in FIG. 15 obtained by multiplying j0.101% by the harmonic order. For example, the% impedance of the system electric wire 11 with respect to the fifth harmonic is j0.505%.

図16は、本発明の実施の形態に係るトランスの%インピーダンスの値の一例を示す図である。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of the value of% impedance of the transformer according to the embodiment of the present invention.

図2および図16を参照して、トランス171は、たとえばモールド型であり、かつトランス容量が150KVAである。また、電源の周波数は50ヘルツである。   Referring to FIGS. 2 and 16, transformer 171 is, for example, a mold type and has a transformer capacity of 150 KVA. The frequency of the power supply is 50 hertz.

トランス容量および%インピーダンス基準容量が同一の150KVAであるので、トランス171の%インピーダンスは、1.59%+j4.81%となる。これは、基本波に対するトランス171の%インピーダンスを表す。   Since the transformer capacity and the% impedance reference capacity are the same 150 KVA, the% impedance of the transformer 171 is 1.59% + j4.81%. This represents the% impedance of the transformer 171 with respect to the fundamental wave.

第n次高調波に対するトランス171の%インピーダンスは、1.59%+n・j4.81%により表される。また、第n次高調波に対するトランス171の%インピーダンスの大きさは、Sqrt((%R)^2+(n・%X)^2)で与えられる。ここで、「Sqrt(*)」は、*の平方根を計算することを表す。また、「*^2」は、*の二乗を計算することを表す。   The% impedance of the transformer 171 with respect to the nth harmonic is represented by 1.59% + n · j4.81%. Further, the magnitude of the% impedance of the transformer 171 with respect to the nth harmonic is given by Sqrt ((% R) ^ 2 + (n ·% X) ^ 2). Here, “Sqrt (*)” represents calculating the square root of *. Further, “* ^ 2” represents calculating the square of *.

したがって、基本波に対するトランス171の%インピーダンスの大きさは、Sqrt((1.59)^2+(1・4.81)^2)すなわち5.07となる。ここで、トランス171の%インピーダンスの位相角は、72度となる。   Therefore, the magnitude of the% impedance of the transformer 171 with respect to the fundamental wave is Sqrt ((1.59) ^ 2 + (1 · 4.81) ^ 2), that is, 5.07. Here, the phase angle of% impedance of the transformer 171 is 72 degrees.

また、第5次高調波に対するに対するトランス171の%インピーダンスの大きさは、Sqrt((1.59)^2+(5・4.81)^2)すなわち24.1となる。ここで、トランス171の%インピーダンスの位相角は、86度となる。   Further, the magnitude of the% impedance of the transformer 171 with respect to the fifth harmonic is Sqrt ((1.59) ^ 2 + (5 · 4.81) ^ 2), that is, 24.1. Here, the phase angle of the% impedance of the transformer 171 is 86 degrees.

ここで、以下の近似を行う。インダクタ52および系統電線11は誘導性なので、インダクタ52および系統電線11の%インピーダンスは、虚数である。また、キャパシタ51は容量性なので、キャパシタ51の%インピーダンスは、虚数である。   Here, the following approximation is performed. Since the inductor 52 and the system wire 11 are inductive, the% impedance of the inductor 52 and the system wire 11 is an imaginary number. Further, since the capacitor 51 is capacitive, the% impedance of the capacitor 51 is an imaginary number.

したがって、トランス171の%インピーダンスを虚数とすることにより、計算の簡略化を図ることができる。   Therefore, the calculation can be simplified by setting the% impedance of the transformer 171 to an imaginary number.

具体的には、トランス171の%インピーダンスは誘導性が大きいので、トランス171の%インピーダンスが、トランス171の%インピーダンスの大きさにjを乗じたものにより表されるものと近似する。   Specifically, since the% impedance of the transformer 171 is highly inductive, the% impedance of the transformer 171 approximates that represented by a value obtained by multiplying the magnitude of the% impedance of the transformer 171 by j.

トランス171の%インピーダンスの大きさは、トランス171の複素%インピーダンスにおける実数成分と虚数成分との和より小さいため、この近似により計算された場合における系統側へ流出する高調波電流は、厳密に計算された場合における系統側へ流出する高調波電流と比べて、大きくなる。   Since the magnitude of the% impedance of the transformer 171 is smaller than the sum of the real component and the imaginary component in the complex% impedance of the transformer 171, the harmonic current flowing out to the system side when calculated by this approximation is strictly calculated. In this case, it becomes larger than the harmonic current flowing out to the system side.

したがって、この近似による計算では、計算結果が安全側となるので、よい近似であると考えられる。   Therefore, the calculation by this approximation is considered to be a good approximation because the calculation result is on the safe side.

具体的なトランス171の%インピーダンスとして、たとえば、基本波に対するトランス171の%インピーダンスは、図15に示すようにj5.07%となる。また、たとえば、第5次高調波に対するトランス171の%インピーダンスは、図15に示すようにj24.10%となる。   As a specific% impedance of the transformer 171, for example, the% impedance of the transformer 171 with respect to the fundamental wave is j5.07% as shown in FIG. Further, for example, the% impedance of the transformer 171 with respect to the fifth harmonic is j24.10% as shown in FIG.

また、第n次高調波に対するノードAから見たトランス171への方向の%インピーダンス%Zs(n)は、系統電線11の%インピーダンスとトランス171の%インピーダンスとの和を計算することにより得られる。   Further, the% impedance% Zs (n) in the direction toward the transformer 171 as viewed from the node A with respect to the n-th harmonic is obtained by calculating the sum of the% impedance of the system wire 11 and the% impedance of the transformer 171. .

具体的な%Zs(n)として、たとえば、基本波に対する%Zs(1)は、図15に示すようにj5.2%となる。また、たとえば、第5次高調波に対する%Zs(5)は、図15に示すようにj24.6%となる。%Zs(n)において、トランス171の%インピーダンスの寄与が大きいことが分かる。   As a specific% Zs (n), for example,% Zs (1) with respect to the fundamental wave is j5.2% as shown in FIG. Further, for example,% Zs (5) for the fifth harmonic is j24.6% as shown in FIG. It can be seen that the contribution of% impedance of the transformer 171 is large in% Zs (n).

[キャパシタ51の%インピーダンス]
図17は、本発明の実施の形態に係る等価回路551における%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。
[% Impedance of capacitor 51]
FIG. 17 is a diagram showing an example of values for each harmonic of% impedance in the equivalent circuit 551 according to the embodiment of the present invention.

図17を参照して、キャパシタ51の容量は、高調波電流の吸収量に基づいて決定される。具体的には、キャパシタ51を通過する各次数の高調波電流に対して2乗の和の平方根を計算することにより、キャパシタ51を通過する電流の実効値が得られる。キャパシタ51を通過する各次数の高調波電流は、たとえば図3に基づいて算出される。   Referring to FIG. 17, the capacitance of capacitor 51 is determined based on the amount of absorption of harmonic current. Specifically, the effective value of the current passing through the capacitor 51 is obtained by calculating the square root of the sum of the squares of the harmonic currents of the respective orders passing through the capacitor 51. The harmonic current of each order passing through the capacitor 51 is calculated based on, for example, FIG.

キャパシタ51の容量は、算出した実効値および発熱量等を考慮した上で、たとえば35KVAに設定する。   The capacity of the capacitor 51 is set to 35 KVA, for example, in consideration of the calculated effective value and the calorific value.

容量が35KVAのキャパシタ51の%インピーダンスの大きさは、150KVAの%インピーダンス基準容量に換算すると、100%に150KVAを乗じた値に対し35KVAで除した値すなわち428.57%となる。   The size of the% impedance of the capacitor 51 having a capacity of 35 KVA is a value obtained by dividing the value obtained by multiplying 100% by 150 KVA by 35 KVA, that is, 428.57%, when converted to a 150 KVA% impedance reference capacity.

この場合における428.57%は、図14に示すXC1に相当する。したがって、基本波に対するキャパシタ51の%インピーダンスは、−j428.57%である。   428.57% in this case corresponds to XC1 shown in FIG. Therefore, the% impedance of the capacitor 51 with respect to the fundamental wave is -j428.57%.

基本波から第19次高調波までの場合におけるキャパシタ51の%インピーダンスは、−j428.57%に対して、高調波の次数を除した値となる。たとえば、第5次高調波に対するキャパシタ51の%インピーダンスは、図17に示すように−j85.71%である。   The% impedance of the capacitor 51 in the case of the fundamental wave to the 19th harmonic is a value obtained by dividing the harmonic order with respect to -j428.57%. For example, the% impedance of the capacitor 51 with respect to the fifth harmonic is -j85.71% as shown in FIG.

[リアクトル比によるインダクタ52の%インピーダンスの算出]
インダクタ52の基本波に対する%インピーダンスは、リアクトル比により決定される。この場合におけるリアクトル比は、具体的には、インダクタ52の基本波の周波数におけるリアクタンスを、キャパシタ51の基本波の周波数におけるリアクタンスで除した値である。
[Calculation of% impedance of inductor 52 by reactor ratio]
The% impedance of the inductor 52 with respect to the fundamental wave is determined by the reactor ratio. The reactor ratio in this case is specifically a value obtained by dividing the reactance at the fundamental frequency of the inductor 52 by the reactance at the fundamental frequency of the capacitor 51.

上述したように、%インピーダンスの大きさをリアクタンスとみなすことができるので、上記リアクトル比は、インダクタ52の基本波の周波数における%インピーダンスの大きさを、キャパシタ51の基本波の周波数における%インピーダンスの大きさで除した値でもある。言い換えると、インダクタ52の基本波に対する%インピーダンスの大きさは、キャパシタ51の基本波に対する%インピーダンスの大きさにリアクトル比を乗じた値となる。   As described above, since the magnitude of the% impedance can be regarded as reactance, the reactor ratio is obtained by changing the% impedance magnitude at the fundamental frequency of the inductor 52 and the% impedance magnitude at the fundamental frequency of the capacitor 51. It is also the value divided by the size. In other words, the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 52 is a value obtained by multiplying the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 51 by the reactor ratio.

具体的には、インダクタ52の基本波に対する%インピーダンスの大きさは、キャパシタ51の基本波に対する%インピーダンスの大きさである428.57%に対したとえば4.2%を乗じた18.00%となる。   Specifically, the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 52 is, for example, 18.00% obtained by multiplying 428.57%, which is the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 51, by 4.2%, for example. Become.

この場合における18.00%は、図14に示すX1に相当する。したがって、基本波に対するインダクタ52の%インピーダンスは、j18.00%である。   In this case, 18.00% corresponds to X1 shown in FIG. Therefore, the% impedance of the inductor 52 with respect to the fundamental wave is j18.00%.

基本波から第19次高調波までの場合におけるインダクタ52の%インピーダンスは、j18.00%に対して、高調波の次数を乗じた値となる。たとえば、第5次高調波に対するインダクタ52の%インピーダンスは、図17に示すようにj90.00%である。   The% impedance of the inductor 52 in the case of the fundamental wave to the 19th harmonic is a value obtained by multiplying j18.00% by the harmonic order. For example, the% impedance of the inductor 52 with respect to the fifth harmonic is j90.00% as shown in FIG.

[第5次高調波用フィルタ回路の%インピーダンス%Zc1(n)]
図18は、本発明の実施の形態に係る等価回路551における高調波の次数に対する第5次高調波用フィルタ回路の%インピーダンスの変化の一例を示す図である。
[% Impedance% Zc1 (n) of fifth harmonic filter circuit]
FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a change in% impedance of the fifth harmonic filter circuit with respect to the harmonic order in the equivalent circuit 551 according to the embodiment of the present invention.

図18を参照して、第5次高調波用フィルタ回路50の%インピーダンスである%Zc1(n)は、各次数におけるキャパシタ51の%インピーダンスおよびインダクタ52の%インピーダンスの和により表される。ここで、nは、高調波電流の次数を表す。   Referring to FIG. 18,% Zc1 (n), which is the% impedance of fifth harmonic filter circuit 50, is represented by the sum of% impedance of capacitor 51 and% impedance of inductor 52 in each order. Here, n represents the order of the harmonic current.

%Zc1(n)は、高調波の次数nが1および3において、ゼロより小さくなる。この場合、%Zc1(n)は、容量性を有する。また、%Zc1(n)は、高調波の次数nが5以上において、ゼロより大きくなる。この場合、%Zc1(n)は、誘導性を有する。   % Zc1 (n) is smaller than zero when the harmonic order n is 1 and 3. In this case,% Zc1 (n) has a capacitive property. % Zc1 (n) is greater than zero when the harmonic order n is 5 or more. In this case,% Zc1 (n) is inductive.

[第5次高調波用フィルタ回路の回路定数の設計指針]
第5次高調波用フィルタ回路50における吸収率は、上述したように、Zs/(Zs+Zc5)により表される。ここで、Zsは、ノードAから見たトランス171への方向のインピーダンスを表す。また、Zc5は、第5次高調波用フィルタ回路50のインピーダンスを表す。
[Design Guidelines for Circuit Constants of 5th Harmonic Filter Circuit]
As described above, the absorptance in the fifth harmonic filter circuit 50 is represented by Zs / (Zs + Zc5). Here, Zs represents the impedance in the direction from the node A toward the transformer 171. Zc5 represents the impedance of the fifth harmonic filter circuit 50.

%Zs(n)および%Zc1(n)は、インピーダンスと同様に計算することができるので、第n次高調波電流に対する第5次高調波用フィルタ回路50における吸収率は、%Zs(n)/(%Zs(n)+%Zc1(n))に書換えることができる。   Since% Zs (n) and% Zc1 (n) can be calculated in the same manner as the impedance, the absorption factor in the fifth harmonic filter circuit 50 for the nth harmonic current is% Zs (n). / (% Zs (n) +% Zc1 (n)).

具体的には、第5次高調波電流についての吸収率として、%Zs(5)/(%Zs(5)+%Zc1(5))から85.0%が得られる。   Specifically, the absorption factor for the fifth harmonic current is 85.0% obtained from% Zs (5) / (% Zs (5) +% Zc1 (5)).

図19は、本発明の実施の形態に係る等価回路551におけるリアクトル比に対する第5次高調波電流の吸収率の変化を示す図である。   FIG. 19 is a diagram showing a change in the absorption factor of the fifth harmonic current with respect to the reactor ratio in the equivalent circuit 551 according to the embodiment of the present invention.

図19を参照して、吸収率の変化を示すRc1(5)は、たとえばリアクトル比を3.5%から6.0%まで変化させたときの、第5次高調波電流についての吸収率すなわち%Zs(5)/(%Zs(5)+%Zc1(5))である。T5は、目標吸収率である80.4%を示す。   Referring to FIG. 19, Rc1 (5) indicating the change in absorption rate is, for example, the absorption rate for the fifth harmonic current when the reactor ratio is changed from 3.5% to 6.0%, that is, % Zs (5) / (% Zs (5) +% Zc1 (5)). T5 indicates a target absorption rate of 80.4%.

