JPH0993813A - 系統電源共振抑制装置 - Google Patents
系統電源共振抑制装置Info
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- JPH0993813A JPH0993813A JP7274948A JP27494895A JPH0993813A JP H0993813 A JPH0993813 A JP H0993813A JP 7274948 A JP7274948 A JP 7274948A JP 27494895 A JP27494895 A JP 27494895A JP H0993813 A JPH0993813 A JP H0993813A
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- Japan
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- capacitor
- load
- resonance
- switch
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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
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- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高調波電圧・電流をとらえて無効電力抑制用進
相コンデンサを共振をずらすよう効用した系統電源共振
抑制装置を提供するものである。 【解決手段】負荷で発生する高調波にて共振拡大された
系統電流、負荷電流、系統電圧、進相コンデンサ電流を
検出し、これを抑制するように無効電力抑制用進相コン
デンサを投入開放するスイッチに、投入開放信号を与え
るように構成したものである。
相コンデンサを共振をずらすよう効用した系統電源共振
抑制装置を提供するものである。 【解決手段】負荷で発生する高調波にて共振拡大された
系統電流、負荷電流、系統電圧、進相コンデンサ電流を
検出し、これを抑制するように無効電力抑制用進相コン
デンサを投入開放するスイッチに、投入開放信号を与え
るように構成したものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷と進相コンデ
ンサの並列接続体が接続される系統電源の共振を抑制す
る系統電源共振抑制装置に、関するものである。
ンサの並列接続体が接続される系統電源の共振を抑制す
る系統電源共振抑制装置に、関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５を参照して説明する。図５は従来技
術を説明するため示したものであって、１は系統電源、
２は負荷、３は進相コンデンサ、31はスイッチ、４は系
統インピ−ダンスである。
術を説明するため示したものであって、１は系統電源、
２は負荷、３は進相コンデンサ、31はスイッチ、４は系
統インピ−ダンスである。
【０００３】すなわち、系統電源１に負荷２と進相コン
デンサ３の並列接続体が接続される一般的な系統を示
し、かような系統電源にあって、進相コンデンサ３は負
荷２で発生する無効電力を抑制するため配されてなる。
ここで、進相コンデンサ３を投入開放するスイッチ31の
操作により、コンデンサ容量が調節される。かかる進相
コンデンサ３は無効電力補償のみに使用されており、負
荷２の電力需要の状態が監視されて人為的なにスイッチ
31の操作により、コンデンサ容量を調節しているのが通
常である。
デンサ３の並列接続体が接続される一般的な系統を示
し、かような系統電源にあって、進相コンデンサ３は負
荷２で発生する無効電力を抑制するため配されてなる。
ここで、進相コンデンサ３を投入開放するスイッチ31の
操作により、コンデンサ容量が調節される。かかる進相
コンデンサ３は無効電力補償のみに使用されており、負
荷２の電力需要の状態が監視されて人為的なにスイッチ
31の操作により、コンデンサ容量を調節しているのが通
常である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この種の従来技術にお
いては、負荷の運転時には進相コンデンサを投入するこ
とで、無効電力を抑制することができる。しかしなが
ら、夜間や軽負荷時に負荷が停止しあるいは需要低減さ
れた際には、進相コンデンサが投入されていると、系統
インピ−ダンスと進相コンデンサにより共振現象が起こ
り、負荷で発生している高調波電流が数倍に拡大され
る。そのため、系統電源に接続されている他の負荷や進
相コンデンサ等に拡大された高調波電流が流れ込み、機
器が発熱または焼損することがある。
いては、負荷の運転時には進相コンデンサを投入するこ
とで、無効電力を抑制することができる。しかしなが
ら、夜間や軽負荷時に負荷が停止しあるいは需要低減さ
れた際には、進相コンデンサが投入されていると、系統
インピ−ダンスと進相コンデンサにより共振現象が起こ
り、負荷で発生している高調波電流が数倍に拡大され
る。そのため、系統電源に接続されている他の負荷や進
相コンデンサ等に拡大された高調波電流が流れ込み、機
器が発熱または焼損することがある。
【０００５】いま、基本周波数をＦ，インピ−ダンス量
をＬｓ，コンデンサ容量をＣｓとすると、共振周波数Ｆ
