JP2015169526A - 模擬電力供給装置及び正常計量確認装置 - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、テストスイッチに内蔵された短絡バーの取外しの忘れ等による外部から施工状況が見えない場合や、順潮流計測用計器(売電用計器)に逆潮流計測用計器(買電用計器)を併設した際にのみ発生する同色配線を確実に区別して結線する場合などにおいて、誤結線を見落としてしまうことがある。さらに配線色が同色でなくても作業者の勘違い等によるヒューマンエラーにより発生する誤結線もある。
また、需要家の受電室に電力計(又は電力量計)が設置されており、需要家の負荷が可動状態時の場合には、需要家の電力計(又は電力量計)と電力会社の電力量計との計量値を比較することで、誤結線や計器の故障の有無は、ある程度判定できる。
しかしながら、計器の新設工事の際には、需要家の負荷が稼動していない場合が多く、需要家の負荷の稼動後に、別途、正常計量(計器故障の有無)を確認する必要があった。
特に、電力計(又は電力量計)が設置されていない需要家については、正常計量(計器故障の有無)の確認が困難であった。
また、従来の電力量計検査装置は、電力量計の動作確認はできるのであるが、低圧計器を対象にしており、高圧・特別高圧用の計器には応用できず、計器の故障の判定(誤差大時等)はできないという課題がある。
正常計量確認装置10を説明するにあたり、正常計量確認装置10の確認対象である計器20(売電用計器21、買電用計器22)の結線図について、図1及び図2を用いて説明する。
売電用計器21は、図1(a)に示すように、高圧・特高用計器函100の内部に設置され、電源側から配電線路200で配電される高電圧を低電圧に変成する計器用変圧器(Potential Transformer:以下、「PT」と称す)と大電流を小電流に変成する変流器(Current Transformer:以下、「CT」と称す)とからなる計器用変圧変流器(Voltage and Current Transformer:以下、「VCT」と称す)を介して、需要家の負荷300の使用電力量を計量する。
また、買電用計器22は、高圧・特高用計器函100の内部に設置され、VCTに接続されており、特定規模電気事業者(power producer and supplier:PPS)等の需要家から電力会社に販売するための電力量を計量する。
なお、以下の説明においては、VCTに直接接続されるテストスイッチ30を「テストSW1」と称し、売電用計器21に直接接続されるテストスイッチ30を「テストSW2」と称し、買電用計器22に直接接続されるテストスイッチ30を「テストSW3」と称す。
計器20(売電用計器21、買電用計器22)は、VCTと同様に、電流端子である1S端子、1L端子、3S端子及び3L端子と、電圧端子であるP1端子、P2端子及びP3端子と、を備える。
また、テストスイッチ30(テストSW1、テストSW2、テストSW3)は、通常(テストプラグ11の未挿入)時に、計器側端子及びVCT側端子が電気的に接続されており、テストプラグ11の挿入(ロック解除)により、計器側端子及びVCT側端子が電気的に切り離されることになる。
また、売電用計器21及びテストSW2間は、売電用計器21の端子(1S端子、P1端子、P3端子、3S端子、3L端子、P2端子、1L端子)の各端子とテストSW2の計器側端子(1S端子、P1端子、P3端子、3S端子、3L端子、P2端子、1L端子)の各端子とをそれぞれ対応させて、7本の電線で接続されている。
また、買電用計器22及びテストSW3間は、買電用計器22の端子(1S端子、P1端子、P3端子、3S端子、3L端子、P2端子、1L端子)の各端子とテストSW3の計器側端子(1S端子、P1端子、P3端子、3S端子、3L端子、P2端子、1L端子)の各端子とをそれぞれ対応させて、7本の電線で接続されている。
正常計量確認装置10は、図1(a)に示すように、大別すると、模擬電力供給装置(虚負荷供給装置)101と、電力量計誤差測定器102と、第1の判定手段103と、を備える。
