JPS6295618A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
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- JPS6295618A JPS6295618A JP60235668A JP23566885A JPS6295618A JP S6295618 A JPS6295618 A JP S6295618A JP 60235668 A JP60235668 A JP 60235668A JP 23566885 A JP23566885 A JP 23566885A JP S6295618 A JPS6295618 A JP S6295618A
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- JP
- Japan
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- circuit
- reactive power
- voltage
- bus
- thyristor
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL 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
- 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
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
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。
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]
本発明はアーク炉や圧延機等の無効電力を補償して電圧
変動や電圧フリッカを低減する無効電力補償装置に係わ
る。
変動や電圧フリッカを低減する無効電力補償装置に係わ
る。
[従来技術と問題点]
第4図に従来のアーク炉等を対象とした無効電力補償装
置の一例を示す。1は電源、2は系統インピーダンス、
3は系統につながる母線、4は電圧変動を起す変動負荷
である。5は負荷電流検出用のCT、6は母1a3の電
圧を測定する変成器(PT)、7は変動負荷が発生する
無効電力変動を補償する無効電力補償回路である。無効
電力補償回路7は変圧器8、直列リアクトル9、逆並列
接続サイリスタから構成される遅相無効電力補償回路(
但し、変圧器8は直列リアクトル9を兼ねた高インピー
ダンス変圧器で構成されることもある)、すわなち、リ
アクトル電流をサイリスタ10で位相制御を行う回路と
フィルタを兼ねた進相コンデンサ目より構成される。又
、IGはサイリスタIOの点弧位相の制御回路で、変動
負荷の無効電力を検山するために、電圧を906遅相す
る遅相回路12よりの電圧と負荷電流を乗算して変動負
荷の無効電力を演算するQ検出回路13及び検出された
無効電力を入力として変動負荷に見合った補償無効電流
を決定するファンクンヨン回路(関数変換回路)14及
びパルス発生回路15を備え、011記ファンクション
回路14で決定された補償無効電力に従って、パルス発
生回路15よりのゲートパルスによってサイリスタ10
の制御が行われる。
置の一例を示す。1は電源、2は系統インピーダンス、
3は系統につながる母線、4は電圧変動を起す変動負荷
である。5は負荷電流検出用のCT、6は母1a3の電
圧を測定する変成器(PT)、7は変動負荷が発生する
無効電力変動を補償する無効電力補償回路である。無効
電力補償回路7は変圧器8、直列リアクトル9、逆並列
接続サイリスタから構成される遅相無効電力補償回路(
但し、変圧器8は直列リアクトル9を兼ねた高インピー
ダンス変圧器で構成されることもある)、すわなち、リ
アクトル電流をサイリスタ10で位相制御を行う回路と
フィルタを兼ねた進相コンデンサ目より構成される。又
、IGはサイリスタIOの点弧位相の制御回路で、変動
負荷の無効電力を検山するために、電圧を906遅相す
る遅相回路12よりの電圧と負荷電流を乗算して変動負
荷の無効電力を演算するQ検出回路13及び検出された
無効電力を入力として変動負荷に見合った補償無効電流
を決定するファンクンヨン回路(関数変換回路)14及
びパルス発生回路15を備え、011記ファンクション
回路14で決定された補償無効電力に従って、パルス発
生回路15よりのゲートパルスによってサイリスタ10
の制御が行われる。
ここで、−F記制御回路1Gの動作機能について説明す
る。
る。
変動負荷に遅れ無効電流、jL−Stn(ωt−θ)が
流れたとすると、Q検出回路13は次のような演算を行
う。但し、電圧はπ/2′8相電圧を入力し、vLは母
