JPH05180890A - 位相値の高速計測装置 - Google Patents

位相値の高速計測装置

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JPH05180890A
JPH05180890A JP2060392A JP2060392A JPH05180890A JP H05180890 A JPH05180890 A JP H05180890A JP 2060392 A JP2060392 A JP 2060392A JP 2060392 A JP2060392 A JP 2060392A JP H05180890 A JPH05180890 A JP H05180890A
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JP
Japan
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phase
current
voltage
signal
phase value
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Pending
Application number
JP2060392A
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English (en)
Inventor
Atsushi Yamamura
篤志 山村
Isao Suzuki
鈴木  勲
Toshiaki Tominaga
利明 富永
Katsumi Sakai
克己 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toho Gas Co Ltd
Original Assignee
Toho Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3相交流回路の実際の電圧及び電流を各相同
時に高速で演算したうえ1周期毎に位相値を演算するこ
とにより、その位相値が大きく進み状態または遅れ状態
になった場合に、即座に異常信号を出力できるように
し、3相交流回路における故障等を速やかに究明できる
ようにする。 【構成】 中央処理装置(CPU)6により3相交流回
路の各相の実際の電圧及び電流が高速演算され、順次S
RAM8に記憶されていく過程で、中央処理装置(CP
U)6は、R,S,T各相の位相値を1周期毎に演算
し、その演算された位相値が予め設定された進み位相
値、または遅れ位相値を越えた場合に異常信号を出力
し、位相値の過大変化に基づく故障を未然に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3相交流回路の各相の
実際の電圧及び電流を高速で各相同時に演算したうえ、
1周期毎に進み位相値もしくは遅れ位相値を演算し、そ
の進み位相値もしくは遅れ位相値が許容値を越えたとき
に即座に異常検出信号を出力する位相値高速計測装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、3相交流回路のR,S,T相のい
づれか1相に設けられたポテンシャルトランス(PT)
とカレントトランス(CT)の2次側に信号変換器を接
続し、ポテンシャルトランス(PT)及び前記カレント
トランス(CT)それぞれから出力された電圧信号及び
電流信号を、その信号変換器により変換したあとの信号
に基づいて実際の電圧及び電流を演算し、計測するもの
がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の3相交流計
測装置は、ポテンシャルトランス(PT)とカレントト
ランス(CT)の2次側に信号変換器が接続されてお
り、その信号変換器の持つ信号変換速度分だけ、ポテン
シャルトランス(PT)とカレントトランス(CT)の
2次側から出力される信号が演算部に入力されるときの
タイムラグが生じるとともに波形歪が発生し、忠実に原
波形を再生できないため、実際の電圧及び電流を高速で
演算することに限界があり、その波形に基づいて位相値
を演算しても正確な位相値を演算することはできない。
また、3相同時に各相の実際の電圧及び電流を高速で演
算し、その実際の電圧及び電流に基づいて1周期毎に進
み位相値及び遅れ位相値を演算できる計測装置は見当た
らない。そのため、従来は、高圧受電設備などにおいて
位相値の変化が大きくなってもそれを異常として検出で
きないため、遅れ位相値、あるいは進み位相値の過大変
化を伴う様々な不具合を未然に防ぐことができないとい
う問題がある。
【0004】そこで本発明では、各相のポテンシャルト
ランス(PT)とカレントトランス(CT)の2次側か
ら出力される信号を直接的に入力することによって、入
力時のタイムラグと波形歪とを無くした状態で、3相交
流の各相の実際の電圧、電流を各相同時に高速で演算す
るとともに、その電圧、電流に基づいて1周期毎に進み
位相値または遅れ位相値を演算し、その進み位相値また
は遅れ位相値が許容設定値を越えたときに異常信号を出
力可能にすることによって、高圧受電設備などにおいて