また、テストプラグ11は、図4(b)に示すように、VCT側端子(1S端子、P1端子、P3端子、3S端子、3L端子、P2端子、1L端子)がテストスイッチ30(テストSW1)のVCT側の各端子に対応する位置に配設される。また、テストプラグ11のVCT側端子の各端子は、図3に示すように、模擬電力供給装置101のVCT側端子台101bの各端子にそれぞれ対応して接続され、1S端子及び1L端子間並びに3S端子及び3L端子間が短絡している。
また、テストプラグ11は、図4(c)に示すように、柄の収納時に上面及び下面の端子間が導通状態であるが、図4(d)に示すように、柄の引下げ時に上面及び下面の端子間が非導通状態になる。
なお、以下の説明においては、第1端子Aがテストプラグ11の計器側1S端子に接続され、第2端子Bがテストプラグ11の計器側1L端子に接続されるトグルスイッチを「第1トグルSW13a」と称し、第1端子Aがテストプラグ11の計器側3L端子に接続され、第2端子Bがテストプラグ11の計器側3S端子に接続されるトグルスイッチを「第2トグルSW13b」と称す。
なお、以下の説明においては、二次側の第1端子P1が第1トグルSW13aの第5端子Eに接続され、二次側の第2端子P2が第1トグルSW13bの第6端子Fに接続されるTrを「第1Tr12a」と称し、二次側の第1端子P2が、第2トグルSW13bの第5端子Eに接続され、二次側の第2端子P3が第2トグルSW13bの第6端子Fに接続されるTrを「第2Tr12b」と称す。
また、外部端子P1は、テストプラグ11のVCT側P1端子とテストプラグ11の計器側P1端子と第1Tr12aの一次側の第2端子P1と第2Tr12bの一次側の第1端子P1とを接続するリード線に接続される。
同様に、外部端子P2は、テストプラグ11のVCT側P2端子とテストプラグ11の計器側P2端子と第1Tr12aの一次側の第2端子P2と第2Tr12bの一次側の第1端子P2とを接続するリード線に接続される。
同様に、外部端子P3は、テストプラグ11のVCT側P3端子とテストプラグ11の計器側P3端子と第2Tr12bの一次側の第2端子P3とを接続するリード線に接続される。
これに対し、トグルスイッチ(第1トグルSW13a、第2トグルSW13b)のスイッチレバーを上側に倒すと、第1端子A及び第3端子C間が接続状態となり、第2端子B及び第4端子D間が接続状態となり、第3端子C及び第6端子F間の配線と第4端子D及び第5端子E間の配線との交差により、逆潮流側の結線になる。
また、本実施形態に係る電力量計誤差測定器102は、テストSW1の計器側P1端子、計器側P2端子及び計器側P3端子に電圧ケーブル102aを接続して、計器20に印加される電圧を測定する。
なお、電力量計誤差測定器102は、模擬電力供給装置101の外部端子P1、P2及びP3に電圧ケーブル102aを接続して、計器20に印加される電圧を測定してもよい。
また、電力量計誤差測定器102は、テストSW1の計器側1S端子及びテストSW2のVCT側1S端子間のリード線と、テストSW1の計器側3S端子及びテストSW2のVCT側3S端子間のリード線とに電流ケーブル102bのCTをクランプして、計器20に供給される電流を測定する。
なお、電力量計誤差測定器102は、模擬電力供給装置101の外部端子1S及び1L間のリード線と外部端子3S及び3L間のリード線とに電流ケーブル102bのCTをクランプして、計器20に供給される電流を測定してもよい。
特に、第1の判定手段103は、予め記憶された誤差の閾値(例えば、3%)に基づき、電力量計誤差測定器102が算出した誤差が閾値以下(計量法で規定された3%以内の誤差)の場合に、「誤結線無し(正常な結線)」及び「計器20の故障無し」と判定し、電力量計誤差測定器102が算出した誤差が閾値を超過した場合に、「誤結線有り」又は「計器20の故障有り」と判定する。
まず、売電用計器21についての誤結線又は故障を確認する