線電圧V+、 、i Lは変動負荷電流ILに対応する
値で、実効値を示す。
流れたとすると、Q検出回路13は次のような演算を行
う。但し、電圧はπ/2′8相電圧を入力し、vLは母
線電圧V+、 、i Lは変動負荷電流ILに対応する
値で、実効値を示す。
QL=びt、・stn (ωt−π/2) ・u+、・
Sin (ωt−0)=J7.・、jl、 (SinO
−3in (2ωt−47) ) =lI)この(1
)式後段の2ωtを除去するアクティブフィルタ等を用
いると、 (11式は QL=びL’λL−3ino
、、、■いまパワーファクタ<pi>=oの場合
5inO=90゜=1により、0式は Q+、=び+yjLとなるO ここで、びしが10%71!圧低下した場合を考えると
、負荷無効電力Q’Lは、 Q’L= (10,1)びL・(1−0,1);し=
0.81・ZAyjl= 0.8l−QLとなる。
Sin (ωt−0)=J7.・、jl、 (SinO
−3in (2ωt−47) ) =lI)この(1
)式後段の2ωtを除去するアクティブフィルタ等を用
いると、 (11式は QL=びL’λL−3ino
、、、■いまパワーファクタ<pi>=oの場合
5inO=90゜=1により、0式は Q+、=び+yjLとなるO ここで、びしが10%71!圧低下した場合を考えると
、負荷無効電力Q’Lは、 Q’L= (10,1)びL・(1−0,1);し=
0.81・ZAyjl= 0.8l−QLとなる。
7172287回路14の入力は前記0.8I・QLで
あり、これに従って、リアクトル9、サイリスタ装置1
0の直列回路に補償無効電力QTOCの通電があって、
この補償無効電力QTOCによって変動負荷の変動が抑
制されるようになるはずであるが、この場合、ファンク
シ9ン回路I4によりQL′は補償無効電流に比例する
こと又母線電圧びしはIO%電圧低ドした状態にあるの
で、実際の補償無効電力Q’TOCは) Q’TQC= (1−o、I) びL X
O,81j し : 0.729 乙ノーし・、tL
:l)、729QL となる。
あり、これに従って、リアクトル9、サイリスタ装置1
0の直列回路に補償無効電力QTOCの通電があって、
この補償無効電力QTOCによって変動負荷の変動が抑
制されるようになるはずであるが、この場合、ファンク
シ9ン回路I4によりQL′は補償無効電流に比例する
こと又母線電圧びしはIO%電圧低ドした状態にあるの
で、実際の補償無効電力Q’TOCは) Q’TQC= (1−o、I) びL X
O,81j し : 0.729 乙ノーし・、tL
:l)、729QL となる。
従って、変動負荷の無効電力Q1.′に対し、捕信jj
fi効電力はQL’ Q’丁囚= (0,81−0,7
29) Q = 0.081Qの不足?ilt償となり
、結局補償装置に制御誤差を生じていることになる。
fi効電力はQL’ Q’丁囚= (0,81−0,7
29) Q = 0.081Qの不足?ilt償となり
、結局補償装置に制御誤差を生じていることになる。
[問題を解決するための手段]
以上説明したように、従来の制御回路を備えるものにお
いては、補償無効電力制御中に制御誤差を生じ、この結
果、変動負荷による電力変動を十分抑制できないので、
本発明は、特に制御回路を改善し、変動負荷による母線
電圧の変動にもかかわらず、常に変動負荷無効電力に応
じて、極めて誤差すくなく補償無効電力を供給し、系統
電圧の安定をはかることを目的とするものである。
いては、補償無効電力制御中に制御誤差を生じ、この結
果、変動負荷による電力変動を十分抑制できないので、
本発明は、特に制御回路を改善し、変動負荷による母線
電圧の変動にもかかわらず、常に変動負荷無効電力に応
じて、極めて誤差すくなく補償無効電力を供給し、系統
電圧の安定をはかることを目的とするものである。
このため本発明では、補償無効電力を発生するりアクド
ルとサイリスタよりなる無効電力補償回路のサイリスタ
位相制御回路の負荷無効検出回路に、電圧検出回路を付
設し、この電圧検出回路よりの電圧に比例する係数によ
って負荷;1動電力検出回路よりの負A:f m<動電
力出力値を修正して、最終的にサイリスタ装置の位相制
御用ノずルスとして出力し、前記リアクトルの通電を、
変動負荷の無効電力変動を抑制する方向において、過不
足のない見合った制御となるように構成したものである
。
ルとサイリスタよりなる無効電力補償回路のサイリスタ
位相制御回路の負荷無効検出回路に、電圧検出回路を付
設し、この電圧検出回路よりの電圧に比例する係数によ
って負荷;1動電力検出回路よりの負A:f m<動電
力出力値を修正して、最終的にサイリスタ装置の位相制
御用ノずルスとして出力し、前記リアクトルの通電を、
変動負荷の無効電力変動を抑制する方向において、過不
足のない見合った制御となるように構成したものである
。
