JPH07143672A - 単相負荷用三相交流電源装置 - Google Patents
単相負荷用三相交流電源装置Info
- Publication number
- JPH07143672A JPH07143672A JP5338730A JP33873093A JPH07143672A JP H07143672 A JPH07143672 A JP H07143672A JP 5338730 A JP5338730 A JP 5338730A JP 33873093 A JP33873093 A JP 33873093A JP H07143672 A JPH07143672 A JP H07143672A
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- JP
- Japan
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- phase
- load
- power supply
- power
- lines
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- 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
- Testing Relating To Insulation (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 三相交流電源を利用して単相負荷に電力を供
給するにあたり、三相交流電源の利用率を高めるととも
に、三相交流電源に過渡負荷変動を与えることなく、三
相線路間を平衡させることを目的とする。 【構成】 三相交流電源に力率１．０の単相負荷を接続
した負荷相とは異なる相のうちのひとつの相の線路間
に、コンデンサと第１の可変リアクトルとの並列回路を
接続する。他のひとつの相の線路間に第２の可変リアク
トルを接続する。並列回路を接続した相線路および第２
の可変リアクトルを接続した相線路の各無効電力と、負
荷の有効電力とによって、並列回路および第２のリアク
トルによる無効容量が前記単相負荷の負荷電力の１／√
３に対応するように、第１および第２の可変リアクトル
を連続的に調整する。
給するにあたり、三相交流電源の利用率を高めるととも
に、三相交流電源に過渡負荷変動を与えることなく、三
相線路間を平衡させることを目的とする。 【構成】 三相交流電源に力率１．０の単相負荷を接続
した負荷相とは異なる相のうちのひとつの相の線路間
に、コンデンサと第１の可変リアクトルとの並列回路を
接続する。他のひとつの相の線路間に第２の可変リアク
トルを接続する。並列回路を接続した相線路および第２
の可変リアクトルを接続した相線路の各無効電力と、負
荷の有効電力とによって、並列回路および第２のリアク
トルによる無効容量が前記単相負荷の負荷電力の１／√
３に対応するように、第１および第２の可変リアクトル
を連続的に調整する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は単相負荷用三相交流電源
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】負荷力率が１．０の単相負荷に容量が充
分大きくない三相交流電源より電力を供給することがあ
る。たとえば車に搭載した三相発電機を工事現場に持参
し、ここでケーブルの耐電圧試験を実施する場合、ケー
ブルの耐電圧試験は単相で行う必要がある。しかし三相
交流電源より単相負荷に電力を供給する場合、三相不平
衡になるため、三相交流電源を平衡させる必要がある。
そのためにはリアクトルとコンデンサを用いて無効電力
を制御することにより、三相平衡化を図ることができ
る。
分大きくない三相交流電源より電力を供給することがあ
る。たとえば車に搭載した三相発電機を工事現場に持参
し、ここでケーブルの耐電圧試験を実施する場合、ケー
ブルの耐電圧試験は単相で行う必要がある。しかし三相
交流電源より単相負荷に電力を供給する場合、三相不平
衡になるため、三相交流電源を平衡させる必要がある。
そのためにはリアクトルとコンデンサを用いて無効電力
を制御することにより、三相平衡化を図ることができ
る。
【０００３】図２はその従来構成を示し、１は容量が充
分大きくない三相交流電源となる発電機、２は耐電圧試
験対象であるケーブルのような単相の負荷であり、これ
はたとえばＡ〜Ｃ相線路のうちのＡ相線路とＣ相線路と
の間に接続されているものとする。この負荷２にはたと
えば補償リアクトルを接続することにより、負荷力率が
１．００となるように調整されているものとする。
分大きくない三相交流電源となる発電機、２は耐電圧試
験対象であるケーブルのような単相の負荷であり、これ
