JPS59142470A - 電力管理計 - Google Patents

電力管理計

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JPS59142470A
JPS59142470A JP1646183A JP1646183A JPS59142470A JP S59142470 A JPS59142470 A JP S59142470A JP 1646183 A JP1646183 A JP 1646183A JP 1646183 A JP1646183 A JP 1646183A JP S59142470 A JPS59142470 A JP S59142470A
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Fujio Hori
宝利 冨士夫
Kenshichiro Mishima
健七郎 三島
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、瞬時皮相電力(以下瞬時KVAと称す)、瞬
時電力(以下瞬時KWと称す)、瞬時無効電力(以下瞬
時KVarと称す)、その他の各種電力界を算出する電
力管理針に関するものである。
従来例の構成とその問題点 従来より瞬時電力、瞬時無効電力を知る為には、一般的
に瞬時電圧、瞬時電流の二要素計測よシ掛算回路及び移
相回路で有効分又は無効分としてアナログ回路として、
求める計測方式が採用されている。しかし、三相回路計
測の場合は、二重圧。
二重流計測となり結線は極性をも正しく行うことが要求
され複雑となっている。又積算値としての計測も同上機
能の他に積算回路も必要となり、回路的にも構造的にも
複雑且つ、高コストの電力管埋合1となっている。
発明の目的 本発明の電力管理針は三相回路用として、計測容易な電
力管理針を提供するものである。
発明の構成 本発明は、二重流計測及び−電流と一電圧位相とよシ検
出した力率計測を基にして、演算部よる瞬時電力、瞬時
無効電力及び機器の温度上昇管理に必要な特定時限平均
の各電力値や機器の最大温度上昇となる特定時限平均中
の最大平均KVA時限時の平均KW、平均KVax 、
平均力率を求めるものである。
実施例の説明 以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する、
第1図に示すように本発明の電力管理針は、演算電圧設
定部100と計測部2oO2及び各種の電力値算出部3
00より構成されている。以下、各構成要素毎に詳細に
説明する。まず、演算電圧設定部100は、任意電圧の
設定が可能なりx設定器101と、成る特定の一つの電
圧をあらかじめ設定したV。設定器102と、vx設定
器101が設定されているとき、V8値を優先とするv
X優先器103より構成されており、この設定値は以下
匠説明する瞬時KVA値を求める瞬時KVA値算比算出
部1の入力の一つとなる。
語測部200は、三相電流計測回路201と三相力率計
測回路202より構成されているがその計測回路はいず
れも公知である。すなわち、三相電流の計測は二相線電
流を変流器やクランプ形の変流器で計測し、残シー相線
電流は計測回路で二相外合成して求めるものである。又
、力率計測回路202は一相線電流とこれに対向する一
線間電圧との位相角が力率100%に於て90度位相と
なる電圧との間の位相角検出等による三相平衡力率計測
回路方式である。
次に各種電力値算部300の各ブロックについて説明す
る。まず瞬時KVA値算比算出部1で算出する瞬時KV
A(@Dは、三相電流計測値の最大相電流にて平衡した
負荷回路と仮定して、この電流と電圧を定数として演算
によって三相皮相瞬時電力KVA((求めるものであり
、このブロックは第2図に示す構成となっている。すな
わち、演算電圧設定部100の適当な設定値Aと三相電
流計測回路201の計測値Bを時分割方式の入力読取り
部301 aで時間間隔毎に取込み、最人相電流判定部
301bで三相電流の最大値を決め、この電圧電流を入
力として瞬時KVA演算部301Cで皮相電力を算出し
、その結果を瞬時KVAメモリエリア301dに入れそ
れを、瞬時KVA出力部301eにて表示、記録に出力
したり瞬時電力(KW)、瞬時無効電力(KVai)を
