JP5645864B2 - Three-phase unbalance suppression system - Google Patents
Three-phase unbalance suppression system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5645864B2 JP5645864B2 JP2012061344A JP2012061344A JP5645864B2 JP 5645864 B2 JP5645864 B2 JP 5645864B2 JP 2012061344 A JP2012061344 A JP 2012061344A JP 2012061344 A JP2012061344 A JP 2012061344A JP 5645864 B2 JP5645864 B2 JP 5645864B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- transformer
- switching
- switch
- transformers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks
Landscapes
- Keying Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
この発明は、負荷や分散電源が接続された高圧の三相配電線の不平衡を抑制する三相不平衡抑制システムに関するものである。 The present invention relates to a three-phase unbalance suppression system that suppresses unbalance of a high-voltage three-phase distribution line connected to a load or a distributed power source.
高圧三相配電線に対する単相負荷の接続は、三相中の任意の二相に対して行われることとなるが、実際の系統においては単相負荷が特定の二相に集中して接続されることがある。このような場合には三相負荷電流の不平衡状態を招き、電力設備の利用効率が悪くなったり、三相誘導モータ等の負荷にも影響を及ぼしたりする。このような三相配電線の不平衡を減少させるため、一部の負荷の接続相を切り替えることを行っている。
従来の負荷切替装置は、三相配電線の各相の切断点と並列に開閉器を取り付け、各相の切断点よりも電源側の点と他相の切断点よりも負荷側の点との間に、無接点開閉器を取り付ける。そして、前記開閉器の開路に引き続き前記無接点開閉器を高速で閉じることにより、三相切替えを行う(例えば、特許文献1参照)。
A single-phase load connection to a high-voltage three-phase distribution line is made to any two phases in the three phases, but in an actual system, the single-phase load is concentrated and connected to a specific two-phase. Sometimes. In such a case, an unbalanced state of the three-phase load current is caused, and the utilization efficiency of the power equipment is deteriorated, or the load such as the three-phase induction motor is affected. In order to reduce the unbalance of such a three-phase distribution line, the connection phases of some loads are switched.
The conventional load switching device is equipped with a switch in parallel with the cutting point of each phase of the three-phase distribution line, and between the point on the power supply side from the cutting point of each phase and the point on the load side from the cutting point of the other phase. Install a contactless switch. Then, three-phase switching is performed by closing the contactless switch at a high speed following the opening of the switch (see, for example, Patent Document 1).
近年、家庭や小口需要家に設置される太陽光発電設備等の分散電源が急速に増加している。このような分散電源は、三相配電線の三相中の任意の二相に対して接続され、その容量は通常負荷より大きいため、三相負荷電流の不平衡状態を一層招くものである。三相配電線の負荷電流の不平衡を抑制するには、負荷ならびに太陽光発電装置等の分散電源の接続相を切り替えることが必要である。
上記特許文献1では、上記開閉器の開路に引き続いて無接点開閉器を高速で閉じることで負荷の接続相切り替えを高速で行っている。しかしながら、切り替え時に、短時間の停電は避けられないもので、負荷、分散電源の接続相を信頼性良く切り替えることが不可能であった。
In recent years, the number of distributed power sources such as solar power generation facilities installed in homes and small-lot customers has increased rapidly. Such a distributed power source is connected to any two phases in the three phases of the three-phase distribution line, and the capacity thereof is larger than that of the normal load, so that an unbalanced state of the three-phase load current is further caused. In order to suppress the imbalance of the load current of the three-phase distribution line, it is necessary to switch the load and the connection phase of the distributed power source such as the solar power generation device.
In
この発明は、上記のような問題点を解消するために成されたものであって、三相配電線に接続される負荷ならびに分散電源の接続相を、切り替え時に停電を伴うことなく信頼性良く切り替えて、三相負荷電流の不平衡を抑制できる三相不平衡抑制システムを提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the above-described problems, and switches the load connected to the three-phase distribution line and the connection phase of the distributed power source with high reliability without causing a power failure at the time of switching. Thus, an object of the present invention is to provide a three-phase unbalance suppression system that can suppress unbalance of a three-phase load current.
この発明に係る三相不平衡抑制システムは、負荷あるいは分散電源から成る複数の機器が接続された三相配電線の三相不平衡を抑制するシステムであって、上記複数の機器は、上記三相配電線の3相内の所定の2相に高圧側がそれぞれ接続された複数台の変圧器を介して上記三相配電線に接続されている。そして、上記三相不平衡抑制システムは、上記三相配電線の各相電流を検出する相電流検出器と、上記各変圧器の低圧側と上記機器との間の配線に接続された第1の切替装置と、上記各変圧器の低圧側の配線間を結ぶバイパス線および該バイパス線に接続された第2の切替装置と、上記相電流検出器の検出結果に基づいて、上記第1、第2の切替装置を制御する制御装置とを備え、上記各バイパス線は、上記複数台の変圧器の内、高圧側が接続される所定の2相の組み合わせが異なる2つの変圧器の低圧側で、それぞれ接続された上記第1の切替装置よりも上記機器側の配線間を互いに連結するものであり、上記第1、第2の切替装置は、上記配線あるいは上記バイパス線に直列接続される第1のスイッチに電流制限素子と第2のスイッチとの直列体が並列接続されて構成されるものである。 A three-phase unbalance suppression system according to the present invention is a system for suppressing three-phase unbalance in a three-phase distribution line to which a plurality of devices consisting of a load or a distributed power source are connected, wherein the plurality of devices are arranged in the three-phase distribution. It is connected to the three-phase distribution line via a plurality of transformers each having a high voltage side connected to a predetermined two phases in the three phases of the electric wires. The three-phase unbalance suppression system includes a phase current detector that detects each phase current of the three-phase distribution line, and a first wire connected to a wiring between the low-voltage side of each transformer and the device. Based on the detection results of the switching device, the bypass line connecting between the low-voltage side wires of each of the transformers, the second switching device connected to the bypass line, and the phase current detector, A control device that controls two switching devices, and each of the bypass lines is a low voltage side of two transformers having different combinations of predetermined two phases to which the high voltage side is connected among the plurality of transformers , It is intended for coupling together between the apparatus-side wiring than the respective connected the first switching device, the first, second switching device, a first in series connected to the wiring or the bypass line A current limiting element and a second switch In which series body is configured by parallel connection.