また、放送装置301において発生した第n次高調波電流に対する、系統側へ流出する第n次高調波電流の割合を、第n次高調波電流についての流出率と定義する。   Further, the ratio of the nth harmonic current flowing out to the system side with respect to the nth harmonic current generated in the broadcasting device 301 is defined as the outflow rate for the nth harmonic current.

たとえば、第5次高調波電流についての流出率は、図14に示す等価回路551において、ihs(5)/ih(5)により表される。ihs(5)/ih(5)は、(ih(5)−ihc(5))/ih(5)すなわち1−(ihc(5)/ih(5))である。ここで、(ihc(5)/ih(5))は、第5次高調波電流についての吸収率を表す。   For example, the outflow rate for the fifth harmonic current is represented by ihs (5) / ih (5) in the equivalent circuit 551 shown in FIG. ihs (5) / ih (5) is (ih (5) -ihc (5)) / ih (5) or 1- (ihc (5) / ih (5)). Here, (ihc (5) / ih (5)) represents the absorption rate for the fifth harmonic current.

流出率の変化を示すEc1(5)は、たとえばリアクトル比を3.5%から6.0%まで変化させたときの、第5次高調波電流についての流出率すなわち100%からRc1(5)を差し引いた値である。   Ec1 (5) indicating the change in the outflow rate is, for example, from the outflow rate for the fifth harmonic current when the reactor ratio is changed from 3.5% to 6.0%, that is, from 100% to Rc1 (5). Is the value obtained by subtracting.

Rc1(5)は、リアクトル比が4.00%において、100%である。この場合、Ec1(5)は、0%である。これは、リアクトル比が4.00%の場合に、インダクタ52およびキャパシタ51が共鳴状態となることを意味する。   Rc1 (5) is 100% when the reactor ratio is 4.00%. In this case, Ec1 (5) is 0%. This means that the inductor 52 and the capacitor 51 are in a resonance state when the reactor ratio is 4.00%.

すなわち、インダクタ52の%インピーダンスとキャパシタ51の%インピーダンスとが、丁度打ち消し合うので、%Zc1(5)がゼロすなわち短絡状態となる。   That is, since the% impedance of the inductor 52 and the% impedance of the capacitor 51 just cancel each other,% Zc1 (5) becomes zero, that is, a short circuit state.

このため、放送装置301において発生した第5次高調波電流は、第5次高調波用フィルタ回路50へ全て流れ込むので、第5次高調波電流は系統側へ流出しない。   For this reason, all the fifth harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows into the fifth harmonic filter circuit 50, so the fifth harmonic current does not flow out to the system side.

しかしながら、第5次高調波用フィルタ回路50において突発的に短絡電流が流れる可能性が高くなるため、インダクタ52およびキャパシタ51の保護を考慮すると、リアクトル比を共鳴状態となる4.00%とすることは好ましくない。   However, since there is a high possibility that a short-circuit current flows unexpectedly in the fifth harmonic filter circuit 50, considering the protection of the inductor 52 and the capacitor 51, the reactor ratio is set to 4.00% at which resonance occurs. That is not preferable.

また、たとえば、リアクトル比が4.00%より小さくなる場合、Rc1(5)は、100%を超える。また、Ec1(5)は、0%を下回る。これは、放送装置301において発生した第5次高調波電流以外の電流が、第5次高調波用フィルタ回路50へさらに流れ込むことを意味する。   For example, when the reactor ratio is smaller than 4.00%, Rc1 (5) exceeds 100%. Moreover, Ec1 (5) is less than 0%. This means that a current other than the fifth harmonic current generated in the broadcasting device 301 further flows into the fifth harmonic filter circuit 50.

この原因は以下のように考えられる。すなわち、リアクトル比が4.00%より小さくなる場合、トランス171側の%Zs(5)が誘導性であるのに対して、インダクタ52およびキャパシタ51側の%Zc1(5)が容量性となる。   The cause is considered as follows. That is, when the reactor ratio is smaller than 4.00%,% Zs (5) on the transformer 171 side is inductive, whereas% Zc1 (5) on the inductor 52 and capacitor 51 side is capacitive. .

このため、トランス171および系統電線11とインダクタ52およびキャパシタ51との間において弱い共鳴が発生する。   For this reason, weak resonance occurs between the transformer 171 and the system wire 11 and the inductor 52 and the capacitor 51.

放送装置301において発生した第5次高調波電流、および共鳴による電流が第5次高調波用フィルタ回路50へ流れ込むことにより、Rc1(5)が100%を超える。   The fifth harmonic current generated in the broadcasting device 301 and the resonance current flow into the fifth harmonic filter circuit 50, so that Rc1 (5) exceeds 100%.

したがって、リアクトル比を4.00%より小さくする場合、インダクタ52およびキャパシタ51において、放送装置301において発生した第5次高調波電流以外の電流がさらに流れてしまうので、%Zc1(5)を容量性にすることは好ましくない。   Therefore, when the reactor ratio is made smaller than 4.00%, current other than the fifth harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows in the inductor 52 and the capacitor 51, so that% Zc1 (5) is capacity. It is not preferable to make it sex.

一方、リアクトル比を4.00%より大きくすることにより、第5次高調波用フィルタ回路50の%インピーダンスを短絡させることなく、かつ、放送装置301において発生した第5次高調波電流以外の電流が第5次高調波用フィルタ回路50へさらに流れ込むことを防ぐことができる。   On the other hand, by making the reactor ratio larger than 4.00%, current other than the fifth harmonic current generated in the broadcasting device 301 without short-circuiting the% impedance of the fifth harmonic filter circuit 50. Can be prevented from further flowing into the fifth harmonic filter circuit 50.

リアクトル比が4.00%より大きいということは、第5次高調波において、インダクタ52およびキャパシタ51の合成%インピーダンスが誘導性であることを意味する。これは、第5次高調波において、インダクタ52の%インピーダンスの大きさが、キャパシタ51の%インピーダンスの大きさより大きいことと同義である。   That the reactor ratio is larger than 4.00% means that the combined% impedance of the inductor 52 and the capacitor 51 is inductive at the fifth harmonic. This is synonymous with the fact that the% impedance magnitude of the inductor 52 is larger than the% impedance magnitude of the capacitor 51 in the fifth harmonic.

換言すると、第5次高調波の周波数において、インダクタ52のリアクタンスが、キャパシタ51のリアクタンスより大きいことを意味する。これは、上述したように、%インピーダンスの大きさをリアクタンスとみなすことができるからである。   In other words, the reactance of the inductor 52 is larger than the reactance of the capacitor 51 at the frequency of the fifth harmonic. This is because the magnitude of% impedance can be regarded as reactance as described above.

たとえば、市販の6%直列リアクトルをインダクタとして使用する場合、図19に示すように、Rc1(5)が36.5%となる。図19には示していないが、市販の13%直列リアクトルをインダクタとして使用する場合、Rc1(5)が11.3%となる。   For example, when a commercially available 6% series reactor is used as an inductor, Rc1 (5) is 36.5% as shown in FIG. Although not shown in FIG. 19, when a commercially available 13% series reactor is used as an inductor, Rc1 (5) is 11.3%.

したがって、6%直列リアクトルおよび13%直列リアクトルのいずれのリアクトルをインダクタとして使用しても、目標吸収率T5と比べて大きく下回る。このため、図10に示すような進相コンデンサ501と6%直列リアクトル502または13%直列リアクトルとを含むSCSR回路では、第5次高調波電流を十分に吸収することができない。   Therefore, even if any of the 6% series reactor and the 13% series reactor is used as the inductor, it is much lower than the target absorption rate T5. For this reason, the fifth harmonic current cannot be sufficiently absorbed by the SCSR circuit including the phase advance capacitor 501 and the 6% series reactor 502 or the 13% series reactor as shown in FIG.

また、SCSR回路164を使用した場合の吸収率は、たとえばトランスの%インピーダンス等を最適化することにより40%程度まで改善できると考えられる。   Further, it is considered that the absorption rate when the SCSR circuit 164 is used can be improved to about 40% by optimizing the% impedance of the transformer, for example.

ここで、リアクトル比をたとえば5.72%に設定すると、図19に示すように、Rc1(5)が40%となる。したがって、リアクトル比を5.72%未満に設定することが好ましい。   Here, when the reactor ratio is set to 5.72%, for example, as shown in FIG. 19, Rc1 (5) becomes 40%. Therefore, it is preferable to set the reactor ratio to less than 5.72%.

また、リアクトル比をたとえば5.15%に設定すると、図19に示すように、Rc1(5)が50%となる。これにより、最適化したSCSR回路164の吸収率である40%より高い吸収率で第5次高調波電流を吸収することができる。   Further, when the reactor ratio is set to 5.15%, for example, as shown in FIG. 19, Rc1 (5) becomes 50%. As a result, the fifth harmonic current can be absorbed at an absorption rate higher than 40%, which is the absorption rate of the optimized SCSR circuit 164.

再び図3を参照して、空調機41および放送用送信機61がたとえば各1台稼働し、他の各1台が休止する場合、第5次の高調波流出電流は、2台同時稼働時における1880mAの半分である940mAとなる。   Referring to FIG. 3 again, for example, when one air conditioner 41 and one broadcast transmitter 61 are operated and each other is stopped, the fifth harmonic outflow current is determined when two units are simultaneously operated. Is 940 mA, which is half of 1880 mA.

流出規制値は368mAであるので、この場合における吸収すべき電流の大きさは、940mAと368mAとの差である572mAとなる。したがって、目標吸収率は、940mAに対する572mAの比である60.9%となる。   Since the outflow regulation value is 368 mA, the magnitude of the current to be absorbed in this case is 572 mA which is the difference between 940 mA and 368 mA. Therefore, the target absorption rate is 60.9%, which is the ratio of 572 mA to 940 mA.

再び図19を参照して、これに対して、たとえばリアクトル比を4.49%に設定すると、図19に示すように、Rc1(5)が70%となる。これにより、空調機41および放送用送信機61がたとえば各1台稼働し、他の各1台が休止する場合において、目標吸収率である60.9%以上の吸収率で第5次高調波電流を吸収することができる。   Referring to FIG. 19 again, for example, when the reactor ratio is set to 4.49%, Rc1 (5) becomes 70% as shown in FIG. Thereby, for example, when each of the air conditioner 41 and the broadcasting transmitter 61 is operated and each of the other ones is stopped, the fifth harmonic is obtained with an absorption rate of 60.9% or more which is a target absorption rate. Current can be absorbed.

また、たとえば、リアクトル比を4.29%に設定すると、図23に示すように、Rc1(5)が80%となる。一方、空調機41および放送用送信機61が2台同時に稼働する場合、目標吸収率が80.4%となるため、リアクトル比を4.29%からさらに下げる必要がある。   For example, when the reactor ratio is set to 4.29%, Rc1 (5) is 80% as shown in FIG. On the other hand, when the air conditioner 41 and the two broadcast transmitters 61 are simultaneously operated, the target absorption rate is 80.4%, and thus the reactor ratio needs to be further reduced from 4.29%.

より詳細には、上述したように、第5次高調波電流に対する吸収率であるσ(5)は、σ(5)=%Zs(5)/(%Zs(5)+%Zc1(5))により表される。この式を%Zc1(5)について解くと、%Zc1(5)=(1/σ(5)−1)×%Zs(5)となる。   More specifically, as described above, σ (5), which is the absorption factor for the fifth harmonic current, is σ (5) =% Zs (5) / (% Zs (5) +% Zc1 (5) ). Solving this equation for% Zc1 (5) yields% Zc1 (5) = (1 / σ (5) −1) ×% Zs (5).

また、%Zs(5)は、図17からj24.60が得られる。σ(5)を目標吸収率である80.4%とすると、%Zc1(5)は、(1/0.804−1)×j24.60すなわちj6.00となる。言い換えると、給電経路10から見たトランス171への方向の%インピーダンスであるj24.60と、目標吸収率である80.4%の逆数から1を差し引いた値との積は、j6.00である。そして、%Zc1(5)をj6.00より小さくする。   As for% Zs (5), j24.60 is obtained from FIG. Assuming that σ (5) is the target absorption rate of 80.4%,% Zc1 (5) becomes (1 / 0.804-1) × j24.60, that is, j6.00. In other words, the product of j24.60 which is the% impedance in the direction toward the transformer 171 viewed from the power feeding path 10 and the value obtained by subtracting 1 from the reciprocal of 80.4% which is the target absorption rate is j6.00. is there. Then,% Zc1 (5) is made smaller than j6.00.

たとえば、リアクトル比が4.25%および4.30%のときの%Zc1(5)を計算すると、%Zc1(5)は、それぞれj5.36およびj6.43となる。   For example, calculating% Zc1 (5) when the reactor ratio is 4.25% and 4.30%, the% Zc1 (5) becomes j5.36 and j6.43, respectively.

再び図19を参照して、たとえば、リアクトル比が4.25%のとき、吸収率は82.1%となり、また、リアクトル比が4.30%のとき、吸収率は79.3%となる。   Referring to FIG. 19 again, for example, when the reactor ratio is 4.25%, the absorption rate is 82.1%, and when the reactor ratio is 4.30%, the absorption rate is 79.3%. .

したがって、リアクトル比を4.28%以下にすることにより、目標吸収率である80.4%以上の吸収率を達成することができる。これにより、第5次高調波について、放送用電力給電システム401を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Therefore, by setting the reactor ratio to 4.28% or less, an absorption rate of 80.4% or more, which is a target absorption rate, can be achieved. Thereby, about the 5th harmonic, the electric power feeding system 401 for broadcasting can be made to comply with a harmonic suppression guideline.

[第7次高調波用フィルタ回路の%インピーダンス%Zc2(n)]
図20は、本発明の実施の形態に係る第7次高調波用フィルタ回路を設計する場合における、近似的に表した等価回路の一例を示す図である。
[7th harmonic filter circuit% impedance% Zc2 (n)]
FIG. 20 is a diagram showing an example of an equivalent circuit approximately expressed when designing the seventh harmonic filter circuit according to the embodiment of the present invention.

図20を参照して、上述したように、たとえば、第7次高調波用フィルタ回路70を設計するときは、第5次高調波用フィルタ回路50、第11次高調波用フィルタ回路110および遅相用回路20が無いものと近似する。   Referring to FIG. 20, as described above, for example, when designing the seventh harmonic filter circuit 70, the fifth harmonic filter circuit 50, the eleventh harmonic filter circuit 110, and the delay circuit. It approximates that there is no phase circuit 20.

したがって、近似的に表した等価回路552は、インダクタ72およびキャパシタ71を含む第7次高調波用フィルタ回路70と、トランス171と、変電所から受電部151までの系統電線11とにより構成される。   Therefore, the equivalent circuit 552 represented approximately is configured by the seventh harmonic filter circuit 70 including the inductor 72 and the capacitor 71, the transformer 171, and the system electric wire 11 from the substation to the power receiving unit 151. .