進み位相値あるいは遅れ位相値の過大変化を生じさせる
ような故障を速やかに検出することを解決すべき技術的
課題とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題解決のための技
術的手段は、位相値高速計測装置を、3相交流回路の各
相に設けられ、各相の電圧に対応した電圧信号を出力さ
せるポテンシャルトランス(PT)と、3相交流回路の
各相に設けられ、各相の電流に対応した電流信号を出力
させるカレントトランス(CT)と、前記ポテンシャル
トランス(PT)及び前記カレントトランス(CT)そ
れぞれから出力された各相の電圧信号及び電流信号を直
接的に入力する入力手段と、その入力手段により入力さ
れた各相の電圧信号及び電流信号を入力時刻デ−タとと
もに記憶する入力デ−タ記憶手段と、その入力デ−タ記
憶手段に記憶された前記各相の電圧信号、電流信号及び
入力時刻デ−タに基づき前記3相交流回路の各相の実際
の電圧及び電流を各相同時に高速演算する電圧電流演算
手段と、その電圧電流演算手段で演算された前記3相交
流回路の各相の実際の電圧及び電流のゼロクロス点の時
刻に基づいて1周期毎に進み位相値もしくは遅れ位相値
を演算する位相演算手段と、その位相演算手段で演算さ
れた実際の進み位相値もしくは遅れ位相値が予め設定さ
れた進み位相値もしくは遅れ位相値を越えたときに異常
信号を出力する異常信号出力手段とを備えた構成にする
ことである。
【0006】
【作用】上記構成の位相値高速計測装置によれば、ポテ
ンシャルトランス(PT)及びカレントトランス(C
T)それぞれから出力された各相の電圧信号及び電流信
号が直接的に入力手段に入力され、入力デ−タ記憶手段
が、入力手段により入力された各相の電圧信号及び電流
信号を入力時刻デ−タとともに記憶すると、電圧電流演
算手段は入力デ−タ記憶手段に記憶された各相の電圧信
号及び電流信号に基づき3相交流回路の各相の実際の電
圧、電流を各相同時に高速演算する一方、位相演算手段
は、その電圧電流演算手段で演算された3相交流回路の
各相の実際の電圧及び電流のゼロクロス点の時刻に基づ
いて1周期毎に進み位相値もしくは遅れ位相値を演算す
るため、異常信号出力手段はその位相演算手段で演算さ
れた進み位相値もしくは遅れ位相値が予め設定された進
み位相値もしくは遅れ位相値を越えたときに異常信号を
出力する。そのため、その異常信号に基づいて異常表示
をしたり、電源装置では位相を調整制御することが可能
になり、遅れ位相値、あるいは進み位相値の過大変化を
伴う様々な不具合を未然に防ぐことができる。
【0007】
【実施例】次に、本発明の一実施例を図面を参照しなが
ら説明する。図1は位相値高速計測装置1の全体的な構
成を示したブロック図であり、図2はその部分詳細図で
ある。図1において、3相交流回路のR,S,T各相に
設けられたそれぞれのポテンシャルトランス(PT)か
らは、3相R,S,T相それぞれの電圧に対応した電圧
信号が出力される。また、3相交流回路のR,S,T各
相に設けられたそれぞれのカレントトランス(CT)か
らは、3相R,S,T相それぞれの電流に対応した電流
信号が出力される。上記それぞれのポテンシャルトラン
ス(PT)はインタ−フェ−ス(I/F)2に接続され
ており、それぞれのポテンシャルトランス(PT)から
出力された電圧信号はインタ−フェ−ス(I/F)2に
入力される。また、上記それぞれのカレントトランス
(CT)はインタ−フェ−ス(I/F)3に接続されて
おり、それぞれのカレントトランス(CT)から出力さ
れた電流信号はインタ−フェ−ス(I/F)3に入力さ
れる。
【0008】インタ−フェ−ス(I/F)2にはA/D
コンバ−タ4が接続されており、インタ−フェ−ス(I
/F)3にはA/Dコンバ−タ5が接続されていて、A
/Dコンバ−タ4はインタ−フェ−ス(I/F)2から
出力された信号をディジタル信号に変換して出力すると
ともに、A/Dコンバ−タ5はインタ−フェ−ス(I/
F)3から出力された信号をディジタル信号に変換して
出力する。そしてA/Dコンバ−タ4とA/Dコンバ−
タ5は、バスラインBLを介して中央処理装置(CP
U)6に接続されており、上記の両ディジタル信号が中
央処理装置(CPU)6に出力される。また、中央処理
装置(CPU)6にはバスラインBLを介してROM7
とSRAM8とが接続されている。尚、ROM7には、
3相交流電圧、電流及び位相値高速計測のための演算及
び制御のプログラムが格納されている。更に、中央処理
装置(CPU)6にはバスラインBLを介して年、月、
日のカレンダ−デ−タと時刻デ−タとを出力する時計機
能を備えた時計デ−タ出力部9が接続されておりディジ
タル信号に変換された前記電圧信号、及び電流信号が上
記SRAM8に記憶されるとき、時計デ−タ出力部9か
らの時刻デ−タも記憶される。
【0009】尚、シリアルポ−ト10は外部のホストコ
ンピュ−タに対するシリアルインタ−フェ−スであり、
RS232Cコネクタが接続される。また、シリアルポ
−ト11は外部のパ−ソナルコンピュ−タに対するシリ
アルインタ−フェ−スであり、RS232Cコネクタが
接続される。その他、外部のパ−ソナルコンピュ−タ等
との接続に用いられるシリアルインタ−フェ−スとして
RS422コネクタが接続されるシリアルポ−ト12が
設けられている。また、インタ−フェ−ス13には、外
部の温度センサ、圧力センサ等からのアナログ信号が入
力される。インタ−フェ−ス14には、外部の過電流リ
レ−及び過電圧リレ−等が作動したときのそれぞれのリ
レ−からのドライ接点が入力される。更に、インタ−フ
ェ−ス15からは、後述する位相値が異常に遅れまたは
進みとなったときに異常検出信号を出力するもので、そ
の信号はオ−プンコレクタ−等の無接点信号で出力され
る。
【0010】前記中央処理装置(CPU)6は、ディジ
タル化された前記電圧信号及び電流信号が前記時刻デ−
タとともに前記SRAM8に記憶されると、3相交流回
路のR,S,T各相の実際の電圧、電流を各相同時に高
速演算する。そして演算したR,S,T各相の実際の電
圧、電流対応デ−タを順次SRAM8に記憶する。更
に、R,S,T各相の実際の電圧、電流に基づいて後述
の位相値を演算する。
【0011】中央処理装置(CPU)6により3相交流
回路のR,S,T各相の実際の電圧、電流が各相同時に
高速演算され、順次SRAM8に記憶されていく過程
で、例えば、ある相の電圧が急激に低下し、予め前記パ
−ソナルコンピュ−タの操作により設定された下限電圧
より低下したとき、あるいは前記過電流リレ−等が作動
したときの信号が入力されると、中央処理装置(CP
U)6はその異常状態を検知し、その時点まで記憶した
SRAM8のデ−タを前記パ−ソナルコンピュ−タに伝
送し、そのデ−タに基づいた電圧、電流波形をパ−ソナ
ルコンピュ−タのディスプレイに表示させる。また、
R,S,T各相の実際の電圧、電流に基づいて演算され
た後述の位相値が、予め前記パ−ソナルコンピュ−タの
操作により設定された進み位相値または遅れ位相値を越
えた場合に、位相値が異常であると判断して前記オ−プ
ンコレクタ−等の無接点信号で、あるいは前記RS42
2コネクタが接続されるシリアルポ−ト12から異常デ
−タを出力する。
【0012】尚、図2は図1における高速入力部HSI
の詳細ブロック図である。R相に設けられたポテンシャ
ルトランス(PT)は、端子TB1のT1とT2に接続
され、S相に設けられたポテンシャルトランス(PT)
は、端子TB1のT3とT4に接続され、T相に設けら
れたポテンシャルトランス(PT)は、端子TB1のT
5とT6に接続されている。また、R相に設けられたカ
レントトランス(CT)は、端子TB2のT1とT2に
接続され、S相に設けられたカレントトランス(CT)
は、端子TB2のT3とT4に接続され、T相に設けら
れたカレントトランス(CT)は、端子TB2のT5と
T6に接続されている。3相交流回路のR,S,T各相
に設けられたそれぞれのポテンシャルトランス(PT)
から出力された電圧信号は、アイソレ−ションアンプA
MP1〜AMP3を介して入力アンプIM1〜IM3に
入力され、所定の増幅度で増幅されたあと、前記A/D
コンバ−タ4でディジタル信号に変換され、前記バスラ
インBLに出力される。また、3相交流回路のR,S,
T各相に設けられたそれぞれのカレントトランス(C
T)から出力された電流信号は、アイソレ−ションアン
プAMP4〜AMP6を介して入力アンプIM4〜IM
6に入力され、所定の増幅度で増幅されたあと、前記A
/Dコンバ−タ5でディジタル信号に変換され、前記バ
スラインBLに出力される。尚、クロックCKは前記電
圧信号及び電流信号を入力するときの入力タイミングを
取るもので、例えば250マイクロ秒間隔でクロック信
号を出力する。
【0013】図3は、中央処理装置(CPU)6が3相
交流回路のR,S,T各相の電圧、電流の進み位相値及
び遅れ位相値を演算し、その位相値が、外部のパ−ソナ
ルコンピュ−タ等で予め設定された進み位相値または遅
れ位相値を越えた場合に、外部に対して異常信号を出力
する位相値高速計測制御フロ−チャ−トである。また図
4は、3相交流回路のR,S,T各相の電圧、電流の波
形図である。以下、図3及び図4を参照しながら位相値
高速計測制御について説明する。フロ−チャ−トのステ
ップS1において、3相交流回路のR,S,T各相の位
相値を演算するためのモジュ−ルが開始される。ステッ
プS2において、3相交流回路のR,S,T各相に設け
られたそれぞれのポテンシャルトランス(PT)からの
電圧信号とカレントトランス(CT)からの電流信号と
入力時刻デ−タとを入力し、3相交流回路のR,S,T
各相の実際の電圧、電流を各相同時に高速演算するとと
もに、その電圧、電流を入力時刻デ−タと共に順次SR
AM8に記憶する。ステップS3において、各相それぞ
れの電圧が正から負にクロスするときのゼロクロス点T
Sの時刻を求める。次に、ステップS4において、各相
それぞれの電圧の上記TSの次の正から負へのゼロクロ
ス点の時刻TE1を求める。また、各相それぞれの電圧
の上記TSの後の負から正へのゼロクロス点の時刻TE
2を求める。ステップS5において、各相それぞれの電
圧の1周期の時間TV1を式TV1=TS−TE1か
ら、また各相それぞれの電圧の半周期の時間TV2を式
TV2=TS−TE2から演算する。次に、ステップS