ｓ（Ｈｚ）は、式（１）で表される。また、共振拡大現
象で多く見られる５次共振時も、系統インピ−ダンスと
進相コンデンサにより、基本周波数の５倍の周波数が式
（２）の如く拡大される。
をＬｓ，コンデンサ容量をＣｓとすると、共振周波数Ｆ
ｓ（Ｈｚ）は、式（１）で表される。また、共振拡大現
象で多く見られる５次共振時も、系統インピ−ダンスと
進相コンデンサにより、基本周波数の５倍の周波数が式
（２）の如く拡大される。
【０００６】 Ｆｓ＝１／｛２π・√（Ｌｓ・Ｃｓ）｝ ・・・（１） ５Ｆ＝Ｆｓ＝１／｛２π・√（Ｌｓ・Ｃｓ）｝ ・・・（２）
【０００７】かようにして、５次高調波電流が流れてい
ると、数倍に拡大されてしまう場合がある。このため、
共振時には系統インピ−ダンスを変えることはできず、
コンデンサ容量を下げることにより、共振周波数をずら
す必要がある。しかして、本発明の目的とするところ
は、高調波電圧・電流をとらえることにより、さらには
ひずみ率を得ることにより、投入するコンデンサ容量を
制限し共振をずらすようにした格別な系統電源共振抑制
装置を、提供することにある。
ると、数倍に拡大されてしまう場合がある。このため、
共振時には系統インピ−ダンスを変えることはできず、
コンデンサ容量を下げることにより、共振周波数をずら
す必要がある。しかして、本発明の目的とするところ
は、高調波電圧・電流をとらえることにより、さらには
ひずみ率を得ることにより、投入するコンデンサ容量を
制限し共振をずらすようにした格別な系統電源共振抑制
装置を、提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、つぎの如くに
構成したものである。 （イ） 負荷で発生する高調波にて共振拡大された系統
電流を検出し、これを抑制するように進相コンデンサを
投入開放する制御手段を設けて成る。さらには、進相コ
ンデンサを投入開放するスイッチに、負荷電流および系
統電流の電流ひずみ率を演算しかつ該電流ひずみ率が負
荷側より電源側が大きく所定値を越えた際にコンデンサ
容量を操作する投入開放信号を与える制御手段を具備し
たものである。 （ロ） 負荷で発生する高調波にて共振拡大された系統
電圧を検出し、これを抑制するように進相コンデンサを
投入開放する制御手段を設けて成る。さらには、進相コ
ンデンサを投入開放するスイッチに、系統電圧のひずみ
率を演算しかつひずみ率が所定値を越えた際にコンデン
サ容量を操作する投入開放信号を与える制御手段を具備
したものである。 （ハ） 負荷で発生する高調波にて共振拡大されたコン
デンサ電流を検出し、これを抑制するように進相コンデ
ンサを投入開放する制御手段を設けて成る。さらには、
進相コンデンサを投入開放するスイッチに、コンデンサ
電流のひずみ率を演算しかつひずみ率が所定値を越えた
際にコンデンサ容量を操作する投入開放信号を与える制
御手段を具備したものである。
構成したものである。 （イ） 負荷で発生する高調波にて共振拡大された系統
電流を検出し、これを抑制するように進相コンデンサを
投入開放する制御手段を設けて成る。さらには、進相コ
ンデンサを投入開放するスイッチに、負荷電流および系
統電流の電流ひずみ率を演算しかつ該電流ひずみ率が負
荷側より電源側が大きく所定値を越えた際にコンデンサ
容量を操作する投入開放信号を与える制御手段を具備し
たものである。 （ロ） 負荷で発生する高調波にて共振拡大された系統
電圧を検出し、これを抑制するように進相コンデンサを
投入開放する制御手段を設けて成る。さらには、進相コ
ンデンサを投入開放するスイッチに、系統電圧のひずみ
率を演算しかつひずみ率が所定値を越えた際にコンデン
サ容量を操作する投入開放信号を与える制御手段を具備
したものである。 （ハ） 負荷で発生する高調波にて共振拡大されたコン
デンサ電流を検出し、これを抑制するように進相コンデ
ンサを投入開放する制御手段を設けて成る。さらには、
進相コンデンサを投入開放するスイッチに、コンデンサ
電流のひずみ率を演算しかつひずみ率が所定値を越えた
際にコンデンサ容量を操作する投入開放信号を与える制
御手段を具備したものである。
【０００９】かかる解決手段により、夜間軽負荷時には
無効電力抑制用進相コンデンサを共振をずらすように効
用でき、系統インピ−ダンスと進相コンデンサの共振現
象による高調波拡大現象を抑制することができる。
無効電力抑制用進相コンデンサを共振をずらすように効
用でき、系統インピ−ダンスと進相コンデンサの共振現
象による高調波拡大現象を抑制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を示すと、つぎ
の如くである。すなわち、具体的な制御回路手段の一例
は、負荷電流および系統電流の検出出力を入力とする各
電流検出回路、電流ひずみ率をそれぞれ演算するひずみ
率演算回路、例えば第５次，第７次の電流ひずみ率が負
荷側より系統側が大きくてさらに許容設定値以上を検出
する比較器、比較器出力を得てコンデンサ容量を演算し
コンデンサ操作信号をスイッチに発生する容量演算回路
およびそのスイッチ操作回路を、具備して構成したもの
である。さらに、本発明を図面に基づいて、詳細説明す
る。
の如くである。すなわち、具体的な制御回路手段の一例
は、負荷電流および系統電流の検出出力を入力とする各
電流検出回路、電流ひずみ率をそれぞれ演算するひずみ
率演算回路、例えば第５次，第７次の電流ひずみ率が負