また、等価回路552におけるインピーダンスの計算は、以下、%インピーダンスに基づいて計算を行う。   Further, the calculation of the impedance in the equivalent circuit 552 is performed based on the% impedance hereinafter.

ノードAから見た高調波吸収回路101への方向の%インピーダンスは、第7次高調波用フィルタ回路70の%インピーダンスである%Zc2(n)である。%Zc2(n)は、インダクタ72の%インピーダンスであるjn(X2)と、キャパシタ71の%インピーダンスである−j(XC2)/nとの和で表される。   The% impedance in the direction from the node A toward the harmonic absorption circuit 101 is% Zc2 (n) which is the% impedance of the seventh harmonic filter circuit 70. % Zc2 (n) is represented by the sum of jn (X2) which is the% impedance of the inductor 72 and −j (XC2) / n which is the% impedance of the capacitor 71.

ここで、nは、高調波電流の次数を表す。X2は、インダクタ72の基本波に対する%インピーダンスの大きさを表す。なお、%インピーダンスの大きさとインピーダンスの大きさは比例関係にあるので、X2をインダクタ72のリアクタンスとみなすことができる。   Here, n represents the order of the harmonic current. X2 represents the magnitude of% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 72. Since the magnitude of% impedance and the magnitude of impedance are in a proportional relationship, X2 can be regarded as the reactance of the inductor 72.

また、XC2は、キャパシタ71の基本波に対する%インピーダンスの大きさを表す。なお、%インピーダンスの大きさとインピーダンスの大きさは上記と同様の比例関係にあるので、XC2をキャパシタ71のリアクタンスとみなすことができる。   XC2 represents the magnitude of% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 71. Since the magnitude of the% impedance and the magnitude of the impedance are in the same proportional relationship as described above, XC2 can be regarded as the reactance of the capacitor 71.

また、この場合におけるリアクトル比は、XC2に対するX2の比、すなわちX2/XC2である。   In this case, the reactor ratio is the ratio of X2 to XC2, that is, X2 / XC2.

等価回路552に含まれるトランス171および系統電線11の%インピーダンスは、図14に示した場合と同じであるので詳細な説明は繰り返さない。したがって、ノードAから見たトランス171への方向の%インピーダンスは、図14に示す%Zs(n)と同じである。   Since the% impedance of transformer 171 and system electric wire 11 included in equivalent circuit 552 is the same as that shown in FIG. 14, detailed description will not be repeated. Therefore, the% impedance in the direction from the node A toward the transformer 171 is the same as% Zs (n) shown in FIG.

インダクタ72およびキャパシタ71の%インピーダンスは、%インピーダンス基準容量をたとえば150KVAに換算した場合、以下のように表される。   The% impedance of the inductor 72 and the capacitor 71 is expressed as follows when the% impedance reference capacitance is converted to, for example, 150 KVA.

[キャパシタ71の%インピーダンス]
図21は、本発明の実施の形態に係る等価回路552における%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。
[% Impedance of capacitor 71]
FIG. 21 is a diagram showing an example of values for each harmonic of% impedance in the equivalent circuit 552 according to the embodiment of the present invention.

図21を参照して、キャパシタ71の容量は、高調波電流の吸収量に基づいて決定される。具体的には、キャパシタ71を通過する各次数の高調波電流に対して2乗の和の平方根を計算することにより、キャパシタ71を通過する電流の実効値が得られる。キャパシタ71を通過する各次数の高調波電流は、たとえば図3に基づいて算出される。   Referring to FIG. 21, the capacitance of capacitor 71 is determined based on the amount of absorption of harmonic current. Specifically, the effective value of the current passing through the capacitor 71 is obtained by calculating the square root of the sum of the squares of the harmonic currents of the respective orders passing through the capacitor 71. The harmonic current of each order passing through the capacitor 71 is calculated based on, for example, FIG.

キャパシタ71の容量は、算出した実効値および発熱量等を考慮した上で、たとえば20KVAに設定する。   The capacity of the capacitor 71 is set to 20 KVA, for example, in consideration of the calculated effective value and the calorific value.

容量が20KVAのキャパシタ71の%インピーダンスの大きさは、150KVAの%インピーダンス基準容量に換算すると、100%に150KVAを乗じた値に対し20KVAで除した値すなわち750.00%となる。   The amount of% impedance of the capacitor 71 having a capacity of 20 KVA is a value obtained by dividing 100% multiplied by 150 KVA by 20 KVA, that is, 750.00%, when converted to a 150 KVA% impedance reference capacity.

この場合における750.00%は、図20に示すXC2に相当する。したがって、基本波に対するキャパシタ71の%インピーダンスは、−j750.00%である。   750.00% in this case corresponds to XC2 shown in FIG. Therefore, the% impedance of the capacitor 71 with respect to the fundamental wave is −j750.00%.

基本波から第19次高調波までの場合におけるキャパシタ71の%インピーダンスは、−j750.00%に対して、高調波の次数を除した値となる。たとえば、第7次高調波に対するキャパシタ71の%インピーダンスは、図21に示すように−j107.14%である。   The% impedance of the capacitor 71 in the case of the fundamental wave to the 19th harmonic is a value obtained by dividing the harmonic order with respect to -j750.00%. For example, the% impedance of the capacitor 71 with respect to the seventh harmonic is -j107.14% as shown in FIG.

[リアクトル比によるインダクタ72の%インピーダンスの算出]
インダクタ72の基本波に対する%インピーダンスは、リアクトル比により決定される。この場合におけるリアクトル比は、具体的には、インダクタ72の基本波の周波数におけるリアクタンスを、キャパシタ71の基本波の周波数におけるリアクタンスで除した値である。
[Calculation of% impedance of inductor 72 by reactor ratio]
The% impedance of the inductor 72 with respect to the fundamental wave is determined by the reactor ratio. The reactor ratio in this case is specifically a value obtained by dividing the reactance at the fundamental frequency of the inductor 72 by the reactance at the fundamental frequency of the capacitor 71.

上述したように、%インピーダンスの大きさをリアクタンスとみなすことができるので、上記リアクトル比は、インダクタ72の基本波の周波数における%インピーダンスの大きさを、キャパシタ71の基本波の周波数における%インピーダンスの大きさで除した値でもある。言い換えると、インダクタ72の基本波に対する%インピーダンスの大きさは、キャパシタ71の基本波に対する%インピーダンスの大きさにリアクトル比を乗じた値となる。   As described above, since the magnitude of the% impedance can be regarded as the reactance, the reactor ratio is defined as the% impedance magnitude at the fundamental frequency of the inductor 72 and the% impedance magnitude at the fundamental frequency of the capacitor 71. It is also the value divided by the size. In other words, the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 72 is a value obtained by multiplying the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 71 by the reactor ratio.

具体的には、インダクタ72の基本波に対する%インピーダンスの大きさは、キャパシタ71の基本波に対する%インピーダンスの大きさである750.00%に対したとえば2.2%を乗じた16.50%となる。   Specifically, the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 72 is, for example, 16.50% obtained by multiplying 750.00%, which is the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 71, by 2.2%. Become.

この場合における16.50%は、図20に示すX2に相当する。したがって、基本波に対するインダクタ72の%インピーダンスは、j16.50%である。   16.50% in this case corresponds to X2 shown in FIG. Therefore, the% impedance of the inductor 72 with respect to the fundamental wave is j16.50%.

基本波から第19次高調波までの場合におけるインダクタ72の%インピーダンスは、j16.50%に対して、高調波の次数を乗じた値となる。たとえば、第7次高調波に対するインダクタ72の%インピーダンスは、図21に示すようにj115.50%である。   The% impedance of the inductor 72 in the case of the fundamental wave to the 19th harmonic is a value obtained by multiplying j16.50% by the harmonic order. For example, the% impedance of the inductor 72 with respect to the seventh harmonic is j115.50% as shown in FIG.

[第7次高調波用フィルタ回路の%インピーダンス%Zc2(n)]
図22は、本発明の実施の形態に係る等価回路552における高調波の次数に対する第7次高調波用フィルタ回路の%インピーダンスの変化の一例を示す図である。
[7th harmonic filter circuit% impedance% Zc2 (n)]
FIG. 22 is a diagram illustrating an example of a change in% impedance of the seventh harmonic filter circuit with respect to the harmonic order in the equivalent circuit 552 according to the embodiment of the present invention.

図22を参照して、第7次高調波用フィルタ回路70の%インピーダンスである%Zc2(n)は、各次数におけるキャパシタ71の%インピーダンスおよびインダクタ72の%インピーダンスの和により表される。ここで、nは、高調波電流の次数を表す。   Referring to FIG. 22,% Zc2 (n), which is the% impedance of the seventh harmonic filter circuit 70, is represented by the sum of the% impedance of capacitor 71 and the% impedance of inductor 72 in each order. Here, n represents the order of the harmonic current.

%Zc2(n)は、高調波の次数nが1、3および5において、ゼロより小さくなる。この場合、%Zc2(n)は、容量性を有する。また、%Zc2(n)は、高調波の次数nが7以上において、ゼロより大きくなる。この場合、%Zc2(n)は、誘導性を有する。   % Zc2 (n) is smaller than zero when the harmonic order n is 1, 3, and 5. In this case,% Zc2 (n) has a capacitive property. % Zc2 (n) is greater than zero when the harmonic order n is 7 or more. In this case,% Zc2 (n) is inductive.

なお、図21に示す%Zc2(5)が−j67.5であることから分かるように、第7次高調波用フィルタ回路70は、第5次の高調波に対して容量性となっているため、共鳴による第5次高調波電流が第7次高調波用フィルタ回路70へ流れ込むことが想定される。   As can be seen from the fact that% Zc2 (5) shown in FIG. 21 is −j67.5, the seventh harmonic filter circuit 70 is capacitive with respect to the fifth harmonic. Therefore, it is assumed that the fifth harmonic current due to resonance flows into the seventh harmonic filter circuit 70.

図17に示す第5次高調波用フィルタ回路50における%Zc1(5)であるj4.3は、%Zc2(5)である−j67.5と比べて十分に小さいので、共鳴により第7次高調波用フィルタ回路70へ流れ込む第5次高調波電流は無視できる程度に小さいと考えられる。   In the fifth harmonic filter circuit 50 shown in FIG. 17, j4.3, which is% Zc1 (5), is sufficiently smaller than −j67.5, which is% Zc2 (5). The fifth harmonic current flowing into the harmonic filter circuit 70 is considered to be negligibly small.

したがって、第7次高調波用フィルタ回路70が、第5次高調波用フィルタ回路50において吸収される第5次高調波電流の吸収率に与える影響は、小さいと考えられる。   Therefore, it is considered that the influence of the seventh harmonic filter circuit 70 on the absorption rate of the fifth harmonic current absorbed in the fifth harmonic filter circuit 50 is small.

[第7次高調波用フィルタ回路の回路定数の設計指針]
第7次高調波用フィルタ回路70における吸収率は、上述したように、Zs/(Zs+Zc7)により表される。ここで、Zsは、ノードAから見たトランス171への方向のインピーダンスを表す。また、Zc7は、第7次高調波用フィルタ回路70のインピーダンスを表す。
[Design guidelines for circuit constants of the 7th harmonic filter circuit]
As described above, the absorptance in the seventh harmonic filter circuit 70 is represented by Zs / (Zs + Zc7). Here, Zs represents the impedance in the direction from the node A toward the transformer 171. Zc7 represents the impedance of the seventh harmonic filter circuit 70.

%Zs(n)および%Zc2(n)は、インピーダンスと同様に計算することができるので、第n次高調波電流に対する第7次高調波用フィルタ回路70における吸収率は、%Zs(n)/(%Zs(n)+%Zc2(n))に書換えることができる。   Since% Zs (n) and% Zc2 (n) can be calculated in the same manner as the impedance, the absorption factor in the seventh harmonic filter circuit 70 for the nth harmonic current is% Zs (n). / (% Zs (n) +% Zc2 (n)).

具体的には、第7次高調波電流についての吸収率として、%Zs(7)/(%Zs(7)+%Zc2(7))から80.0%が得られる。   Specifically, 80.0% is obtained from% Zs (7) / (% Zs (7) +% Zc2 (7)) as the absorptance for the seventh harmonic current.

図23は、本発明の実施の形態に係る等価回路552におけるリアクトル比に対する第7次高調波電流の吸収率の変化を示す図である。   FIG. 23 is a diagram showing a change in the absorption factor of the seventh harmonic current with respect to the reactor ratio in the equivalent circuit 552 according to the embodiment of the present invention.

図23を参照して、吸収率の変化を示すRc2(7)は、たとえばリアクトル比を1.5%から4.0%まで変化させたときの、第7次高調波電流についての吸収率すなわち%Zs(7)/(%Zs(7)+%Zc2(7))である。T7は、目標吸収率である75.9%を示す。   Referring to FIG. 23, Rc2 (7) indicating the change in absorption rate is, for example, the absorption rate for the seventh harmonic current when the reactor ratio is changed from 1.5% to 4.0%. % Zs (7) / (% Zs (7) +% Zc2 (7)). T7 indicates a target absorption rate of 75.9%.

また、たとえば、第7次高調波電流についての流出率は、図20に示す等価回路552において、ihs(7)/ih(7)により表される。ihs(7)/ih(7)は、(ih(7)−ihc(7))/ih(7)すなわち1−(ihc(7)/ih(7))である。ここで、(ihc(7)/ih(7))は、第7次高調波電流についての吸収率を表す。   For example, the outflow rate for the seventh harmonic current is represented by ihs (7) / ih (7) in the equivalent circuit 552 shown in FIG. ihs (7) / ih (7) is (ih (7) -ihc (7)) / ih (7) or 1- (ihc (7) / ih (7)). Here, (ihc (7) / ih (7)) represents the absorption rate for the seventh harmonic current.

流出率の変化を示すEc2(7)は、たとえばリアクトル比を1.5%から4.0%まで変化させたときの、第7次高調波電流についての流出率すなわち100%からRc2(7)を差し引いた値である。   Ec2 (7) indicating a change in the outflow rate is, for example, an outflow rate for the seventh harmonic current when the reactor ratio is changed from 1.5% to 4.0%, that is, from 100% to Rc2 (7). Is the value obtained by subtracting.

Rc2(7)は、リアクトル比が2.04%において、100%である。この場合、Ec2(7)は、0%である。これは、リアクトル比が2.04%の場合に、インダクタ72およびキャパシタ71が共鳴状態となることを意味する。   Rc2 (7) is 100% when the reactor ratio is 2.04%. In this case, Ec2 (7) is 0%. This means that the inductor 72 and the capacitor 71 are in a resonance state when the reactor ratio is 2.04%.

