JPH06153400A - Efficiency improving unit in power use - Google Patents

Efficiency improving unit in power use

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JPH06153400A
JPH06153400A JP4294187A JP29418792A JPH06153400A JP H06153400 A JPH06153400 A JP H06153400A JP 4294187 A JP4294187 A JP 4294187A JP 29418792 A JP29418792 A JP 29418792A JP H06153400 A JPH06153400 A JP H06153400A
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JP
Japan
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reactor
load
harmonics
capacitor
voltage
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JP4294187A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigetoshi Takada
重利 高田
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Shinwa Giken Co Ltd
Original Assignee
Shinwa Giken Co Ltd
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Publication date
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    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To provide an efficiency improving unit in power use in which improvement of power factor, removal of high frequency wave, and suppression of flickering can be processed concurrently. CONSTITUTION:Series circuits, each comprising a set of capacitor 1, a reactor 2, reverse connected diodes 5, and a thyristor 6, are connected in delta to constitute units IA, IIA for load A and units IB, IIB,... for load B. Since the load A is an induction machine, e.g. a motor, which may produce fifth higher harmonic, a 6% reactor 2 is employed. Since the load B is a pulse control machine employing semiconductor, e.g. an inverter, having high higher harmonic ratio other than fifth higher harmonic, a 13% reactor is employed. When both fifth higher harmonic and other higher harmonics are contained, 6% and 13% reactors are connected in parallel. This constitution removes higher harmonics positively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は使用電力効率改善装置に
関し、特に力率改善、高調波除去、フリッカ除去を同時
に処理できる使用電力効率改善装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power consumption efficiency improving device, and more particularly to a power consumption efficiency improving device capable of simultaneously processing power factor correction, harmonic elimination and flicker elimination.

【0002】[0002]

【従来技術】電力の使用効率は力率、高調波の有無に依
存する。力率の改善及び高調波の除去は線間あるいは線
路と中性点の間にコンデンサ及びリアクトルを挿入した
フィルタを用いることによってなされる。
2. Description of the Related Art The use efficiency of electric power depends on the power factor and the presence or absence of harmonics. The power factor is improved and harmonics are removed by using a filter in which a capacitor and a reactor are inserted between lines or between a line and a neutral point.

【0003】図6は従来より使用されている低圧フィル
タの単線(3相の中の一線)結線図を示すものであり、
第5高調波除去用の6%リアクトルL5 、第7高調波除
去用の8%リアクトルL7 、第11高調波除去用の13
%リアクトルL11と、それぞれに対応したコンデンサC
5 、C7 、C11が並列に同時に接続されるようになって
いる。
FIG. 6 shows a single wire (one of three phases) connection diagram of a low pressure filter which has been conventionally used.
6% reactor L 5 for removing the 5th harmonic, 8% reactor L 7 for removing the 7th harmonic, 13 for removing the 11th harmonic
% Reactor L 11 and corresponding capacitor C
5 , C 7 and C 11 are connected in parallel at the same time.

【0004】図7は図6に示した装置の1対のコンデン
サとリアクトル(例えばコンデンサC5 とリアクトルL
7 )についての詳細図である。Δ結線されたコンデンサ
1a’、1b’、1c’と該Δ結線の頂点と線路との間
に挿入されるリアクトル2a’、2b’、2c’とより
構成され、スイッチ4’によって負荷が投入されるとと
もに、装置側のスイッチ4もONにされる。これによっ
て力率が改善されるばかりでなく、リアクトルの大きさ
を適当に選択することによって高調波もある程度除去さ
れ、形波歪みを少なくして電力使用効率を高めることが
できることになる。
FIG. 7 shows a pair of capacitors and a reactor (for example, capacitor C 5 and reactor L of the device shown in FIG. 6).
It is a detailed view about 7 ). It is composed of Δ-connected capacitors 1a ′, 1b ′, 1c ′ and reactors 2a ′, 2b ′, 2c ′ inserted between the vertices of the Δ-connection and the line, and a load is turned on by a switch 4 ′. At the same time, the switch 4 on the device side is turned on. This not only improves the power factor, but by appropriately selecting the size of the reactor, harmonics are also removed to some extent, and it is possible to reduce the waveform distortion and improve the power use efficiency.

