JPH0862261A - 電子式電力量計の誤差補正装置 - Google Patents

電子式電力量計の誤差補正装置

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JPH0862261A
JPH0862261A JP6199151A JP19915194A JPH0862261A JP H0862261 A JPH0862261 A JP H0862261A JP 6199151 A JP6199151 A JP 6199151A JP 19915194 A JP19915194 A JP 19915194A JP H0862261 A JPH0862261 A JP H0862261A
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JP
Japan
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current
voltage
converter
analog switch
secondary current
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JP6199151A
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English (en)
Inventor
Shigeaki Harayama
滋章 原山
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電力計測対象の電圧をPT3を介し、同じく電
流I1 をCT2を介し夫々電位絶縁してW/Fコンバー
タ1に与え、電力に比例するパルス列1aを得る電子式
電力量計で、1次電流I1 の減少時にCT2の2次電流
2 の位相が進む誤差を簡単な回路で補正する。 【構成】2次電流I2 をアナログスイッチ11,コンデ
ンサ12(容量C)からなる位相補正回路5を介してW
/Fコンバータ1に与える。アナログスイッチ11のオ
ン抵抗Rはその電源端子14の直流電圧Edの大,小に
応じ夫々減(ほぼ0),増する。そこで電圧Edを2次
電流I2 を検知するAC/DC変換回路4により与え、
2次電流I2 の大,小に応じオン抵抗Rを減,増させ
る。よってW/Fコンバータ1の検出2次電流IK は、
2 に対し電流減少時に位相角tan-1ωCRだけ遅れ
CTによる進み誤差を打消すことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電力計測対象の交流電圧
を1次入力とする計器用変圧器(PTともいう)の2次
電圧と、同じく電力計測対象の交流電流を1次入力とす
る計器用変流器(CTともいう)の2次電流を乗算して
電力量を計測する電子式電力量計において、CTの1次
電流の小さい時に、この1次電流に対し2次電流の位相
が僅かに進む誤差に基づく電力量の計測誤差を補正する
装置に関する。
【0002】なお、以下各図において同一の符号は同一
もしくは相当部分を示す。
【0003】
【従来の技術】図8は電子式電力量計の従来の要部の構
成を示すブロック回路図である。同図において、2は電
力計測対象の交流電源としての1次電流I1 を電位絶縁
し、2次電流I2 として検出出力するCT、3は同じく
電力計測対象の交流電圧としての1次電圧を電位絶縁
し、2次電圧Vとして検出出力するPTである。また、
1はPT3の2次電圧VとCT2の2次電流I2 とを入
力し、両者を乗算してこの2次電圧Vと2次電流I2
ら定まる電力(従ってCT2,PT3が理想動作をする
とすればその儘1次側の電力)に比例するパルス列1a
を変換出力するW/Fコンバータである。なお、GND
はCT2,PT3の各2次巻線及びW/Fコンバータ1
の共通電位端としてのグランドである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図9(A)は計器用変
流器の1次電流I1 と2次電流I2 間の位相角誤差φの
特性図であり、同図(B)は2次電流のベクトル図であ
る。即ち、1次電流がI 11からI12へ減少すると2次電
流もI21からI22へ減少するが、そのとき分のオーダの
微小角ではあるが位相がφ2 進む性質がある。
【0005】このことを電子式電力量計の特性に置換え
た場合、図10のようになる。即ち、1次電圧に対する
1次電流の力率=cosψであるものとし、1次電流I
1 がI11からI12に減少した場合、W/Fコンバータが
計測する電力Wは、本来はW 1 =V・I21cosψから
2 =V・I22cosψと変化すべきところ、上記の位
相角φ2 の進みのためW2 =V・I22cos(ψ−
φ2 )となり、電圧Vと2次電流I22との位相角がφ2
だけ小さくなり、次式のように計測電力量にプラス誤差
