JP4943046B2 - 電力量計の試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、電力量計の試験装置に係わり、とくに虚負荷電源を用いて複数台の電力量計を試験する装置に関する。

複数の電力量計を試験するには、虚負荷電源を用いる虚負荷試験法が採られる。これは、図４に示されるように、電力量計の電流コイルＣiと電圧コイルＣvとを分離し、電流コイルＣiを直列接続して虚負荷電源の電流源から通電し、かつ並列接続された電圧コイルＣｖに電圧源から電圧を与えることにより試験を行うものである。図４(a)は電力量計が１台の場合、図４(b)は２台の場合の接続図である。

このため、試験をするには、電力量計中で電圧コイルＣvに接続されている電流コイルＣiを電圧コイルＣｖから切り離し、また電流コイルＣｉ同士を直接接続してから通電する必要がある。

ところが、単相３線式電力量計等で、電圧コイルＣvを電流コイルＣiと分離できない構造のものは、そのままでは虚負荷試験を行うことができない。

この対策として、図５(a)，(b)に示すように、電流源と電流コイルＣiとの間に絶縁変流器ＣＴ0を介在させ、この介在させた絶縁変流器ＣＴ0同士を直列接続することにより、電力量計内部の接続を切り離さなくても虚負荷電源を用いた試験を行えるようにしている。

ここで、電力量計は、電力取引のために高精度の計量を行うべきものであるから、誤差をできる限り除去しなければならず、そのために種々の提案がなされている（特許文献１および同２参照）。
特開平11-064402号公報 特開2002-082152号公報

しかしながら、絶縁変流器は、計器用変流器と異なり、誤差が大きいため、電力量計自体の誤差とは別の、かなりの誤差を含んだ結果が出てくる。このため、この誤差を減じる対策が求められている。

本発明は、上述の点を考慮してなされたもので、絶縁変流器を用いて複数の電力量計を虚負荷試験するに当り、絶縁変流器に起因する誤差を打ち消すことができる電力量計の試験装置を提供することを目的とする。

上記目的達成のため、本発明では、
複数の電力量計を虚負荷試験する装置において、
前記電力量計の各々における電流コイルに各別に試験電流を供給する複数の絶縁変流器と、
前記複数の絶縁変流器それぞれに接続され、前記絶縁変流器の誤差分を検出する検出用変流器、およびこの変流器により取り出した誤差分により前記絶縁変流器の出力を補償する補償回路とをそなえ、
前記補償回路は、前記絶縁変流器と協働して電流誤差分を検出する検出用変流器と、この検出用変流器により取り出した電流誤差分を補正する誤差補正回路とを含み、
前記検出用変流器は、前記絶縁変流器の１次電流を流す１次巻線、前記絶縁変流器の２次電流を流す２次巻線、および前記１次巻線と前記２次巻線との間の電流誤差分を検出する３次巻線を有し、
前記誤差補正回路は、調整可能な増幅率を有する演算増幅器を有し、前記３次巻線の出力信号である電流誤差分に応じた補償信号を形成する演算回路、およびこの演算回路からの補償信号に応じた電流を形成し、前記絶縁変流器および前記検出用変流器の２次回路に出力する出力変流器を有する、
ことを特徴とする電力量計の試験装置、
を提供するものである。

本発明は上述のように、絶縁変流器に接続された補償回路によって絶縁変流器が引き起こす誤差分を補償するため、複数台の電力量計の虚負荷試験を行うことができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

実施形態１

図１は、電力量計ＷＨＭが１台の場合の、本発明の基本回路を示す結線図である。電力量計ＷＨＭは、端子１Ｓ，１Ｌ間に電流コイルＣiが、また空き端子と端子２Ｌとの間に電圧コイルＣvが接続されており、空き端子は接続片ＣＰＣＰによって端子１Ｓに接続されている。そして、端子２Ｌは、端子２Ｓに接続されている。

この電力量計ＷＨＭの端子１Ｓ，１Ｌには、電流源から絶縁変流器ＣＴ0および補償回路ＣＣを介して通電が行われる。また、空き端子および端子２Ｌに電圧源から電圧が与えられる。

図２は、図１の回路における補償回路ＣＣの内部構成を詳細に示した回路図である。この図２において、想像線で示した部分が補償回路ＣＣであり、絶縁変流器ＣＴ0を介して電流源すなわち虚負荷電源装置の電流出力端子に接続されており、補償出力を電力量計ＷＨＭに与える。

補償回路ＣＣは、誤差電流検出用変流器ＣＴ1と、帰還回路付きの演算増幅器ＯＡと、誤差電流加算用出力変流器ＣＴ2とを有し、絶縁変流器ＣＴ0により生じる電流誤差分を補償する。

誤差電流検出用変流器ＣＴ1は、１次ないし４次の４巻線を有し、１次巻線ｗ１は絶縁変流器ＣＴ0の１次巻線と直列接続されており、２次巻線ｗ２は絶縁変流器ＣＴ0の2次巻線と直列接続されている。

そして、３次巻線ｗ３には、誤差電流検出用変流器ＣＴ1の１次巻線ｗ１と２次巻線ｗ２との間の電流誤差分εが生じ、演算増幅器ＯＡの入力端子（−，＋）に与えられる。

この入力端子には、誤差電流検出用変流器ＣＴ1の４次巻線ｗ４が３次巻線ｗ３の出力を打ち消す関係に接続されており、４次巻線Ｗ４に生じた誤差電流検出用変流器ＣＴ1の内部誤差ｅが、３次巻線Ｗ３から与えられる電流誤差分εを含んだ出力に対して、打ち消すように与えられる。この結果、演算増幅器ＯＡには、絶縁変流器ＣＴ0の誤差分εから誤差電流検出用変流器ＣＴ１の内部誤差ｅを差し引いた絶縁変流器ＣＴ0の誤差分そのものが与えられる。