上記三相不平衡抑制システムによると、三相配電線に接続される負荷あるいは分散電源から成る機器の接続相を、切り替え時に停電を伴うことなく信頼性良く切り替えて三相負荷電流の不平衡を抑制できる。 According to the above three-phase unbalance suppression system, the load phase connected to the three-phase distribution line or the connected phase of the equipment consisting of distributed power supplies can be switched reliably without any power failure during switching to suppress the three-phase load current unbalance. it can.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1について説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による三相不平衡抑制システムを示す構成図であり、図2は三相不平衡抑制システムの全体概要を示す図である。
図1に示すように、電力系統には例えば6.6kVの高圧の三相配電線1があり、三相配電線1の3相(A相、B相、C相)内の2相に変圧器2a、2b、2cが接続される。各変圧器2a、2b、2cは高圧側(一次側)が三相配電線1に接続された、例えば単相3線式であり、AB変圧器となる変圧器2aはA相とB相に、BC変圧器となる変圧器2bがB相とC相に、CA変圧器となる変圧器2cがC相とA相に接続され、即ち、接続2相の組み合わせが異なる。また、各変圧器2a、2b、2cの低圧側(二次側)には、一般家庭及び小口需要家の単相100V、あるいは単相200Vの負荷xあるいは太陽光発電装置等の分散電源yから成る機器100a、100b、100cが接続されている。
1 is a block diagram showing a three-phase unbalance suppression system according to
As shown in FIG. 1, the power system includes a high-voltage three-
また、三相不平衡抑制システムは、各変圧器2a、2b、2cの低圧側と機器100a、100b、100cとの間の配線に接続された第1の切替装置200a、200b、200cと、各変圧器2a、2b、2cの低圧側の配線間を結ぶバイパス線500a、500bと、バイパス線500a、500bに接続された第2の切替装置300a、300bとを備える。
The three-phase unbalance suppression system includes a
バイパス線500aは、変圧器2a(AB変圧器)の低圧側の配線と変圧器2b(BC変圧器)の低圧側の配線との間を、第1の切替装置200a、200bよりも機器100a、100b側の点で結ぶ。またバイパス線500bは、変圧器2b(BC変圧器)の低圧側の配線と変圧器2c(CA変圧器)の低圧側の配線との間を、第1の切替装置200b、200cよりも機器100b、100c側の点で結ぶ。即ち、各バイパス線500a、500bの両側の2つの変圧器(2a、2b)、(2b、2c)は、高圧側に接続される2相の組み合わせが異なる。
The
さらに、三相不平衡抑制システムは、三相配電線1の三相負荷電流における各相電流を検出する相電流検出器3と、各変圧器2a、2b、2cの低圧側に流れる電流を検出する変圧器電流検出器としての電流検出器810a、810b、810cと、監視制御を行う制御装置として、PC、サーバ、その他の監視機器等の制御端末6を備える。また、相電流検出器3にて検出された各相電流を制御端末6に送信する送信機4と、通信ネットワーク5とを備える。この場合、電流検出器810a、810b、810cは、第1の切替装置200a、200b、200cの変圧器2a、2b、2c側の電流を検出するように第1の切替装置200a、200b、200cに設けられる。また、第1の切替装置200a、200b、200cには送受信機8a、8b、8cが、第2の切替装置300a、300bには受信機9a、9bが設けられる。
Furthermore, the three-phase unbalance suppression system detects a current flowing in the low-voltage side of the phase
相電流検出器3にて検出された各相電流は、送信機4から通信ネットワーク5を経由して制御端末6に送信され、電流検出器810a、810b、810cにて検出された各変圧器2a、2b、2cの低圧側に流れる電流は、各送受信機8a、8b、8cから通信ネットワーク5を経由して制御端末6に送信される。そして、制御端末6では、受信した各電流の値に基づいて、切り替え対象となる機器100a、100b、100cを判定して、通信ネットワーク5および各送受信機8a、8b、8c、受信機9a、9bを経由して、切替指令を第1の切替装置200a、200b、200c、第2の切替装置300a、300bに与え、各第1、第2の切替装置200a、200b、200c、300a、300bを制御する。
Each phase current detected by the phase
なお上記説明では、1組の三相配電線1に、それぞれ接続2相の組み合わせが異なる3つの変圧器2a、2b、2cを接続した場合を、簡略のために説明したが、電力系統には、図2に示すように多数の三相配電線1〜1nがあり、各三相配電線1〜1nには、一般に多数の変圧器2(2a、2b、、、)を介して多数の機器100(100a、100b、、、)が接続されている。そして、各変圧器2の低圧側にそれぞれ第1の切替装置200(200a、200b、、、)が接続され、接続2相の組み合わせが異なる2つの変圧器2の第1の切替装置200よりも機器100側の配線間がバイパス線500(500a、500b、、、)で結ばれ、各バイパス線500には第2の切替装置300(300a、300b、、、)が接続される。なお、三相配電線1〜1nは、さらに高圧の系統電源から変圧器7を介して電力供給される。