【0005】この装置は負荷の誘導が原因で発する電流
の遅れを改善したり、あるいは高調波の除去をしようと
するものであるから、上記スイッチ4、スイッチ4’に
よって、負荷と同時に線路に投入され、また、負荷の開
放と同時に線路から開放される。
Since this device is intended to improve the delay of the current generated due to the induction of the load or to remove the higher harmonics, the switch 4 and the switch 4'inject the load and the line simultaneously. The load is released and the line is released at the same time.

【0006】ところで、線路にコンデンサ1a’、1
b’、1c’を挿入する場合には投入時にそのコンデン
サ両端の電圧と線間電圧が一致していないと衝激波が生
じ、負荷やコンデンサを破壊したり劣化したりすること
がある。そこで、図8に示すように、コンデンサ1a
(1b、1c)と、ダイオード5a(5b、5c)と該
ダイオード5a(5b、5c)に逆極性に接続したサイ
リスタ6a(6b、6c)を直列に接続してΔ結線する
構成が採用されている。
By the way, capacitors 1a 'and 1
When b'and 1c 'are inserted, an impulsive wave may be generated if the voltage across the capacitor and the line voltage do not match at the time of closing, and the load or the capacitor may be destroyed or deteriorated. Therefore, as shown in FIG.
(1b, 1c), a diode 5a (5b, 5c) and a thyristor 6a (6b, 6c) connected in reverse polarity to the diode 5a (5b, 5c) are connected in series to form a Δ connection. There is.

【0007】図9は図8に示す上記構成のフィルタを開
閉制御回路200で制御する場合の各部の波形をタイミ
ングチャートとして示したものである。いま時刻T0
負荷が投入されてサイリスタ6a、6b、6cを導通さ
せるとコンデンサ1a、1b、1cが各相間に並列に接
続されたことになり、力率調整の機能が働くわけである
が、上記サイリスタ6a、6b、6cを導通させるタイ
ミングがここでは重要となる。
FIG. 9 is a timing chart showing waveforms of various parts when the switching control circuit 200 controls the filter having the above-described structure shown in FIG. When the load is turned on at time T 0 and the thyristors 6a, 6b and 6c are turned on, the capacitors 1a, 1b and 1c are connected in parallel between the phases, and the power factor adjusting function works. The timing at which the thyristors 6a, 6b and 6c are brought into conduction is important here.

【0008】まず、コンデンサ1a、1b、1cは同図
(b)に示すようにサイリスタ6a、6b、6cが導通
していない間は負荷の開閉にかかわらず、ダイオード5
a、5b、5cを介して図9に(a)に示す相間電圧V
M の最大値VD 又はその付近の電圧に充電されている。
従って、サイリスタ6a、6b、6cの導通時に相間電
圧も最大値VD 付近(最大であれば最もよい)であれ
ば、衝激波の発生なく力率調整機能を開始できるわけで
あり、その時刻は図9のT1 である。
First, the capacitors 1a, 1b and 1c are connected to the diode 5 while the thyristors 6a, 6b and 6c are not conducting as shown in FIG.
The interphase voltage V shown in (a) of FIG. 9 via a, 5b, and 5c.
It is charged to a voltage at or near the maximum value V D of M.
Therefore, if the interphase voltage is also near the maximum value V D (the maximum is the best) when the thyristors 6a, 6b, and 6c are conducting, the power factor adjusting function can be started without the occurrence of an impulse wave, and the time Is T 1 in FIG.

【0009】そこで時刻T1 でサイリスタ6a、6b、
6cを導通すべく開閉制御回路200からサイリスタ6
a、6b、6cのゲートに同図(e)に示すようにゲー
ト電圧VG を印加する。この電圧波形は上記時刻T1
立上がり、負荷開放時T2 に立下がる直流電圧である。
Therefore, at time T 1 , the thyristors 6a, 6b,
6C to conduct the switching control circuit 200 from the thyristor 6
A gate voltage V G is applied to the gates of a, 6b and 6c as shown in FIG. This voltage waveform is a DC voltage that rises at the time T 1 and falls at T 2 when the load is released.