そして、演算増幅器ＯＡは、帰還抵抗ＶＲと出力抵抗Ｒとの比率によって定まる増幅率で増幅した出力を、誤差電流加算用出力変流器ＣＴ2の１次巻線に与える。

帰還抵抗ＶＲは、可変抵抗であって適宜調整することができる。すなわち、帰還抵抗ＶＲを調整することにより増幅率を変えることができるから、誤差電流加算用出力変流器ＣＴ2の２次巻線には、所定の大きさの修正誤差Ｉ_Ｅを得ることができる。

絶縁変流器ＣＴ0の１次電流をＩ_１、２次電流をＩ₂とすると、これら両電流と修正誤差Ｉ_Ｅとの間に次の関係が成り立つ。
Ｉ₁＝Ｉ₂＋Ｉ_Ｅ

そして、この修正誤差Ｉ_Ｅを、絶縁変流器ＣＴ0の出力と合成して電力量計ＷＨＭに与えることにより、電力量計ＷＨＭに正確な電流が与えられる。

このようにして、虚負荷試験装置は、電流出力を絶縁変流器ＣＴ0および補償回路ＣＣを介して電力量計ＷＨＭの電流端子に正確な電流を与え、かつ電圧出力を電力量計ＷＨＭの電圧端子に与える。この結果、電力量計ＷＨＭは、正しい電流、電圧が与えられて試験が行われることになる。

図３は、図１および図２に示した虚負荷試験装置を用いて２台の電力量計ＷＨＭ１，ＷＨＭ２の試験を行うための接続を示したものである。

この図３に示すように、２台の電力量計ＷＨＭ１，ＷＨＭ２は、それぞれ電流コイルＣiが補償回路ＣＣおよび絶縁変流器ＣＴ0を介して虚負荷試験用電源装置の電流源（電流出力端子）に、また電圧コイルＣvが同じく虚負荷試験用電源装置の電圧源（電圧出力端子）に接続されている。

そして、試験すべき電力量計の台数がさらに増えても、同様に絶縁変流器ＣＴ0を増設して電流コイルＣiに電流を供給し、電圧コイルＣvに電圧を供給することにより、試験することができる。

他の実施形態

実施形態１では、単相２線式電力量計を試験する例を説明したが、単相３線式、３相３線式および３相４線式の各電力量計についても、当業者であれば同様に試験することができる。

本発明に係る基本回路の構成を示す説明図。 図１の基本回路に用いる補償回路の内部構成を示す回路図。 図１および図２に示した回路により２台の電力量計を試験する場合の接続を示す回路図。 図４(a)は、電力量計が１台の場合の従来の虚負荷試験の結線図、図４(b)は、電力量計が２台の場合の回路図。 図５(a)は、１台の電力量計を試験のため接続した状態を示す結線図、図５(b)は、２台の電力量計を試験のため接続した状態を示す回路図。

ＷＨＭ 電力量計、ＣＴ0 絶縁変流器、ＣＴ1 誤差電流検出用変流器、
ＣＴ2 誤差電流加算用出力変流器、Ｃi 電流コイル、Ｃv 電圧コイル、
ＣＣ 補償回路、ＶＲ 可変抵抗、Ｒ 固定抵抗、ｗ 巻線。
Ｉ 電流、ε 1次/2次間誤差、ｅ 内部誤差、Ｉ_Ｅ 修正誤差。

Claims (3)

1. 複数の電力量計を虚負荷試験する装置において、
   前記電力量計の各々における電流コイルに各別に試験電流を供給する複数の絶縁変流器と、
   前記複数の絶縁変流器それぞれに接続され、前記絶縁変流器の誤差分を検出する検出用変流器、およびこの変流器により取り出した誤差分により前記絶縁変流器の出力を補償する補償回路とをそなえ、
   前記補償回路は、前記絶縁変流器と協働して電流誤差分を検出する検出用変流器と、この検出用変流器により取り出した電流誤差分を補正する誤差補正回路とを含み、
   前記検出用変流器は、前記絶縁変流器の１次電流を流す１次巻線、前記絶縁変流器の２次電流を流す２次巻線、および前記１次巻線と前記２次巻線との間の電流誤差分を検出する３次巻線を有し、
   前記誤差補正回路は、調整可能な増幅率を有する演算増幅器を有し、前記３次巻線の出力信号である電流誤差分に応じた補償信号を形成する演算回路、およびこの演算回路からの補償信号に応じた電流を形成し、前記絶縁変流器および前記検出用変流器の２次回路に出力する出力変流器を有する、
   ことを特徴とする電力量計の試験装置。
2. 請求項１記載の電力量計の試験装置において、
   前記検出用変流器は、前記検出用変流器の内部誤差分を取り出す４次巻線を有し、
   前記誤差補正回路は、前記３次巻線および前記４次巻線の両出力信号を合成した補償信号を形成する演算回路を有する
   ことを特徴とする電力量計の試験装置。
3. 請求項１または２記載の電力量計の試験装置において、
   前記演算回路は、調整し得る任意の増幅率を有することを特徴とする電力量計の試験装置。

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