以下図面に示す実施例に従って本発明を説明する。
第1図、第2図、第3図は本発明の実施例を示す。
なお第2図、第3図はサイリスタに対する位相制御回路
部分のみを示している。また、第4図と同じ部分は同じ
符号で示している。
部分のみを示している。また、第4図と同じ部分は同じ
符号で示している。
第1図において、母線3に接続された変動負荷4に並列
に、母&!a3に変圧器8を介し、リアクトル9と逆並
列接続のサイリスタ10よりなる無効電力補償回路とフ
ィルタを兼ねた進相コンデンサが、それぞれ並列に接続
されることにおいては、第4図のそれと変るところがな
い。
に、母&!a3に変圧器8を介し、リアクトル9と逆並
列接続のサイリスタ10よりなる無効電力補償回路とフ
ィルタを兼ねた進相コンデンサが、それぞれ並列に接続
されることにおいては、第4図のそれと変るところがな
い。
図示のようにPT6の2次側に、並列に電圧検出回路+
01と90°遅相回路12が接続され、90″′遅相回
路!2の出力側とCT5の2次側は、無効電力(Q)検
出器!3に接続され、Q検出器I3の出力側は、除算回
路+03に接続される。
01と90°遅相回路12が接続され、90″′遅相回
路!2の出力側とCT5の2次側は、無効電力(Q)検
出器!3に接続され、Q検出器I3の出力側は、除算回
路+03に接続される。
一方、電圧検出回路lotの出力側は係数器+02に接
続され、係数器+02の出力側は除算回路+03に接続
される。
続され、係数器+02の出力側は除算回路+03に接続
される。
また、除算回路103の出力側は、ファンクシロン回路
14に、7177787回路14の出力側はパルス発生
回路I5に接続され、パルス発生回路15の出力側はサ
イリスタの点弧極と接続される。
14に、7177787回路14の出力側はパルス発生
回路I5に接続され、パルス発生回路15の出力側はサ
イリスタの点弧極と接続される。
ここでこの制御回路について説明する。
びしが10%電圧降下したとき、Q’Lはすでに説明し
たように、Q’し: 0.81・QLである。
たように、Q’し: 0.81・QLである。
電圧検出回路+01は、このQ’Lを補正するための係
数を求めるために配置されるものであって、電圧検出回
路+01において、例えば、110%電圧、100%電
圧、90%電圧が検出された場合、係数器102におい
て、それぞれ前記各電圧に対して1.1.1.010.
9と連続数として比例的に係IKが除算回路103に出
力するように構成されている。
数を求めるために配置されるものであって、電圧検出回
路+01において、例えば、110%電圧、100%電
圧、90%電圧が検出された場合、係数器102におい
て、それぞれ前記各電圧に対して1.1.1.010.
9と連続数として比例的に係IKが除算回路103に出
力するように構成されている。
除算回路103ではQ4j!出回路I3よりの入力(X
)を被除数とし、係数器102よりの補正係数(K)の
入力(Y)を除数としてZ = X/Yの除算を行って
、Zはファンクシロン回路■4に入力する。
)を被除数とし、係数器102よりの補正係数(K)の
入力(Y)を除数としてZ = X/Yの除算を行って
、Zはファンクシロン回路■4に入力する。
この除算回路103における除算によって得られる修正
Q′Lは次のとおりである。
Q′Lは次のとおりである。
これに対して、無効電力補償回路において発生する補償
無効電力Qyocは、次のとおりとなる。
無効電力Qyocは、次のとおりとなる。
QTQC= (1−0,1) 2/”L X O
,!1ljt = 0.81vL−jし=0 、81
QL なお中間式の0.9は補正後の数値によるものである。
,!1ljt = 0.81vL−jし=0 、81
QL なお中間式の0.9は補正後の数値によるものである。
故に、びLが10%電圧降下したときの、Q検出器入力
0.81 QLに対し、補償無効電力QTQCも0.8
1QLとなるので、制御誤差はなくなることが理解され
よう。
0.81 QLに対し、補償無効電力QTQCも0.8
1QLとなるので、制御誤差はなくなることが理解され
よう。
なお、係数器102は具体的には、vL/Eに(v+、
は母線電圧、Eには機器より詳しくは変圧器8、直列リ
アクトル9、サイリスタ装置IOの定格電圧、機器の設
31電圧とも云う)を演算させるもので、簡単に実現で
きる。
は母線電圧、Eには機器より詳しくは変圧器8、直列リ
アクトル9、サイリスタ装置IOの定格電圧、機器の設
31電圧とも云う)を演算させるもので、簡単に実現で
きる。
次に第2図に示す実施例について説明する。
第1図の実施例と相違するところは、除算回路103が
30@遅相回路I2のあとにあり、この9G”g和回路
I2のあとにQ検出回路13がある点である。
30@遅相回路I2のあとにあり、この9G”g和回路
I2のあとにQ検出回路13がある点である。
