JPH01280812A - 力率自動調整制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電気回路の力率を改善するために、無効電力
等を検出し、電気回路に接続された力率改善用のコンデ
ンサを制御する力率自動ＶＳ［整制御装置に関するもの
である。

し従来の技術〕 例えば特公昭６０−４７８２３号に記載された従来の力
率自動調整制御装置を第３図に示す。図において、力率
自動調整制御装置（３０）は無効電力検出部（４）、こ
の無効電力検出部（４）からの検出信号を増幅する増幅
回路（５）、増幅回路（５）により増幅された信号と、
投入点設定部（７）あるいはしゃ断点設定部（９）によ
り設定された各設定値とを比較する比較回路（６）およ
び（８）、比較回路（６）または（８）の出力によりリ
レー回路（２５）を駆動する第１および第２の順序回路
（２３）および（２４）、およびリレー接点（２６ａ）
　−（２６ｎ）を具備している。リレー接点（２６ａ＞
−−（２６ｎ）は、制御回路（５０）を介して電磁接触
器（６０ａ）−−（６０ｃ）に接続され、これらの電磁
接触器（６ｏａ）−−（６０ｃ）の動作により電気回路
（１）にコンデンサ（６２ａ）−−（６２ｃ）を投入し
またはしゃ断する。

電気回路（１）には計器用変圧器（２）と計器用交流器
（３）とが接続され、電気回路（１，）の電圧と電流が
検出され、無効電力検出部（４）は前記電圧、電流とに
より無効電力を検出し、検出した無効電力に比例した電
力を生じる。増幅回路（５）は無効電力検出部（４）の
出力を増幅する。第１の比較回路（６）は増幅回路（５
）の出力と投入点設定部（７）の出力とを比較し、増幅
回路（５）の出力が投入点設定部（７）の出力よりも高
ければ出力を生じる。第２の比較回路（８）は増幅回路
（５）の出力としゃ断点設定部（９）の出力とを比較し
、増幅回路の出力がしゃ断点設定部（９）の出力より低
ければ出力を生じる。タイマ回路（２０）はオアゲート
（１９）からの入力時にリセット状態が解除されタイマ
設定部（２１）で設定された時間経過後、出力を発生し
て、その後再びリセット状態に戻るものである。第】の
順序回路（２３）は第１のゲート回路（１７）の出力す
なわち前記第１の比較回路（６）の出力とタイマ回路（
２０）の出力によって付勢され、電気回路（１）に投入
するコンデンサを第１〜第ｎのコンデンサから選択する
。第２の順序回路（２４）は第２のゲート回路（１８）
の出力すなわち前記第２の比較回路（８）の出力とタイ
マ回路（２０）の出力によって付勢され、電気回路（１
）からしゃ断するコンデンサを選択する。リレー回路（
２５）は第１の順序回路（２３）で選択されたコンデン
サに該当するリレーを付勢し第２の順序回路（２４）で
選択されたコンデンサに該当するリレーを消勢する。リ
レー接点（２６ａ）〜（２６ｎ）は第１〜第ｎのコンデ
ンサに対応し、リレー回路（２５）で付勢もしくは消勢
されるリレー接点である。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の力率自動調整制御装置は以上のように構成されて
いるため、力率自動調整制御を行う必要のない程度に軽
負荷な場合であっても一律に力率自動調整制御を行うと
いう問題点を有していた。

この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、軽負荷時にはコンデンサを全てしゃ断す
る力率自動調整制御装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る力率自動調整装置は、 三相の電気回路の一相に設けられた変流器と、三相の電
気回路の残りの二相の間に設けられた変圧器と、 変流器により検出された変流器の２次出力である電流に
比例した出力を生ずる負荷電流検出手段と、 変流器および変圧器の２次出力である電流および電圧か
ら前記電気回路の無効電力を検出する無効電力検出手段
と、 電気回路に対し投入およびしゃ断される複数のコンデン
サと、 負荷電流検出手段の出力が所定の軽負荷レベルを下回っ
た場合および無効電力検出手段により検出された無効電
力が所定のしゃ断レベルを上回った場合にコンデンサを
電気回路からしゃ断するしゃ断手段と、 無効電力検出手段により検出された無効電力が所定の投
入レベルを下回った場合にコンデンサを電気回路に投入
する投入手段と、 を具備している。

［作用］ 変流器および変圧器はそれぞれ電気回路に流れる負荷電
流および負荷電圧に比例１−だ２次出力を生じる。

負荷電流検出手段は変流器の２次出力から負荷電流を演
算しその値に比例１．た出力を生ずる。

無効電力検出手段は変流器および変圧器の２次出力から
無効電力を演算する。

コンデンサは電気回路に投入されまたはしゃ断されるこ
とにより電気回路に流れる皮相電力の位相を進めまたは
遅らせる。

しゃ断手段は負荷電流検出手段の出力が所定の軽負荷レ
ベルを下回った場合、すなわち軽負荷状態において投入
されているコンデンサを電気回路からしゃ断する。また
軽負荷状態でない場合においては、無効電力検出手段に
より検出された無効電力が所定のしゃ断レベルを上回っ
ている場合にも投入されているコンデンサを電気回路か
らしや断する。

投入手段は軽負荷でない場合において、無効電力が所定
の投入レベルを下回った場合にしゃ断されているコンデ
ンサを電気回路に投入する。

軽負荷状態か否かの判断すなわち軽負荷レベＪしは電気
回路に流れる皮相電力または有効電力の基準値にもとづ
いて演算される。

［実施例コ この発明に係る力率自動調整制御装置の一実施例を示す
第１図および第２図を用いて説明する。

第１図において、三相の電気回路（１）の二相には計測
用の変圧器（２）および池の一相には計測用の変流器（
３）が設けられており、変圧器（２）および変流器（３
）の出力は力率自動調整制御装置（１００）の無効電力
検出部（１０１）に、また変流器（３）の出力は負荷電
流検出部（１０１１１）に入力される。力率自動調整制
御装置（１００）は、無効電力検出部ｃｉｏｉ＞および
負荷電流検出部（１０８）の出力を処理するマイクロコ
ンピュータ等からなる演算処理部（以下ＣＰＵと略称す
る）　（１０２）と、ＣＰＵ（１０２）により実行され
る演算プログラム等を記憶する第１の記憶部（以下１’
ｌＯＭと略称する）　（１０３）と、無効電力検出部（
１０１）により検出された無効電力値や設定部（１０５
）から入力された各種の入力データを一時的に記憶する
第２の記憶部（以下ＲＡＭと略称する）　（１０４）と
、各種の制御データ例えば投入点設定値およびしゃ断点
設定値等を入力するための設定部（１０５）と、ｃＰＵ
（１０２）により演算されて各種演算データを表示する
表示部（１０６）と、電気回路（１）に対し投入または
しゃ断される複数のコンデンサ（６２ａ）、　（６２ｂ
）、　（６２ｃ）０１．に対し投入信号あるいはしゃ断
信号を出力するためのリレー制御部（１０７）を有して
いる。各コンデンサ（６２ａ）、　（６２ｂ）　、　（
６２ｃ）、　、　にはそれぞれ直列リアクトル（６１ａ
）、　（６１ｂ）、　（６１ｃ）、、、および電磁接触
器（６０ａ）、　（６０ｂ）　、　（６０ｃ）、　、　
、が接続され、この電磁接触器（６０ａ）、　（６０ｂ
）、　（５０ｃ）、、、の動作により電気回路（１）に
対し投入またはしゃ断される。これらのコンデンサ（６
２ａ）、　（５２ｂ）、　（６２ｃ）、、、は変圧器（
７０ａ）、　（７ｏｂ）および負荷（７１ａ）、　（７
１ｂ）に対し並列に接続される。各電磁接触器（６０ａ
）、　（６０ｂ）、　（６０ｃ）、、　、はコンデンサ
制御部（５０）により制御され、コンデンサ制御部（５
０）はリレー制御部からの投入信号およびしゃ断信号に
基づいて各電磁接触器（６０ａ）、（６０ｂ）、　（６
０ｃ）１１．を動作させる。

次に上記力率自動調整制御装置における実行処理を第２
図に示すフローチャートを用いてを説明する。

力率自動調整制御が開始されると、変圧器（２）および
変流器（３）の出力にもとづいて、負荷電流および無効
電力がそれぞれ検出される（１００１．１００２）次に
ＣＰＵ（１０２）はあらかじめ設定されている変圧器（
２）および変流器（３）の合成変成比、および投入およ
びしゃ断される各コンデンサ（６２ａ）、　（６２ｂ）
、　（６２ｃ）、　、　、の負荷８回から投入レベル、
しゃ断レベルおよび軽負荷レベルを演算する（１００３
）。

合成変成比とは変圧器（２）および変流器（３）の固有
の１次側および２次側の巻線比の積であり、２次側出力
に合成変成比を掛は算することにより実際の負荷電圧負
荷電流等が演算される。

さらに、負荷電流が軽負荷レベルを下回っているか否か
を判別しく１００４）、下回っている場合は軽負荷状態
であるので、ＣＰＵ（１０２）はリレー制御部（１０７
）に対し投入されている全コンデンサをしゃ断するべく
、しゃ断信号を出力する（１００５）。

負荷電流が軽負荷レベルを下回っていない場合、通常の
力率自動調整制御が行われ、無効電力の位相が進みか遅
れかを判別する（１００６）。

無効電力の位相が進みの場合、さらに無効電力がしゃ断
レベルを上回っているか否かを判別しく１００７＞、し
ゃ断レベルを上回っている場合はＣＰＵ　（１０２）は
次にしゃ断されるコンデンサ（（６２ａ）、　（６２ｂ
）。

（６２ｃ）、−１のいずれか）をしゃ断すべくしゃ断信
号を出力する（１００５）。

無効電力がしゃ断レベルを上回っていない場合、ＣＰｔ
１（１０２）は何も出力せず力率自動調整制御を続行す
る（ステップ（ｔｏｏｔ’）にもどる）。

無効電力の位相が遅れの場合、無効電力が投入レベルを
下回っているか否かを判別する（１００８）。

投入レベルを下回っていない場合、ＣＰＵ（＋０２）は
何も出力せず力率自動調整制御を続行する（ステップ（
１００１）にもどる）。

無効電力が投入レベルを下回っている場合、ＣＰＵ（１
０２）は次に投入されるコンデンサ（（６２ａ）、　（
６２ｂ）、　（６２ｅ）、　、　、のいずれか）を投入
信号を出力する（１００９）。

上記実施例においては、電気回路の電圧および電流が入
力されるため、負荷電流、無効電力の他に有効電力およ
び皮相電力等も演算することができる（演算方法は公知
により説明を省略する）。

すなわち軽負荷状態か否かを判断する軽負荷レベルは、
前述の゛合成変成比とあらかじめ設定する変圧器（２）
の２次側の基準電圧および変流器（３）の２次側の基準
電流をそのまま掛は算すれば皮相電力を基準として判断
することとなり、また、位相を考慮してさらに力率を掛
は算すれば有効電力を基準として判断することとなる。

なお、上記実施例では、合成変成比を軽負荷レベル、し
ゃ断レベルおよび投入レベル等の演算に用いているため
、合成変成比の設定を変更すればいかなる形式の変圧器
および変流器にも対応することができることはいうまで
もない。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、軽負荷電流が軽負荷
レベルを下回っているか否かを判別することができるの
で、軽負荷時には投入されている全てのコンデンサをし
ゃ断し、力率自動調整制御を行わない、すなわちコンデ
ンサを不必要な消耗から保護することができるという効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る力率自動調整制御装置の一実施
例を示す図、第２図はＣＰＵ（１０２）において実行さ
れるプログラムを示すフローチャート、第３図は従来の
力率自動調整制御装置を示す図である。 図中、（１０１）は無効電力検出部、（１０８）は負荷
電流検出部、（１０２）はＣＰＵである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）三相の電気回路の一相に設けられた変流器と、 前記三相の電気回路の残りの二相の間に設けられた変圧
   器と、 前記変流器により検出された変流器の２次出力である電
   流に比例した出力を生ずる負荷電流検出手段と、 前記変流器および変圧器の２次出力である電流および電
   圧から前記電気回路の無効電力を検出する無効電力検出
   手段と、 前記電気回路に対し投入およびしや断される複数のコン
   デンサと、 前記負荷電流検出手段の出力が所定の軽負荷レベルを下
   回った場合および前記無効電力検出手段により検出され
   た無効電力が所定のしや断レベルを上回った場合に前記
   コンデンサを前記電気回路からしや断するしや断手段と
   、 前記無効電力検出手段により検出された無効電力が所定
   の投入レベルを下回った場合に前記コンデンサを前記電
   気回路に投入する投入手段と、を具備した力率自動調整
   制御装置。
2. （２）前記軽負荷レベルは、前記変流器および変圧器の
   合成変成比と、前記変流器および変圧器の２次出力であ
   る電流および電圧の基準電流および基準電圧との積によ
   り求めたことを特徴とする請求項１記載の力率自動調整
   制御装置。
3. （３）前記軽負荷レベルは、前記変流器および変圧器の
   合成変成比と、前記変流器および変圧器の２次出力であ
   る電流および電圧の基準電流および基準電圧により求め
   られる基準有効電力との積により求めたことを特徴とす
   る請求項 １記載の力率自動調整制御装置。