【0010】以上のようにして各相のサイリスタ6a、
6b、6cを導通すると線間電圧がコンデンサ電圧Vc
よりより低くなる半サイクルにはサイリスタ6a、6
b、6cが、また線間電圧がコンデンサ電圧より高くな
る半サイクルにはダイオード5a、5b、5cが導通
し、結局ダイオード5a、5b、5cとサイリスタ6
a、6b、6cとが半サイクルごとに交互に導通して同
図(b)(c)のようなコンデンサ電流Icを形成し、
力率調整及び高調波除去を行うことになる。
As described above, the thyristors 6a of each phase are
When 6b and 6c are turned on, the line voltage changes to the capacitor voltage Vc.
Thyristors 6a, 6 for the lower half cycle
b, 6c, and in the half cycle when the line voltage becomes higher than the capacitor voltage, the diodes 5a, 5b, 5c become conductive, and eventually the diodes 5a, 5b, 5c and the thyristor 6 are turned on.
a, 6b and 6c are alternately conducted every half cycle to form a capacitor current Ic as shown in FIGS.
Power factor adjustment and harmonic removal will be performed.

【0011】次に時刻T2 で負荷が開放され、それと同
時にサイリスタのゲート電圧VG をOFFにしておくと
ダイオード5a、5b、5cが導通しているので時刻T
3 まではコンデンサTa、Tb、Tcが充電されるが、
その後の線間電圧が最大値V G となる時刻T3 でサイリ
スタ6a、6b、6cに電流は流れなくなりコンデンサ
1a、1b、1cはコンデンサ電流Icが零の時点T3
で各相間から切離され、コンデンサ1a、1b、1cは
初期状態と同じく線間電圧VM の最大値付近の電圧に充
電され、以後再びサイリスタ6a、6b、6cが導通す
るまでこの状態を保つことになる。
Next, time T2The load is released and
Sometimes thyristor gate voltage VGIf you turn off
Since the diodes 5a, 5b, 5c are conducting, time T
3Up to, the capacitors Ta, Tb, Tc are charged,
The maximum line voltage after that is V GTime T3At Siri
No current flows through the capacitors 6a, 6b, 6c
1a, 1b, and 1c are time points T when the capacitor current Ic is zero.3
The capacitors 1a, 1b, 1c are separated from each phase by
Line voltage V as in the initial stateMVoltage near the maximum value of
And then the thyristors 6a, 6b, 6c become conductive again.
This state will be maintained until

【0012】尚、例えば時刻T4 で負荷が開放され、同
時にゲート電圧VG を零にする場合でも時刻T5 まで
は、サイリスタ6a、6b、6cがそのまま導通状態を
保ち、更に時刻T5 〜T3 まではダイオード5a、5
b、5cが導通しているので結局時刻T3 でコンデンサ
1a、1b、1cが線路から切りはなされることにな
る。
Even when the load is released at time T 4 and the gate voltage V G is made zero at the same time, for example, until time T 5 , the thyristors 6a, 6b, 6c remain in the conductive state, and from time T 5 to. Diodes 5a, 5 up to T 3
b, a capacitor 1a at the end time T 3 because 5c is conducting, 1b, 1c will be cut is made from the line.