作業者は、電力量計誤差測定器102の電圧ケーブル102aをテストSW1の計器側P1端子、計器側P2端子及び計器側P3端子に接続し、電力量計誤差測定器102の電流ケーブル102bのCTをテストSW1の計器側1S端子及びテストSW2のVCT側1S端子間のリード線と、テストSW1の計器側3S端子及びテストSW2のVCT側3S端子間のリード線とにクランプし、電力量計誤差測定器102に接続されたパルス分周器102cのパルスケーブル102dを売電用計器21のイヤホンジャック21aに接続する。
なお、作業者は、電力量計誤差測定器102の電圧ケーブル102aを模擬電力供給装置101の外部端子P1、P2及びP3に接続し、電力量計誤差測定器102の電流ケーブル102bのCTを模擬電力供給装置101の外部端子1S及び1L間のリード線と外部端子3S及び3L間のリード線とにクランプしてもよい。
また、作業者は、模擬電力供給装置101の第1トグルSW13a及び第2トグルSW13bのスイッチレバーを下側(順潮流側)に倒し、第1トグルSW13a並びに第2トグルSW13bの第1端子A及び第5端子E間を接続状態とし、第1トグルSW13a並びに第2トグルSW13bの第2端子B及び第6端子F間を接続状態とする。
同様に、VCTのPT(P2端子、P3端子)からテストSW1(VCT側P2端子、VCT側P3端子)及びテストプラグ11(VCT側P2端子、VCT側P3端子)を介して模擬電力供給装置101の第2Tr12bの一次側(第1端子P2、第2端子P3)に印加される110Vの電圧が二次側で4.4V程度に降圧され、第2Tr12bの二次側の第2端子P3から外部端子(3S、3L)及び第2トグルSW13b(第6端子F、第2端子B)を介してテストプラグ11の計器側3S端子に向かって5A以下の電流が流れ、テストSW1の計器側3S端子からテストSW2(VCT側3S端子、計器側の3S端子)を介して売電用計器21の3S端子に5A以下の電流が流れることになる。
また、電力量計誤差測定器102は、電圧ケーブル102a並びにテストSW1の計器側P1端子、計器側P2端子及び計器側P3端子を介して、売電用計器21に印加される電圧を測定し、CT付電流ケーブル102bとテストSW1の計器側1S端子及びテストSW2のVCT側1S端子間のリード線並びにテストSW1の計器側3S端子及びテストSW2のVCT側3S端子間のリード線とを介して、売電用計器21に流れる電流を測定して、電力量を算出する。
なお、電力量計誤差測定器102の電圧ケーブル102aを模擬電力供給装置101の外部端子P1、P2及びP3に接続した場合には、電力量計誤差測定器102が、電圧ケーブル102a並びに模擬電力供給装置101の外部端子P1、P2及びP3を介して、買電用計器22に印加される電圧を測定する。
また、電力量計誤差測定器102の電流ケーブル102bのCTを模擬電力供給装置101の外部端子1S及び1L間のリード線と外部端子3S及び3L間のリード線とにクランプした場合には、電力量計誤差測定器102が、CT付電流ケーブル102b並びに模擬電力供給装置101の外部端子1S及び1L間のリード線と外部端子3S及び3L間のリード線を介して、買電用計器22に流れる電流を測定する。
そして、電力量計誤差測定器102は、買電用計器22に印加される電圧と買電用計器22に流れる電流とに基づき、電力量を算出する。
なお、第1の判定手段103が売電用計器21についての「誤結線有り」又は「売電用計器21の故障有り」と判定した場合には、作業者が再度の配線確認(短絡バー31の外し忘れ、テストSW2並びにテストSW3のVCT側1L端子及び3L端子の入れ替わり、等)を行ない、誤結線がなければ、売電用計器21の故障と判断する。
作業者は、電力量計誤差測定器102の電圧ケーブル102aをテストSW1の計器側P1端子、計器側P2端子及び計器側P3端子に接続したままで、テストSW1の計器側1S端子及びテストSW2のVCT側1S端子間のリード線と、テストSW1の計器側3S端子及びテストSW2のVCT側3S端子間のリード線に対する電力量計誤差測定器102の電流ケーブル102bにおけるCTの向きを反転する。
また、作業者は、電力量計誤差測定器102に接続されたパルス分周器102cのパルスケーブル102dを買電用計器22のイヤホンジャック22aに接続する。