が生ずることになる。つまり誤差εは次式で表わされ
る。
【0006】
【数1】誤差ε=〔(V・I22cos(ψ−φ2 )−V
・I22cosψ)/V・I22cosψ〕×100[%] なお、図10(A)は1次電流I1 がI11からI12に減
少する際に表れる電力量計の誤差εを示し、同図(B)
はPT3の2次電圧Vに対するCT2の2次電流I21
22の関係を示すベクトル図である。
【0007】そこで本発明は、この誤差を簡単な回路で
補正することができるような電子式電力量計の誤差補正
装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の誤差補正装置は、電力計測対象の交流
電圧を1次入力とする計器用変圧器(3など)の2次電
圧(Vなど)と、同じく電力計測対象の交流電流(I1
など)を1次入力とする計器用変流器(2など)の2次
電流(I2 など)とをW/Fコンバータ(1など)に乗
算させて、被計測電力に比例したパルス列(1aなど)
を出力させる電子式電力量計において、少なくともアナ
ログスイッチ(11など)と、このアナログスイッチの
電源端子(14など)と制御端子(13など)に前記交
流電流に応じた共通の直流電圧(Edなど)を与えて、
このアナログスイッチのオン抵抗(Rなど)を可変制御
する抵抗制御手段(AC/DC変換回路4など)とを持
って、前記交流電流の減少時における計器用変流器の2
次電流の位相進み誤差(φなど)を補正する位相補正手
段(位相補正回路5など)を備えたものとする。
【0009】また、請求項2の誤差補正装置では、請求
項1に記載の誤差補正装置において、計器用変流器の2
次電流は前記アナログスイッチのオン抵抗を介してW/
Fコンバータに供給され、このW/Fコンバータの2次
電流供給端子とW/Fコンバータのグランド端子(GN
Dなど)との間にはコンデンサ(12など)が接続され
てなるようにする。
【0010】また、請求項3の誤差補正装置では、請求
項1または2に記載の誤差補正装置において、前記抵抗
制御手段は、所定の直流電圧成分(Ed0 など)と、前
記計器用変流器の2次電流に比例した直流電圧成分とか
らなる電圧を前記直流電圧として出力するものであるよ
うにする。
【0011】
【作用】アナログスイッチのオン抵抗値がその電源電圧
及び制御電圧の減少によって増加することを利用し、こ
のアナログスイッチのオン抵抗とコンデンサからなる位
相補正回路を介してCT2の2次電流を遅らせてW/F
コンバータ1に与え、交流電流減少時のCT2の2次電
流の位相進み誤差を打消す。
【0012】
【実施例】以下図1ないし図7に基づいて本発明の実施
例を説明する。図1は本発明の一実施例としての電子式
電力量計の要部の構成を示すブロック回路図で、この図
は図8に対応している。図1においては、CT2とW/
Fコンバータ1との間に位相補正回路5が挿入されてい
る。
【0013】この位相補正回路5内には、CT2の2次
電流I2 のラインに直列にアナログスイッチ11が設け
られ、このスイッチ11の出力端子とグランドGND間
にコンデンサ12が設けられている。また、13はアナ
ログスイッチ11の制御端子、14は同じく電源端子で
この両者13,14は互いに接続されている。
【0014】4は2次電流I2 を検知し、可変の直流電
圧Edを出力するAC/DC変換回路で、この出力電圧
Edはアナログスイッチ11の制御端子13と電源端子
14に与えられる。図2はこのAC/DC変換回路4の
変換特性を示すもので、この変換回路4の出力直流電圧
Edは所定のバイアス電圧成分Ed0 と、2次電流I2
に比例する電圧成分との和の形で変化する。
【0015】図3はこのアナログスイッチ11のオン抵
抗Rと印加直流電圧Edとの関係を示す特性図である。
このように位相補正回路5は、アナログスイッチ11の
電源電圧が減少するとオン抵抗Rが増加して行く特性を
利用し、これをアクティブ抵抗として使用するものであ
る。図4は図3の特性をCT2の1次,2次電流とオン
抵抗Rとの関係に置換えたものである。このように1次
電流I1 (従って2次電流I2 )が減少した分、アナロ
グスイッチ11のオン抵抗Rは増加する。ここでコンデ
ンサ12の容量をCとし、アナログスイッチ11の入力
点a,出力点bで検出される電流を夫々I2,IK とす
ると、電流IK は電流I2 に対して位相差θ=tan-1
ωCRの遅れを持つ(但し、ωは交流電流の周波数fに
対する角速度でω=2πfである)。
【0016】図5(A)は1次電流I1 がI11からI12
に(従って2次電流I2 がI21からI22に、またW/F
コンバータの入力電流IK がIK1からIK2に)減少する
際のa,b点間の電流位相差θを示し、同図(B)はb
点の2次電流(つまりW/Fコンバータ1への入力電
流)IK1,IK2のベクトルを示す。即ち、1次電流I1
がI11のときアナログスイッチ11のオン抵抗R=0と