母線に10%の電圧降下を生じたとき、Q’L : 0
.9ULX O,9jL= 0.81QL但し、K=0
.9 修正されたQM出回路出力は、 Q”し = v L X (1−0,1)j
し =0.9 LrL −j しよって、リアクト
ル電流は0.9jしに決定される。
.9ULX O,9jL= 0.81QL但し、K=0
.9 修正されたQM出回路出力は、 Q”し = v L X (1−0,1)j
し =0.9 LrL −j しよって、リアクト
ル電流は0.9jしに決定される。
一方、補償無効電力QTQCは次のとおりとなる。
QTQC:0.9λL X O,9vL : 0.81
QL故に制御誤差がなくなる。
QL故に制御誤差がなくなる。
次に第3図に示す実施例について説明する。′第1図の
実施例と相違するところは、除算回路103がQ検出回
路13に入力する0荀電流回路に接続されている点であ
る。
実施例と相違するところは、除算回路103がQ検出回
路13に入力する0荀電流回路に接続されている点であ
る。
母線に10%の電圧降下を生じたとき、0.9
修正電流 i’L= 1L=iL但し K=0.
9 修正されたQ検出回路出力は、 Q’L = (1−0,1)l) LXλL=0.9
ぴL−2Lよって、リアクトル電流は0.9iしで決定
される。
9 修正されたQ検出回路出力は、 Q’L = (1−0,1)l) LXλL=0.9
ぴL−2Lよって、リアクトル電流は0.9iしで決定
される。
一方、補償無効電力QTOCは次のとおりとなる。
Qtoc = 0.9+LX O,9#し= 0.81
QL故に制御誤差がなくなる。
QL故に制御誤差がなくなる。
[作用・効果]
従来の無効電力補償装置において、変動0何等により母
線電圧が変動した場合、Q検出回路により、変動負荷無
効電力を捉らえることができるが、この無効電力を補償
する無効電力補償回路は、母線電圧の変動があるにもか
かわらず、定常母線電圧のもとで、無効電力補償装置が
動作するとの前提のもとに構成されたものであるので、
母線電圧に変動がある中で、Ql出回路による無効電力
値に基づいて、リアクトル電流の通電制御を行った場合
、すでに説明したように、その補償無効電力値が、Q検
出回路の無効電力値に見合わないことになるのである。
線電圧が変動した場合、Q検出回路により、変動負荷無
効電力を捉らえることができるが、この無効電力を補償
する無効電力補償回路は、母線電圧の変動があるにもか
かわらず、定常母線電圧のもとで、無効電力補償装置が
動作するとの前提のもとに構成されたものであるので、
母線電圧に変動がある中で、Ql出回路による無効電力
値に基づいて、リアクトル電流の通電制御を行った場合
、すでに説明したように、その補償無効電力値が、Q検
出回路の無効電力値に見合わないことになるのである。
これに対し、本発明はQ検出回路によって得られた負荷
無効電力値に対応して、補償無効電力値がjυられるよ
うに、母線電圧変動に比例し、変動に従って連続的に変
化する係数の制御回路への導入によって、実際にQ検出
回路で検出された変動負荷無効電力値に見合って、誤差
のないリアクトルの通電制御を行うように、母線電圧の
変動について、これに対応できる制御回路側のQ検出器
による変動負荷無効電力値を修正して、上記Q検出回路
で検出された実際の無効電力値に対し、リアクトル通電
による補償無効電力を対応させ、変動負荷無効電力の増
には、リアクトル電流減、変動負荷無効電力の滅には、
リアクトル電流増の状態で、[1線電圧、さらに系統電
圧の安定を保つのである。
無効電力値に対応して、補償無効電力値がjυられるよ
うに、母線電圧変動に比例し、変動に従って連続的に変
化する係数の制御回路への導入によって、実際にQ検出
回路で検出された変動負荷無効電力値に見合って、誤差
のないリアクトルの通電制御を行うように、母線電圧の
変動について、これに対応できる制御回路側のQ検出器
による変動負荷無効電力値を修正して、上記Q検出回路
で検出された実際の無効電力値に対し、リアクトル通電
による補償無効電力を対応させ、変動負荷無効電力の増
には、リアクトル電流減、変動負荷無効電力の滅には、
リアクトル電流増の状態で、[1線電圧、さらに系統電
圧の安定を保つのである。
従って母線に変動負荷とともに接続されるi爪効電力補
償回路の運転時における母線電圧の定常母線電圧に対す
る比例係数をもって、変動負荷無効電力値、またはこの
変動負荷演算のちととなった母線電圧vL1変動負荷電
流1aLのいずれかを除算により修正すれば、この修正
を加えた変動負荷無効電力値によって、修正前の実際の
変動無効電力値に見合う補償無効電力が得られるのであ
る。
償回路の運転時における母線電圧の定常母線電圧に対す
る比例係数をもって、変動負荷無効電力値、またはこの
変動負荷演算のちととなった母線電圧vL1変動負荷電