荷側より系統側が大きくてさらに許容設定値以上を検出
する比較器、比較器出力を得てコンデンサ容量を演算し
コンデンサ操作信号をスイッチに発生する容量演算回路
およびそのスイッチ操作回路を、具備して構成したもの
である。さらに、本発明を図面に基づいて、詳細説明す
る。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の説明のため図５に類して表し
た要部系統を示すものであって、３’は進相コンデン
サ、31’はスイッチ、５は制御回路、６，７，９は電流
検出器、８は電圧検出器である。ここに、進相コンデン
サ３’はＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 が100， 200， 400 KVAのコ
ンデンサ容量を有する３種類からなり、スイッチ31’の
スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 に接続されている。す
なわち、制御回路５には電流検出器６，７，９出力の負
荷電流ＩL ，系統電流ＩS ，コンデンサ電流ＩSCおよび
電圧検出器８出力の系統電圧ＶS が与えられてなり、制
御回路５出力の投入開放信号Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 がスイッ
チ31’に与えられてなる。
た要部系統を示すものであって、３’は進相コンデン
サ、31’はスイッチ、５は制御回路、６，７，９は電流
検出器、８は電圧検出器である。ここに、進相コンデン
サ３’はＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 が100， 200， 400 KVAのコ
ンデンサ容量を有する３種類からなり、スイッチ31’の
スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 に接続されている。す
なわち、制御回路５には電流検出器６，７，９出力の負
荷電流ＩL ，系統電流ＩS ，コンデンサ電流ＩSCおよび
電圧検出器８出力の系統電圧ＶS が与えられてなり、制
御回路５出力の投入開放信号Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 がスイッ
チ31’に与えられてなる。
【００１２】図２は本発明が適用された第１の制御回路
例を示すもので、 501， 502は電流検出回路、 503， 5
04はひずみ率演算回路、 505は比較器、 506は容量演算
回路、 507はスイッチ操作回路である。図２において
は、電流検出回路 501， 502には常に負荷電流ＩL ，系
統電流ＩS の検出値が入力される。その電流検出回路 5
01， 502出力がひずみ率演算回路 503， 504に与えら
れ、ひずみ率演算回路 503， 504にて、それぞれ高調波
ひずみ率が演算されて比較器505に出力される。
例を示すもので、 501， 502は電流検出回路、 503， 5
04はひずみ率演算回路、 505は比較器、 506は容量演算
回路、 507はスイッチ操作回路である。図２において
は、電流検出回路 501， 502には常に負荷電流ＩL ，系
統電流ＩS の検出値が入力される。その電流検出回路 5
01， 502出力がひずみ率演算回路 503， 504に与えら
れ、ひずみ率演算回路 503， 504にて、それぞれ高調波
ひずみ率が演算されて比較器505に出力される。
【００１３】比較器 505では、第５次，第７次の電流ひ
ずみ率を負荷側と系統側で比較し、ひずみ率が負荷側よ
り系統側が大きくて、さらにひずみ率が許容設定値の例
えば５％以上のとき、容量演算回路 506に信号出力す
る。このとき容量演算回路 506は、所要コンデンサ容量
の演算により、例えばコンデンサ容量を１段階減らす方
向の演算結果指令を、スイッチ操作回路 507に出力す
る。スイッチ操作回路 507は容量演算回路 506出力を得
て、スイッチ31’にスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 へ
の投入開放信号Ｓ1 を与える。ここで、スイッチ31’は
３種類の進相コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 が接続されて
いるため、前述の高調波ひずみ率の演算結果に基づき、
スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2，ＳＷ3 により、 100〜 700 KV
Aまでのコンデンサ容量を、 100 KVA刻みで投入開放し
得る、ことは明らかである。
ずみ率を負荷側と系統側で比較し、ひずみ率が負荷側よ
り系統側が大きくて、さらにひずみ率が許容設定値の例
えば５％以上のとき、容量演算回路 506に信号出力す
る。このとき容量演算回路 506は、所要コンデンサ容量
の演算により、例えばコンデンサ容量を１段階減らす方
向の演算結果指令を、スイッチ操作回路 507に出力す
る。スイッチ操作回路 507は容量演算回路 506出力を得
て、スイッチ31’にスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3 へ
の投入開放信号Ｓ1 を与える。ここで、スイッチ31’は
３種類の進相コンデンサＣ1 ，Ｃ2 ，Ｃ3 が接続されて
いるため、前述の高調波ひずみ率の演算結果に基づき、