求めるだめの信号を出力すす。
但し演算電圧設定部100の読取シは1回だけでも良い
尚、このうち演算電圧設定部入力のないもので。
電圧を特定電圧として演算部の定数としたものは公知で
ある。本装置では演算電圧設定部100を設け、各種回
路電圧に適用出来るように任意電圧設定用vx設定器1
01を設けると共に、最も運用面で多いとされる特定の
一つの電圧を設定したvo設定器102を設は適用電圧
範囲の拡大及び運用の便を図るようにしたものである。
次に瞬時KW値算出部302は第2図に示す如く構成さ
れている。すなわち、上記に説明した瞬時KVA値算出
部301瞬時KVA値りと三相力率計測回路202の力
率計測値Cを時分割方式の入力読取部302aで取入れ
、瞬時KW演算部302bで、瞬時KVA値と計測力率
との積から瞬時電力(KW)を求め、その結果を瞬時K
W・メモリエリア302Cに入れ、必要に応じそれを瞬
時KW出力部302dにて表示、記録する。又、瞬時K
Var値算出部303は、第2図に示す如く、上記瞬時
KWの算出部とはy同様な方法で瞬時KVA値算比算出
部1の瞬時KVA値りと三相力率計測回路20.2の力
率側測値Cを時分割方式の入力読取部303 aで取入
れ、力率値を力率・無効率変換部aosbで、演算等の
公知の方法で無効率を求め5次に瞬時KVar演算部3
030で瞬時KVA値と無効率との槓から瞬時皮相電力
KVarを求めて、その結果を瞬時KVarメモリエリ
ア303dに入れ、必要に応じそれを瞬時KVar出力
部303eにて表示、記録に出力したり、後述のT時限
平均KVar値を求めるための信号Eを出力する8 次にT時限の平均KVA値、KW値、KVar値、力率
値の算出部の構成を第3図を参照して説明する。まず、
T時限(特定時限)平均KVA値算比算出部4は、瞬時
KVA値算比算出部1の瞬時KVA値りを入力とし、入
力読取部304aで取入れ、瞬時KVA加算部304b
に於て時分割周期をT。
としてT時限間にT/lo回加算しこの加算値をT時限
平均KVA演算部で加算回数の平均値を求めて、その結
果をT時限平均KVAメモリエリア304dに入れ、必
要に応じそれをT時限平均KVA出力部304eにて表
示、記録に出力したり、後述のT時限平均KW値やT時
限平均力率値を求めるための信号Fを出力する。又、T
時限平均KW値算出部306は前述のT時限平均KVA
値Fと後述のT時限平均力率比重を入力とし、入力読取
部305aで取入れ、T時限平均KW演算部305 b
でT時限平均KVA値FとT時限平均力率lの積を求“
めて、その結果をT時限平均KWメモリエリア305c
に入れ、必要に応じそれをT時限平均KW出力部305
dにて表示、記録に出力したり、後に述べるTM時限時
の同値をTM時限時T時限牟°均KW値算出部309に
出力する。又、T時限平均K V a r値算出部30
6は、瞬時KVar値算出部303の瞬時KVar値E
を入力とし、入力読取部306aで取入れ、瞬時KVa
r加算部306bに於てT時限間に1718回加算し、
この加算値をT時限平均KVar演算部306cで加算
回数の平均値を求めて、その結果をT時限平均KVar
メモリエリア306dに入れ、必要姉応じそれをT時限
平均KVar出力部306eにて表示、記録に出力した
り、後述のT時限平均力率値を求めるだめの出力やT、
時限時の同値を後述のT、時限時T時限平均KVat値
算出部310に出力する。さらに、T時限平均力率値算
出部3o了は上述のT時限平均KVA値算出部304の
T時限平均KVA値FとT時限平均KVar値算出部3
06のT時限平均KVar値Hを入力とし、入力読取部
307aで取入れ、T時限平均無効率演算部307bで
、T時限平均KVA値FとT時限平均KVar値Hの商
としてT時限平均無効率を求め、無効率を力率に無効率
・力率変換部307Cで変換してT時限平均力率として
算出し、その結果をT時限平均力率メモリエリア5oT
aK入れ、必要に応じそれiT時限平均力率出力部30
7eにて表示、記録に出力したりT時限平均KW値算出
部306のT時限平均KW値を求めるため出力やTM時
限時の同値を後述のTM時限時T時限平均力率値算出部
311に出力する。
次にTM時限時T時限平均KVA値算出部308は、第
4図に示す如く1日24時間の内で24/T回のT時限