なお、電力量計誤差測定器102の電圧ケーブル102aを模擬電力供給装置101の外部端子P1、P2及びP3に接続し、電力量計誤差測定器102の電流ケーブル102bのCTを模擬電力供給装置101の外部端子1S及び1L間のリード線と外部端子3S及び3L間のリード線とにクランプした場合は、CTを反転せずにそのままの状態とする。
同様に、VCTのPT(P2端子、P3端子)からテストSW1(VCT側P2端子、VCT側P3端子)及びテストプラグ11(VCT側P2端子、VCT側P3端子)を介して模擬電力供給装置101の第2Tr12bの一次側(第1端子P2、第2端子P3)に印加される110Vの電圧が二次側で4.4V程度に降圧され、第2Tr12bの二次側の第2端子P3から外部端子(3L、3S)及び第2トグルSW13b(第6端子F、第3端子C、第1端子A)を介してテストプラグ11の計器側3L端子に向かって5A以下の電流が流れ、テストSW1の計器側3L端子からテストSW3(VCT側3S端子、計器側の3S端子)を介して買電用計器22の3S端子に5A以下の電流が流れることになる。
また、電力量計誤差測定器102は、電圧ケーブル102a並びにテストSW1の計器側P1端子、計器側P2端子及び計器側P3端子を介して、買電用計器22に印加される電圧を測定し、CT付電流ケーブル102bとテストSW1の計器側1S端子及びテストSW2のVCT側1S端子間のリード線並びにテストSW1の計器側3S端子及びテストSW2のVCT側3S端子間のリード線とを介して、買電用計器22に流れる電流を測定して、電力量を算出する。
なお、電力量計誤差測定器102の電圧ケーブル102aを模擬電力供給装置101の外部端子P1、P2及びP3に接続した場合には、電力量計誤差測定器102が、電圧ケーブル102a並びに模擬電力供給装置101の外部端子P1、P2及びP3を介して、買電用計器22に印加される電圧を測定する。
また、電力量計誤差測定器102の電流ケーブル102bのCTを模擬電力供給装置101の外部端子1S及び1L間のリード線と外部端子3S及び3L間のリード線とにクランプした場合には、電力量計誤差測定器102が、CT付電流ケーブル102b並びに模擬電力供給装置101の外部端子1S及び1L間のリード線と外部端子3S及び3L間のリード線を介して、買電用計器22に流れる電流を測定する。
そして、電力量計誤差測定器102は、買電用計器22に印加される電圧と買電用計器22に流れる電流とに基づき、電力量を算出する。
なお、第1の判定手段103が買電用計器22についての「誤結線有り」又は「買電用計器22の故障有り」と判定した場合には、作業者が再度の配線確認を行ない、誤結線がなければ、買電用計器22の故障と判断する。
また、本実施形態に係る模擬電力供給装置101においては、VCTの三相電圧をそのまま使用して三相電圧及び電流を生成(電圧はそのまま使用)しているため、単相電源を使用して三相電圧及び電流を生成している市販の虚偽負荷試験装置と比較して、回路構成が単純であり、低コストであるという作用効果を奏する。
これに対し、本実施形態に係る正常計量確認装置10(模擬電力供給装置101)は、トグルスイッチ(第1トグルSW13a、第2トグルSW13b)を用いた結線により、順潮流又は逆潮流をスイッチ一つで切り替えることができ、計器20の正常計量(正常結線)又は計器20の故障の有無の判定を効率的かつ確実に行なうことができるという作用効果を奏する。
図5は第2の実施形態に係る正常計量確認装置の概略構成及び結線を示す概略構成図である。図5において、図1乃至図4と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。
参考計器40の電流端子は、1S端子が第1Tr12aの二次側の第1端子P1に接続され、1L端子が第1トグルSW13aの第5端子Eに接続され、3S端子が第2Tr12bの二次側の第2端子P3に接続され、3L端子が第2トグルSW13bの第6端子Fに接続される。