In the above description, the case where three
図3は、第1、第2の切替装置200、300の構成を示す図である。第1の切替装置200では、各変圧器2の低圧側の配線としての3線に接続され、第2の切替装置300ではバイパス線500の3線に接続されるが、同様の構成である。なお、8は送受信機8a、8b、8cを、9は受信機9a、9bをそれぞれ示し、第1の切替装置200に設けられた電流検出器810(810a、810b、810c)の図示は省略した。
図3に示すように、3線内の2線に、第1のスイッチとしての第1の無接点スイッチ10が直列接続され、第2のスイッチとしての第2の無接点スイッチ11と電流制限素子としての抵抗12との直列体が、それぞれ第1の無接点スイッチ10に並列接続される。この場合、3線内の残りの1線には、無接点スイッチ13のみ直列接続されるが、3線とも同様の構成にしても良い。また、残りの1線が三相単線方式の中性線である場合はスイッチを省いても良い。この1線に接続された無接点スイッチ13は、他の2線が導通するときに同時に導通するようにオン/オフ制御される。
第1、第2の無接点スイッチ10、11および無接点スイッチ13は、両極性の半導体スイッチ、たとえば逆並列サイリスタ、トライアックで構成され、電流制限素子は、抵抗12の代わりにリアクトル等でも良い。
なお、第1、第2の無接点スイッチ10、11および無接点スイッチ13に代わって、有接点のスイッチを用いることもできる。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the first and
As shown in FIG. 3, a first
The first and second
In place of the first and second
上記のように構成された三相不平衡抑制システムの動作について、以下に説明する。
上述したように、三相配電線1の各相電流は、相電流検出器3にて検出され、送信機4から通信ネットワーク5を経由して制御端末6に送信される。また、電流検出器810a、810b、810cにて検出された各変圧器2a、2b、2cの低圧側に流れる電流は、各送受信機8a、8b、8cから通信ネットワーク5を経由して制御端末6に送信される。
制御端末6では、受信した各電流の値に基づいて、切り替え対象となる機器100を判定して、切り替え対象の機器100が接続された第1の変圧器2と、切替後に接続する第2の変圧器2との2つの変圧器2を、複数台の変圧器2内でバイパス線500により低圧側の配線間が互いに結ばれたものから決定する。そして、切り替え対象の機器100が第2の変圧器2に接続されるように、切替指令を生成して第1、第2の切替装置200、300を制御する。
The operation of the three-phase unbalance suppression system configured as described above will be described below.
As described above, each phase current of the three-
In the
切り替え動作の第1の例を、以下に示す。この例は、BC相に接続される負荷量をAB相への接続に切り替える例である。
三相配電線1の各2相(AB相、BC相、CA相)に接続される機器100の負荷量(電力量)は、相電流検出器3にて検出される各相電流に基づいて判定でき、切り替え前後の負荷量を表1に示す。
A first example of the switching operation is shown below. In this example, the load amount connected to the BC phase is switched to the connection to the AB phase.
The load amount (power amount) of the
切り替え前の段階において、AB相に接続される機器100の負荷量は4kW、BC相に接続される機器100の負荷量は−8kW、CA相に接続される機器100の負荷量は−2kWである。この場合、BC相やCA相には、機器100内に太陽発電装置等の分散電源yがあり、消費電力量より発電量の方が多く負荷量の値が負となっている。AB相とBC相では12kWの不平衡になっており、各相間でこのようにバラツキが多いと、電力の利用効率が悪くなり、高圧三相モータ等の負荷にも影響を及ぼすことがある。
In the stage before switching, the load amount of the
BC相に接続される−6kW分の負荷量に相当する機器100bをAB相に接続するように切り替える。切り替え動作の詳細は後述するが、切り替えにより、AB相、BC相、CA相とも、接続される負荷量は、−2kWになり不平衡は解消される。また、分散電源yの発電量を本来の接続相と異なる他相の系統(異系統)でも利用できるため、商用電力の消費を抑制することができる。
The
次に、−6kW分の負荷量を切り替える動作の詳細を説明する。
制御端末6では、電流検出器810にて検出された、各変圧器2の低圧側に流れる電流から、BC相に接続される−6kW分の負荷量に相当する機器100bを判定し、その機器100bが接続されている、即ち切り替え前の変圧器2bを第1の変圧器とする。そして、AB相に接続される切り替え後の変圧器2a(第2の変圧器)を決定するが、このとき、2つの変圧器である第1、第2の変圧器2b、2aは、バイパス線500aにより低圧側の配線間が互いに結ばれている。
この場合、図1内の変圧器2b(第1の変圧器)に接続される機器100bが切り替え対象として判定されるものとする。そして、制御端末6は、切替指令を第1、第2の切替装置200a、200bに送信し、機器100bがバイパス線500aを介して変圧器2a(第2の変圧器)に接続されるように切り替える。
Next, the detail of the operation | movement which switches the load amount for -6kW is demonstrated.