はたとえばＡ〜Ｃ相線路のうちのＡ相線路とＣ相線路と
の間に接続されているものとする。この負荷２にはたと
えば補償リアクトルを接続することにより、負荷力率が
１．００となるように調整されているものとする。
【０００４】Ａ相線路とＢ相線路との間には、スイッチ
Ｓ１〜Ｓｎのそれぞれと、コンデンサＣ１〜Ｃｎのそれ
ぞれによる直列回路が接続されてあり、またＢ相線路と
Ｃ相線路との間には、スイッチＳ１′〜Ｓｎ′のそれぞ
れと、リアクトルＬ１〜Ｌｎのそれぞれによる直列回路
が接続されてある。この各コンデンサと各リアクトルの
それぞれの無効容量は、負荷損失の最大値Ｐｍ０１／√
３、すなわちＰｍ／（ｎ√３）に設定されてある。ここ
にｎは各コンデンサ、リアクトルの段数を示し、これは
普通２〜５程度とされている。
Ｓ１〜Ｓｎのそれぞれと、コンデンサＣ１〜Ｃｎのそれ
ぞれによる直列回路が接続されてあり、またＢ相線路と
Ｃ相線路との間には、スイッチＳ１′〜Ｓｎ′のそれぞ
れと、リアクトルＬ１〜Ｌｎのそれぞれによる直列回路
が接続されてある。この各コンデンサと各リアクトルの
それぞれの無効容量は、負荷損失の最大値Ｐｍ０１／√
３、すなわちＰｍ／（ｎ√３）に設定されてある。ここ
にｎは各コンデンサ、リアクトルの段数を示し、これは
普通２〜５程度とされている。
【０００５】この構成において、負荷２の容量が増加し
ていった場合は、スイッチＳ１〜ＳｎおよびスイッチＳ
１′〜Ｓｎ′を順次投入していく。たとえば負荷損失が
Ｐｍ／ｎとなったとき、スイッチＳ１，Ｓ１′を投入す
る。これによりコンデンサＣ１，リアクトルＬ１がＡ−
Ｂ相線路間およびＢ−Ｃ相線路間に挿入されることにな
り、ここで各相は平衡するようになる。
ていった場合は、スイッチＳ１〜ＳｎおよびスイッチＳ
１′〜Ｓｎ′を順次投入していく。たとえば負荷損失が
Ｐｍ／ｎとなったとき、スイッチＳ１，Ｓ１′を投入す
る。これによりコンデンサＣ１，リアクトルＬ１がＡ−
Ｂ相線路間およびＢ−Ｃ相線路間に挿入されることにな
り、ここで各相は平衡するようになる。
【０００６】更に負荷損失が増大しそのため、各相の平
衡がくずれていって、その損失が２Ｐｍ／ｎとなったと
き、スイッチＳ２，Ｓ２′を投入する。これによりコン
デンサＣ２，リアクトルＬ２がＡ−Ｂ相線路間およびＢ
−Ｃ相線路間に更に挿入されることになり、ここで各相
は平衡するようになる。以下同様にして段階的に各スイ
ツチを投入していく。
衡がくずれていって、その損失が２Ｐｍ／ｎとなったと
き、スイッチＳ２，Ｓ２′を投入する。これによりコン
デンサＣ２，リアクトルＬ２がＡ−Ｂ相線路間およびＢ
−Ｃ相線路間に更に挿入されることになり、ここで各相
は平衡するようになる。以下同様にして段階的に各スイ
ツチを投入していく。
【０００７】しかしこのような構成によると、各スイッ
チを投入する直前には損失Ｐｍ／ｎの単相負荷が余分に
かかっていることになる。そのため発電機１の容量は、
損失Ｐｍ／ｎの数倍の余裕をもたせる必要があり、それ
だけ発電機１の利用率が低下する。
チを投入する直前には損失Ｐｍ／ｎの単相負荷が余分に
かかっていることになる。そのため発電機１の容量は、
損失Ｐｍ／ｎの数倍の余裕をもたせる必要があり、それ
だけ発電機１の利用率が低下する。
【０００８】また各スイッチの投入により、発電機１に
は急激に不平衡が発生し、これが周波数の変動をうなが
す。そのため共振状態にある負荷の場合、僅かな周波数
の変動でも発生電圧が変動するので、発電機としては過
渡変動に対する対策を施しておく必要がある。更にこれ
らコンデンサ、リアクトルの段数は、経済性、信頼性な
らびに運用の便などから、あまり大きくとれない。した
がって微細な調整を期待することができない。発電機１
の代わりに容量が十分大きくない三相電源を用いた楊合
でも、この電源に逆相電流が流入ため、同様な問題が生
ずる。
は急激に不平衡が発生し、これが周波数の変動をうなが
す。そのため共振状態にある負荷の場合、僅かな周波数
の変動でも発生電圧が変動するので、発電機としては過
渡変動に対する対策を施しておく必要がある。更にこれ
らコンデンサ、リアクトルの段数は、経済性、信頼性な
らびに運用の便などから、あまり大きくとれない。した
がって微細な調整を期待することができない。発電機１
の代わりに容量が十分大きくない三相電源を用いた楊合
でも、この電源に逆相電流が流入ため、同様な問題が生
ずる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、たとえば容
量が充分大きくない三相交流電源を利用して単相負荷に
電力を供給するにあたり、この三相交流電源の利用率を
高めるとともに、三相交流電源に過渡負荷変動を与える
ことなく連続的に三相線路間を平衡させることを目的と
する。
量が充分大きくない三相交流電源を利用して単相負荷に