参考計器40の電圧端子は、P1端子がテストプラグ11のP1端子(計器側、VCT側)及び第1Tr12aの一次側の第1端子P1間の配線に接続され、P2端子がテストプラグ11のP2端子(計器側、VCT側)並びに第1Tr12aの一次側の第2端子P2及び第2Tr12bの一次側の第1端子P2間の配線に接続され、P3端子がテストプラグ11のP3端子(計器側、VCT側)及び第2Tr12bの一次側の第2端子P3間の配線に接続される。
このため、本実施形態に係るパルス数の差の閾値は、計量法で規定された3%以内を基準にした3%を第1の閾値とし、計量法の規定3%と参考計器40の誤差3%とを考慮した6%を第2の閾値として設定している。
まず、売電用計器21についての誤結線又は故障を確認する。
作業者は、検出手段104の第1パルスカウンター104aのパルスケーブル104dを売電用計器21のイヤホンジャック21aに接続し、検出手段104の第2パルスカウンター104bのパルスケーブル104dを参考計器40のイヤホンジャック40aに接続する。
また、作業者は、模擬電力供給装置101の第1トグルSW13a及び第2トグルSW13bのスイッチレバーを下側(順潮流側)に倒し、第1トグルSW13a並びに第2トグルSW13bの第1端子A及び第5端子E間を接続状態とし、第1トグルSW13a並びに第2トグルSW13bの第2端子B及び第6端子F間を接続状態とする。
同様に、VCTのPT(P2端子、P3端子)からテストSW1(VCT側P2端子、VCT側P3端子)及びテストプラグ11(VCT側P2端子、VCT側P3端子)を介して模擬電力供給装置101の第2Tr12bの一次側(第1端子P2、第2端子P3)に印加される110Vの電圧が二次側で4.4V程度に降圧され、第2Tr12bの二次側の第2端子P3から参考計器40の3S端子に5A以下の電流が流れ、参考計器40(3S端子、3L端子)及び第2トグルSW13b(第6端子F、第2端子B)を介してテストプラグ11の計器側3S端子に向かって5A以下の電流が流れ、テストSW1の計器側3S端子からテストSW2(VCT側3S端子、計器側の3S端子)を介して売電用計器21の3S端子に5A以下の電流が流れることになる。
また、売電用計器21は、1S端子及び3S端子に供給される電流並びにP1端子、P2端子及びP3端子に印加される電圧に基づき、模擬電力供給装置101による電力量を計量し、当該計量に基づくパルス信号を発信する。
また、検出手段104の第2パルスカウンター104bは、パルスケーブル104dを介して参考計器40からのパルス信号を受信し、当該パルス信号に基づくパルス数をカウントする。
また、第2の判定手段105が売電用計器21についての「誤結線の可能性有り」又は「売電用計器21の故障の可能性有り」と判定した場合には、作業者が再度の配線確認を行ない、誤結線がなければ、校正された電力量計誤差測定器を用いて、売電用計器21の故障を確認することになる。
作業者は、検出手段104の第2パルスカウンター104bのパルスケーブル104dを参考計器40のイヤホンジャック40aに接続したまま、検出手段104の第1パルスカウンター104aのパルスケーブル104dを買電用計器22のイヤホンジャック22aに接続する。
同様に、VCTのPT(P2端子、P3端子)からテストSW1(VCT側P2端子、VCT側P3端子)及びテストプラグ11(VCT側P2端子、VCT側P3端子)を介して模擬電力供給装置101の第2Tr12bの一次側(第1端子P2、第2端子P3)に印加される110Vの電圧が二次側で4.4V程度に降圧され、第2Tr12bの二次側の第2端子P3から参考計器40の3S端子に5A以下の電流が流れ、参考計器40(3S端子、3L端子)及び第2トグルSW13b(第6端子F、第3端子C、第1端子A)を介してテストプラグ11の計器側3L端子に向かって5A以下の電流が流れ、テストSW1の計器側3L端子からテストSW3(VCT側3S端子、計器側の3S端子)を介して買電用計器22の3S端子に5A以下の電流が流れることになる。
また、買電用計器22は、1S端子及び3S端子に供給される電流並びにP1端子、P2端子及びP3端子に印加される電圧に基づき、模擬電力供給装置101による電力量を計量し、当該計量に基づくパルス信号を発信する。