The
In this case, it is assumed that the
切り替え前の状態では、変圧器2a、2bに接続される第1の切替装置200a、200bでは、第1の無接点スイッチ10および無接点スイッチ13がオンしており、機器100aには変圧器2aを介して、機器100bには変圧器2bを介して電力が供給されている。
図4は、変圧器2b(第1の変圧器)に接続される第1の切替装置200bの動作と、第2の切替装置300aの動作とを示すタイミングチャートである。なお、変圧器2a(第2の変圧器)の低圧側の第1の切替装置200aでは、切り替え前後で変化しない。
In the state before switching, in the
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of the
制御端末6からの切替指令を受けると、第2の切替装置300aは、第2の無接点スイッチ11および無接点スイッチ13をオンしてバイパス線500aを導通させる。変圧器2aはAB相に、変圧器2bはBC相に接続されており異系統であるため、バイパス線500aを介して横流が流れるが、第2の切替装置300aの第2の無接点スイッチ11に直列接続された抵抗12の作用により電流が制限され過電流が防止される。
次に、変圧器2bに接続される第1の切替装置200bが、第1の無接点スイッチ10および無接点スイッチ13をオフすると、横流経路は遮断されるとともに、変圧器2bからの電力供給は停止される。この段階で機器100bには変圧器2aからのみバイパス線500aを介して電力が供給されていることになる。
続いて第2の切替装置300aが、第1の無接点スイッチ10をオンした後、第2の無接点スイッチ11をオフすることで、電流経路から抵抗12を外した状態で、変圧器2aから機器100bに電力を供給する。
When receiving the switching command from the
Next, when the
Subsequently, the
これらの一連の動作は内蔵されたタイマ、あるいはシーケンサ等により規定の時間差で動作するよう設定されている。図4に示すように第2の切替装置300aの第2の無接点スイッチ11がオン状態で、第1の切替装置200bの第1の無接点スイッチ10をオフする。即ち、機器100bに2つの変圧器2a、2bから電力供給されるオーバーラップ時間t1が発生するため、その後に変圧器2bからの電力供給を遮断しても、機器100bへの電力供給が途切れることはなく、瞬時停電は発生しない。また、第1の切替装置200b内で第2の無接点スイッチ11から第1の無接点スイッチ10に切り替える際にもオーバーラップ時間t2を設けるため、同様に、瞬時停電を発生することなく電力供給を継続できる。
このように、機器100の接続相を、切り替え時に停電を伴うことなく信頼性良く切り替えて三相負荷電流の不平衡を抑制できる。また三相不平衡の抑制により、電力利用の効率の高い状態を信頼性良く保つことができる。
These series of operations are set to operate at a specified time difference by a built-in timer or sequencer. As shown in FIG. 4, the second contactless switch 11 of the
In this way, the connection phase of the
また、変圧器2の低圧側に第1の切替装置200を設け、さらに第1の切替装置200より機器100側にバイパス線500を配して、機器100の接続相を変圧器2の低圧側で切り替えているため、機器100の切り替えにより変圧器2の運転台数を減らすことができる。また変圧器2は軽負荷の場合でも無負荷損があるが、軽負荷時には機器100を切り替えて変圧器2の運転台数を減らすことにより全体の無負荷損を低減して損失低減を図ることができる。
In addition, the
次に、切り替え動作の第2の例を示す。この例は、AB相に接続される負荷量をBC相への接続に切り替える例である。切り替え前後の負荷量を表2に示す。
切り替え前の段階において、AB相に接続される機器100の負荷量は−8kW、BC相に接続される機器100の負荷量は4kW、CA相に接続される機器100の負荷量は−2kWである。上記第1の例と同様に12kWの不平衡になっているが、この場合、AB相に接続される−6kW分の負荷量に相当する機器100aをBC相への接続に切り替えることにより、不平衡は解消される。
Next, a second example of the switching operation is shown. In this example, the load amount connected to the AB phase is switched to the connection to the BC phase. Table 2 shows load amounts before and after switching.
In the stage before switching, the load amount of the
この場合、切り替え対象の機器100a、切り替え前の変圧器2a(第1の変圧器)、切り替え後の変圧器2b(第2の変圧器)が、制御端末6により決定されて、上記第1の例と同様に、機器100aの接続が、第1の変圧器2aから第2の変圧器2bに切り替えられる。ここでは、制御端末6は、変圧器2a(第1の変圧器)に接続される第1の切替装置200aと、第2の切替装置300aとを切り替え制御する。
In this case, the switching
次に、切り替え動作の第3の例を示す。この例は、BC相に接続される負荷量をCA相への接続に切り替える例である。切り替え前後の負荷量を表3に示す。
切り替え前の段階において、AB相に接続される機器100の負荷量は−2kW、BC相に接続される機器100の負荷量は8kW、CA相に接続される機器100の負荷量は4kWである。上記第1の例と同様に12kWの不平衡になっているが、この場合、BC相に接続される−6kW分の負荷量に相当する機器100bをCA相への接続に切り替えることにより、不平衡は解消される。
Next, a third example of the switching operation is shown. In this example, the load amount connected to the BC phase is switched to the connection to the CA phase. Table 3 shows the load amount before and after switching.
In the stage before switching, the load amount of the
この場合、切り替え対象の機器100b、切り替え前の変圧器2b(第1の変圧器)、切り替え後の変圧器2c(第2の変圧器)が、制御端末6により決定されて、上記第1の例と同様に、機器100bの接続が、第1の変圧器2bから第2の変圧器2cに切り替えられる。ここでは、制御端末6は、変圧器2b(第1の変圧器)に接続される第1の切替装置200bと、第2の切替装置300bとを切り替え制御する。
In this case, the
次に、切り替え動作の第4の例を示す。この例は、CA相に接続される負荷量をBC相への接続に切り替える例である。切り替え前後の負荷量を表4に示す。
切り替え前の段階において、AB相に接続される機器100の負荷量は−2kW、BC相に接続される機器100の負荷量は4kW、CA相に接続される機器100の負荷量は−8kWである。上記第1の例と同様に12kWの不平衡になっているが、この場合、CA相に接続される−6kW分の負荷量に相当する機器100cをBC相への接続に切り替えることにより、不平衡は解消される。
Next, a fourth example of the switching operation is shown. In this example, the load amount connected to the CA phase is switched to the connection to the BC phase. Table 4 shows the load amount before and after switching.