6において、上記TSを起点とする電流の正から負への
ゼロクロス点までの時間を求め、それをTIとする。こ
こで、時間TIが時間TV1/2より小さい場合、また
は時間TIが時間TV2より小さい場合には進み位相で
あるため、ステップS7において進み位相値の演算を行
う一方、時間TIが時間TV1/2に等しいか大きい場
合、または時間TIが時間TV2に等しいか大きい場合
には遅れ位相であるため、ステップS8において遅れ位
相値の演算を行う。そして、上記ステップS7、ステッ
プS8において演算された進み位相値または遅れ位相値
が、予め設定された進み位相値または遅れ位相値を越え
た場合に、外部に対して異常信号を出力したあとステッ
プS10に移行する。一方、時間TIが時間TV1に等
しい場合、または時間TIが時間2TV2に等しい場合
にはステップS9に示すように位相差がゼロのため、ス
テップS10に移行して本モジュ−ルを終了する。尚、
図4から明らかなように進み位相の場合の力率は(1−
TI/TV1)×360°、または(1−TI/(2×
TV2))×360°であり、遅れ位相の場合の力率は
マイナス(TI/TV1)×360°、またはマイナス
(TI/(2×TV2))×360°である。そして同
相の場合は0°である。
【0014】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ポテンシ
ャルトランス(PT)及びカレントトランス(CT)そ
れぞれから出力された各相の電圧信号及び電流信号に基
づいて各相の位相値を1周期毎に演算し、その演算され
た位相値が、予め設定された進み位相値または遅れ位相
値を越えている場合には異常信号を出力できるため、高
圧受電設備などにおいて進み位相値あるいは遅れ位相値
の過大変化に基づく様々な不具合を未然に防止すること
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の全体的な構成を示したブロ
ック図である。
【図2】図1の部分詳細図である。
【図3】位相値演算のフロ−チャ−ト図である。
【図4】電圧、電流の位相説明図である。
【符号の説明】
1 3相交流高速計測装置 2 インタ−フェ−ス 3 インタ−フェ−ス 4 A/Dコンバ−タ 5 A/Dコンバ−タ 6 中央処理装置 7 ROM 8 SRAM 12 シリアルポ−ト 15 インタ−フェ−ス PT ポテンシャルトランス CT カレントトランス
フロントページの続き (72)発明者 酒井 克己 愛知県春日井市御幸町二丁目7番地3 ダ イト−エムイ−株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3相交流回路の各相に設けられ、各相の
    電圧に対応した電圧信号を出力させるポテンシャルトラ
    ンス(PT)と、3相交流回路の各相に設けられ、各相
    の電流に対応した電流信号を出力させるカレントトラン
    ス(CT)と、前記ポテンシャルトランス(PT)及び
    前記カレントトランス(CT)それぞれから出力された
    各相の電圧信号及び電流信号を直接的に入力する入力手
    段と、その入力手段により入力された各相の電圧信号及
    び電流信号を入力時刻デ−タとともに記憶する入力デ−
    タ記憶手段と、その入力デ−タ記憶手段に記憶された前
    記各相の電圧信号、電流信号及び入力時刻デ−タに基づ
    き前記3相交流回路の各相の実際の電圧及び電流を各相
    同時に高速演算する電圧電流演算手段と、その電圧電流
    演算手段で演算された前記3相交流回路の各相の実際の
    電圧及び電流のゼロクロス点の時刻に基づいて1周期毎
    に進み位相値もしくは遅れ位相値を演算する位相演算手
    段と、その位相演算手段で演算された実際の進み位相値
    もしくは遅れ位相値が予め設定された進み位相値もしく
    は遅れ位相値を越えたときに異常信号を出力する異常信
    号出力手段とを備えたことを特徴とする位相値の高速計
    測装置。
JP2060392A 1992-01-08 1992-01-08 位相値の高速計測装置 Pending JPH05180890A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003048792A1 (fr) * 2001-12-03 2003-06-12 Nihon University School Juridical Person Procede et appareil permettant de detecter la perte de synchronisme dans un systeme generateur

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JPS6466566A (en) * 1987-09-07 1989-03-13 Hioki Electric Works Phase difference measurement

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