スイッチＳＷ1 ，ＳＷ2，ＳＷ3 により、 100〜 700 KV
Aまでのコンデンサ容量を、 100 KVA刻みで投入開放し
得る、ことは明らかである。
【００１４】図３は本発明が適用された第２の制御回路
例を示すもので、 511は電圧検出回路、 512はひずみ率
演算回路、 513は容量演算回路、 514はスイッチ操作回
路である。図３においては、電圧検出回路 511には常に
系統電圧ＶS の検出値が入力される。その電圧検出回路
511出力がひずみ率演算回路 512に与えられ、ひずみ率
演算回路 512にて系統電圧の高調波電圧ひずみ率が演算
される。さらにひずみ率演算回路 512は、例えば第５
次，第７次の電圧ひずみ率が許容設定値の３％を越えた
場合、容量演算回路 513に信号出力する。容量演算回路
513は、所要コンデンサ容量の演算よりコンデンサ容量
を１段階減らす如き演算結果指令を、スイッチ操作回路
514に出力する。スイッチ操作回路 514は容量演算回路
513出力を得て、スイッチ31’にスイッチＳＷ1 ，ＳＷ
2 ，ＳＷ3 への投入開放信号Ｓ2 を与える。
例を示すもので、 511は電圧検出回路、 512はひずみ率
演算回路、 513は容量演算回路、 514はスイッチ操作回
路である。図３においては、電圧検出回路 511には常に
系統電圧ＶS の検出値が入力される。その電圧検出回路
511出力がひずみ率演算回路 512に与えられ、ひずみ率
演算回路 512にて系統電圧の高調波電圧ひずみ率が演算
される。さらにひずみ率演算回路 512は、例えば第５
次，第７次の電圧ひずみ率が許容設定値の３％を越えた
場合、容量演算回路 513に信号出力する。容量演算回路
513は、所要コンデンサ容量の演算よりコンデンサ容量
を１段階減らす如き演算結果指令を、スイッチ操作回路
514に出力する。スイッチ操作回路 514は容量演算回路
513出力を得て、スイッチ31’にスイッチＳＷ1 ，ＳＷ
2 ，ＳＷ3 への投入開放信号Ｓ2 を与える。
【００１５】図４は本発明が適用された第３の制御回路
例を示すもので、 521は電流検出回路、 522はひずみ率
演算回路、 523は容量演算回路、 524はスイッチ操作回
路である。図４においては、電流検出回路 521には常に
コンデンサ電流ＩSCの検出値が入力される。その電流検
出回路 521出力がひずみ率演算回路 522に与えられ、ひ
ずみ率演算回路 522にて進相コンデンサ３’に流れる高
調波の電流ひずみ率が演算される。ここでひずみ率演算
回路 522は、例えば電流ひずみ率が許容設定値の10％を
越えた場合、容量演算回路 523に信号出力する。さらに
は、容量演算回路 523およびスイッチ操作回路 524は、
図３において容量演算回路 513およびスイッチ操作回路
514が投入開放信号Ｓ2 を得るものとして効用されると
同様に、スイッチ31’にスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ
3 への投入開放信号Ｓ3 を与えることができる。
例を示すもので、 521は電流検出回路、 522はひずみ率
演算回路、 523は容量演算回路、 524はスイッチ操作回
路である。図４においては、電流検出回路 521には常に
コンデンサ電流ＩSCの検出値が入力される。その電流検
出回路 521出力がひずみ率演算回路 522に与えられ、ひ
ずみ率演算回路 522にて進相コンデンサ３’に流れる高
調波の電流ひずみ率が演算される。ここでひずみ率演算
回路 522は、例えば電流ひずみ率が許容設定値の10％を
越えた場合、容量演算回路 523に信号出力する。さらに
は、容量演算回路 523およびスイッチ操作回路 524は、
図３において容量演算回路 513およびスイッチ操作回路
514が投入開放信号Ｓ2 を得るものとして効用されると
同様に、スイッチ31’にスイッチＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ
3 への投入開放信号Ｓ3 を与えることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
調波電圧・電流をとらえて無効電力抑制用進相コンデン
サを共振をずらすように効用させた簡便な構成の装置
を、提供できる。
調波電圧・電流をとらえて無効電力抑制用進相コンデン
サを共振をずらすように効用させた簡便な構成の装置
を、提供できる。
【図１】図１は本発明を説明するため示した系統図であ
る。
る。
【図２】図２は本発明が適用された第１の制御回路例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図３】図３は本発明が適用された第２の制御回路例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図４】図４は本発明が適用された第３の制御回路例を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図５】図５は従来技術を説明するため示した系統図で
ある。
ある。