電力を供給するにあたり、この三相交流電源の利用率を
高めるとともに、三相交流電源に過渡負荷変動を与える
ことなく連続的に三相線路間を平衡させることを目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、三相交流電源
に等価的に力率が１．０の単相負荷を接続した負荷相と
は異なる相のうちのひとつの相の線路間にコンデンサと
第１の可変リアクトルとの並列回路を接続し、また他の
ひとつの相の線路間に第２の可変リアクトルを接続し、
並列回路を接続した相線路および第２の可変リアクトル
を接続した相線路の各無効電力と、単相負荷の有効電力
とによって、並列回路および第２のリアクトルによる無
効容量が単相負荷の負荷電力の１／√３に対応するよう
に、第１および第２の可変リアクトルを連続的に調整し
たことを特徴とする。
に等価的に力率が１．０の単相負荷を接続した負荷相と
は異なる相のうちのひとつの相の線路間にコンデンサと
第１の可変リアクトルとの並列回路を接続し、また他の
ひとつの相の線路間に第２の可変リアクトルを接続し、
並列回路を接続した相線路および第２の可変リアクトル
を接続した相線路の各無効電力と、単相負荷の有効電力
とによって、並列回路および第２のリアクトルによる無
効容量が単相負荷の負荷電力の１／√３に対応するよう
に、第１および第２の可変リアクトルを連続的に調整し
たことを特徴とする。
【００１１】
【作用】負荷の電力が暫増していくのにともない、その
電力に応じてコンデンサとリアクトルによる無効電力
が、それぞれ負荷損失の１／√３となるよかに、各可変
リアクトルが調整される。これにより三相各線路の電源
電流は平衡するとともに、三相交流電源の容量に余裕を
持たせる必要はなくなり、その利用率を高めることがで
きる。また負荷の電力の変化に応動して無効電力が調整
されることにより、三相交流電源に過渡負荷変動を与え
ることもなくなる。
電力に応じてコンデンサとリアクトルによる無効電力
が、それぞれ負荷損失の１／√３となるよかに、各可変
リアクトルが調整される。これにより三相各線路の電源
電流は平衡するとともに、三相交流電源の容量に余裕を
持たせる必要はなくなり、その利用率を高めることがで
きる。また負荷の電力の変化に応動して無効電力が調整
されることにより、三相交流電源に過渡負荷変動を与え
ることもなくなる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図１によって説明する。な
お図２と同じ符号を付した部分は同一または対応する部
分を示す。Ａ−Ｃ相線路間に負荷２を接続した場合、Ａ
−Ｃ相線路間より電源電圧位相が１２０度遅れているＡ
−Ｂ相線路間に、コンデンサ３と可変リアクトル４とを
並列接続した並列回路５を接続する。またＡ−Ｂ相線路
間より位相が更に１２０度遅れているＢ−Ｃ相線路間
に、可変リアクトル６を接続する。Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃおよ
びＣ−Ａの各相線路間に、電圧変成器７，８および９
と、変流器１０，１１および１２を接続する。
お図２と同じ符号を付した部分は同一または対応する部
分を示す。Ａ−Ｃ相線路間に負荷２を接続した場合、Ａ
−Ｃ相線路間より電源電圧位相が１２０度遅れているＡ
−Ｂ相線路間に、コンデンサ３と可変リアクトル４とを
並列接続した並列回路５を接続する。またＡ−Ｂ相線路
間より位相が更に１２０度遅れているＢ−Ｃ相線路間
に、可変リアクトル６を接続する。Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃおよ
びＣ−Ａの各相線路間に、電圧変成器７，８および９
と、変流器１０，１１および１２を接続する。
【００１３】電圧変成器７の出力端ｕ１、ｖ１および変
流器１０の出力端ｋ１、ｍ１からの各出力は、進相無効
電力検出器１３に送られ、ここで進相無効電力ｊＱｃが
検出される。電圧変成器８の出力端ｕ２、ｖ２および変
流器１１の出力端ｋ２、ｍ２からの各出力は遅相無効電
力検出器１４に送られ、ここで遅相無効電力−ｊＱｍが
検出される。電圧変成器９の出力端ｕ３、ｖ３および変
流器１２の出力端ｋ３、ｍ３からの各出力は有効電力検
出器１５に送られ、ここで有効電力Ｐが検出される。
流器１０の出力端ｋ１、ｍ１からの各出力は、進相無効
電力検出器１３に送られ、ここで進相無効電力ｊＱｃが
検出される。電圧変成器８の出力端ｕ２、ｖ２および変
流器１１の出力端ｋ２、ｍ２からの各出力は遅相無効電
力検出器１４に送られ、ここで遅相無効電力−ｊＱｍが
検出される。電圧変成器９の出力端ｕ３、ｖ３および変
流器１２の出力端ｋ３、ｍ３からの各出力は有効電力検
出器１５に送られ、ここで有効電力Ｐが検出される。
【００１４】有効電力検出器１５からの出力Ｐは信号変