In the stage before switching, the load amount of the
この場合、切り替え対象の機器100c、切り替え前の変圧器2c(第1の変圧器)、切り替え後の変圧器2b(第2の変圧器)が、制御端末6により決定されて、上記第1の例と同様に、機器100cの接続が、第1の変圧器2cから第2の変圧器2bに切り替えられる。ここでは、制御端末6は、変圧器2c(第1の変圧器)に接続される第1の切替装置200cと、第2の切替装置300bとを切り替え制御する。
In this case, the switching target device 100c, the
次に、切り替え動作の第5の例を示す。この例は、AB相に接続される負荷量をCA相への接続に切り替える例である。切り替え前後の負荷量を表5に示す。
切り替え前の段階において、AB相に接続される機器100の負荷量は−8kW、BC相に接続される機器100の負荷量は−2kW、CA相に接続される機器100の負荷量は4kWである。上記第1の例と同様に12kWの不平衡になっているが、この場合、AB相に接続される−6kW分の負荷量に相当する機器100aをCA相に接続するように切り替えることにより、不平衡は解消される。
Next, a fifth example of the switching operation is shown. In this example, the load amount connected to the AB phase is switched to the connection to the CA phase. Table 5 shows load amounts before and after switching.
In the stage before switching, the load amount of the
この場合、第1の切り替え動作と第2の切り替え動作との2段階の切り替え動作を行う。第1の切り替え動作では、上記第2の例と同様にAB相に接続される機器100aをBC相に切り替え、続いて、第2の切り替え動作により上記第3の例と同様にBC相に接続される機器100bをCA相に切り替える。但し、第1の切り替え動作における切り替え後の変圧器2と、第2の切り替え動作における切り替え前の変圧器2とは、いずれもBC相に接続されるが、通常は異なる変圧器である。
In this case, a two-stage switching operation of a first switching operation and a second switching operation is performed. In the first switching operation, the
次に、切り替え動作の第6の例を示す。この例は、CA相に接続される負荷量をAB相への接続に切り替える例である。切り替え前後の負荷量を表6に示す。
切り替え前の段階において、AB相に接続される機器100の負荷量は4kW、BC相に接続される機器100の負荷量は−2kW、CA相に接続される機器100の負荷量は−8kWである。上記第1の例と同様に12kWの不平衡になっているが、この場合、CA相に接続される−6kW分の負荷量に相当する機器100cをAB相に接続するように切り替えることにより、不平衡は解消される。
Next, a sixth example of the switching operation is shown. In this example, the load amount connected to the CA phase is switched to the connection to the AB phase. Table 6 shows the load amount before and after switching.
In the stage before switching, the load amount of the
この場合、第1の切り替え動作と第2の切り替え動作との2段階の切り替え動作を行う。第1の切り替え動作では、上記第4の例と同様にCA相に接続される機器100cをBC相に切り替え、続いて、第2の切り替え動作により上記第1の例と同様にBC相に接続される機器100bをAB相に切り替える。但し、第1の切り替え動作における切り替え後の変圧器2と、第2の切り替え動作における切り替え前の変圧器2とは、いずれもBC相に接続されるが、通常は異なる変圧器である。
In this case, a two-stage switching operation of a first switching operation and a second switching operation is performed. In the first switching operation, the device 100c connected to the CA phase is switched to the BC phase as in the fourth example, and then connected to the BC phase by the second switching operation as in the first example. The
上記第1〜第6の例の各切り替え動作において、切替対象の機器100は、切り替え前は第1の変圧器2に直接接続(バイパス線500を介さず)されており、切り替え後に、バイパス線500を介して第2の変圧器2に接続される。その際、バイパス線500に接続された第2の切替装置300における第2の無接点スイッチ11をオンした後、第1の変圧器2に接続された第1の切替装置200における第1の無接点スイッチ10をオフし、その後上記第2の切替装置300における第1の無接点スイッチ10をオンした後、この第2の切替装置300における第2の無接点スイッチ11をオフする。これにより、切り替え時に停電を伴うことなく機器100の接続相を信頼性良く切り替えて、三相負荷電流の不平衡を抑制できる。
In each switching operation of the first to sixth examples, the switching
なお、上記実施の形態では、各変圧器2の低圧側に流れる電流を検出する電流検出器810は、変圧器2の台数が少ない場合や、変圧器毎の負荷量の差が少ない場合などでは、無くても良い。その場合、制御端末6は、相電流検出器3の検出結果に基づいて切り替え対象の機器100を判定する。
In the above embodiment, the current detector 810 that detects the current flowing on the low-voltage side of each
また、上記実施の形態では、単相3線式の変圧器2のみを示したが、三相3線式の変圧器を用いても良い。例えば、三相配電線1の2相に接続される変圧器2が軽負荷の場合に、その変圧器2に接続される機器100を三相3線式の変圧器に接続されるよう切り替えると、三相負荷電流の不平衡を抑制しつつ変圧器2の運転台数を削減して損失低減を図れる。
In the above embodiment, only the single-phase three-
実施の形態2.