【0013】尚、図8に於ける波形成形用リアクトル2
a、2b、2cは図6における直列リアクトル2a’、
2b’、2c’の代わりに用いるものである。更に、ス
ポット溶接機等から発生するフリッカを除去するために
は、図10に示すような回路が用いられている。すなわ
ち、コンデンサ1dとリアクトル2dが線路に並列に接
続され、かつ、該リアクトル2dにはスイッチング素子
7が接続され、このスイッチング素子7は通常はOFF
の状態であって、負荷が大きくなるとONとなって発生
するフリッカをリアクトル2dを介して短絡するととも
にコンデンサ1dで電圧を維持するようになっている。
The waveform shaping reactor 2 shown in FIG.
a, 2b, and 2c are series reactors 2a ′ in FIG.
It is used instead of 2b 'and 2c'. Further, in order to remove the flicker generated from the spot welder or the like, a circuit as shown in FIG. 10 is used. That is, the capacitor 1d and the reactor 2d are connected in parallel to the line, and the switching element 7 is connected to the reactor 2d, and the switching element 7 is normally off.
In this state, when the load becomes large, the flicker that occurs when the load is turned on is short-circuited via the reactor 2d and the voltage is maintained by the capacitor 1d.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】供給電圧に対する電圧
変動率は総合で5%以下、第5高調波が3%以下、第2
3高調波以下が1%以下と定められている。ところが、
コンデンサのみを用いた従来の力率改善(高調波除去)
回路によると、表1に示すように電圧歪み率は20%以
上にも及び、あまり有効な手段とはなっていなかった。
The voltage fluctuation rate with respect to the supply voltage is 5% or less in total, the fifth harmonic is 3% or less, the second
It is specified that 3 harmonics or less is 1% or less. However,
Conventional power factor improvement using only capacitors (harmonic removal)
According to the circuit, as shown in Table 1, the voltage distortion rate was as high as 20% or more, which was not a very effective means.

【0015】また、高調波の中の奇数次高調波が使用効
率に与える影響が大きいとの考えから、該奇数次高調波
を除去することにのみ配慮がなされている。すなわち、
前記図6に示すように、コンデンサとリアクトルを用い
る方法に於いても、例えば第5高調波除去用のコンデン
サC5 と6%リアクトルL5 の組み合わせ、第7高調波
除去用のコンデンサC7 と8%リアクトルL7 の組み合
わせ、第11高調波除去用のコンデンサC11と13%リ
アクトルL11を並列に接続し、全負荷に対して常に固定
した容量のコンデンサとリアクトルを接続するようにし
ていた。
Further, since it is considered that the odd harmonics among the harmonics have a great influence on the use efficiency, only consideration is given to removing the odd harmonics. That is,
As shown in FIG. 6, in the method using a capacitor and a reactor, for example, a combination of a capacitor C 5 for removing the fifth harmonic and a 6% reactor L 5 and a capacitor C 7 for removing the seventh harmonic are used. A combination of an 8% reactor L 7 and a capacitor C 11 for removing the 11th harmonic and a 13% reactor L 11 were connected in parallel, and a capacitor and a reactor with a fixed capacity were always connected for all loads. .

【0016】ところが、波形歪みに影響を与えているの
は奇数次の高調波だけではなく、表2に示すように偶数
次の高調波(表2の第2高調波参照)もその大きさに応
じて寄与しており、しかも、波形歪みが生じると使用効
率が悪化する。従来は偶数次の高調波が少なかったので
上記のように奇数次の高調波を除去することの方に配慮
が傾きがちであったが、近年に至ってインバータ等半導
体素子を用いたパルス制御を行う機器が多くなると、上
記のように奇数次の高調波除去に配慮が傾いた装置を用
いた場合、例え力率調整が良好であっても高調波が除去
し切れなくて、電圧波形に歪みを生じ効率が悪くなる傾
向がある。
However, it is not only the odd harmonics that affect the waveform distortion, but also the even harmonics (see the second harmonic in Table 2) of the magnitude as shown in Table 2. If the waveform distortion occurs, the use efficiency deteriorates. Conventionally, there were few even-order harmonics, so there was a tendency to focus on removing odd-order harmonics as described above, but in recent years pulse control using semiconductor devices such as inverters has been performed. When the number of devices increases, when using a device that is inclined to remove odd harmonics as described above, even if the power factor adjustment is good, the harmonics cannot be completely removed and the voltage waveform is distorted. There is a tendency for the efficiency to deteriorate.

【0017】また、高調波の大きさ、位相のずれは負荷
の大きさに応じて大きくなる。ところが上記のように負
荷に対して固定された値のリアクトル、コンデンサを用
いると、たとえ定格電流、定格電圧の下ではバランスが
とれても定格より小さい負荷の下ではバランスを壊し、
充分に目的を達し切れないことになる。
Further, the magnitude of the higher harmonics and the phase shift increase with the magnitude of the load. However, if a reactor or capacitor with a fixed value for the load is used as described above, even if it is balanced under the rated current and rated voltage, it will break the balance under a load smaller than the rating,
You will not be able to achieve your goal.

