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

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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
Prior art date
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Pending
Application number
JP5338730A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Hiyori
清 日和
Noboru Tsuchiya
昇 土屋
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.)
Nissin High Voltage Co Ltd
Original Assignee
Nissin High Voltage Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissin High Voltage Co Ltd filed Critical Nissin High Voltage Co Ltd
Priority to JP5338730A priority Critical patent/JPH07143672A/ja
Publication of JPH07143672A publication Critical patent/JPH07143672A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/50Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【符号の説明】
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)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP5338730A 1993-11-18 1993-11-18 単相負荷用三相交流電源装置 Pending JPH07143672A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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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
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