平均KVA値を求め、その最大値となる時限をTM時限
として、TM時限時T時限孟→禍平均KVA値としてT
、時限時T時限平均KVAメモリエリア308aに入れ
、必要に応じそれをTM時限時T時限平均KVA出力部
3o8bにて表示。
記録したり任意力率改善KVat値、任意力率改善後T
時限平均KVA値を求めるだめに出力する。
TM時限時T時限平均KW値算出部309も第4図に示
す如く、T時限平均KVA値が最大となるTM時限時の
T時限平均KW値をTM時限時T時限平均KWメモリエ
リア309aに入れ、必要に応じそれをTM時限時T時
限平均KW出力部309bにて表示、記録したシ任意力
率改善KVar値、任意力率改善後T時限平均KVA値
を求めるために出力する。TM時限時T時限平均KVa
y値算出部310は、T時限平均KVA値が最大となる
TM時限時のT時限平均時のT時限平均KVar値をT
M時限時T時限平均KVarメモリエリア310aに入
れ、必要に応じそれをTM時限時T時限平均KVar出
力部31 obにて表示、記録したυ、任意力率改善K
Var値、任意力率改善後T時限平均KVA値を求める
ために出力するu TM時限時T時限平均力率値算出部
311は、T時限平均KVA値が最大となるTM時限時
のT時限平均力率値をTM時限時T時限平均力率メモリ
エリア311&に入れ、必要に応じそれをTM時限時T
時限平均力率出力部311bにて表示、記録したυ、′
任意力率改善KVar値、任意力率改善後T時限平均K
VA値を求めるために出力する。
次に任意力率改善KVar値算出部312は、第4図に
示す如くT時限平均KVA値が最大となるTM時限時の
J、に、L、Mの4つの入力のうち、必要人力のみTM
時限T時限平均各電力値読取部312aにて取入れ、任
意力率改善K V a r演算部312bで下記に示す
方法で任意力率改善KV ar値を求め、その結果を任
意力率改善KVarメモリエリア312Cに入れ、必要
に応じそれを任意力率改善KVar出力部312dにて
表示、記録する。演算部312bは第5図のJ、に、L
、Mの4人力より・なるベクトル図の関係より求められ
る。すなわち任意力率をcosθ工とし、任意力率C0
IIθ工時に於ける皮相電力をLX(KVa r )と
すると、任意力率改善KVar値は次式で求められる。
尚、これ以外の方法によってもT、に、L、Mのいずれ
かの3人力又は2人力によって求められるが理論式は公
知であるので省略する。任意力率改善後T時限平均KV
A値算出部0は、任意力率改善K V a r値算出部
313と同様にJ、に、L、Mの4つの入力のうち、必
要人力のみTM時限時T時限平均各電力値読取部313
aにて取入れ、任意力率改善後T時限平均KVA演算部
313bで下記に示す方法で任意力率改善後T時限平均
KVA値を求め、その結果を任意力率改善後T時限平均
KVAメモリエリア313cに入れ、必要に応じそれを
任意力率改善後T時限平均KVA出力部313dにて表
示、記録する。演算部313bは第5図の関係から任意
力率改善後T時限平均KVA値として次式により求めら
れる。
尚、任意力率改善後T時限平均KVA値0も任意力率改
善K V a r値Nと同様に、これ以外の方法によっ
ても、J、に、L、Mのいずれかの入力の内長低2人力
によって求められるが公知であるので省略する。
以上の構成によれば下記の効果を奏する。
(1)演算電圧設定部100を設けることにより定格電
圧の異なる回路の計測を可能とすると共に、負荷実態、
に合わした電圧、すなわちその回路の電圧降下を考慮す
ることができる。さらに設定がない場合は一番多く計測
されると考えられる特定の一つの電圧としであるので、
運用上設定の手rvJが省ける等の便利さをも有する。
(2)瞬時KW値、瞬時K V a r値はいずれも、
二相瞬時電流開側より求めた雇人相電流による仮想のK
VAと、−相の電流と一線間電圧より計測した力率とに
より演算により求めたものであるが、三相平衡負荷の場
合であれば、その演算値としては、電圧変動が少ないと
仮定すれば精度も高く求められる。即ち三相電流計と三
相平衡形力率計の両方の計測器及び仮想のKVA演算機
能を備えだものであれば、瞬時電力計や瞬時皮相電力計
としての計測回路を設けることなく付帯的要素のみで瞬
時電力計及び瞬時皮相電力計を構成することができる。