また、検出手段104の第2パルスカウンター104bは、パルスケーブル104dを介して参考計器40からのパルス信号を受信し、当該パルス信号に基づくパルス数をカウントする。
また、第2の判定手段105が買電用計器22についての「誤結線の可能性有り」又は「買電用計器22の故障の可能性有り」と判定した場合には、作業者が再度の配線確認を行ない、誤結線がなければ、校正された電力量計誤差測定器を用いて、買電用計器22の故障を確認することになる。
なお、本実施形態に係る正常計量確認装置10においては、模擬電力供給装置101に参考計器40を内蔵する場合について説明したが、図3に示す模擬電力供給装置101の外部端子(電圧端子(P1、P2、P3)、電流端子(1L、1S、3L、3S))に、参考計器40の電圧端子(P1端子、P2端子、P3端子)及び電流端子(1L端子、1S端子、3L端子、3S端子)をそれぞれ接続し、参考計器40を模擬電力供給装置101の外付けとする構成であってもよい。
図6は第3の実施形態に係る正常計量確認装置の概略構成及び結線を示す概略構成図である。図7(a)は有効電力計の接続状態を正常側に切り替えた場合の計測値を説明するためのフェーザ図であり、図7(b)は有効電力計の接続状態を異常側に切り替えた場合の計測値を説明するためのフェーザ図である。図6において、図1乃至図5と同じ符号は、同一又は相当部分を示し、その説明を省略する。
なお、本実施形態に係る計測器は、コスト低減のために単相有効電力計106を使用し、三相無効電力を計測しているが、単相有効電力計の代わりに、三相無効電力計を使用してもよい。
また、本実施形態に係る模擬電力供給装置101においては、第2スイッチ14を開放することにより、計器側が停電状態になるため、誤結線の場合に、結線の手直しを安全に実施することができるという効果がある。
なお、計器20(売電用計器21、買電用計器22)についての誤結線又は故障の確認については、第1の実施形態に係る正常計量確認装置10の使用方法と同様であるので、説明を省略する。
以下、本実施形態に係る正常計量確認装置10による、VCTの二次側端及びテストスイッチ30(テストSW1)のVCT側端子間における配線の誤結線並びにVCTの一次側端子における電源側と負荷側との逆接続の確認方法について説明する。
そして、第1の判定手段103は、正常側計測値の絶対値が異常側計測値の絶対値より大きい場合において、正常側計測値が正の場合に、VCTの一次側端子における電源側と負荷側との結線が逆であると判定し、正常側計測値が負の場合に、VCTの一次側端子における電源側と負荷側との結線が正常結線であると判定する。
また、正常側計測値の絶対値が異常側計測値の絶対値より大きい場合において、正常側計測値が正の場合に、VCTの一次側端子における電源側と負荷側との結線が逆であると判定し、正常側計測値が負の場合に、VCTの一次側端子における電源側と負荷側との結線が正常結線であると判定する根拠について、図7を用いて説明する。
なお、図7においては、電流Ica(I1)が、進相コンデンサSCに流れるa(U)相の電流(a相電圧Va(Vp1)より90°進みの電流)であり、電流Icb(I2)が、進相コンデンサSCに流れるb(V)相の電流(b相電圧Vb(Vp2)より90°進みの電流)であり、電流Icc(I3)が、進相コンデンサSCに流れるc(W)相の電流(c相電圧Vc(Vp3)より90°進みの電流)である。
また、三相無効電力Q3cは、a相電圧をEaとし、a相電流をIaとし、b相電圧をEbとし、b相電流をIbとし、c相電圧をEcとし、c相電流をIcとすると、次式1にて表される。但し、進みの電流及び進みの無効電力を正とする。
Q3c=|Ea|×|Ia|×sinθ+|Eb|×|Ib|×sinθ+|Ec|×|Ic|×sinθ=3×E×I×sinθ=√3×V×I×sinθ
(但し、進相コンデンサSCの場合は、θ=90°になり、プラスの無効電力となる。)
すなわち、(1)正常結線の場合には、−Q3c/√3とマイナス計量(遅れの無効電力として正常計量)される。
|Vab|×|Icc|×cos(90°+θ)=−V×I×sinθ=−Q3c/√3
|Vab|×|Ica|×cos(θ−30°)