【0018】更に、上記図10に示すフリッカ除去装置
は上記力率改善又は高調波除去装置とは別の装置とな
り、そのための充分な設備が必要となる。この発明は上
記従来の事情に鑑みて提案されたものであって、力率の
改善、奇数次及び偶数次高調波、更にフリッカの除去が
適性にかつ1台の装置でほぼ完全にできる電力使用効率
改善装置を提供することを目的とするものである。
Further, the flicker removing device shown in FIG. 10 is a device different from the power factor improving or harmonic removing device, and sufficient equipment for that purpose is required. The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and is capable of improving power factor, removing odd-order and even-order harmonics, and further eliminating flicker appropriately, and using electric power almost completely by one device. An object is to provide an efficiency improving device.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、線間
又は送電線と中性点の間にコンデンサとリアクトルを挿
入することによって、電力使用効率の改善を図る装置に
おいて、図1に示すように、第5高調波の除去に対して
は線路定格容量の6%のリアクトルを使用し、その他の
高調波の除去に対しては線路定格容量の13%のリアク
トルを使用する構成としたものである。
The present invention employs the following means in order to achieve the above object. That is, in the device for improving the power use efficiency by inserting the capacitor and the reactor between the lines or between the transmission line and the neutral point, as shown in FIG. The reactor used is 6% of the line rated capacity, and the reactor of 13% of the line rated capacity is used to remove other harmonics.

【0020】即ち、負荷として使用する機器の出す高調
波はその機器の種類によって異なっている、そこで、そ
の機器の出す高調波の次数に応じて6%リアクトル、1
3%リアクトルあるいは両方同時を使い分けるようにす
る。
That is, the harmonics emitted by a device used as a load differ depending on the type of the device. Therefore, depending on the order of the harmonics emitted by the device, a 6% reactor, 1
Try to use 3% reactor or both at the same time.

【0021】更に、負荷の大きさに応じてコンデンサ容
量及びリアクトル容量をを変化させるようにするとより
有効に高調波の除去ができる。
Furthermore, the harmonics can be removed more effectively by changing the capacitor capacity and the reactor capacity according to the size of the load.

【0022】[0022]

【作用】表2に示すように6%程度のリアクトルを用い
ると第5高調波の電圧を全電圧波高値の3%以下に抑え
ることができる。また、表3に示すように13%程度の
リアクトルを用いると、第5高調波以外の高調波を極め
て低くに迄抑えることができる。
As shown in Table 2, if a reactor of about 6% is used, the voltage of the fifth harmonic can be suppressed to 3% or less of the peak value of the total voltage. Further, as shown in Table 3, if a reactor of about 13% is used, harmonics other than the fifth harmonic can be suppressed to an extremely low level.

【0023】第5高調波はモータ等の誘導性の強い機器
から発生する。従って、モータ等に対しては6%のリア
クトルを用いた装置を適用する。また、供給電力が一旦
整流されてコンデンサで平滑化されてパルス制御に供さ
れる機器、例えばインバータでは偶数次の高調波が発生
する。従って、この種機器に対して13%リアクトルを
用いた装置が適用される。
The fifth harmonic is generated from a highly inductive device such as a motor. Therefore, a device using a 6% reactor is applied to the motor and the like. In addition, even-order harmonics are generated in a device, such as an inverter, in which the supplied power is once rectified, smoothed by a capacitor, and used for pulse control. Therefore, a device using a 13% reactor is applied to this kind of equipment.

【0024】更に、第5高調波及びそれ以外の次数の高
調波を発生する機器もあるので、この種機器に対して6
%と13%の両方のリアクトルを用いた装置が適用され
る。
Further, since there are devices that generate the fifth harmonic and other harmonics, it is possible to use 6
Equipment with both% and 13% reactors is applied.