さらにこの方式によれば不平衡負荷の場合であっても力
率計測時に負荷電流の最大相を計測すれば、瞬時KVA
はもともと最大値となる仮想のKVAを求めているので
常に最大に近い値を出すもので、機器の容量を決める場
合、安全側となる。
(3)変圧器や配線及び負荷機器には定格容量と、時間
を函数とする過負荷耐量が有る。電力機器をより有効に
活用するためには、瞬時値以外にも特定時間の積算値又
は特定時間平均値が必要であシ従来よシミ力置針(KW
H)や皮相電力量計(KVar H)で管理されていた
。これ以外にも特定時間平均KVA計が有シ活用されて
いた。これに対して本装置では特定時間の平均KW値、
平均KVar値、平均力率値の機能を持だ昼電力管理を
有効に生かせるようにしたものであるが、これ等の機能
は先に説明した演算瞬時値を入力として、演算によシ算
出する方式のため、付帯的要素のみで各種平均電力値の
機能を構成することができるものである。
(4)電力管理に於て最も重要な電力値は、日々に於け
る最大値である。それも特定時間に於ける平均皮相電力
(KVA)値時の各種電力値であシ、本装置では先に説
明した特定時間に於ける平均各種電力値を基に容易に求
めることを可能としたものである。
(6)力率改善を図る上で必要な皮相電力値は日々の平
均皮相電力の最大値の時であり、従来は電力量計KWH
や皮相電力量計KVarHの記録や、電流や力率の計測
最大負荷時と思われる時から計算によって求められてい
た。
本装置では、特定時間に於ける皮相電力の最大値を見い
出し、その時に於ける任意力率に改善するための皮相電
力と改善後の皮相電力を演算によって求めて、直接表示
又は記録に出力される機能を先に説明した各種電力値を
入力として可能としたものであり、運用面に於ても便を
図った活用範囲の広い装置である。
発明の効果 以上の説明から明らかなように本発明によれば、非常に
簡単な構成にして、計測容易は簡易形で低コストの多機
能形電力管理計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例にかかる電力管理針のブロッ
ク図、第2図は同電力管理計における瞬時皮相電力、瞬
時電力、瞬時無効電力値の算出部のブロック図、第3図
は同T時限平均の各電力値の算出部のブロック図、第4
図は同任意力率に改善するための改善無力、動電力率改
善結果における特定時限の平均皮相電力値の算出部のブ
ロック図、第5図は同任意力率改善無効電力の算出を説
明するためのベクトル図である。 100・・・・・・演算電圧設定部、101・・・・・
・■8設定器、102…・・・vo設定器、103・・
・・・・vx優先器、200・・・・・・計測部、20
1・・・・・・三相電流計測回路、202・・・・・・
三相力率計測回路、300・・・・・・、各積電力値算
出部、301・・・・・瞬時皮相電力値算出部(瞬時K
W値算出部)、303・・・・・・瞬時無効電力値算出
部(瞬時KVar値算出部)、304・・・・・・T時
限平均皮相電力値算出部、306・・・・・・T時限平
均電力値算出部、306・・・・・・T時限平均無効電
力値算出部、307・・・・・・T時限平均力率値算出
部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)任意電圧の設定が可能な設定器と、特定の一つの
    電圧を設定する設定器の二要素を含み、任意計測値と演
    算電圧設定部の電圧値の積から瞬時皮相電力値を算出す
    る瞬時皮相電力値算出部とを備えた電力管理針。 (2)瞬時皮相電力値算出部は、演算電圧設定部の設定
    値と割測部の電流計測値を所定の時間間隔毎に′取込む
    時分割方式の入力読取部と、相電流の最大値を決める最
    大相電流判定部と、この電圧、電流を入力として皮相電
    力を算出し、その結果を瞬時皮相電力メモリエリアに入
    れる瞬時皮相電力演算部と、瞬時皮相電力出力部と(よ
    り構成した特許請求の範囲第1項記載の電力管理針。 (3)任意電圧の設定が可能な設定器と、特定の一つの
    電圧を設定する設定器の二要素を含み、任意電圧の設定
    時は任意電圧の設定優先とし、この設定がないときのみ
    特定電圧の設定を選択するよう構成した演算電圧設定部