=V×I×(cosθ×cos30°+sinθ×sin30°)
=V×I×(cosθ×(√3/2)+sinθ×(1/2))
=√3×V×I×cosθ×(1/2)+V×I×sinθ×(1/2)
=(P3/2)+(Q3c/√3)/2
すなわち、(2)誤結線(1Sと3Sが入れ替わり)の場合には、+(Q3c/√3)/2にプラス計量となり、かつ、(1)正常結線の場合の絶対値の1/2の値となる。
なお、有効電力が発生していると、三相有効電力P3の1/2が加算された値となり、これが誤差として測定されるため、有効電力が小(進相コンデンサSCの電気容量の10%程度以下)の状態で計測することが必要である。
|Vcb|×|Icc|×cos(330°−θ)
=V×I×(cos330°×cosθ+sin330°×sinθ)
=V×I×(cosθ×(√3/2)+sinθ×(−1/2))
=(√3×V×I×cosθ×(1/2)+V×I×sinθ×(−1/2))
=(P3/2)+(−Q3c/√3)/2
すなわち、(1)正常結線の場合には、−(Q3c/√3)/2となり、正常計測値の1/2の値となる。
なお、有効電力が発生していると、三相有効電力P3の1/2が加算された値となり、これが誤差として測定されるため、有効電力が小(進相コンデンサSCの電気容量の10%程度以下)の状態で計測することが必要である。
すなわち、(2)誤結線(1Sと3Sが入れ替わり)の場合には、Q3c/√3となり、正常計量値と同じ値になる。
|Vcb|×|Ica|×cos(90°−θ)=V×I×sinθ=Q3c/√3
そして、第3トグルSW13の正常側の計測値(絶対値)が異常側の計測値(絶対値)より大きい場合に、符号が逆の計測(進相コンデンサSCの負荷であっても遅れ電力として計測)となれば、潮流の向きを正しく計量する結線と判定することができる。
すなわち、VCTの一次側端子における電源側と負荷側との結線が逆の場合は、電流の向きが逆になるのみで他は同一であるため、計測値も符号の正負が逆になるのみである。このため、正常側計測値が負(遅れの無効電力として計量)の場合に、VCTの一次側端子における電源側と負荷側との結線が正常結線であるという判定になり、正常側計測値が正(進みの無効電力として計量)の場合に、VCTの一次側端子における電源側と負荷側との結線が逆であるという判定になる。
11 テストプラグ
12 模擬負荷回路
13 切換手段
14 第2スイッチ
20 計器
21 売電用計器
21a イヤホンジャック
22 買電用計器
22a イヤホンジャック
30 テストスイッチ
31 短絡バー
40 参考計器
40a イヤホンジャック
100 高圧・特高用計器函
101 模擬電力供給装置
101a 計器側端子台
101b VCT側端子台
102 電力量計誤差測定器
102a 電圧ケーブル
102b 電流ケーブル
102c パルス分周器
102d パルスケーブル
103 第1の判定手段
104 検出手段
104a 第1パルスカウンター
104b 第2パルスカウンター
104c 検出部
104d パルスケーブル
105 第2の判定手段
106 有効電力計
200 配電線路
300 負荷
301 第1スイッチ
Claims (6)
- 電力量計及び計器用変圧変流器間に接続されるテストスイッチに嵌合し、当該テストスイッチの開放状態で前記テストスイッチの電力量計側の端子及び計器用変圧変流器側の端子に介装されるテストプラグと、
降圧型の変圧器で形成され、当該変圧器の一次側が前記テストプラグの電力量計側及び計器用変圧変流器側の電圧端子に接続され、前記変圧器の二次側が前記テストプラグの電力量計側の電流端子に接続される模擬負荷回路と、
を備えることを特徴とする模擬電力供給装置。 - 請求項1に記載の模擬電力供給装置において、
前記電力量計が、売電用計器及び買電用計器からなる計量形態であり、
前記売電用計器に電力量を計量させる順潮流と、前記買電用計器に電力量を計量させる逆潮流と、を切り換える切換手段を備えることを特徴とする模擬電力供給装置。 - 請求項2に記載の模擬電力供給装置において、