流1aLのいずれかを除算により修正すれば、この修正
を加えた変動負荷無効電力値によって、修正前の実際の
変動無効電力値に見合う補償無効電力が得られるのであ
る。
以」二は母線電圧が10%降下した場合についての説明
に沿ってなされたものであるが、母線電圧が定常電圧よ
り上昇している場合においても同様な作用を生じること
はいうまでもなく、電圧検出回路により得られる係数は
連続的な段階を示すものであるから、本発明によれば、
変動負荷の無効電力変動に速応し、誤差のない無効電力
補償制御が可能となる。
に沿ってなされたものであるが、母線電圧が定常電圧よ
り上昇している場合においても同様な作用を生じること
はいうまでもなく、電圧検出回路により得られる係数は
連続的な段階を示すものであるから、本発明によれば、
変動負荷の無効電力変動に速応し、誤差のない無効電力
補償制御が可能となる。
第1図、相2図、第3図はブロック図で示す本発明の実
施例である。 第4図は従来の無効電力補償装置を示す。 l・・・電源、2・・・系統インピーダンス、3・・・
母線、4・・・変動負荷、5・・・CT、8・・・PT
17ゝ・・・無効電力補償回路、8・・・変圧器、9・
・・リアクトル、IO・・・サイリスタ、I+・・・コ
ンデ/す、12・・・90°M相回路、13・・・Q検
出回路、14・・・ファンクシロン回路、15・・・パ
ルス発生回路、lG、17・・・制御回路、+01・・
・電圧検出回路、IO2・・・係数器、IO3・・・除
算回路。 第2 目 算3図 $ 4 図
施例である。 第4図は従来の無効電力補償装置を示す。 l・・・電源、2・・・系統インピーダンス、3・・・
母線、4・・・変動負荷、5・・・CT、8・・・PT
17ゝ・・・無効電力補償回路、8・・・変圧器、9・
・・リアクトル、IO・・・サイリスタ、I+・・・コ
ンデ/す、12・・・90°M相回路、13・・・Q検
出回路、14・・・ファンクシロン回路、15・・・パ
ルス発生回路、lG、17・・・制御回路、+01・・
・電圧検出回路、IO2・・・係数器、IO3・・・除
算回路。 第2 目 算3図 $ 4 図
Claims (2)
- (1)系統につながる母線に接続される変動負荷の無効
電力を補償するため、前記母線にリアクトルとコンデン
サを並列に設け、前記リアクトルに流れる電流をサイリ
スタにより位相制御する無効電力補償装置において、前
記サイリスタに対する位相制御回路において検出される
変動無効電力値を変動母線電圧値に比例する係数で除算
して修正し、該修正無効電力値に基づいてサイリスタを
位相制御することを特徴とする無効電力補償装置。 - (2)サイリスタに対する位相制御回路における変動無
効電力値の修正が、前記回路に入力する母線電圧または
変動負荷電流のいずれかを変動母線電圧値に比例する係
数で除算して行なわれることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60235668A JPS6295618A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60235668A JPS6295618A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 無効電力補償装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6295618A true JPS6295618A (ja) | 1987-05-02 |
Family
ID=16989428
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60235668A Pending JPS6295618A (ja) | 1985-10-21 | 1985-10-21 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6295618A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102545234A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-04 | 苏州华电电气股份有限公司 | 一种升压变压器低压侧自动补偿装置 |
-
1985
- 1985-10-21 JP JP60235668A patent/JPS6295618A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102545234A (zh) * | 2010-12-28 | 2012-07-04 | 苏州华电电气股份有限公司 | 一种升压变压器低压侧自动补偿装置 |
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