１ 系統電源 ２ 負荷 ３ 進相コンデンサ ３’ 進相コンデンサ 31 スイッチ 31’ スイッチ ４ 系統インピ−ダンス ５ 制御回路 501 電流検出回路 503 ひずみ率演算回路 505 比較器 506 容量演算回路 507 スイッチ操作回路 511 電圧検出回路 512 ひずみ率演算回路 513 容量演算回路 514 スイッチ操作回路 521 電流検出回路 522 ひずみ率演算回路 523 容量演算回路 524 スイッチ操作回路 ６ 電流検出器 ７ 電流検出器 ８ 電圧検出器 ９ 電流検出器 ＩL 負荷電流 ＩS 系統電流 ＩSC コンデンサ電流 ＶS 系統電圧 Ｓ1 投入開放信号 Ｓ2 投入開放信号 Ｓ3 投入開放信号
Claims (2)
- 【請求項１】 負荷と進相コンデンサの並列接続体が接
続される系統電源にあって、前記進相コンデンサを投入
開放するスイッチに、負荷電流および系統電流の電流ひ
ずみ率を演算しかつ該電流ひずみ率が負荷側より電源側
が大きく所定値を越えた際にコンデンサ容量を操作する
第１の投入開放信号を与える第１の制御手段を具備して
構成したことを特徴とする系統電源共振抑制装置。 - 【請求項２】 負荷と進相コンデンサの並列接続体が接
続される系統電源にあって、前記進相コンデンサを投入
開放するスイッチに、系統電圧または進相コンデンサ電
流のひずみ率を演算しかつ該ひずみ率が所定値を越えた
際にコンデンサ容量を操作する第２の投入開放信号を与
える第２の制御手段を具備して構成したことを特徴とす
る系統電源共振抑制装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7274948A JPH0993813A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 系統電源共振抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7274948A JPH0993813A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 系統電源共振抑制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0993813A true JPH0993813A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17548793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7274948A Pending JPH0993813A (ja) | 1995-09-28 | 1995-09-28 | 系統電源共振抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0993813A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010119288A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | General Electric Co <Ge> | 共振を緩和するシステム及び方法 |
| WO2014175214A1 (ja) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 富士電機株式会社 | 共振抑制装置 |
| US10928112B2 (en) * | 2016-03-25 | 2021-02-23 | Toshiba Carrier Corporation | Heat pump device |
-
1995
- 1995-09-28 JP JP7274948A patent/JPH0993813A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2010119288A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | General Electric Co <Ge> | 共振を緩和するシステム及び方法 |
| WO2014175214A1 (ja) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 富士電機株式会社 | 共振抑制装置 |
| WO2014174667A1 (ja) * | 2013-04-26 | 2014-10-30 | 富士電機株式会社 | 共振抑制装置 |
| US9621023B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-04-11 | Fuji Electric Co., Ltd. | Resonance suppression device |
| US9768616B2 (en) | 2013-04-26 | 2017-09-19 | Fuji Electric Co., Ltd. | Resonance suppression device |
| CN107863894A (zh) * | 2013-04-26 | 2018-03-30 | 富士电机株式会社 | 谐振抑制装置 |
| CN107863894B (zh) * | 2013-04-26 | 2020-07-21 | 富士电机株式会社 | 谐振抑制装置 |
| US10928112B2 (en) * | 2016-03-25 | 2021-02-23 | Toshiba Carrier Corporation | Heat pump device |
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