すなわち、インダクタ72の%インピーダンスとキャパシタ71の%インピーダンスとが、丁度打ち消し合うので、%Zc2(7)がゼロすなわち短絡状態となる。   That is, since the% impedance of the inductor 72 and the% impedance of the capacitor 71 just cancel each other,% Zc2 (7) becomes zero, that is, a short circuit state.

このため、放送装置301において発生した第7次高調波電流は、第7次高調波用フィルタ回路70へ全て流れ込むので、第7次高調波電流は系統側へ流出しない。   For this reason, all the seventh harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows into the seventh harmonic filter circuit 70, and therefore the seventh harmonic current does not flow out to the system side.

しかしながら、第7次高調波用フィルタ回路70において突発的に短絡電流が流れる可能性が高くなるため、インダクタ72およびキャパシタ71の保護を考慮すると、リアクトル比を共鳴状態となる2.04%とすることは好ましくない。   However, since there is a high possibility that a short-circuit current flows unexpectedly in the seventh harmonic filter circuit 70, considering the protection of the inductor 72 and the capacitor 71, the reactor ratio is set to 2.04% at which resonance occurs. That is not preferable.

また、たとえば、リアクトル比が2.04%より小さくなる場合、Rc2(7)は、100%を超える。また、Ec2(7)は、0%を下回る。これは、放送装置301において発生した第7次高調波電流以外の電流が、第7次高調波用フィルタ回路70へさらに流れ込むことを意味する。   For example, when the reactor ratio is smaller than 2.04%, Rc2 (7) exceeds 100%. Ec2 (7) is less than 0%. This means that a current other than the seventh harmonic current generated in the broadcasting device 301 further flows into the seventh harmonic filter circuit 70.

この原因は図19における場合と同様に、%Zs(7)が誘導性であるのに対して、%Zc2(7)が容量性となることにより、トランス171および系統電線11とインダクタ72およびキャパシタ71との間において弱い共鳴が発生するためである。   As in the case of FIG. 19, this is because% Zs (7) is inductive, whereas% Zc2 (7) becomes capacitive, so that the transformer 171 and the system wire 11, inductor 72, and capacitor This is because a weak resonance is generated with respect to 71.

したがって、リアクトル比を2.04%より小さくする場合、インダクタ72およびキャパシタ71において、放送装置301において発生した第7次高調波電流以外の電流がさらに流れてしまうので、%Zc2(7)を容量性にすることは好ましくない。   Therefore, when the reactor ratio is made smaller than 2.04%, current other than the seventh harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows in the inductor 72 and the capacitor 71, so that% Zc2 (7) is stored in the capacity. It is not preferable to make it sex.

一方、リアクトル比を2.04%より大きくすることにより、第7次高調波用フィルタ回路70の%インピーダンスを短絡させることなく、かつ、放送装置301において発生した第7次高調波電流以外の電流が第7次高調波用フィルタ回路70へさらに流れ込むことを防ぐことができる。   On the other hand, by making the reactor ratio larger than 2.04%, current other than the seventh harmonic current generated in the broadcasting device 301 without short-circuiting the% impedance of the seventh harmonic filter circuit 70. Can be prevented from further flowing into the seventh harmonic filter circuit 70.

リアクトル比が2.04%より大きいということは、第7次高調波において、インダクタ72およびキャパシタ71の合成%インピーダンスが誘導性であることを意味する。これは、第7次高調波において、インダクタ72の%インピーダンスの大きさが、キャパシタ71の%インピーダンスの大きさより大きいことと同義である。   That the reactor ratio is larger than 2.04% means that the combined% impedance of the inductor 72 and the capacitor 71 is inductive at the seventh harmonic. This is synonymous with the fact that the magnitude of the% impedance of the inductor 72 is larger than the magnitude of the% impedance of the capacitor 71 in the seventh harmonic.

換言すると、第7次高調波の周波数において、インダクタ72のリアクタンスが、キャパシタ71のリアクタンスより大きいことを意味する。これは、上述したように、%インピーダンスの大きさをリアクタンスとみなすことができるからである。   In other words, the reactance of the inductor 72 is larger than the reactance of the capacitor 71 at the frequency of the seventh harmonic. This is because the magnitude of% impedance can be regarded as reactance as described above.

図23には示していないが、たとえば、市販の6%直列リアクトルをインダクタとして使用する場合、Rc2(7)が14.2%となる。また、たとえば、市販の13%直列リアクトルをインダクタとして使用する場合、Rc2(7)が5.6%となる。   Although not shown in FIG. 23, for example, when a commercially available 6% series reactor is used as an inductor, Rc2 (7) is 14.2%. For example, when a commercially available 13% series reactor is used as an inductor, Rc2 (7) is 5.6%.

したがって、6%直列リアクトルおよび13%直列リアクトルのいずれのリアクトルをインダクタとして使用しても、目標吸収率T7と比べて大きく下回る。このため、図10に示すような進相コンデンサ501と6%直列リアクトル502または13%直列リアクトルとを含むSCSR回路では、第7次高調波電流を十分に吸収することができない。   Therefore, even if any of the 6% series reactor and the 13% series reactor is used as the inductor, it is much lower than the target absorption rate T7. For this reason, the SCSR circuit including the phase advance capacitor 501 and the 6% series reactor 502 or the 13% series reactor as shown in FIG. 10 cannot sufficiently absorb the seventh harmonic current.

また、SCSR回路164を使用した場合の吸収率は、たとえばトランスの%インピーダンス等を最適化することにより40%程度まで改善できると考えられる。   Further, it is considered that the absorption rate when the SCSR circuit 164 is used can be improved to about 40% by optimizing the% impedance of the transformer, for example.

ここで、リアクトル比をたとえば3.02%に設定すると、図23に示すように、Rc2(7)が40%となる。したがって、リアクトル比を3.02%未満に設定することが好ましい。   Here, when the reactor ratio is set to 3.02%, for example, as shown in FIG. 23, Rc2 (7) becomes 40%. Therefore, it is preferable to set the reactor ratio to less than 3.02%.

また、リアクトル比をたとえば2.70%に設定すると、図23に示すように、Rc2(7)が50%となる。これにより、最適化したSCSR回路164の吸収率である40%より高い吸収率で第7次高調波電流を吸収することができる。   Further, when the reactor ratio is set to 2.70%, for example, as shown in FIG. 23, Rc2 (7) becomes 50%. As a result, the seventh harmonic current can be absorbed with an absorption rate higher than 40%, which is the absorption rate of the optimized SCSR circuit 164.

再び図3を参照して、空調機41および放送用送信機61がたとえば各1台稼働し、他の各1台が休止する場合、第7次の高調波流出電流は、2台同時稼働時における1092mAの半分である546mAとなる。   Referring to FIG. 3 again, when one air conditioner 41 and one broadcasting transmitter 61 are operated, for example, and the other one is stopped, the seventh harmonic outflow current is determined when two units are simultaneously operated. This is 546 mA, which is half of 1092 mA.

流出規制値は263mAであるので、この場合における吸収すべき電流の大きさは、546mAと263mAとの差である283mAとなる。したがって、目標吸収率は、546mAに対する283mAの比である51.8%となる。   Since the outflow regulation value is 263 mA, the magnitude of the current to be absorbed in this case is 283 mA which is the difference between 546 mA and 263 mA. Therefore, the target absorption rate is 51.8%, which is a ratio of 283 mA to 546 mA.

再び図23を参照して、これに対して、たとえばリアクトル比を2.32%に設定すると、図23に示すように、Rc2(7)が70%となる。これにより、空調機41および放送用送信機61がたとえば各1台稼働し、他の各1台が休止する場合において、目標吸収率である51.8%以上の吸収率で第7次高調波電流を吸収することができる。   Again referring to FIG. 23, for example, when the reactor ratio is set to 2.32%, Rc2 (7) becomes 70% as shown in FIG. Thereby, for example, when each of the air conditioner 41 and the broadcasting transmitter 61 is operated and each of the other ones is stopped, the seventh harmonic wave is absorbed at a target absorption rate of 51.8% or more. Current can be absorbed.

また、空調機41および放送用送信機61が2台同時に稼働する場合、目標吸収率は75.9%となる。これに対して、たとえばリアクトル比を2.21%に設定すると、図23に示すように、Rc2(7)が80%となる。これにより、空調機41および放送用送信機61が2台同時に稼働する場合において、目標吸収率である75.9%以上の吸収率で第7次高調波電流を吸収することができる。   Moreover, when the air conditioner 41 and the two broadcast transmitters 61 operate simultaneously, the target absorption rate is 75.9%. On the other hand, for example, when the reactor ratio is set to 2.21%, Rc2 (7) becomes 80% as shown in FIG. Thereby, in the case where two air conditioners 41 and two broadcast transmitters 61 are simultaneously operated, the seventh harmonic current can be absorbed with an absorption rate of 75.9% or more which is a target absorption rate.

より詳細には、上述したように、第7次高調波電流に対する吸収率であるσ(7)は、σ(7)=%Zs(7)/(%Zs(7)+%Zc2(7))により表される。この式を%Zc2(7)について解くと、%Zc2(7)=(1/σ(7)−1)×%Zs(7)となる。   More specifically, as described above, σ (7), which is an absorptance for the seventh harmonic current, is σ (7) =% Zs (7) / (% Zs (7) +% Zc2 (7) ). Solving this equation for% Zc2 (7) yields% Zc2 (7) = (1 / σ (7) −1) ×% Zs (7).

また、%Zs(7)は、図21からj34.40が得られる。σ(7)を目標吸収率である75.9%とすると、%Zc2(7)は、(1/0.759−1)×j34.40すなわちj10.92となる。言い換えると、給電経路10から見たトランス171への方向の%インピーダンスであるj34.40と、目標吸収率である75.9%の逆数から1を差し引いた値との積は、j10.92である。そして、%Zc2(7)をj10.92より小さくする。   Also, as for% Zs (7), j34.40 is obtained from FIG. If σ (7) is 75.9%, which is the target absorption rate,% Zc2 (7) is (1 / 0.7559-1) × j34.40, that is, j10.92. In other words, the product of j34.40 which is the% impedance in the direction toward the transformer 171 viewed from the power feeding path 10 and the value obtained by subtracting 1 from the reciprocal of the target absorption rate of 75.9% is j10.92. is there. Then,% Zc2 (7) is made smaller than j10.92.

たとえば、リアクトル比が2.20%および2.25%のときの%Zc2(7)を計算すると、%Zc2(7)は、それぞれj8.36およびj10.98となる。   For example, calculating% Zc2 (7) when the reactor ratio is 2.20% and 2.25%, the% Zc2 (7) becomes j8.36 and j10.98, respectively.

再び図23を参照して、たとえば、リアクトル比が2.20%のとき、吸収率は80.5%となり、また、リアクトル比が2.25%のとき、吸収率は75.8%となる。   Referring to FIG. 23 again, for example, when the reactor ratio is 2.20%, the absorption rate is 80.5%, and when the reactor ratio is 2.25%, the absorption rate is 75.8%. .

したがって、リアクトル比を2.249%以下にすることにより、目標吸収率である75.9%以上の吸収率を達成することができる。これにより、第7次高調波について、放送用電力給電システム401を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Therefore, by setting the reactor ratio to 2.249% or less, an absorption rate of 75.9% or more, which is a target absorption rate, can be achieved. Thereby, about the 7th harmonic, the electric power feeding system 401 for broadcasting can be made to comply with a harmonic suppression guideline.

[第11次高調波用フィルタ回路の%インピーダンス%Zc3(n)]
図24は、本発明の実施の形態に係る第11次高調波用フィルタ回路を設計する場合における、近似的に表した等価回路の一例を示す図である。
[% Impedance% Zc3 (n) of 11th harmonic filter circuit]
FIG. 24 is a diagram showing an example of an approximately equivalent circuit when designing the eleventh harmonic filter circuit according to the embodiment of the present invention.

図24を参照して、上述したように、たとえば、第11次高調波用フィルタ回路110を設計するときは、第5次高調波用フィルタ回路50、第7次高調波用フィルタ回路70および遅相用回路20が無いものと近似する。   Referring to FIG. 24, as described above, for example, when designing the eleventh harmonic filter circuit 110, the fifth harmonic filter circuit 50, the seventh harmonic filter circuit 70, and the delay circuit. It approximates that there is no phase circuit 20.

したがって、近似的に表した等価回路553は、インダクタ112およびキャパシタ111を含む第11次高調波用フィルタ回路110と、トランス171と、変電所から受電部151までの系統電線11とにより構成される。   Therefore, the equivalent circuit 553 represented approximately is configured by the eleventh harmonic filter circuit 110 including the inductor 112 and the capacitor 111, the transformer 171, and the system wire 11 from the substation to the power reception unit 151. .

また、等価回路553におけるインピーダンスの計算は、以下、%インピーダンスに基づいて計算を行う。   The calculation of the impedance in the equivalent circuit 553 is performed based on the% impedance hereinafter.

ノードAから見た高調波吸収回路101への方向の%インピーダンスは、第11次高調波用フィルタ回路110の%インピーダンスである%Zc3(n)である。%Zc3(n)は、インダクタ112の%インピーダンスであるjn(X3)と、キャパシタ111の%インピーダンスである−j(XC3)/nとの和で表される。   The% impedance in the direction from the node A toward the harmonic absorption circuit 101 is% Zc3 (n) which is the% impedance of the eleventh harmonic filter circuit 110. % Zc3 (n) is represented by the sum of jn (X3), which is the% impedance of the inductor 112, and -j (XC3) / n, which is the% impedance of the capacitor 111.

ここで、nは、高調波電流の次数を表す。X3は、インダクタ112の基本波に対する%インピーダンスの大きさを表す。なお、%インピーダンスの大きさとインピーダンスの大きさは比例関係にあるので、X3をインダクタ112のリアクタンスとみなすことができる。   Here, n represents the order of the harmonic current. X3 represents the magnitude of% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 112. Since the magnitude of% impedance is proportional to the magnitude of impedance, X3 can be regarded as the reactance of the inductor 112.

また、XC3は、キャパシタ111の基本波に対する%インピーダンスの大きさを表す。なお、%インピーダンスの大きさとインピーダンスの大きさは上記と同様の比例関係にあるので、XC3をキャパシタ111のリアクタンスとみなすことができる。   XC3 represents the magnitude of% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 111. Since the magnitude of% impedance and the magnitude of impedance are in the same proportional relationship as described above, XC3 can be regarded as the reactance of the capacitor 111.

また、この場合におけるリアクトル比は、XC3に対するX3の比、すなわちX3/XC3である。   In this case, the reactor ratio is the ratio of X3 to XC3, that is, X3 / XC3.