上記実施の形態1では、切替対象の機器100が、切り替え後にバイパス線500を介して第2の変圧器2に接続されるものを示したが、この実施の形態2では、逆の場合、即ち、バイパス線500を介さない元の接続状態に戻す場合を示す。
上記実施の形態1の上記第1の例を用いて、切り替えを元の状態に戻す場合を、以下に説明する。
上記第1の例での切り替えが終了した段階では、機器100bには変圧器2aからバイパス線500aを介して電力が供給されている。変圧器2aに接続される第1の切替装置200aとバイパス線500aに接続される第2の切替装置300aとは、共に第1の無接点スイッチ10および無接点スイッチ13がオン状態で、変圧器2bに接続される第1の切替装置200bでは、全てのスイッチ、即ち第1、第2の無接点スイッチ10、11および無接点スイッチ13がオフ状態である。
In the first embodiment, the
A case where the switching is returned to the original state using the first example of the first embodiment will be described below.
At the stage where the switching in the first example is completed, power is supplied to the
その後、三相配電線1の各2相(AB相、BC相、CA相)に接続される機器100の負荷量(電力量)が変動して、AB相に接続される負荷量が大きく、BC相に接続される負荷量が小さくなると、AB相に接続される負荷量をBC相に切り替える必要が生じる。
この場合も、制御端末6では、電流検出器810にて検出された電流から切り替え対象の機器100bを判定するが、この場合、判定された機器100bが、変圧器2aからバイパス線500aを介して電力供給されているものとする。そして機器100bが接続されている、即ち切り替え前の変圧器2aを第1の変圧器とし、BC相に接続される切り替え後の変圧器2b(第2の変圧器)を決定する。このとき、2つの変圧器である第1、第2の変圧器2a、2bは、バイパス線500aにより低圧側の配線間が互いに結ばれている。
Thereafter, the load amount (power amount) of the
Also in this case, the
そして、制御端末6は、第1、第2の切替装置200、300を制御して、AB相に接続される変圧器2aからバイパス線500aを介して接続されていた機器100bを、元の状態に、即ちBC相に接続するように切り替える。
制御端末6からの切替指令を受けると、第2の変圧器2bに接続される第1の切替装置200bでは、第2の無接点スイッチ11および無接点スイッチ13をオンする。この時、バイパス線500aは導通しており、変圧器2aはAB相に、変圧器2bはBC相に接続されているため、バイパス線500aを介して横流が流れるが、第2の無接点スイッチ11に直列接続された抵抗12の作用により電流が制限され過電流が防止される。
次に、バイパス線500aに接続される第2の切替装置300aの第1の無接点スイッチ10および無接点スイッチ13をオフすると、バイパス線500aは遮断されて横流経路も遮断される。続いて第1の切替装置200bでは、第1の無接点スイッチ10をオンした後、第2の無接点スイッチ11をオフすることで、電流経路から抵抗12を外した状態で、変圧器2bから機器100bに電力を供給する。なお、第1の変圧器2aに接続される第1の切替装置200aでは、切り替え前後で変化しない。
Then, the
When receiving a switching command from the
Next, when the first
このような切り替え動作では、切替対象の機器100は、切り替え前は第1の変圧器2にバイパス線500を介して接続され、切り替え後に第2の変圧器2に接続される。その際、第2の変圧器2に接続された第1の切替装置200における第2の無接点スイッチ11をオンした後、バイパス線500に接続された第2の切替装置300における第1の無接点スイッチ10をオフし、その後、第2の変圧器2に接続された第1の切替装置200における第1の無接点スイッチ10をオンした後、この第1の切替装置200における第2の無接点スイッチをオフする。これにより、切り替え時に停電を伴うことなく機器100の接続相を信頼性良く切り替えて、三相負荷電流の不平衡を抑制できる。
In such a switching operation, the switching
実施の形態3.
この実施の形態では、上記実施の形態1の図1で示した三相不平衡抑制システムに、さらに、CA変圧器である変圧器2cとAB変圧器である変圧器2aとの低圧側の配線間にバイパス線500cと、そのバイパス線500cに接続された第2の切替装置300cとを備える。バイパス線500cは、変圧器2cの低圧側の配線と変圧器2aの低圧側の配線との間を、第1の切替装置200c、200aよりも機器100c、100a側の点で結ぶ。
これにより、AB相に接続される機器100aをCA相に、またCA相に接続される機器100cをAB相に、一回の切り替え動作で速やかに切り替えることができる。
In this embodiment, in addition to the three-phase unbalance suppression system shown in FIG. 1 of the first embodiment, wiring on the low voltage side between the
Accordingly, the
実施の形態4.
次に、この発明の実施の形態4について説明する。
図6は、この発明の実施の形態4による三相不平衡抑制システムの全体概要を示す図である。図に示すように、三相配電線1は区分開閉器400により複数の区分1x、1y、1zに分割されて管理されている。各区分1x、1y、1zには、接続2相の組み合わせの異なる複数の変圧器2を介して複数の機器100が接続され、上記実施の形態1と同様の、第1、第2の切替装置200、300、バイパス線500を備える。そして、各区分毎に、その区分1x、1y、1zの各相電流を検出する相電流検出器3および送信機4を備える。このように、三相不平衡抑制システムの各区分1x、1y、1zに対応する部分は、制御端末6および通信ネットワーク5を共用して、上記実施の形態1と同様である。
制御端末6は、各区分毎に三相負荷電流の不平衡を監視し、上記実施の形態1と同様に、機器100の接続相を、切り替え時に停電を伴うことなく信頼性良く切り替えて、三相負荷電流の不平衡を抑制する。
このように複数区分に分割された区分毎に、三相負荷電流の不平衡を抑制でき、より細かな地域別に接続相の偏りを抑制することができる。また、電力系統の事故時には、区分単位で電力の融通可否を速やかに判断できる。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6 is a diagram showing an overall outline of a three-phase imbalance suppression system according to Embodiment 4 of the present invention. As shown in the figure, the three-
The
Thus, for each of the divisions divided into a plurality of divisions, it is possible to suppress the unbalance of the three-phase load current, and it is possible to suppress the bias of the connection phase for each more detailed area. In addition, in the event of a power system failure, it is possible to quickly determine whether or not power can be accommodated in units of sections.