【0025】[0025]

【実施例】図1は本発明の一実施例を示す原理図であ
る。各負荷Aに対するユニットIA 、IIA …(負荷Bに
対するユニットIB 、IIB…)はそれぞれコンデンサ1
(1a、1b、1c)、リアクトル2(2a、2b、2
c)、相互に逆接続されたダイオード5(5a、5b、
5c)、サイリスタ6(6a、6b、6c)で1組をな
す直列回路をΔ接続した単線結線図である。
FIG. 1 is a principle view showing an embodiment of the present invention. Units I A , II A, ... (Units I B , II B, ... For load B) for each load A are respectively capacitors 1
(1a, 1b, 1c), reactor 2 (2a, 2b, 2
c), the diodes 5 (5a, 5b,
5c) is a single wire connection diagram in which a set of series circuits is Δ-connected by a thyristor 6 (6a, 6b, 6c).

【0026】負荷Aはモータ等の誘導性の機器であっ
て、第5高調波が発生しやすい。そこで、この種機器に
対しては上記リアクトル2(2a、2b、2c)として
6%のリアクトルを用いている。
The load A is an inductive device such as a motor and is likely to generate fifth harmonic waves. Therefore, a 6% reactor is used as the reactor 2 (2a, 2b, 2c) for this type of device.

【0027】また、負荷Bはインバータ等の半導体を用
いたパルス制御を行う機器であって、第5高調波以外の
高調波の比率が高くなる。この場合、リアクトルとして
13%のリアクトルを用いる。
The load B is a device such as an inverter that performs pulse control using a semiconductor, and the ratio of harmonics other than the fifth harmonic is high. In this case, a 13% reactor is used as the reactor.

【0028】更に、第5高調波及びそれ以外の高調波の
両方が含まれる場合には、上記6%と13%のリアクト
ルを並列に用いることになる。本発明では上記のように
使用機器に応じてリアクトルの値を定めるとともに、使
用機器の負荷に応じて作動するコンデンサ容量を変化さ
せている。
Further, when both the fifth harmonic and the other harmonics are included, the reactors of 6% and 13% are used in parallel. In the present invention, the value of the reactor is determined according to the equipment used as described above, and the capacity of the capacitor that operates depending on the load of the equipment used is changed.

【0029】すなわち、図2に示すように負荷Aに対応
するカレントトランス30Aより検出される電流値(電
流対応電圧)は負荷認識装置10Aの検出部11aで整
流されA/D変換されてコンパレータ12aに入力され
る。このコンパレータ12aはカレントトランス30A
によって電流検出があったとき(電流が零より大きいと
き)、後述するように開閉制御装置20Aの制御ユニッ
ト200aを作動させ、ユニットIのサイリスタ6(6
a、6b、6c)をONさせるようになっている。
That is, as shown in FIG. 2, the current value (current-corresponding voltage) detected by the current transformer 30A corresponding to the load A is rectified and A / D converted by the detection unit 11a of the load recognition device 10A, and then the comparator 12a. Entered in. This comparator 12a is a current transformer 30A
When the current is detected by (when the current is larger than zero), the control unit 200a of the opening / closing control device 20A is operated to cause the thyristor 6 (6
a, 6b, 6c) are turned on.

【0030】また、上記カレントトランス30Aによっ
て検出された電流値は検出部11aでA/D変換されて
コンパレータ12bにも入力され、このコンパレータ1
2bは電流が所定値より大きくなったとき(例えば25
kvA相当値より大きくなったとき)に負荷認識手段の
制御ユニット200bを作動させ、ユニットIIのサイリ
スタ6(6a、6b、6c)を作動させるようになって
いる。
The current value detected by the current transformer 30A is A / D converted by the detector 11a and input to the comparator 12b.
2b is when the current exceeds a predetermined value (for example, 25
When it becomes larger than the value equivalent to kvA), the control unit 200b of the load recognition means is operated, and the thyristor 6 (6a, 6b, 6c) of the unit II is operated.

【0031】開閉制御装置20Aは図3に示すように各
ユニットIA 、IIA …に対応する制御ユニット200
a、200b…よりなっている。ここで図3では1つの
ユニットに対応する制御ユニットについてのみ示してい
る。
As shown in FIG. 3, the opening / closing control device 20A includes a control unit 200 corresponding to each unit I A , II A.
a, 200b ... Here, in FIG. 3, only the control unit corresponding to one unit is shown.