等価回路553に含まれるトランス171および系統電線11の%インピーダンスは、図14に示した場合と同じであるので詳細な説明は繰り返さない。したがって、ノードAから見たトランス171への方向の%インピーダンスは、図14に示す%Zs(n)と同じである。   Since the% impedance of transformer 171 and system electric wire 11 included in equivalent circuit 553 is the same as that shown in FIG. 14, detailed description will not be repeated. Therefore, the% impedance in the direction from the node A toward the transformer 171 is the same as% Zs (n) shown in FIG.

インダクタ112およびキャパシタ111の%インピーダンスは、%インピーダンス基準容量をたとえば150KVAに換算した場合、以下のように表される。   The% impedance of the inductor 112 and the capacitor 111 is expressed as follows when the% impedance reference capacitance is converted to, for example, 150 KVA.

[キャパシタ111の%インピーダンス]
図25は、本発明の実施の形態に係る等価回路553における%インピーダンスの各高調波に対する値の一例を示す図である。
[% Impedance of capacitor 111]
FIG. 25 is a diagram showing an example of values for each harmonic of% impedance in the equivalent circuit 553 according to the embodiment of the present invention.

図25を参照して、キャパシタ111の容量は、高調波電流の吸収量に基づいて決定される。具体的には、キャパシタ111を通過する各次数の高調波電流に対して2乗の和の平方根を計算することにより、キャパシタ111を通過する電流の実効値が得られる。キャパシタ111を通過する各次数の高調波電流は、たとえば図3に基づいて算出される。   Referring to FIG. 25, the capacitance of capacitor 111 is determined based on the absorption amount of the harmonic current. Specifically, the effective value of the current passing through the capacitor 111 is obtained by calculating the square root of the sum of the squares of each order of harmonic current passing through the capacitor 111. The harmonic current of each order passing through the capacitor 111 is calculated based on, for example, FIG.

キャパシタ111の容量は、算出した実効値および発熱量等を考慮した上で、たとえば15KVAに設定する。   The capacity of the capacitor 111 is set to 15 KVA, for example, in consideration of the calculated effective value and the amount of heat generated.

容量が15KVAのキャパシタ111の%インピーダンスの大きさは、150KVAの%インピーダンス基準容量に換算すると、100%に150KVAを乗じた値に対し15KVAで除した値すなわち1000.00%となる。   The amount of% impedance of the capacitor 111 having a capacitance of 15 KVA is a value obtained by dividing 100% multiplied by 150 KVA by 15 KVA, that is, 1000.00%, when converted to a 150 KVA% impedance reference capacitance.

この場合における1000.00%は、図24に示すXC3に相当する。したがって、基本波に対するキャパシタ111の%インピーダンスは、−j1000.00%である。   1000.00% in this case corresponds to XC3 shown in FIG. Therefore, the% impedance of the capacitor 111 with respect to the fundamental wave is −j1000.00%.

基本波から第19次高調波までの場合におけるキャパシタ111の%インピーダンスは、−j1000.00%に対して、高調波の次数を除した値となる。たとえば、第11次高調波に対するキャパシタ111の%インピーダンスは、図25に示すように−j90.91%である。   The% impedance of the capacitor 111 in the case of the fundamental wave to the 19th harmonic is a value obtained by dividing the harmonic order with respect to −j1000.00%. For example, the% impedance of the capacitor 111 with respect to the 11th harmonic is -j90.91% as shown in FIG.

[リアクトル比によるインダクタ112の%インピーダンスの算出]
インダクタ112の基本波に対する%インピーダンスは、リアクトル比により決定される。この場合におけるリアクトル比は、具体的には、インダクタ112の基本波の周波数におけるリアクタンスを、キャパシタ111の基本波の周波数におけるリアクタンスで除した値である。
[Calculation of% impedance of inductor 112 based on reactor ratio]
The% impedance of the inductor 112 with respect to the fundamental wave is determined by the reactor ratio. The reactor ratio in this case is specifically a value obtained by dividing the reactance at the fundamental frequency of the inductor 112 by the reactance at the fundamental frequency of the capacitor 111.

上述したように、%インピーダンスの大きさをリアクタンスとみなすことができるので、上記リアクトル比は、インダクタ112の基本波の周波数における%インピーダンスの大きさを、キャパシタ111の基本波の周波数における%インピーダンスの大きさで除した値でもある。言い換えると、インダクタ112の基本波に対する%インピーダンスの大きさは、キャパシタ111の基本波に対する%インピーダンスの大きさにリアクトル比を乗じた値となる。   As described above, since the magnitude of the% impedance can be regarded as reactance, the reactor ratio is obtained by changing the magnitude of the% impedance at the fundamental frequency of the inductor 112 to the percentage of the% impedance at the fundamental frequency of the capacitor 111. It is also the value divided by the size. In other words, the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 112 is a value obtained by multiplying the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 111 by the reactor ratio.

具体的には、インダクタ112の基本波に対する%インピーダンスの大きさは、キャパシタ111の基本波に対する%インピーダンスの大きさである1000.00%に対したとえば1.2%を乗じた12.00%となる。   Specifically, the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the inductor 112 is 12.00% obtained by multiplying 1000.00%, which is the magnitude of the% impedance with respect to the fundamental wave of the capacitor 111, by 1.2%, for example. Become.

この場合における12.00%は、図24に示すX3に相当する。したがって、基本波に対するインダクタ112の%インピーダンスは、j12.00%である。   In this case, 12.00% corresponds to X3 shown in FIG. Therefore, the% impedance of the inductor 112 with respect to the fundamental wave is j12.00%.

基本波から第19次高調波までの場合におけるインダクタ112の%インピーダンスは、j12.00%に対して、高調波の次数を乗じた値となる。たとえば、第11次高調波に対するインダクタ112の%インピーダンスは、図25に示すようにj132.00%である。   The% impedance of the inductor 112 in the case of the fundamental wave to the 19th harmonic is a value obtained by multiplying j12.00% by the harmonic order. For example, the% impedance of the inductor 112 with respect to the 11th harmonic is j132.00% as shown in FIG.

[第11次高調波用フィルタ回路の%インピーダンス%Zc3(n)]
図26は、本発明の実施の形態に係る等価回路553における高調波の次数に対する第11次高調波用フィルタ回路の%インピーダンスの変化の一例を示す図である。
[% Impedance% Zc3 (n) of 11th harmonic filter circuit]
FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a change in% impedance of the eleventh harmonic filter circuit with respect to the harmonic order in the equivalent circuit 553 according to the embodiment of the present invention.

図26を参照して、第11次高調波用フィルタ回路110の%インピーダンスである%Zc3(n)は、各次数におけるキャパシタ111の%インピーダンスおよびインダクタ112の%インピーダンスの和により表される。ここで、nは、高調波電流の次数を表す。   Referring to FIG. 26,% Zc3 (n) which is the% impedance of the eleventh harmonic filter circuit 110 is represented by the sum of the% impedance of capacitor 111 and the% impedance of inductor 112 in each order. Here, n represents the order of the harmonic current.

%Zc3(n)は、高調波の次数nが1から9までにおいて、ゼロより小さくなる。この場合、%Zc3(n)は、容量性を有する。また、%Zc3(n)は、高調波の次数nが11以上において、ゼロより大きくなる。この場合、%Zc3(n)は、誘導性を有する。   % Zc3 (n) is smaller than zero when the harmonic order n is from 1 to 9. In this case,% Zc3 (n) has a capacitive property. % Zc3 (n) is greater than zero when the harmonic order n is 11 or more. In this case,% Zc3 (n) is inductive.

なお、図25に示す%Zc3(5)が−j140.0であることから分かるように、第11次高調波用フィルタ回路110は、第5次の高調波に対して容量性となっているため、共鳴による第5次高調波電流が第11次高調波用フィルタ回路110へ流れ込むことが想定される。   As can be seen from the fact that% Zc3 (5) shown in FIG. 25 is −j140.0, the eleventh harmonic filter circuit 110 is capacitive with respect to the fifth harmonic. Therefore, it is assumed that the fifth harmonic current due to resonance flows into the eleventh harmonic filter circuit 110.

図17に示す第5次高調波用フィルタ回路50における%Zc1(5)であるj4.3は、%Zc3(5)である−j140.0と比べて十分に小さいので、共鳴により第11次高調波用フィルタ回路110へ流れ込む第5次高調波電流は無視できる程度に小さいと考えられる。   In the fifth harmonic filter circuit 50 shown in FIG. 17, j4.3 which is% Zc1 (5) is sufficiently smaller than −j140.0 which is% Zc3 (5). The fifth harmonic current flowing into the harmonic filter circuit 110 is considered to be negligibly small.

したがって、第11次高調波用フィルタ回路110が、第5次高調波用フィルタ回路50において吸収される第5次高調波電流の吸収率に与える影響は、小さいと考えられる。   Therefore, it is considered that the influence of the eleventh harmonic filter circuit 110 on the absorption rate of the fifth harmonic current absorbed in the fifth harmonic filter circuit 50 is small.

また、図25に示す%Zc3(7)が−j58.9であることから分かるように、第11次高調波用フィルタ回路110は、第7次の高調波に対して容量性となっているため、共鳴による第7次高調波電流が第11次高調波用フィルタ回路110へ流れ込むことが想定される。   As can be seen from the fact that% Zc3 (7) shown in FIG. 25 is −j58.9, the eleventh harmonic filter circuit 110 is capacitive with respect to the seventh harmonic. Therefore, it is assumed that the seventh harmonic current due to resonance flows into the eleventh harmonic filter circuit 110.

図21に示す第7次高調波用フィルタ回路70における%Zc2(7)であるj8.4は、%Zc3(7)である−j58.9と比べて十分に小さいので、共鳴により第11次高調波用フィルタ回路110へ流れ込む第7次高調波電流は無視できる程度に小さいと考えられる。   In the seventh harmonic filter circuit 70 shown in FIG. 21, j8.4, which is% Zc2 (7), is sufficiently smaller than −j58.9, which is% Zc3 (7). It is considered that the seventh harmonic current flowing into the harmonic filter circuit 110 is small enough to be ignored.

したがって、第11次高調波用フィルタ回路110が、第7次高調波用フィルタ回路70において吸収される第7次高調波電流の吸収率に与える影響は、小さいと考えられる。   Therefore, it is considered that the influence of the eleventh harmonic filter circuit 110 on the absorption rate of the seventh harmonic current absorbed in the seventh harmonic filter circuit 70 is small.

[第11次高調波用フィルタ回路の回路定数の設計指針]
第11次高調波用フィルタ回路110における吸収率は、上述したように、Zs/(Zs+Zc11)により表される。ここで、Zsは、ノードAから見たトランス171への方向のインピーダンスを表す。また、Zc11は、第11次高調波用フィルタ回路110のインピーダンスを表す。
[Design Guidelines for Circuit Constants of 11th Harmonic Filter Circuit]
As described above, the absorptance in the eleventh harmonic filter circuit 110 is represented by Zs / (Zs + Zc11). Here, Zs represents the impedance in the direction from the node A toward the transformer 171. Zc11 represents the impedance of the eleventh harmonic filter circuit 110.

%Zs(n)および%Zc3(n)は、インピーダンスと同様に計算することができるので、第n次高調波電流に対する第11次高調波用フィルタ回路110における吸収率は、%Zs(n)/(%Zs(n)+%Zc3(n))に書換えることができる。   Since% Zs (n) and% Zc3 (n) can be calculated in the same manner as the impedance, the absorption factor in the eleventh harmonic filter circuit 110 for the nth harmonic current is% Zs (n) / (% Zs (n) +% Zc3 (n)).

具体的には、第11次高調波電流についての吸収率として、%Zs(11)/(%Zs(11)+%Zc3(11))から57.0%が得られる。   Specifically, 57.0% is obtained from% Zs (11) / (% Zs (11) +% Zc3 (11)) as the absorption factor for the 11th harmonic current.

図27は、本発明の実施の形態に係る等価回路553におけるリアクトル比に対する第11次高調波電流の吸収率の変化を示す図である。   FIG. 27 is a diagram showing a change in the absorption rate of the 11th harmonic current with respect to the reactor ratio in the equivalent circuit 553 according to the embodiment of the present invention.

図27を参照して、吸収率の変化を示すRc3(11)は、たとえばリアクトル比を0.5%から3.0%まで変化させたときの、第11次高調波電流についての吸収率すなわち%Zs(11)/(%Zs(11)+%Zc3(11))である。T11は、目標吸収率である49.5%を示す。   Referring to FIG. 27, Rc3 (11) indicating the change in absorption rate is, for example, the absorption rate for the 11th harmonic current when the reactor ratio is changed from 0.5% to 3.0%. % Zs (11) / (% Zs (11) +% Zc3 (11)). T11 indicates the target absorption rate of 49.5%.

また、たとえば、第11次高調波電流についての流出率は、図24に示す等価回路553において、ihs(11)/ih(11)により表される。ihs(11)/ih(11)は、(ih(11)−ihc(11))/ih(11)すなわち1−(ihc(11)/ih(11))である。ここで、(ihc(11)/ih(11))は、第11次高調波電流についての吸収率を表す。   Further, for example, the outflow rate for the eleventh harmonic current is represented by ihs (11) / ih (11) in the equivalent circuit 553 shown in FIG. ihs (11) / ih (11) is (ih (11) -ihc (11)) / ih (11), that is, 1- (ihc (11) / ih (11)). Here, (ihc (11) / ih (11)) represents the absorption rate for the 11th harmonic current.

流出率の変化を示すEc3(11)は、たとえばリアクトル比を0.5%から3.0%まで変化させたときの、第11次高調波電流についての流出率すなわち100%からRc3(11)を差し引いた値である。   Ec3 (11) indicating the change in the outflow rate is, for example, the outflow rate for the 11th harmonic current when the reactor ratio is changed from 0.5% to 3.0%, that is, from 100% to Rc3 (11). Is the value obtained by subtracting.

Rc3(11)は、リアクトル比が0.83%において、100%である。この場合、Ec3(11)は、0%である。これは、リアクトル比が0.83%の場合に、インダクタ112およびキャパシタ111が共鳴状態となることを意味する。   Rc3 (11) is 100% when the reactor ratio is 0.83%. In this case, Ec3 (11) is 0%. This means that the inductor 112 and the capacitor 111 are in a resonance state when the reactor ratio is 0.83%.

すなわち、インダクタ112の%インピーダンスとキャパシタ111の%インピーダンスとが、丁度打ち消し合うので、%Zc3(11)がゼロすなわち短絡状態となる。   That is, since the% impedance of the inductor 112 and the% impedance of the capacitor 111 just cancel each other,% Zc3 (11) becomes zero, that is, a short circuit state.

このため、放送装置301において発生した第11次高調波電流は、第11次高調波用フィルタ回路110へ全て流れ込むので、第11次高調波電流は系統側へ流出しない。   For this reason, all the 11th harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows into the 11th harmonic filter circuit 110, so that the 11th harmonic current does not flow out to the system side.