なお、この発明は、発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 It should be noted that within the scope of the invention, the embodiments can be freely combined, or the embodiments can be appropriately modified or omitted.
1 三相配電線、2 変圧器、2a 変圧器(AB変圧器)、
2b 変圧器(BC変圧器)、2c 変圧器(CA変圧器)、3 相電流検出器、
5 通信ネットワーク、6 制御端末、
10 第1のスイッチとしての第1の無接点スイッチ、
11 第2のスイッチとしての第2の無接点スイッチ、12 抵抗、
100(100a,100b,100c) 機器、
200(200a,200b,200c) 第1の切替装置、
300(300a,300b,300c) 第2の切替装置、400 区分開閉器、
500(500a,500b,500c) バイパス線、
810(810a,810b,810c) 変圧器電流検出器としての電流検出器、
x 負荷、y 分散電源。
1 Three-phase distribution line, 2 transformer, 2a transformer (AB transformer),
2b transformer (BC transformer), 2c transformer (CA transformer), 3-phase current detector,
5 communication network, 6 control terminal,
10 a first contactless switch as the first switch;
11 Second contactless switch as second switch, 12 resistor,
100 (100a, 100b, 100c) equipment,
200 (200a, 200b, 200c) first switching device,
300 (300a, 300b, 300c) second switching device, 400 section switch,
500 (500a, 500b, 500c) bypass line,
810 (810a, 810b, 810c) a current detector as a transformer current detector,
x Load, y Distributed power source.
Claims (9)
上記複数の機器は、上記三相配電線の3相内の所定の2相に高圧側がそれぞれ接続された複数台の変圧器を介して上記三相配電線に接続されており、
上記三相配電線の各相電流を検出する相電流検出器と、
上記各変圧器の低圧側と上記機器との間の配線に接続された第1の切替装置と、
上記各変圧器の低圧側の配線間を結ぶバイパス線および該バイパス線に接続された第2の切替装置と、
上記相電流検出器の検出結果に基づいて、上記第1、第2の切替装置を制御する制御装置とを備え、
上記各バイパス線は、上記複数台の変圧器の内、高圧側が接続される所定の2相の組み合わせが異なる2つの変圧器の低圧側で、それぞれ接続された上記第1の切替装置よりも上記機器側の配線間を互いに連結するものであり、
上記第1、第2の切替装置は、上記配線あるいは上記バイパス線に直列接続される第1のスイッチに電流制限素子と第2のスイッチとの直列体が並列接続されて構成されることを特徴とする三相不平衡抑制システム。 In a three-phase unbalance suppression system that suppresses the three-phase unbalance of a three-phase distribution line connected to multiple devices consisting of loads or distributed power supplies,
The plurality of devices are connected to the three-phase distribution line through a plurality of transformers each having a high-voltage side connected to a predetermined two phases in the three phases of the three-phase distribution line,
A phase current detector for detecting each phase current of the three-phase distribution line;
A first switching device connected to the wiring between the low voltage side of each transformer and the device;
A bypass line connecting between the low-voltage side wires of each of the transformers and a second switching device connected to the bypass line;
A control device for controlling the first and second switching devices based on the detection result of the phase current detector;
Each of the bypass lines is more than the first switching device connected to each other on the low voltage side of the two transformers having different combinations of predetermined two phases to which the high voltage side is connected among the plurality of transformers. It connects the wiring on the equipment side to each other,
The first and second switching devices are configured by connecting a series body of a current limiting element and a second switch in parallel to a first switch connected in series to the wiring or the bypass line. A three-phase unbalance suppression system.
上記制御装置は、上記相電流検出器の検出結果と、さらに上記変圧器電流検出器の検出結果とに基づいて、切替対象の上記機器を判定して、上記第1、第2の変圧器を決定することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の三相不平衡抑制システム。 A transformer current detector for detecting the current flowing to the low-voltage side of each transformer,
The control device determines the device to be switched based on the detection result of the phase current detector and the detection result of the transformer current detector, and determines the first and second transformers. The three-phase unbalance suppression system according to any one of claims 2 to 4, wherein the system is determined.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012061344A JP5645864B2 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Three-phase unbalance suppression system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012061344A JP5645864B2 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Three-phase unbalance suppression system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013198232A JP2013198232A (en) | 2013-09-30 |
JP5645864B2 true JP5645864B2 (en) | 2014-12-24 |
Family
ID=49396558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012061344A Active JP5645864B2 (en) | 2012-03-19 | 2012-03-19 | Three-phase unbalance suppression system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5645864B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105406493A (en) * | 2015-10-14 | 2016-03-16 | 国家电网公司 | Low voltage three-phase load balancing control method based on on-load commutation technology |
CN106374511A (en) * | 2016-10-09 | 2017-02-01 | 国网江苏省电力公司扬州供电公司 | Three-phase load balance control policy based on user load real-time measurement, and intelligent switching system |
CN108695866A (en) * | 2018-07-13 | 2018-10-23 | 珠海英泰利电力技术有限公司 | It is a kind of to wait zero phase-change switch type three-phase load Automatic adjustment method and device |
CN108879672A (en) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | A kind of micro-capacitance sensor three-phase thyristor high-speed switch and control method |
CN111509740A (en) * | 2020-03-11 | 2020-08-07 | 北京市腾河智慧能源科技有限公司 | Method and device for calculating mean value of intelligent pit filling |
WO2022006288A1 (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for balancing loads on split-phase islanded systems |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103795076A (en) * | 2014-03-05 | 2014-05-14 | 贾继莹 | Three-phase load automatic balancer and phase changing device thereof |
JP6292967B2 (en) * | 2014-05-01 | 2018-03-14 | 三菱電機株式会社 | Three-phase switching device and three-phase switching system |