【0032】端子P1 から入力された電圧信号Svが相
間電圧最大電圧検出部71に入力され、ここで、相間電
圧が最大になったとき最大チェック検出パルスP0 を出
力し、該パルスP0 はアンドゲート74に入力される。
また、上記ユニットIのコンパレータ12aの出力は負
荷投入検出部72に入力される。この負荷投入検出部7
2は上記コンパレータ12aの出力が“1”になったと
き、すなわち、負荷が投入されたときにほぼ1サイクル
の長さ“1”となる投入パルスPiを出力する。この投
入パルスPiは上記アンドゲート74に入力され、アン
ドゲート74の出力がセットリセット回路76のセット
端子Psに入力されている。
The voltage signal Sv inputted from the terminal P 1 is inputted to the phase voltage maximum voltage detection unit 71, wherein the output up to check detection pulse P 0 when the interphase voltage becomes maximum, the pulse P 0 Is input to the AND gate 74.
The output of the comparator 12a of the unit I is input to the load closing detector 72. This load input detector 7
Reference numeral 2 outputs a closing pulse Pi having a length of "1" for almost one cycle when the output of the comparator 12a becomes "1", that is, when a load is supplied. The closing pulse Pi is input to the AND gate 74, and the output of the AND gate 74 is input to the set terminal Ps of the set / reset circuit 76.

【0033】上記コンパレータ12aの出力は負荷開放
検出部73にも入力される。この負荷開放検出部73は
負荷が開放されたときに開放パルスPtを出力し、該パ
ルスPt はセットリセット回路76のリセット端子Pr
に入力されている。
The output of the comparator 12a is also input to the load release detector 73. The load opening detection unit 73 outputs an opening pulse Pt when the load is released, the reset terminal Pr of the pulse P t is the set-reset circuit 76
Has been entered in.

【0034】このように開閉制御装置20Aを構成して
おくと、負荷投入後の相間電圧最大時に、上記投入パル
スPiによってセットリセット回路76がセットされ、
また負荷開放時には上記開放パルスPtによってセット
リセット回路76がリセットされて、図9に示すような
ゲート電圧VG を端子P3 から得ることができるわけで
ある。
When the switching control device 20A is configured in this way, the set / reset circuit 76 is set by the closing pulse Pi when the interphase voltage is maximum after the load is turned on.
Further, when the load is released, the set reset circuit 76 is reset by the release pulse Pt, and the gate voltage V G as shown in FIG. 9 can be obtained from the terminal P 3 .

【0035】電流が一定値を越えると次いでユニットII
A のコンパレータ12bが作動し、対応する制御ユニッ
ト7aを作動させることなる。以上の構成及び動作は負
荷Bについての開閉制御装置20Bについても全く同様
となる。
When the current exceeds a certain value, then Unit II
The A comparator 12b is activated and the corresponding control unit 7a is activated. The above configuration and operation are exactly the same for the switching control device 20B for the load B.

【0036】このように負荷に応じて容量を増加させる
ことによって、負荷の大きさに応じた高調波の除去がで
きることになる。表1はコンデンサのみによる高調波の
除去及び力率の改善を行った場合の各次数の高調波の大
きさ(電圧)の割合(第1次を100%とする)と位相
を示したものである。表2は図1(図2)において6%
リアクトルを用いた場合、更に表3は13%リアクトル
を用いた場合の上記高調波の割合と位相を示したもので
ある。
By increasing the capacity according to the load in this way, it is possible to remove harmonics according to the size of the load. Table 1 shows the ratio of the magnitude (voltage) of the harmonics of each order (when the first order is 100%) and the phase when the harmonics are removed and the power factor is improved only by the capacitor. is there. Table 2 is 6% in Figure 1 (Figure 2)
Table 3 shows the proportion and phase of the above harmonics when the reactor was used and when a 13% reactor was used.

【0037】表2によると6%リアクトルによって第5
高調波が3%以下に抑えられているが他の高調波は目的
の値以下に抑えられていない。従って、図4(a)より
も明らかなように電圧変動があり、また同図(b)より
力率の改善も充分ではないことが判る。更に、表3及び
該表3の波形を図面で表した図5(a)によると、13
%リアクトルによって第5高調波以外の高調波が著しく
小さい値に抑えられ、更に図5(b)より明らかなよう
に、力率もかなりの程度改善されていることが理解でき
る。
According to Table 2, 5% by 6% reactor
The harmonics are suppressed to 3% or less, but the other harmonics are not suppressed to the target value or less. Therefore, it can be seen that there is voltage fluctuation as is clear from FIG. 4A, and the power factor is not sufficiently improved from FIG. 4B. Further, according to FIG. 5 (a) showing Table 3 and the waveforms of Table 3 in the drawing, 13
It can be understood that the% reactor suppresses the harmonics other than the fifth harmonic to a significantly small value, and as is clear from FIG. 5B, the power factor is considerably improved.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】[0039]

【表2】 [Table 2]

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、負
荷となる機器の出す高調波の種類に応じてリアクトルを
変化させているので、高調波を確実に除去することがで
きる。また、負荷の大きさに応じてコンデンサ容量、リ
アクトルの大きさを変化させているので、負荷の変化に
対応した大きさのコンデンサ、リアクトルを稼働させる
ことができ、上記効果を一層有効にする。
As described above, according to the present invention, since the reactor is changed according to the kind of harmonic generated by the device serving as a load, the harmonic can be reliably removed. Further, since the capacitor capacity and the size of the reactor are changed according to the size of the load, it is possible to operate the capacitor and the reactor having the size corresponding to the change of the load, and the above effect is further effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明原理図である。FIG. 1 is a principle view of the present invention.

【図2】本発明の一実施例回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

【図3】開閉制御装置の一実施例回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of an embodiment of an opening / closing control device.

【図4】表2の内容を図面として表した波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram showing the contents of Table 2 as a drawing.

【図5】表3の内容を図面として表した波形図である。FIG. 5 is a waveform diagram showing the contents of Table 3 as a drawing.

【図6】従来例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional example.

【図7】従来例のより詳しい回路図である。FIG. 7 is a more detailed circuit diagram of a conventional example.

【図8】従来例の他の回路図である。FIG. 8 is another circuit diagram of a conventional example.

【図9】従来例のタイミング図である。FIG. 9 is a timing chart of a conventional example.

【図10】従来のフリッカ除去回路FIG. 10: Conventional flicker removal circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 線間又は送電線と中性点の間にコンデン
サとリアクトルを挿入することによって、電力使用効率
の改善を図る装置において、 第5高調波の除去に対しては線路定格容量の6%のリア
クトルを使用し、その他の高調波の除去に対しては線路
定格容量の13%のリアクトルを使用することを特徴と
する電力使用効率改善装置。
1. In a device for improving power use efficiency by inserting a capacitor and a reactor between lines or between a transmission line and a neutral point, a line rated capacity of A power usage efficiency improving device characterized by using a reactor of 6% and using a reactor of 13% of the rated line capacity for removing other harmonics.
【請求項2】 負荷として使用する機器の出す高調波の
次数に応じて6%リアクトル、13%リアクトルあるい
は両方同時を使い分ける請求項1に記載の電力使用効率
改善装置。
2. The power usage efficiency improving device according to claim 1, wherein a 6% reactor, a 13% reactor, or both of them are used properly according to the order of the harmonics output from the device used as a load.
【請求項3】 負荷の大きさに応じてコンデンサ容量及
びリアクトル容量をを変化させる請求項1に記載の電力
使用効率改善装置。
3. The power usage efficiency improving device according to claim 1, wherein the capacitor capacity and the reactor capacity are changed according to the size of the load.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101795000A (en) * 2010-03-17 2010-08-04 沈阳鼎盛中贝机电设备有限公司 Power capacitor dynamic tuning-off device and control method
CN102798758A (en) * 2012-09-04 2012-11-28 广州供电局有限公司 Method and system for measuring series reactance rate of shunt capacitor bank

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