しかしながら、第11次高調波用フィルタ回路110において突発的に短絡電流が流れる可能性が高くなるため、インダクタ112およびキャパシタ111の保護を考慮すると、リアクトル比を共鳴状態となる0.83%とすることは好ましくない。   However, since there is a high possibility that a short-circuit current flows unexpectedly in the eleventh harmonic filter circuit 110, considering the protection of the inductor 112 and the capacitor 111, the reactor ratio is set to 0.83% at which resonance occurs. That is not preferable.

また、たとえば、リアクトル比が0.83%より小さくなる場合、Rc3(11)は、100%を超える。また、Ec3(11)は、0%を下回る。これは、放送装置301において発生した第11次高調波電流以外の電流が、第11次高調波用フィルタ回路110へさらに流れ込むことを意味する。   For example, when the reactor ratio is smaller than 0.83%, Rc3 (11) exceeds 100%. Ec3 (11) is less than 0%. This means that a current other than the 11th harmonic current generated in the broadcasting device 301 further flows into the 11th harmonic filter circuit 110.

この原因は図19における場合と同様に、%Zs(11)が誘導性であるのに対して、%Zc3(11)が容量性となることにより、トランス171および系統電線11とインダクタ112およびキャパシタ111との間において弱い共鳴が発生するためである。   As in the case of FIG. 19, this is because% Zs (11) is inductive, whereas% Zc3 (11) is capacitive, so that the transformer 171 and the system wire 11, inductor 112, and capacitor This is because a weak resonance occurs between the magnetic field 111 and the substrate 111.

したがって、リアクトル比を0.83%より小さくする場合、インダクタ112およびキャパシタ111において、放送装置301において発生した第11次高調波電流以外の電流がさらに流れてしまうので、%Zc3(11)を容量性にすることは好ましくない。   Therefore, when the reactor ratio is made smaller than 0.83%, current other than the 11th harmonic current generated in the broadcasting device 301 flows in the inductor 112 and the capacitor 111, so% Zc3 (11) is stored in the capacity. It is not preferable to make it sex.

一方、リアクトル比を0.83%より大きくすることにより、第11次高調波用フィルタ回路110の%インピーダンスを短絡させることなく、かつ、放送装置301において発生した第11次高調波電流以外の電流が第11次高調波用フィルタ回路110へさらに流れ込むことを防ぐことができる。   On the other hand, by making the reactor ratio larger than 0.83%, current other than the 11th harmonic current generated in the broadcasting device 301 without short-circuiting the% impedance of the 11th harmonic filter circuit 110. Can be prevented from further flowing into the eleventh harmonic filter circuit 110.

リアクトル比が0.83%より大きいということは、第11次高調波において、インダクタ112およびキャパシタ111の合成%インピーダンスが誘導性であることを意味する。これは、第11次高調波において、インダクタ112の%インピーダンスの大きさが、キャパシタ111の%インピーダンスの大きさより大きいことと同義である。   That the reactor ratio is greater than 0.83% means that the combined impedance of inductor 112 and capacitor 111 is inductive at the 11th harmonic. This is synonymous with the fact that the% impedance magnitude of the inductor 112 is larger than the% impedance magnitude of the capacitor 111 in the eleventh harmonic.

換言すると、第11次高調波の周波数において、インダクタ112のリアクタンスが、キャパシタ111のリアクタンスより大きいことを意味する。これは、上述したように、%インピーダンスの大きさをリアクタンスとみなすことができるからである。   In other words, the reactance of the inductor 112 is greater than the reactance of the capacitor 111 at the eleventh harmonic frequency. This is because the magnitude of% impedance can be regarded as reactance as described above.

図27には示していないが、たとえば、市販の6%直列リアクトルをインダクタとして使用する場合、Rc3(11)が8.7%となる。また、たとえば、市販の13%直列リアクトルをインダクタとして使用する場合、Rc3(11)が3.9%となる。   Although not shown in FIG. 27, for example, when a commercially available 6% series reactor is used as an inductor, Rc3 (11) is 8.7%. For example, when a commercially available 13% series reactor is used as an inductor, Rc3 (11) is 3.9%.

したがって、6%直列リアクトルおよび13%直列リアクトルのいずれのリアクトルをインダクタとして使用しても、目標吸収率T11と比べて大きく下回る。このため、図10に示すような進相コンデンサ501と6%直列リアクトル502または13%直列リアクトルとを含むSCSR回路では、第11次高調波電流を十分に吸収することができない。   Therefore, even if any of the 6% series reactor and the 13% series reactor is used as the inductor, it is much lower than the target absorption rate T11. Therefore, the SCSR circuit including the phase advance capacitor 501 and the 6% series reactor 502 or the 13% series reactor as shown in FIG. 10 cannot sufficiently absorb the 11th harmonic current.

ここで、リアクトル比をたとえば1.97%に設定すると、図27に示すように、Rc3(11)が30%となる。したがって、リアクトル比を1.97%未満に設定することにより、6%直列リアクトルおよび13%直列リアクトルのいずれか一方のリアクトルをインダクタとして使用する場合における吸収率より高い吸収率で第11次高調波電流を吸収することができる。   Here, when the reactor ratio is set to 1.97%, for example, as shown in FIG. 27, Rc3 (11) becomes 30%. Therefore, by setting the reactor ratio to less than 1.97%, the eleventh harmonic with a higher absorptance than that in the case of using either the 6% series reactor or the 13% series reactor as the inductor. Current can be absorbed.

また、SCSR回路164を使用した場合の吸収率は、たとえばトランスの%インピーダンス等を最適化することにより40%程度まで改善できると考えられる。   Further, it is considered that the absorption rate when the SCSR circuit 164 is used can be improved to about 40% by optimizing the% impedance of the transformer, for example.

ここで、リアクトル比をたとえば1.56%に設定すると、図27に示すように、Rc3(11)が40%となる。したがって、リアクトル比を1.56%未満に設定することが好ましい。   Here, when the reactor ratio is set to 1.56%, for example, as shown in FIG. 27, Rc3 (11) becomes 40%. Therefore, it is preferable to set the reactor ratio to less than 1.56%.

また、リアクトル比をたとえば1.32%に設定すると、図27に示すように、Rc3(11)が50%となる。これにより、最適化したSCSR回路164の吸収率である40%より高い吸収率で第11次高調波電流を吸収することができる。   Further, when the reactor ratio is set to 1.32%, for example, as shown in FIG. 27, Rc3 (11) becomes 50%. As a result, the 11th harmonic current can be absorbed with an absorption rate higher than 40%, which is the absorption rate of the optimized SCSR circuit 164.

再び図3を参照して、空調機41および放送用送信機61が2台同時に稼働する場合、目標吸収率は49.5%となる。   Referring to FIG. 3 again, when two air conditioners 41 and two broadcast transmitters 61 are operated simultaneously, the target absorption rate is 49.5%.

上述したように、第11次高調波電流に対する吸収率であるσ(11)は、σ(11)=%Zs(11)/(%Zs(11)+%Zc3(11))により表される。この式を%Zc3(11)について解くと、%Zc3(11)=(1/σ(11)−1)×%Zs(11)となる。   As described above, σ (11), which is the absorption factor for the 11th harmonic current, is expressed by σ (11) =% Zs (11) / (% Zs (11) +% Zc3 (11)). . Solving this equation for% Zc3 (11) yields% Zc3 (11) = (1 / σ (11) −1) ×% Zs (11).

また、%Zs(11)は、図25からj54.00が得られる。σ(11)を目標吸収率である49.5%とすると、%Zc3(11)は、(1/0.495−1)×j54.00すなわちj55.09となる。言い換えると、給電経路10から見たトランス171への方向の%インピーダンスであるj54.00と、目標吸収率である49.5%の逆数から1を差し引いた値との積は、j55.09である。そして、%Zc3(11)をj55.09より小さくする。   As for% Zs (11), j54.00 is obtained from FIG. When σ (11) is 49.5%, which is the target absorption rate,% Zc3 (11) becomes (1 / 0.495-1) × j54.00, that is, j55.09. In other words, the product of j54.00 which is the% impedance in the direction toward the transformer 171 viewed from the power feeding path 10 and the value obtained by subtracting 1 from the reciprocal of 49.5% which is the target absorption rate is j55.09. is there. Then,% Zc3 (11) is made smaller than j55.09.

たとえば、リアクトル比が1.30%および1.35%のときの%Zc3(11)を計算すると、%Zc3(11)は、それぞれj52.09およびj57.59となる。   For example, calculating% Zc3 (11) when the reactor ratio is 1.30% and 1.35%,% Zc3 (11) becomes j52.09 and j57.59, respectively.

再び図27を参照して、たとえば、リアクトル比が1.30%のとき、吸収率は50.9%となり、また、リアクトル比が1.35%のとき、吸収率は48.4%となる。   Referring to FIG. 27 again, for example, when the reactor ratio is 1.30%, the absorption rate is 50.9%, and when the reactor ratio is 1.35%, the absorption rate is 48.4%. .

したがって、リアクトル比を1.33%以下にすることにより、目標吸収率である49.5%以上の吸収率を達成することができる。これにより、第11次高調波について、放送用電力給電システム401を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Therefore, by setting the reactor ratio to 1.33% or less, an absorption rate of 49.5% or more, which is the target absorption rate, can be achieved. Thereby, about the 11th harmonic, the electric power feeding system 401 for broadcasting can be made to comply with a harmonic suppression guideline.

なお、たとえば、リアクトル比を0.95%および1.04%に設定すると、図27に示すように、Rc3(11)は、それぞれ80%および70%となる。   For example, when the reactor ratio is set to 0.95% and 1.04%, as shown in FIG. 27, Rc3 (11) becomes 80% and 70%, respectively.

[第13次高調波電流および第17次高調波電流の対策について]
再び図3を参照して、13次および17次に対応する対策要否判定が示すように、第13次高調波電流および第17次高調波電流についての高調波電流の流出対策が必要である。
[Measures for 13th harmonic current and 17th harmonic current]
Referring to FIG. 3 again, as shown in the necessity determination of countermeasures corresponding to the 13th and 17th orders, it is necessary to take measures against outflow of harmonic currents for the 13th harmonic current and the 17th harmonic current. .

しかしながら、第13次高調波電流および第17次高調波電流の大きさは、第5次高調波電流、第7次高調波電流および第11次高調波電流の大きさと比べて小さい。このため、上述した第5次高調波用フィルタ回路50、第7次高調波用フィルタ回路70および第11次高調波用フィルタ回路110により、第13次高調波電流および第17次高調波電流について、超過電流値がゼロ以下になる程度まで高調波を吸収させることができる。   However, the magnitudes of the thirteenth harmonic current and the seventeenth harmonic current are smaller than the magnitudes of the fifth harmonic current, the seventh harmonic current, and the eleventh harmonic current. For this reason, the fifth harmonic filter circuit 50, the seventh harmonic filter circuit 70, and the eleventh harmonic filter circuit 110 described above are used for the thirteenth harmonic current and the seventeenth harmonic current. The harmonics can be absorbed to such an extent that the excess current value becomes zero or less.

したがって、本発明の実施の形態における高調波吸収回路101は、第13次高調波電流および第17次高調波電流を効率よく吸収するように設計したフィルタ回路を含まない構成であっても、放送用電力給電システム401を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Therefore, even if the harmonic absorption circuit 101 in the embodiment of the present invention does not include a filter circuit designed to efficiently absorb the 13th harmonic current and the 17th harmonic current, The power supply system 401 can be made to comply with harmonic suppression guidelines.

[簡易な回路構成を有する高調波吸収回路]
以上、高調波吸収回路101は、対象とする高調波電流を第5次高調波電流、第7次高調波電流および第11次高調波電流とする構成であるとしたが、これに限定するものではない。高調波吸収回路は、以下のように対象とする高調波電流を第5次高調波電流および第7次高調波電流とする構成であってもよい。
[Harmonic absorption circuit with simple circuit configuration]
As described above, the harmonic absorption circuit 101 has a configuration in which the target harmonic current is the fifth harmonic current, the seventh harmonic current, and the eleventh harmonic current. However, the present invention is not limited to this. is not. The harmonic absorption circuit may be configured such that the target harmonic current is the fifth harmonic current and the seventh harmonic current as follows.

図28は、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路の他の一例の単線結線図である。   FIG. 28 is a single-line connection diagram of another example of the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention.

図28を参照して、高調波吸収回路101Mは、高調波吸収回路101と比べて、第11次高調波電流を対象の高調波電流としない高調波吸収回路である。以下で説明する内容以外は高調波吸収回路101と同様である。   Referring to FIG. 28, the harmonic absorption circuit 101M is a harmonic absorption circuit that does not use the eleventh harmonic current as a target harmonic current, as compared with the harmonic absorption circuit 101. The contents other than those described below are the same as those of the harmonic absorption circuit 101.

高調波吸収回路101Mは、高調波吸収回路101と比べて、第11次高調波用フィルタ回路110を含まない。   The harmonic absorption circuit 101M does not include the eleventh harmonic filter circuit 110 as compared with the harmonic absorption circuit 101.

すなわち、高調波吸収回路101Mは、高調波吸収回路101と比べて、簡易な構成となる。   That is, the harmonic absorption circuit 101M has a simple configuration as compared with the harmonic absorption circuit 101.

たとえば、再び図3を参照して、空調機41および放送用送信機61がたとえば各1台稼働し、他の各1台が休止する場合、第11次の高調波流出電流は、2台同時稼働時における333mAの半分である167mAとなる。   For example, referring again to FIG. 3, when the air conditioner 41 and the broadcasting transmitter 61 are operated, for example, one each, and the other one is stopped, the eleventh harmonic outflow current is two at the same time. This is 167 mA, which is half of 333 mA during operation.

流出規制値は168mAであるので、第11次の高調波流出電流については流出規制値以内である。したがって、空調機41および放送用送信機61がたとえば各1台稼働し、他の各1台が休止する場合、第11次高調波電流を対象の高調波電流とする第11次高調波用フィルタ回路110を設けない場合でも、放送用電力給電システム401を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Since the outflow regulation value is 168 mA, the eleventh harmonic outflow current is within the outflow regulation value. Therefore, for example, when each of the air conditioner 41 and the broadcasting transmitter 61 is operated and each of the other ones is stopped, the eleventh harmonic filter having the eleventh harmonic current as the target harmonic current. Even when the circuit 110 is not provided, the broadcasting power supply system 401 can be compliant with the harmonic suppression guidelines.

すなわち、放送装置301において発生する各次数の高調波電流の大きさに応じて、第5次高調波用フィルタ回路50、第7次高調波用フィルタ回路70および第11次高調波用フィルタ回路110のうちから使用するフィルタ回路を適切に選択するとともに、フィルタ回路ごとに適切な設計を行うことができる。   That is, the fifth harmonic filter circuit 50, the seventh harmonic filter circuit 70, and the eleventh harmonic filter circuit 110 according to the magnitude of the harmonic current of each order generated in the broadcasting device 301. It is possible to appropriately select a filter circuit to be used from among them and to perform an appropriate design for each filter circuit.

ところで、UPS162およびアクティブフィルタ163は、高価であり、また、設置スペースが大きいという問題がある。また、UPS162は、バイパスモード時において高調波電流を系統側へ流出させてしまうという問題がある。   Incidentally, the UPS 162 and the active filter 163 are expensive and have a problem of a large installation space. Further, the UPS 162 has a problem that harmonic current flows out to the system side in the bypass mode.

一方、SCSR回路164は、安価かつ省スペースであるが、吸収率が低いため、系統側へ流出する高調波電流を高調波抑制ガイドラインに規定する流出規制値以下とすることができないという問題がある。   On the other hand, the SCSR circuit 164 is inexpensive and space-saving, but has a problem that the harmonic current flowing out to the system side cannot be made equal to or less than the outflow regulation value defined in the harmonic suppression guideline because of its low absorption rate. .

これに対して、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tは、R相、S相およびT相にそれぞれ対応して設けられ、給電経路10に電気的に接続される第1端と、第2端とを有する。キャパシタ51A,51B,51C,71A,71B,71C,111A,111B,111Cは、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tにそれぞれ対応して設けられ、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tの第2端にそれぞれ電気的に接続された第1端と、第2端とを有する。そして、交流電圧の基本波の周波数において、キャパシタ51A,51B,51C,71A,71B,71C,111A,111B,111Cのリアクタンスに対する、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tのリアクタンスの比であるリアクトル比は、それぞれ6%および13%以外である。   In contrast, in the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, inductors 52R, 52S, 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, and 112T correspond to the R phase, the S phase, and the T phase, respectively. And having a first end electrically connected to the power supply path 10 and a second end. The capacitors 51A, 51B, 51C, 71A, 71B, 71C, 111A, 111B, 111C are provided corresponding to the inductors 52R, 52S, 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, 112T, respectively, and the inductors 52R, 52S. , 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, 112T, respectively, and a first end electrically connected to a second end, and a second end. Then, at the frequency of the fundamental wave of the AC voltage, the inductors 52R, 52S, 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, and the reactance of the capacitors 51A, 51B, 51C, 71A, 71B, 71C, 111A, 111B, 111C The reactor ratio, which is the reactance ratio of 112T, is other than 6% and 13%, respectively.

このような構成により、6%および13%のリアクトル比を有する規格品のインダクタを用いずに、6%および13%以外のリアクトル比の中から最適のリアクトル比を選択することができる。   With such a configuration, an optimum reactor ratio can be selected from reactor ratios other than 6% and 13% without using standard inductors having reactor ratios of 6% and 13%.

そして、選択したリアクトル比を有するインダクタを用いることにより、放送用送信機61等において発生した高調波電流が給電経路10を経由して流出することを、インダクタおよびキャパシタの直列回路という簡易な構成により適切に抑制することができる。   By using the inductor having the selected reactor ratio, the harmonic current generated in the broadcasting transmitter 61 and the like flows out via the power feeding path 10 by a simple configuration of a series circuit of an inductor and a capacitor. It can be suppressed appropriately.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、リアクトル比は、放送用送信機61において発生した対象の高調波電流に対する、高調波吸収回路101へ流入する対象の高調波電流の比である吸収率が50%以上となる値である。この場合において、高調波吸収回路101の対象とする対象の高調波電流の周波数は、交流電圧の周波数の5倍の周波数および7倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   In the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, the reactor ratio is the ratio of the target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit 101 to the target harmonic current generated in the broadcast transmitter 61. Is a value at which the absorptance is 50% or more. In this case, the frequency of the target harmonic current that is the target of the harmonic absorption circuit 101 is at least one of a frequency that is five times and a frequency that is seven times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べて高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, a high absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

また、好ましくは、高調波吸収回路101におけるリアクトル比は、放送用送信機61において発生した対象の高調波電流に対する、高調波吸収回路101へ流入する対象の高調波電流の比である吸収率が70%以上となる値である。この場合において、高調波吸収回路101の対象とする対象の高調波電流の周波数は、交流電圧の周波数の5倍の周波数および7倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   Preferably, the reactor ratio in the harmonic absorption circuit 101 is an absorptance that is a ratio of a target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit 101 to a target harmonic current generated in the broadcast transmitter 61. The value is 70% or more. In this case, the frequency of the target harmonic current that is the target of the harmonic absorption circuit 101 is at least one of a frequency that is five times and a frequency that is seven times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べてより高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, a higher absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

また、より好ましくは、高調波吸収回路101におけるリアクトル比は、放送用送信機61において発生した対象の高調波電流に対する、高調波吸収回路101へ流入する対象の高調波電流の比である吸収率が80%以上となる値である。この場合において、高調波吸収回路101の対象とする対象の高調波電流の周波数は、交流電圧の周波数の5倍の周波数および7倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   More preferably, the reactor ratio in the harmonic absorption circuit 101 is an absorptance that is a ratio of a target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit 101 to a target harmonic current generated in the broadcast transmitter 61. Is a value that becomes 80% or more. In this case, the frequency of the target harmonic current that is the target of the harmonic absorption circuit 101 is at least one of a frequency that is five times and a frequency that is seven times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べて非常に高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, an extremely high absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、リアクトル比は、放送用送信機61において発生した対象の高調波電流に対する、高調波吸収回路101へ流入する対象の高調波電流の比である吸収率が30%以上となる値である。この場合において、高調波吸収回路101の対象とする対象の高調波電流の周波数は、交流電圧の周波数の11倍の周波数および13倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   In the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, the reactor ratio is the ratio of the target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit 101 to the target harmonic current generated in the broadcast transmitter 61. Is a value at which the absorptance is 30% or more. In this case, the frequency of the target harmonic current that is the target of the harmonic absorption circuit 101 is at least one of a frequency that is 11 times and a frequency that is 13 times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べて高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, a high absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

また、好ましくは、高調波吸収回路101におけるリアクトル比は、放送用送信機61において発生した対象の高調波電流に対する、高調波吸収回路101へ流入する対象の高調波電流の比である吸収率が40%以上となる値である。この場合において、高調波吸収回路101の対象とする対象の高調波電流の周波数は、交流電圧の周波数の11倍の周波数および13倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   Preferably, the reactor ratio in the harmonic absorption circuit 101 is an absorptance that is a ratio of a target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit 101 to a target harmonic current generated in the broadcast transmitter 61. The value is 40% or more. In this case, the frequency of the target harmonic current that is the target of the harmonic absorption circuit 101 is at least one of a frequency that is 11 times and a frequency that is 13 times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べてより高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, a higher absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

また、より好ましくは、高調波吸収回路101におけるリアクトル比は、放送用送信機61において発生した対象の高調波電流に対する、高調波吸収回路101へ流入する対象の高調波電流の比である吸収率が50%以上となる値である。この場合において、高調波吸収回路101の対象とする対象の高調波電流の周波数は、交流電圧の周波数の11倍の周波数および13倍の周波数の少なくともいずれか一方である。   More preferably, the reactor ratio in the harmonic absorption circuit 101 is an absorptance that is a ratio of a target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit 101 to a target harmonic current generated in the broadcast transmitter 61. Is a value that is 50% or more. In this case, the frequency of the target harmonic current that is the target of the harmonic absorption circuit 101 is at least one of a frequency that is 11 times and a frequency that is 13 times the frequency of the AC voltage.

このような構成により、規格品のインダクタを使用する場合と比べて非常に高い吸収率を達成することができる。   With such a configuration, an extremely high absorption rate can be achieved as compared with the case of using a standard inductor.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、対象の高調波電流の周波数において、インダクタ52,72,112のリアクタンスはそれぞれキャパシタ51,71,111のリアクタンスより大きい。   In the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, the reactances of the inductors 52, 72, and 112 are larger than the reactances of the capacitors 51, 71, and 111, respectively, at the target harmonic current frequency.

このような構成により、インダクタおよびキャパシタの直列回路を誘導性にすることができるので、放送用送信機等において発生した高調波電流以上の大きさを有する過剰電流が当該直列回路へ流入してしまうことを防ぐことができる。   With this configuration, the series circuit of the inductor and the capacitor can be made inductive, so that excess current having a magnitude equal to or higher than the harmonic current generated in the broadcasting transmitter or the like flows into the series circuit. Can be prevented.

また、インダクタおよびキャパシタが共鳴回路を形成してしまうことを防ぐことができるので、当該直列回路へ短絡電流が流れてしまうことを防ぐことができる。   Moreover, since it can prevent that an inductor and a capacitor form a resonance circuit, it can prevent that a short circuit current flows into the said series circuit.

したがって、インダクタおよびキャパシタの直列回路に過剰電流または短絡電流が流れることによる発熱に起因する火災の発生、およびインダクタまたはキャパシタの損傷を防ぐことができる。   Therefore, it is possible to prevent the occurrence of fire due to heat generation due to excessive current or short-circuit current flowing through the series circuit of the inductor and capacitor, and damage to the inductor or capacitor.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、インダクタおよびキャパシタは、対象の高調波電流の周波数に対応して1または複数設けられる。   In the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, one or a plurality of inductors and capacitors are provided corresponding to the frequency of the target harmonic current.

このように、対象とする高調波電流の周波数ごとにインダクタおよびキャパシタの直列回路を設ける構成により、当該回路の設計に関する自由度を高めることができる。   Thus, by providing a series circuit of an inductor and a capacitor for each frequency of the target harmonic current, the degree of freedom related to the design of the circuit can be increased.

また、放送用送信機61等において発生する各周波数の高調波電流の大きさに応じて、各直列回路を最適に設計することができる。   In addition, each series circuit can be optimally designed according to the magnitude of the harmonic current of each frequency generated in the broadcast transmitter 61 or the like.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、給電経路10から見たインダクタおよびキャパシタにより構成される各次数の回路の%インピーダンスである%Zc1(n)、%Zc2(n)および%Zc3(n)は、給電経路10から見た交流電圧の給電源への方向のインピーダンスである%Zs(n)と、所定の吸収率とに基づいて決定されるインピーダンスより小さい。   Further, in the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention,% Zc1 (n),% Zc2 (n) and% Zc which are% impedances of circuits of respective orders composed of inductors and capacitors viewed from the power supply path 10 % Zc3 (n) is smaller than the impedance determined based on% Zs (n) which is the impedance of the AC voltage in the direction to the power supply source viewed from the power supply path 10 and a predetermined absorption rate.

このような構成により、吸収率を所定値より大きくするための上記直列回路のインピーダンスの値について、上限値を設定することができる。   With such a configuration, an upper limit value can be set for the impedance value of the series circuit for increasing the absorption rate above a predetermined value.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、給電経路10から見たインダクタおよびキャパシタにより構成される各次数の回路の%インピーダンスである%Zc1(n)、%Zc2(n)および%Zc3(n)は、給電経路10から見た交流電圧の給電源への方向のインピーダンスである%Zs(n)と、所定の吸収率の逆数から1を差し引いた値との積より小さい。   Further, in the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention,% Zc1 (n),% Zc2 (n) and% Zc which are% impedances of circuits of respective orders composed of inductors and capacitors viewed from the power supply path 10 % Zc3 (n) is smaller than the product of% Zs (n), which is the impedance of the AC voltage in the direction to the power supply as seen from the power supply path 10, and a value obtained by subtracting 1 from the reciprocal of the predetermined absorption rate.

このような構成により、吸収率を所定値より大きくするための上記直列回路のインピーダンスの値について、適切な上限値を設定することができる。   With such a configuration, an appropriate upper limit value can be set for the impedance value of the series circuit for increasing the absorption rate above a predetermined value.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、遅相用インダクタ22R,22S,22Tは、R相、S相およびT相にそれぞれ対応して設けられ、インダクタおよびキャパシタと並列に給電経路10に電気的に接続される。   In the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, the slow-phase inductors 22R, 22S, and 22T are provided corresponding to the R-phase, S-phase, and T-phase, respectively, and are fed in parallel with the inductor and the capacitor. It is electrically connected to the path 10.

このような構成により、高調波電流を大量に吸収するために大容量のキャパシタを使用する場合においても、当該キャパシタによる力率の低下を防ぐことができる。   With such a configuration, even when a large-capacity capacitor is used to absorb a large amount of harmonic current, it is possible to prevent the power factor from being lowered by the capacitor.

これにより、力率の低下に起因する皮相電流の増大を防ぐことができるので、給電経路を増強するための設備投資を抑制することができる。また、力率を適正化することにより、電力料金の割引を受けることができる。   Thereby, since the increase in the apparent current resulting from the decrease in the power factor can be prevented, the capital investment for enhancing the power feeding path can be suppressed. Moreover, the power rate can be discounted by optimizing the power factor.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、スイッチ部53,73,113は、給電経路10からそれぞれインダクタ52,72,112へ流入する放送用送信機61において発生した対象の高調波電流が所定のしきい値以上となる場合に、給電経路10とインダクタとの接続を切断する。   In the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, the switch units 53, 73, 113 are the harmonics of the target generated in the broadcast transmitter 61 that flows into the inductors 52, 72, 112 from the power supply path 10, respectively. When the wave current exceeds a predetermined threshold value, the connection between the power supply path 10 and the inductor is disconnected.

このように、高調波電流の大きさに応じて給電経路10とインダクタとの接続を切断する構成により、たとえばインダクタまたはキャパシタにおける温度に応じて接続を切断する構成と比べて、インダクタまたはキャパシタを通して大きい電流が流れることによる発熱を早期に抑制することができる。   In this way, the configuration in which the connection between the power supply path 10 and the inductor is disconnected according to the magnitude of the harmonic current is larger through the inductor or the capacitor than the configuration in which the connection is disconnected according to the temperature in the inductor or the capacitor, for example. Heat generation due to current flow can be suppressed early.

これにより、発熱に起因する火災の発生、およびインダクタまたはキャパシタの劣化を防ぐことができる。   Thereby, it is possible to prevent the occurrence of fire due to heat generation and the deterioration of the inductor or the capacitor.

また、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路では、放送用送信機61が送信する電波の電力は5キロワット以上である。   Moreover, in the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention, the power of the radio wave transmitted by the broadcast transmitter 61 is 5 kilowatts or more.

このような構成により、大電力で電波を送信する放送用送信機において、UPSを使用することなく高調波電流の流出を防ぐことができる。   With such a configuration, it is possible to prevent outflow of harmonic current without using a UPS in a broadcasting transmitter that transmits radio waves with high power.

そして、インダクタおよびキャパシタは、UPSと比べて安価であるので、設備または維持等のコストを削減することができる。   Since inductors and capacitors are less expensive than UPS, the cost of equipment or maintenance can be reduced.

また、インダクタおよびキャパシタは受動素子であるので、UPSの運転状態に関わらず、高調波電流の流出を防ぐことができる。   Further, since the inductor and the capacitor are passive elements, it is possible to prevent the harmonic current from flowing out regardless of the operation state of the UPS.

また、本発明の実施の形態に係る高圧受電設備では、受電部151は、R相、S相およびT相の交流電圧を受電する。送電部181は、交流電圧に対応する交流電圧を放送用送信機61へ給電経路10を介して出力する。高調波吸収回路101は、給電経路10に接続される。高調波吸収回路101は、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tおよびキャパシタ51A,51B,51C,71A,71B,71C,111A,111B,111Cを含む。インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tは、R相、S相およびT相にそれぞれ対応して設けられ、給電経路10に電気的に接続される第1端と、第2端とを有する。キャパシタ51A,51B,51C,71A,71B,71C,111A,111B,111Cは、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tにそれぞれ対応して設けられ、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tの第2端にそれぞれ電気的に接続された第1端と、第2端とを有する。そして、交流電圧の基本波の周波数において、キャパシタ51A,51B,51C,71A,71B,71C,111A,111B,111Cのリアクタンスに対する、インダクタ52R,52S,52T,72R,72S,72T,112R,112S,112Tのリアクタンスの比であるリアクトル比は、それぞれ6%および13%以外である。   In the high-voltage power receiving facility according to the embodiment of the present invention, power receiving unit 151 receives R-phase, S-phase, and T-phase AC voltages. The power transmission unit 181 outputs an AC voltage corresponding to the AC voltage to the broadcasting transmitter 61 via the power feeding path 10. The harmonic absorption circuit 101 is connected to the power supply path 10. The harmonic absorption circuit 101 includes inductors 52R, 52S, 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, 112T and capacitors 51A, 51B, 51C, 71A, 71B, 71C, 111A, 111B, 111C. Inductors 52R, 52S, 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, and 112T are provided corresponding to the R phase, the S phase, and the T phase, respectively, and are connected to the feeding path 10 and electrically connected to the first end. And a second end. The capacitors 51A, 51B, 51C, 71A, 71B, 71C, 111A, 111B, 111C are provided corresponding to the inductors 52R, 52S, 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, 112T, respectively, and the inductors 52R, 52S. , 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, 112T, respectively, and a first end electrically connected to a second end, and a second end. Then, at the frequency of the fundamental wave of the AC voltage, the inductors 52R, 52S, 52T, 72R, 72S, 72T, 112R, 112S, and the reactance of the capacitors 51A, 51B, 51C, 71A, 71B, 71C, 111A, 111B, 111C The reactor ratio, which is the reactance ratio of 112T, is other than 6% and 13%, respectively.

このような構成により、6%および13%のリアクトル比を有する規格品のインダクタを用いずに、6%および13%以外のリアクトル比の中から最適のリアクトル比を選択することができる。   With such a configuration, an optimum reactor ratio can be selected from reactor ratios other than 6% and 13% without using standard inductors having reactor ratios of 6% and 13%.

そして、選択したリアクトル比を有するインダクタを用いることにより、放送用送信機61等において発生した高調波電流が給電経路10を経由して流出することを、インダクタおよびキャパシタの直列回路という簡易な構成により適切に抑制することができる。   By using the inductor having the selected reactor ratio, the harmonic current generated in the broadcasting transmitter 61 and the like flows out via the power feeding path 10 by a simple configuration of a series circuit of an inductor and a capacitor. It can be suppressed appropriately.

また、高圧受電設備を有する装置が高圧受電を行うことにより高調波抑制ガイドラインの適用対象となる場合においても、当該装置を高調波抑制ガイドラインに準拠させることができる。   Moreover, even when a device having a high-voltage power receiving facility is subject to application of the harmonic suppression guideline by performing high-voltage power reception, the device can be made to comply with the harmonic suppression guideline.

なお、本発明の実施の形態に係る高調波吸収回路は、3相の交流電圧の給電経路に接続され、インダクタおよびキャパシタの直列回路を3つ含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。高調波吸収回路101は、単相または3相以外の複数相の交流電圧の給電経路に接続され、相ごとにインダクタおよびキャパシタの直列回路を含む構成であってもよい。   Although the harmonic absorption circuit according to the embodiment of the present invention is configured to include three series circuits of an inductor and a capacitor connected to a three-phase AC voltage feeding path, the present invention is limited to this. is not. The harmonic absorption circuit 101 may be configured to be connected to a power supply path for a single-phase or multiple-phase AC voltage other than three phases and include a series circuit of an inductor and a capacitor for each phase.

また、本発明の実施の形態に係る放送用電力給電システムは、50ヘルツの周波数を有する交流電圧が給電される構成であるとしたが、これに限定するものではない。放送用電力給電システム401は、50ヘルツ以外の周波数を有する交流電圧たとえば60ヘルツの周波数を有する交流電圧が給電される構成であっても、高調波吸収回路101におけるキャパシタ、インダクタおよび遅相用インダクタの定数を変更することで、上述したような各効果を得ることができる。   Moreover, although the broadcast power supply system according to the embodiment of the present invention is configured to be supplied with an AC voltage having a frequency of 50 Hertz, the present invention is not limited to this. Even if the broadcasting power supply system 401 is configured to supply an AC voltage having a frequency other than 50 Hertz, for example, an AC voltage having a frequency of 60 Hertz, the capacitor, the inductor, and the slow-phase inductor in the harmonic absorption circuit 101. Each effect as described above can be obtained by changing the constant.

また、本発明の実施の形態に係る放送用電力給電システムは、空調機41の変換回路種別を図4に示す「三相ブリッジ」における「6パルス変換装置」に分類することにより、放送装置101における次数別高調波発生電流を算出したが、これに限定するものではない。たとえば、空調機の変換回路種別を図4に示す「三相ブリッジ(コンデンサ平滑)」における「リアクトルあり(直流側)」に分類することにより、放送装置101における次数別高調波発生電流を算出してもよい。この場合、放送装置101において発生する次数別高調波発生電流が増加する。このような場合においても、高調波吸収回路101におけるキャパシタ、インダクタおよび遅相用インダクタの定数を適切に設定することにより、放送用電力給電システムから系統側へ流出する高調波電流を流出規制値内に抑制することができる。   The broadcast power supply system according to the embodiment of the present invention classifies the conversion circuit type of the air conditioner 41 into “6-pulse conversion device” in the “three-phase bridge” shown in FIG. Although the harmonic generation current according to the order at is calculated, the present invention is not limited to this. For example, by classifying the conversion circuit type of the air conditioner into “reactor present (DC side)” in “three-phase bridge (capacitor smoothing)” shown in FIG. May be. In this case, the harmonic generation current by order generated in the broadcasting apparatus 101 increases. Even in such a case, by appropriately setting the constants of the capacitor, the inductor, and the slow-phase inductor in the harmonic absorption circuit 101, the harmonic current flowing out from the broadcasting power supply system to the system side is within the outflow regulation value. Can be suppressed.

上記実施の形態は、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、上記説明ではなく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 above embodiment 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.

10 給電経路
11 系統電線
22 遅相用インダクタ
24,25 スイッチ
41 空調機
51,71,111 キャパシタ
52,72,112 インダクタ
54,55,74,75,114,115 スイッチ
61 放送用送信機
101 高調波吸収回路
151 受電部
171 トランス
181 送電部
201 高圧受電設備
301 放送装置
401 放送用電力給電システム

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power supply path 11 System | strain electric wire 22 Inductor for slow phases 24, 25 Switch 41 Air conditioner 51,71,111 Capacitor 52,72,112 Inductor 54,55,74,75,114,115 Switch 61 Broadcast transmitter 101 Harmonic wave Absorption circuit 151 Power receiving unit 171 Transformer 181 Power transmitting unit 201 High voltage power receiving equipment 301 Broadcasting device 401 Power supply system for broadcasting

Claims (11)

放送用送信機への単相または複数相の交流電圧の給電経路に接続される高調波吸収回路であって、
前記相に対応して設けられ、前記給電経路に電気的に接続された第1端と、第2端とを有する1または複数のインダクタと、
前記インダクタに対応して設けられ、前記インダクタの第2端に電気的に接続された第1端と、第2端とを有するキャパシタとを備え、
前記交流電圧の周波数において、前記キャパシタのリアクタンスに対する、前記インダクタのリアクタンスの比であるリアクトル比は、6%および13%以外である、高調波吸収回路。
A harmonic absorption circuit connected to a single-phase or multiple-phase AC voltage feeding path to a broadcast transmitter,
One or more inductors provided corresponding to the phases and having a first end electrically connected to the power supply path and a second end;
A capacitor provided corresponding to the inductor and having a first end electrically connected to a second end of the inductor and a capacitor having a second end;
A harmonic absorption circuit in which a reactor ratio, which is a ratio of reactance of the inductor to reactance of the capacitor at a frequency of the AC voltage, is other than 6% and 13%.
前記リアクトル比は、前記放送用送信機において発生した対象の高調波電流に対する、前記高調波吸収回路へ流入する前記対象の高調波電流の比である吸収率が50%以上となる値であり、
前記対象の高調波電流の周波数は、前記交流電圧の周波数の5倍の周波数および7倍の周波数の少なくともいずれか一方である、請求項1に記載の高調波吸収回路。
The reactor ratio is a value at which an absorptance that is a ratio of the target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit with respect to the target harmonic current generated in the broadcasting transmitter is 50% or more,
2. The harmonic absorption circuit according to claim 1, wherein a frequency of the target harmonic current is at least one of a frequency five times and a frequency seven times the frequency of the AC voltage.
前記リアクトル比は、前記放送用送信機において発生した対象の高調波電流に対する、前記高調波吸収回路へ流入する前記対象の高調波電流の比である吸収率が30%以上となる値であり、
前記対象の高調波電流の周波数は、前記交流電圧の周波数の11倍の周波数および13倍の周波数の少なくともいずれか一方である、請求項1または請求項2に記載の高調波吸収回路。
The reactor ratio is a value at which an absorptance that is a ratio of the target harmonic current flowing into the harmonic absorption circuit with respect to the target harmonic current generated in the broadcasting transmitter is 30% or more,
3. The harmonic absorption circuit according to claim 1, wherein a frequency of the target harmonic current is at least one of a frequency that is 11 times and a frequency that is 13 times the frequency of the AC voltage.
前記対象の高調波電流の周波数において、前記インダクタのリアクタンスは前記キャパシタのリアクタンスより大きい、請求項2または請求項3に記載の高調波吸収回路。   4. The harmonic absorption circuit according to claim 2, wherein a reactance of the inductor is larger than a reactance of the capacitor at a frequency of the target harmonic current. 前記インダクタおよび前記キャパシタは、前記対象の高調波電流の周波数に対応して1または複数設けられる、請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の高調波吸収回路。   5. The harmonic absorption circuit according to claim 2, wherein one or a plurality of the inductors and the capacitors are provided corresponding to the frequency of the target harmonic current. 6. 前記給電経路から見た前記インダクタおよび前記キャパシタにより構成される回路のインピーダンスは、前記給電経路から見た前記交流電圧の給電源への方向のインピーダンスと、所定の前記吸収率とに基づいて決定されるインピーダンスより小さい、請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の高調波吸収回路。   The impedance of the circuit configured by the inductor and the capacitor viewed from the power supply path is determined based on the impedance of the AC voltage to the power supply source viewed from the power supply path and the predetermined absorption rate. The harmonic absorption circuit according to any one of claims 2 to 5, wherein the harmonic absorption circuit is smaller than a certain impedance. 前記給電経路から見た前記インダクタおよび前記キャパシタにより構成される回路のインピーダンスは、前記給電経路から見た前記交流電圧の給電源への方向のインピーダンスと、前記所定の吸収率の逆数から1を差し引いた値との積より小さい、請求項6に記載の高調波吸収回路。   The impedance of the circuit constituted by the inductor and the capacitor viewed from the power supply path is obtained by subtracting 1 from the impedance of the AC voltage to the power supply source viewed from the power supply path and the reciprocal of the predetermined absorption rate. The harmonic absorption circuit according to claim 6, wherein the harmonic absorption circuit is smaller than a product of the value and the value. 前記高調波吸収回路は、さらに、
前記相に対応して設けられ、前記インダクタおよび前記キャパシタと並列に前記給電経路に電気的に接続された1または複数の遅相用インダクタを備える、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の高調波吸収回路。
The harmonic absorption circuit further includes:
8. The device according to claim 1, further comprising one or a plurality of slow-phase inductors provided corresponding to the phases and electrically connected to the power supply path in parallel with the inductor and the capacitor. Harmonic absorption circuit described in 1.
前記高調波吸収回路は、さらに、
前記給電経路と前記インダクタとを接続するか否かを切替えるスイッチを備え、
前記スイッチは、前記給電経路から前記インダクタへ流入する前記放送用送信機において発生した対象の高調波電流が所定のしきい値以上となる場合に、前記給電経路と前記インダクタとの接続を切断する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の高調波吸収回路。
The harmonic absorption circuit further includes:
A switch for switching whether to connect the power supply path and the inductor;
The switch disconnects the connection between the power supply path and the inductor when a target harmonic current generated in the broadcasting transmitter flowing into the inductor from the power supply path exceeds a predetermined threshold value. The harmonic absorption circuit according to any one of claims 1 to 8.
前記放送用送信機が送信する電波の電力は5キロワット以上である、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の高調波吸収回路。   The harmonic absorption circuit according to any one of claims 1 to 9, wherein electric power of a radio wave transmitted by the broadcasting transmitter is 5 kilowatts or more. 単相または複数相の交流電圧を受電する受電部と、
前記交流電圧に対応する交流電圧を放送用送信機へ給電経路を介して出力する送電部と、
前記給電経路に接続された高調波吸収回路とを備える高圧受電設備であって、
前記高調波吸収回路は、
前記相に対応して設けられ、前記給電経路に電気的に接続された第1端と、第2端とを有する1または複数のインダクタと、
前記インダクタに対応して設けられ、前記インダクタの第2端に電気的に接続された第1端と、第2端とを有するキャパシタとを含み、
前記交流電圧の周波数において、前記キャパシタのリアクタンスに対する、前記インダクタのリアクタンスの比であるリアクトル比は、6%および13%以外である、高圧受電設備。



A power receiving unit for receiving a single-phase or multiple-phase AC voltage;
A power transmission unit that outputs an AC voltage corresponding to the AC voltage to a broadcasting transmitter via a power feeding path;
A high-voltage power receiving facility comprising a harmonic absorption circuit connected to the power feeding path,
The harmonic absorption circuit is
One or more inductors provided corresponding to the phases and having a first end electrically connected to the power supply path and a second end;
A capacitor provided corresponding to the inductor and having a first end electrically connected to a second end of the inductor and a second end;
A high-voltage power receiving facility in which a reactor ratio, which is a ratio of reactance of the inductor to reactance of the capacitor at a frequency of the AC voltage, is other than 6% and 13%.



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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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