CN104993504A (en) * | 2014-10-21 | 2015-10-21 | 中国矿业大学 | Unbalanced load charged commutation apparatus |
CN105119310B (en) * | 2015-10-14 | 2018-05-25 | 上海鸿岩机械科技有限公司 | A kind of three-phase imbalance load adjusts fast algorithm |
CN105762818B (en) * | 2016-05-06 | 2018-02-27 | 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院 | A kind of user's three-phase imbalance method of adjustment based on Greedy strategy |
CN106058854B (en) * | 2016-06-02 | 2019-01-15 | 国网天津市电力公司 | A kind of evaluation method of distribution current three-phase degree of unbalancedness |
CN106646214B (en) * | 2017-01-12 | 2019-06-28 | 中国计量大学 | Three-phase and four-line electric energy meter and operating passing zero control and itself switching fault judgment method |
CN109038815A (en) * | 2018-07-27 | 2018-12-18 | 秦传勇 | A kind of data network building method based on intelligent metering case |
JP7200016B2 (en) * | 2019-03-14 | 2023-01-06 | 河村電器産業株式会社 | Distribution balance monitoring system |
KR102375020B1 (en) | 2020-08-10 | 2022-03-16 | 송종용 | Automatic switching device for distribution line load |
KR102664843B1 (en) * | 2021-09-28 | 2024-05-10 | 한국전력공사 | Three-phase batch breaker and networked distribution system using it |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0731058A (en) * | 1993-07-15 | 1995-01-31 | Mitsubishi Electric Corp | Power supply output controller |
JP5410837B2 (en) * | 2009-05-20 | 2014-02-05 | 三菱電機株式会社 | Transformer load switching device |
-
2012
- 2012-03-19 JP JP2012061344A patent/JP5645864B2/en active Active
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105406493A (en) * | 2015-10-14 | 2016-03-16 | 国家电网公司 | Low voltage three-phase load balancing control method based on on-load commutation technology |
CN106374511A (en) * | 2016-10-09 | 2017-02-01 | 国网江苏省电力公司扬州供电公司 | Three-phase load balance control policy based on user load real-time measurement, and intelligent switching system |
CN106374511B (en) * | 2016-10-09 | 2019-05-21 | 国网江苏省电力公司扬州供电公司 | A kind of three-phrase burden balance control strategy based on customer charge real-time measurement |
CN108695866A (en) * | 2018-07-13 | 2018-10-23 | 珠海英泰利电力技术有限公司 | It is a kind of to wait zero phase-change switch type three-phase load Automatic adjustment method and device |
CN108879672A (en) * | 2018-07-27 | 2018-11-23 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | A kind of micro-capacitance sensor three-phase thyristor high-speed switch and control method |
CN111509740A (en) * | 2020-03-11 | 2020-08-07 | 北京市腾河智慧能源科技有限公司 | Method and device for calculating mean value of intelligent pit filling |
WO2022006288A1 (en) * | 2020-06-30 | 2022-01-06 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for balancing loads on split-phase islanded systems |
US11398731B2 (en) | 2020-06-30 | 2022-07-26 | Enphase Energy, Inc. | Method and apparatus for balancing loads on split-phase islanded systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013198232A (en) | 2013-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5645864B2 (en) | Three-phase unbalance suppression system | |
JP6578395B2 (en) | System and method for efficient power supply and backup | |
US11355957B2 (en) | Isolated parallel UPS system with choke bypass switch | |
US11791623B2 (en) | Fault detection systems and methods for power grid systems | |
US10284008B2 (en) | Isolated parallel ups system with fault location detection | |
RU2664558C2 (en) | Unified power flow controller for double-circuit line | |
US9865410B2 (en) | Methods, systems, and computer readable media for topology control and switching loads or sources between phases of a multi-phase power distribution system | |
US9479011B2 (en) | Method and system for a dual conversion uninterruptible power supply | |
CN105720677B (en) | System and method for implementing series compensator in static UPS | |
CN105006878B (en) | System and method for providing increased fault current capability in an uninterruptible power supply system | |
CN104377691A (en) | Control and protection method for thyristor controlled phase shifter of supergrid | |
JP6292967B2 (en) | Three-phase switching device and three-phase switching system | |
Memon et al. | Microgrid protection with conventional and adaptive protection schemes | |
JP2022552534A (en) | Uninterrupted power supply control device and UPS module to which the power supply control device is applied | |
Larruskain et al. | Requirements for fault protection in HVDC grids | |
JP2014168346A (en) | Single-phase three-wire power supply system | |
Dragičević et al. | Power electronics for microgrids: Concepts and future trends | |
CN206894347U (en) | Coal feeder control power supply | |
CN102723729B (en) | The collocation method of power-converting device and realize the device of such method | |
Laaksonen et al. | Grid code compatible protection scheme for smart grids | |
JP6566942B2 (en) | System and method for efficient power supply and backup | |
KR102702482B1 (en) | Uninterruptible transforemer replacement apparatus using mobile generator and method | |
Rasmussen | The role of isolation transformers in data center UPS systems | |
CN109888912B (en) | Standby power supply based on unbalanced alternating current/direct current single/two-phase fault and application thereof | |
Shashankkumar et al. | Load sharing of Transformer using Microcontroller |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130924 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140512 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140520 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140703 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20141007 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20141104 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5645864 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |