JPH024146A - 空調用電力供給制御装置 - 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］ この発明は空調負荷の変化によって使用電力前制御し、
空調装置の運転を制御する空調用電力供給制御装置に関
するものである。

［従来の技術］ 第２図は、特開昭６１−１１８２７号公報に示された空
調用電力供給制御装置を示すブロック図である。

第２図において、（１ａ）〜（１ｎ）は空調装置等で、
変圧器の負荷であり、これら空調装置（１ａ）〜（１ｎ
）は、電磁接触器（１４ａ）〜（１４ｎ）を介して、油
入変圧器等の変圧器（２）の２次側に接続されている。

この変圧器（２）の１次側は、電力線（３）に接続され
ている。変圧器（２）の２次側の電流は、電流変換装置
（４）で検出するようになっており、この電流変換装置
（４）の出力は、制御装置（１１）の変圧器電流値入力
部（５）に入力している。

また、変圧器（２）の近傍には、変圧器周囲温度測定用
の変圧器温度センサ（１６）が設けられており、この変
圧器温度センサ（１６）によって変圧器（２）の周囲の
温度が検出される。この変圧器温度センサ（１６）の出
力は、周囲温度値入力部（１０）に入力している。前記
変圧器電流値入力部（５）、周囲温度値入力部（１０）
、設定部（６）の出力は、演算手段（７）に入力されて
いる。この演算手段（７）の出力及び記憶部（８）の出
力は、出力制御手段（９）に送出するようになっており
、この出力制御手段（９）の出力により、電磁接触器（
１４ａ）〜（１４ｎ）の開閉制御を行うようにしている
。

次に、上記のように構成された従来の空調用電力供給制
御装置の動作について説明する。

空ｗ４装置（１ａ）〜（１ｎ）を運転すると、変圧器（
２）から電力が供給される。この電流値は電流変換装置
（４）から変圧器電流値入力部（５）に入力される。ま
た、変圧器周囲温度は変圧器温度センサ（１６）から周
囲温度値入力部（１０）に入力される。温度測定センサ
（１５）は空調装＠（１ａ）〜（１ｎ）により冷却され
る部屋の温度を検出するものであり、その検出出力は周
囲温度値入力部（１０）に入力される。設定部（６）に
は予め変圧器（２）の定格容量、定格電圧、相数、時定
数、損失比、最高点油温上昇が設定されている。

また、演算手段（７）は変圧器電流値入力部（５）、周
囲温度値入力部（１０）、設定部（６）のデータをもと
に、変圧器（２）の定格電流、負荷率、変圧器内油温度
、最高巻線温度、寿命損失率を次のように演算する。

定格電流＝定格容量／（定格電圧×変圧器の相数により
決定される定数） ・・・（１） 油温度Ｋｎ＝現在の電流１Ｍ／定格電流　・・（２）油
温度θ＝Ｆ（下、Ｋｎ、Ｒ１τ、θｎ　’）−（３）こ
こで、Ｔ：変圧器周囲温度、 Ｒ：損失比一定負荷時の負荷損と 無負荷損の比、 １２時定数、 θｎ：最高点油温上昇−油温の最も高い場所における温
度上昇度、 最高巻線温度ｈ＝Ｇ　（θ、Ｋｎ、Ｔ）・・・（４）油
入変圧器の寿命は、絶縁物の劣化によるが、この劣化に
最も大きな影響を与えるものが、油温度と巻線温度であ
る。絶縁物劣化の法則により、変圧器の寿命Ｙ＝ａ　−
ＥＸＰ　（−ｂ、ｈ）・・１５）ここで、ａ、ｂは定数
である。

が成立つ。

次に、基準となる寿命をＹｏとすると、この寿命ＹＯは
基準となる最高巻線温度ｈｏより求められ、 ＹＯ＝ａ”ＥＸＰ（−ｂ−ｈｏ）−−−−（６）となる
。

したがって、寿命Ｙとの比（寿命損失率）をとれば 寿命損失率Ｖ＝Ｙ／ＹＯ −ＥＸＰ　（−ｂ・（ｈ−ｈｏ　）） ・・・（７） Ｙ＝Ｙｏ　　−ＥｘＰ　（−ｂ・　（ｈ−ｈｏ））・・
・（８）−設面に、ｈｏ＝９５°Ｃ，Ｙｏ　＝３０年と
されている。いま、最高巻線温度ｈ１で運転をし続けれ
ば、その寿命Ｙ１は前記（８）式より、Ｙｌ　＝Ｙｏ　
−ＥＸＰ　（−ｂ　−（ｈｌ　−ｈｏ　）　）・・・（
９） となる。この状態で１１時間運転した場合には、その寿
命損失Ｖ１は。

Ｖｌ　＝ｈｌ　／Ｙｌ　　　　　　　−−−−−−（１
０）ｖ１＝１となったときにその変圧器（２）は寿命が
きたと判断している。

通常、変圧器（２）の負荷は、時間とともに変化するた
め、最高巻線温度りも時間とともに変化する。この時間
をｔとすれば、ｈ（ｔ）と表わせる。また、寿命損失率
も■（ｔ）と表わせる。

したがって、ある時間ｔ１よりある時間ｔ２までの寿命
損失Ｖは、 ・・・（１１） 時間ｔｌ＝Ｑにすれば、始動時からの寿命損失Ｖ２が求
められ、時間ｔ２までの寿命Ｙ２は、Ｙ２　＝Ｖ２　・
ＹＯ・・・（１３） 残りの寿命Ｙ２°は、 Ｙ２’＝”ｙ’ｏ・（１−Ｖ２）　　　　　　・・・（
１４）となる。〜寿命損失率Ｖ（ｔ）を監視していれば
、基準となる寿命ＹＯで運転できることになる。

以上により、演算手段（７）においては、前記（１）〜
（７）式をある一定時間間隔で演算し、出力制御手段（
９）に出力する。記憶部（８）においては、負荷率、油
温度、巻線温度、寿命損失率のそれぞれに対する目標値
（負荷の遮断、投入の係数）を予め記憶している。

空調装置（１ａ）〜（１ｎ）を運転すると部屋の温度が
変化し、温度測定センサ（１５）によりこの温度は検出
され、周囲温度値入力部（１０）に入力される。一方、
設定部（６）で予め制御温度Ｔを設定することにより、
それが記憶部（８）に記憶されており、必要に応じて演
算手段（７）はそれを読出してくる。そして、前記温度
測定センサ（１５）から入力した測定温度ＴＳを、演算
手段（７）で比較し、ＴＳ≦（Ｔ−α１）のときは上述
の（１）式における定格容量をβ％だけ小さい値に変更
する。

そして、を時間経過後、測定温度ＴＳと予め設定した制
ａ温度Ｔを比較し、Ｔｓ≦（を−α１）であれば、再び
、定格容量をβ％だけ小さい値に変更する。

更に、を時間経過後、ＴＳ≧（ｔ＋α２〉であれば、定
格容量をβ％だけ大きい値に変更する。

ただし、初期に入力された容量以上の値はとれない。ま
た、（を十α２）〉丁ｓ＞（を−α１）であれば、定格
容量は変更しない。上述のＴ１α１、α２、βは任意の
値として設定部（６）に入力できる。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の電力供給制御装置は、部屋の温度測定センサが一
個しかなく、その測定データのみで空調装置等を順次制
御しているので１、複数の部屋に空調装置を分散配置し
たときには、空調が十分性われなかったり、適正な電力
制御ができないこともあった。

そこで、この発明は複数の部屋の空調ができるとともに
、電力供給制御により変圧器の保護及び使用電力を制限
できる空調用電力供給制御装置の提供を課題とするもの
である。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかる空調用電力供給料ａ装置は、複数の空
調装置に各々設けられた温度測定手段と、これらの温度
測定手段により検出された測定温度と複数の空調装置の
各々に対応する設定温度との差温度の大きさにより空調
装置の運転の優先順位を決める演算手段と、予め設定さ
れた変圧器容量、前記各空調装置の所要電力、前記演算
手段からの各空調装置の運転の優先順位から、前記複数
の空調装置の同時運転台数を設定し各空調装置の運転制
御部へ運転・停止信号を出力する出力制御手段からなる
ものである。

［作用］ この発明において、演算手段は温度測定手段により検出
された測定温度と複数の空調装置の各々に対応する設定
温度との差温度の大きさにより、空調装置の運転の優先
順位を決め、また、出力制御手段はこの空調装置の運転
の優先順位と変圧器容量と各空調装置の所要電力により
、前記複数の空調装置の同時運転台数を設定し、各空調
装置の運転を制御する。

［実施例］ 以下、この発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明の一実施例による空調用電力供給制御
装置のブロック図である。

図において、（１ａ）〜（１ｎ）は空調装置で、変圧器
（２）の２次側に接続されている。この変圧器（２）の
１次側は、電力線（３）に接続されている。変圧器（２
）の２次側に電流変換装置（４）を設けて電流検出し、
その出力は制御装置（１１）の変圧器電流値入力部（５
）に入力する。

（１２ａ）〜（１２ｎ）は空調装置（１ａ）〜（１ｎ）
の各々の温度測定手段であり、この温度測定手段（１２
ａ）〜（１２ｎ＞で検出された測定温度と設定温度との
差温度を温度値入力部（１０）に送出する。変圧器電流
値入力部（５）、温度値入力部（１０）、設定部（６）
の出力は、演算手段（７）に送出し、この演算手段（７
）と記憶部（８）の出力は、出力制御手段（９）に送出
する。出力制御手段（９）は出力を運転制御部（１３ａ
）〜（１３ｎ）に送出し、運転制御部（１３ａ）〜（１
３ｎ＞はその入力に応じて、運転・停止の制御を行う。

次に、上記のように構成された本実施例の空調用電力供
給制御装置の動作を説明する。

設定部（６）において、予め変圧器（２）の定格容量、
空調装置（１ａ）〜（１ｎ）の各々の所要電力を設定す
ると、記憶部（８）にその値が記憶される。温度測定手
段（１２ａ）〜（１２ｎ＞の値から演算手段（７）で、
空調装置（１ａ）〜（１ｎ）の各々に必要な空調負荷を
求め、必要な空調負荷が多いほど、つまり、測定温度と
設定温度との差温度が大きいほど、運転の優先順位を高
くするように、運転の優先順位を求め、また、記憶部（
８）に記憶された変圧器（２）の定格容量、空調装置（
１ａ）〜（１ｎ）の各々の所要電力の値により、同時運
転台数を求め、出力制御手段（９）から、空調袋＠（１
ａ）〜（１ｎ）の運転制御部（１３ａ）〜（１３ｎ＞へ
、運転・停止の信号を出力する。また、この制御は１時
間毎に更新されるため、変圧器（２）の定格容量内で、
空調負荷の増減に応じた運転制御を行う。

例えば、空調装置が（１ａ）〜（１ｑ）の７台あり、そ
れぞれの所要電力は、空調装置（１ａ）〜（１ｄ）が２
ＫＷ、空調装置（１ｅ）〜（１ｇ）が２，５Ｋｗ、変圧
器２の定格容量はｌ０ＫＷとすると、ある時点での、前
記空調装置（１ａ）〜（１ｇ）の設定温度ＴＳ、測定温
度Ｔｋ、測定温度と設定温度との差温度Ｔｋ　−ＴＳ　
＝ＴＫＳは下記の表ようになっているものとする。

測定温度と設定温度との差温度ＴＫｓが大きい順に、空
調装置の運転の優先順位を決めるものとして、この優先
順位は高い順に空調装置（１ｆ）。

（１ｇ＞、　　（１ｃ）、　　（１ｂ）、　　（ｌｄ）
、　　（１ｅ）、（１ａ）の順となる。

そして、変圧器（２）の定格容量ト１が、１０Ｋｗであ
るので、この１０Ｋｗを越えない範囲で優先順位の高い
順に、空調装置の所要電力を加えると、（１ｆ）＋　（
１ｇ＞＋　（１ｃ）＋　（１ｂ）＝９にＷで定格容量Ｈ
以下となり、この４台の空調装置が、この時点で同時に
運転されることになる。

また、他の時点では空調装置（１ａ）〜（１ｑ）の設定
温度ＴＳ、測定温度Ｔｋ、測定温度と設定温度との差温
度ＴＫｓは、通常他の値となるので、その時点の値で、
電力供給制御を行うことができる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明の空調用電力供給制御装置によ
れば、複数の空調装置に各々設けられた温度測定手段で
部屋の温度を検出し、演算手段で温度測定手段により検
出された測定温度と複数の空調装置の各々に対応する設
定温度との差温度の大きさにより、空調装置の運転の優
先順位を決め、また、出力制御手段でこの空調装置の運
転の優先順位と変圧器容量と各空調装置の所要電力によ
り、前記複数の空調装置の同時運転台数を設定し、各空
調装、置の運転を制御するものである。

したがって、各空調装置の温度測定手段により、空調負
荷を個別に検出し、空調負荷の大きい空調装置から優先
して運転するようにでき、同時に電力を制御できるため
、電源設備容量よりも大きな空調装置設備容量を設定で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による空調用電力供給制御
装置のブロック図、第２図は従来の冷凍空調用電力供給
制御装置のブロック図である。 図において、 １：空調装置、　　　　２：変圧器、 ６：設定部、　　　　　７：演算手段、８：記憶部、　
　　　　９：出力制御手段、１２：温度測定手段、 である。 なお、図中、同−符号及び同一記号は同一または相当部
分を示すものである。 代理人　弁理士　大吉　増雄　外２名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数の空調装置に各々設けられた温度測定手段と、 前記温度測定手段で検出された測定温度と複数の空調装
   置の各々に対応する設定温度との差温度の大きさにより
   空調装置の運転の優先順位を決める演算手段と、 予め設定された変圧器容量、前記各空調装置の所要電力
   と前記演算手段からの各空調装置の運転の優先順位とか
   ら、前記複数の空調装置の同時運転台数を設定し、各空
   調装置の運転制御部へ運転・停止信号を出力する出力制
   御手段と を備えたことを特徴とする空調用電力供給制御装置。