して、1次電流がI12のときオン抵抗R=R2 とする
と、1次電流がI11のとき位相差θ=θ1 =0で、I12
のときθ=θ2 =tan-1ωCR2 となる。
【0017】従って図1において、1次電流I1 がI12
のときの2次電流I22の前述した進み位相角誤差φ
2 と、アナログスイッチ11による2次電流I2 ,IK
の遅れ位相差θ2 が等しくなるようにC,Rの定数を決
めれば、図6(A)に示すように1次電流I1 がI11
らI12に(従ってb点の2次電流IK がIK1からI
K2に)減少しても、b点で検出される2次電流IK の位
相角φb は進まない。なお、図6(B)はこのときの2
次電流IK1,IK2のベクトル図である。
【0018】従って図1の電子式電力量計の特性は、図
7(A)のように1次電流I1 がI 11からI12に(従っ
てW/Fコンバータの検出電流IK がIK1からIK2に)
変化しても誤差εは生じない。なお、図7(B)はこの
ときの検出電流IK1,IK2と電圧Vとの関係を示すベク
トル図である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば電子式電力量計のW/F
コンバータへ与える計器用変流器の2次電流をアナログ
スイッチのオン抵抗とコンデンサとからなる位相補正回
路を介し交流電流減少時に位相を遅らせるようにして与
え、計器用変流器の1次電流減少時における2次電流の
位相進み誤差を打消すようにしたので、安価で小型の計
器用変流器を用いても精度の高い電子式電力量計を実現
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての要部構成を示すブロ
ック回路図
【図2】図1のAC/DC変換回路の出力直流電圧(ア
ナログスイッチ電源電圧)と計器用変流器2次電流との
関係を示す特性図
【図3】図1の位相補正回路のアナログスイッチのオン
抵抗と同スイッチの電源電圧との関係を示す特性図
【図4】図1の位相補正回路のアナログスイッチのオン
抵抗と計器用変流器1次電流(2次電流)との関係を示
す特性図
【図5】図1の位相補正回路の補正動作の説明図
【図6】図1の計器用変流器1次電流の減少時の位相補
正後の2次電流の位相角変化を示す図
【図7】図1の電子式電力量計の交流電流減少に対する
誤差を示す図
【図8】図1に対応する従来のブロック回路図
【図9】図8における計器用変流器1次電流の減少時に
表れる2次電流の位相進み誤差の説明図
【図10】図8の電子式電力量計の交流電流減少時に表
れる誤差の説明図
【符号の説明】
1 W/Fコンバータ 1a 電力に比例するパルス列 2 計器用変流器(CT) 3 計器用変圧器(PT) 4 AC/DC変換回路 5 位相補正回路 11 アナログスイッチ 12 コンデンサ 13 アナログスイッチの制御端子 14 アナログスイッチの電源端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力計測対象の交流電圧を1次入力とする
    計器用変圧器の2次電圧と、同じく電力計測対象の交流
    電流を1次入力とする計器用変流器の2次電流とをW/
    Fコンバータに乗算させて、被計測電力に比例したパル
    ス列を出力させる電子式電力量計において、 少なくともアナログスイッチと、 このアナログスイッチの電源端子と制御端子に前記交流
    電流に応じた共通の直流電圧を与えて、このアナログス
    イッチのオン抵抗を可変制御する抵抗制御手段とを持っ
    て、前記交流電流の減少時における計器用変流器の2次
    電流の位相進み誤差を補正する位相補正手段を備えたこ
    とを特徴とする電子式電力量計の誤差補正装置。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の誤差補正装置において、 計器用変流器の2次電流は前記アナログスイッチのオン
    抵抗を介してW/Fコンバータに供給され、このW/F
    コンバータの2次電流供給端子とW/Fコンバータのグ
    ランド端子との間にはコンデンサが接続されてなること
    を特徴とする電子式電力量計の誤差補正装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2に記載の誤差補正装置に
    おいて、 前記抵抗制御手段は、所定の直流電圧成分と、前記計器
    用変流器の2次電流に比例した直流電圧成分とからなる
    電圧を前記直流電圧として出力するものであることを特
    徴とする電子式電力量計の誤差補正装置。
JP6199151A 1994-08-24 1994-08-24 電子式電力量計の誤差補正装置 Pending JPH0862261A (ja)

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