    と、電流と力率を計測する計測部と、この計測部の電流
    計測値と演算電圧設定部の電圧値の積から瞬時皮相電力
    値を算出する瞬時皮相電力値算出部と、この瞬時皮相電
    力値算出部の瞬時皮相電力値と前記計測部の力率計測値
    より瞬時電力値を算出する瞬時電力値算出部とを備えだ
    電力管理針。 (4)瞬時電力値算出部は、瞬時皮相電力値算出部の瞬
    時皮相電力値と計測部の力率計測値を取込む時分割方式
    の入力読取部と、瞬時皮相電力値と計測力率との積から
    瞬時電力を求め、その結果を瞬時電力メモリエリアに入
    れる瞬時電力演算部と、瞬時型内出力部とにより構成し
    た特許請求の範囲第3項記載の電力管理針。 (6)任意電圧の設定が可能な設定器と、特定の一つの
    電圧を設定する設定器の二要素を含み、任意電圧の設定
    時は任意電圧の設定優先とし、この設定かないときのみ
    特定電圧の設定を選択するよう構成した演算電圧設定部
    と、電流と力率を計測する計測部と、この計測部の電流
    計測値と演算電圧設定部の電圧値の積から瞬時皮相電力
    値を算出する瞬時皮相電力値算出部と、この瞬時皮相電
    力値算出部の瞬時皮相電力値と前記計測部の力率計測値
    よシ瞬時無効電力を算出する瞬時無効電力値算出部とを
    備えた電力管理針。 (6)瞬時無効電力値算出部は、瞬時皮相電力値算出部
    の瞬時皮相電力値と力率計測値を取込む時分割方式の入
    力読取部と、力率計測値を無効率に変換する力率無効率
    変換部と、瞬時皮相電力値と無効率の積から瞬時皮相電
    力を求め、その結果を瞬時無効電力メモリエリアに入れ
    る瞬時無効電力演算部と、瞬時無効電力値を出力する瞬
    時無効電力出力部とにより構成した特許請求の範囲第6
    項記載の電力管理針。 (7)任意電圧の設定が可能な設定器と、特定の一つの
    電圧を設定する設定器の二要素を含み、任意電圧の設定
    優先とし、この設定がないときのみ特定電圧の設定を選
    択するよう構成した演算電圧設定部と、電流と力率を計
    測する計測部と、この計測部の電流計測値と演算電圧設
    定部の電圧値の積から瞬時皮相電力値を算出する瞬時皮
    相電力値算出部と、この瞬時皮相電力値算出部の瞬時皮
    相電力値を入力とし、T時限平均皮相電力値を算出する
    T時限平均皮相電力値算出部と、前記瞬時皮相電力値算
    出部の瞬時皮相電力値と前記計測部の力率計測値より瞬
    時無効電力を算出する瞬時無効電力値算出部と、この瞬
    時無効電力値算出部の瞬時無効電力値を入力としT時限
    平均無効電力値を算出するT時限平均無効電力値算出部
    と、このT時限平均無効電力値算出部のT時限平均無効
    電力値と前記T時限平均皮相電力値算出部のT時限平均
    皮相電力値を入力とし、T時限平均無効率演算部で無効
    率を変換すると共に、無効率力率変換部でT時限平均力
    率値に変換するT時限平均力率値算出部と、このT時限
    平均力率値算出部のT時限平均力率値と前記T時限平均
    皮相電力値算出部のT時限平均皮相電力値の2人力の積
    からT時限平均電力値を算出するT時限平均電力値算出
    部とを備えた電力管理針。
JP1646183A 1983-02-02 1983-02-02 電力管理計 Granted JPS59142470A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62162977A (ja) * 1986-01-13 1987-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位相計内蔵形電力管理計

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62162977A (ja) * 1986-01-13 1987-07-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位相計内蔵形電力管理計

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