切換手段が、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子、第5端子及び第6端子からなる6つの端子を有し、当該第3端子及び第6端子間を短絡させ、当該第4端子及び第5端子間を短絡させたトグルスイッチであり、
前記テストプラグの電力量計側及び計器用変圧変流器側の端子が、電流端子である1S端子、1L端子、3S端子及び3L端子と、電圧端子であるP1端子、P2端子及びP3端子と、からなり、
前記変圧器が、第1変圧器及び第2変圧器からなり、
前記トグルスイッチが、第1トグルスイッチ及び第2トグルスイッチからなり、
前記テストプラグの電力量計側の1L端子及び3L端子が短絡し、
前記テストプラグの電力量計側の1S端子が、前記第1トグルスイッチの第1端子に接続され、
前記テストプラグの電力量計側の1L端子が、前記第1トグルスイッチの第2端子に接続され、
前記テストプラグの電力量計側の3L端子が、前記第2トグルスイッチの第1端子に接続され、
前記テストプラグの電力量計側の3S端子が、前記第2トグルスイッチの第2端子に接続され、
前記テストプラグの計器用変圧変流器側の1L端子及び1S端子が短絡し、
前記テストプラグの計器用変圧変流器側の3L端子及び3S端子が短絡し、
前記テストプラグの計器用変圧変流器側のP1端子が、前記テストプラグの電力量計側のP1端子及び前記第1変圧器の一次側の第1端子に接続され、
前記テストプラグの計器用変圧変流器側のP2端子が、前記テストプラグの電力量計側のP2端子、前記第1変圧器の一次側の第2端子及び前記第2変圧器の一次側の第1端子に接続され、
前記テストプラグの計器用変圧変流器側のP3端子が、前記テストプラグの電力量計側のP3端子及び前記第2変圧器の一次側の第2端子に接続され、
前記第1変圧器の二次側の第1端子が、前記第1トグルスイッチの第5端子に接続され、
前記第1変圧器の二次側の第2端子が、前記第1トグルスイッチの第6端子に接続され、
前記第2変圧器の二次側の第1端子が、前記第2トグルスイッチの第5端子に接続され、
前記第2変圧器の二次側の第2端子が、前記第2トグルスイッチの第6端子に接続されることを特徴とする模擬電力供給装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の模擬電力供給装置と、
前記電力量計に供給される電流を測定し、前記電力量計に印加される電圧を測定して、電力量を算出すると共に、当該電力量の算出値又は当該算出値に対応するパルス信号のパルス数と前記電力量計の計量値又は当該計量値に対応するパルス信号のパルス数との誤差を算出する電力量計誤差測定器と、
前記電力量計誤差測定器が算出した誤差に基づき、前記電力量計及びテストスイッチ間の配線の誤結線又は前記電力量計の故障の有無を判断する第1の判定手段と、
を備えることを特徴とする正常計量確認装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の模擬電力供給装置と、
前記変圧器及び前記テストプラグ間に接続され、前記電力量計と異なる他の電力量計である参考計器と、
前記電力量計の計量値又は当該計量値に対応するパルス信号及び前記参考計器の計量値又は当該計量値に対応するパルス信号に基づき、当該電力量計及び参考計器の計量値又はパルス数の誤差を検出する検出手段と、
前記検出手段が検出した計量値又はパルス数の誤差に基づき、前記電力量計及びテストスイッチ間の配線の誤結線又は前記電力量計の故障の有無を判断する第2の判定手段と、
を備えることを特徴とする正常計量確認装置。 - 請求項4又は5に記載の正常計量確認装置において、
前記テストプラグに接続され、需要家の受電設備である進相コンデンサの投入により生じる無効電流に基づく無効電力を計測する計測器を備え、
前記計測器の計測値に基づき、前記計器用変圧変流器の二次側端子及びテストスイッチの計器用変圧変流器側端子間の配線の誤結線又は前記計器用変圧変流器の一次側端子における電源側と負荷側との逆接続を判断することを特徴とする正常計量確認装置。
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