換器１６に送られ、ここでＰ／√３なる出力に変換され
る。この出力は比較器１７，１８に送られる。比較器１
７には進相無効電力検出器１３からの出力が、また比較
器１８には遅相無効電力検出器１４からの出力が与えら
れている。
換器１６に送られ、ここでＰ／√３なる出力に変換され
る。この出力は比較器１７，１８に送られる。比較器１
７には進相無効電力検出器１３からの出力が、また比較
器１８には遅相無効電力検出器１４からの出力が与えら
れている。
【００１５】比較器１７は（Ｐ／√３）−Ｑｃ（≡Ｇ
１）を演算する。また比較器１８は（Ｐ／√３）−Ｑｍ
（≡Ｇ２）を演算する。その演算結果の出力はそれぞれ
増幅器１９，２０により増幅されたあと、駆動電動機２
１，２２に与えられる。各駆動電動機２１，２２は各可
変リアクトル４，６のリアクタンスを変更するように駆
動する。このリアクタンスが変更すれば、無効電力Ｑ
ｃ，Ｑｍがそれぞれ変化する。
１）を演算する。また比較器１８は（Ｐ／√３）−Ｑｍ
（≡Ｇ２）を演算する。その演算結果の出力はそれぞれ
増幅器１９，２０により増幅されたあと、駆動電動機２
１，２２に与えられる。各駆動電動機２１，２２は各可
変リアクトル４，６のリアクタンスを変更するように駆
動する。このリアクタンスが変更すれば、無効電力Ｑ
ｃ，Ｑｍがそれぞれ変化する。
【００１６】以上の構成において、負荷２の損失が変化
して有効電力Ｐが或る値になったとする。このときの有
効電力Ｐを有効電力検出器１５が検出し、これにより信
号変換器１６からの出力Ｐ／√３が比較器１７，１８に
与えられる。進相無効電力検出器１３および遅相無効電
力検出器１４は、それぞれＡ−Ｂ相間およびＢ−Ｃ相間
の無効電力を検出しているので、比較器１７，１８から
は出力Ｇ１およびＧ２が出る。
して有効電力Ｐが或る値になったとする。このときの有
効電力Ｐを有効電力検出器１５が検出し、これにより信
号変換器１６からの出力Ｐ／√３が比較器１７，１８に
与えられる。進相無効電力検出器１３および遅相無効電
力検出器１４は、それぞれＡ−Ｂ相間およびＢ−Ｃ相間
の無効電力を検出しているので、比較器１７，１８から
は出力Ｇ１およびＧ２が出る。
【００１７】ここで出力Ｇ１が正であれば、この出力Ｇ
１が増幅器１９により増幅されたあと入力として与えら
れる駆動電動機２１により、可変リアクトル４はそのリ
アクタンスが増大する方向に駆動される。これにより無
効電力Ｑｃは増大する。そしてこれが信号変換器１６の
出力１／√３に等しくなれば、駆動電動機２１は停止す
る。出力Ｇ１が負である場合は、その逆で、可変リアク
トル４はそのリアクタンスが減少し、無効電力Ｑｃは出
力１／√３に等しくなるまで減少する。
１が増幅器１９により増幅されたあと入力として与えら
れる駆動電動機２１により、可変リアクトル４はそのリ
アクタンスが増大する方向に駆動される。これにより無
効電力Ｑｃは増大する。そしてこれが信号変換器１６の
出力１／√３に等しくなれば、駆動電動機２１は停止す
る。出力Ｇ１が負である場合は、その逆で、可変リアク
トル４はそのリアクタンスが減少し、無効電力Ｑｃは出
力１／√３に等しくなるまで減少する。
【００１８】有効電力Ｐが変動してとき、比較器１８の
出力Ｇ２が正であれば、駆動電動機２２は可変リアクト
ル６のリアクタンスを減少する方向に駆動される。これ
により無効電力Ｑｍは信号変換器１６の出力１／√３に
等しくなるまで増大する。出力Ｇ２が負であればその逆
で、可変リアクトル６のリアクタンスは増大し、無効電
力Ｑｍは出力１／√３に等しくなるまで減少する。以上
のようにして負荷２の損失が変化したときは、負荷相以
外の他の相の無効電力が負荷損失の１／√３となるよう
に自動的に調整されるようになる。
出力Ｇ２が正であれば、駆動電動機２２は可変リアクト
ル６のリアクタンスを減少する方向に駆動される。これ
により無効電力Ｑｍは信号変換器１６の出力１／√３に
等しくなるまで増大する。出力Ｇ２が負であればその逆
で、可変リアクトル６のリアクタンスは増大し、無効電
力Ｑｍは出力１／√３に等しくなるまで減少する。以上
のようにして負荷２の損失が変化したときは、負荷相以
外の他の相の無効電力が負荷損失の１／√３となるよう
に自動的に調整されるようになる。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、容
量が充分に大きくない三相交流電源から単相負荷に電力
を供給するにあたり、負荷の損失に変動があっても、各
相を自動的かつ連続的に平衡することができるととも
に、三相交流電源の利用効率を高めることができ、また
三相交流電源に過渡負荷変動を与えることもなく、三相
交流電源を安定して利用することができるし、更に従来
のようなスイッチを利用することがないので、負荷側に
スイッチングノイズの影響を与えることがなく、安定し
た電源を提供することができる効果を奏する。
量が充分に大きくない三相交流電源から単相負荷に電力
を供給するにあたり、負荷の損失に変動があっても、各
相を自動的かつ連続的に平衡することができるととも
に、三相交流電源の利用効率を高めることができ、また
三相交流電源に過渡負荷変動を与えることもなく、三相
交流電源を安定して利用することができるし、更に従来
のようなスイッチを利用することがないので、負荷側に
スイッチングノイズの影響を与えることがなく、安定し
た電源を提供することができる効果を奏する。
【図１】本発明の実施例を示す回路図である。
【図２】従来例の回路図である。
１ 三相発電機 ２ 単相負荷 ３ コンデンサ ４ 可変リアクトル ５ 並列回路 ６ 可変リアクトル ７ 電圧変成器 ８ 電圧変成器 ９ 電圧変成器 １０ 変流器 １１ 変流器 １２ 変流器 １３ 進相無効電力検出器 １４ 遅相無効電力検出器 １５ 有効電力検出器 １６ 信号変換器 １７ 比較器 １８ 比較器 ２１ 駆動電動機 ２２ 駆動電動機
Claims (1)
- 【請求項１】 三相交流電源に等価的に力率が１．０の
単相負荷を接続した負荷相とは異なる相のうちのひとつ
の相の線路間に、コンデンサと第１の可変リアクトルと
の並列回路を接続し、また他のひとつの相の線路間に第
２の可変リアクトルを接続し、前記並列回路を接続した
相線路および第２の可変リアクトルを接続した相線路の
各無効電力と、前記単相負荷の有効電力とによって、前
記並列回路および第２のリアクトルによる無効容量が前
記単相負荷の負荷電力の１／√３に対応するように、前
記第１および第２の可変リアクトルを連続的に調整して
なる単相負荷用三相交流電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338730A JPH07143672A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 単相負荷用三相交流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338730A JPH07143672A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 単相負荷用三相交流電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07143672A true JPH07143672A (ja) | 1995-06-02 |
Family
ID=18320925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338730A Pending JPH07143672A (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | 単相負荷用三相交流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07143672A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103399267A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 国家电网公司 | 一种三相配电感应耐压测试仪 |
| CN104242326A (zh) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | 李春明 | 三相负荷平衡器 |
| CN105826939A (zh) * | 2014-11-15 | 2016-08-03 | 李春明 | 低压电网三相不平衡自动调节系统 |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP5338730A patent/JPH07143672A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104242326A (zh) * | 2013-06-18 | 2014-12-24 | 李春明 | 三相负荷平衡器 |
| CN103399267A (zh) * | 2013-08-19 | 2013-11-20 | 国家电网公司 | 一种三相配电感应耐压测试仪 |
| CN103399267B (zh) * | 2013-08-19 | 2016-08-24 | 国家电网公司 | 一种三相配电感应耐压测试仪 |
| CN105826939A (zh) * | 2014-11-15 | 2016-08-03 | 李春明 | 低压电网三相不平衡自动调节系统 |
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