JP2534433Y2 - 高調波電流含有率測定装置 - Google Patents
高調波電流含有率測定装置Info
- Publication number
- JP2534433Y2 JP2534433Y2 JP8642091U JP8642091U JP2534433Y2 JP 2534433 Y2 JP2534433 Y2 JP 2534433Y2 JP 8642091 U JP8642091 U JP 8642091U JP 8642091 U JP8642091 U JP 8642091U JP 2534433 Y2 JP2534433 Y2 JP 2534433Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- harmonic current
- harmonic
- order
- analog
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は交流き電変電所における
高調波含有率を測定する装置に関するものである。
高調波含有率を測定する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】交流電気鉄道では、交流き電変電所から
電車線路を通して電気車へ交流電力が供給される。電気
車では交流電力を変圧器で降圧し、整流器により直流電
力に変換して直流電動機を駆動している。このため、交
流側の電流波形が台形波に近くなり、第３次調波を主体
とした高調波を含有する。これらの高調波の量が多いと
保護継電器の高調波による影響や並列コンデンサ等の電
力機器の過熱等が発生するので、交流き電変電所におい
て高調波の発生状況を把握し対策することは重要であ
る。
電車線路を通して電気車へ交流電力が供給される。電気
車では交流電力を変圧器で降圧し、整流器により直流電
力に変換して直流電動機を駆動している。このため、交
流側の電流波形が台形波に近くなり、第３次調波を主体
とした高調波を含有する。これらの高調波の量が多いと
保護継電器の高調波による影響や並列コンデンサ等の電
力機器の過熱等が発生するので、交流き電変電所におい
て高調波の発生状況を把握し対策することは重要であ
る。
【０００３】高調波電流を分析するやり方としては、各
次数の高調波毎に電流が通過するバンドパスフィルタを
用いて連続的に記録するやり方および特定の波形につい
てフーリエ級数解析により高調波電流値を求めるやり方
などがあり、従来これらのやり方により測定および解析
を行っている。
次数の高調波毎に電流が通過するバンドパスフィルタを
用いて連続的に記録するやり方および特定の波形につい
てフーリエ級数解析により高調波電流値を求めるやり方
などがあり、従来これらのやり方により測定および解析
を行っている。
【０００４】
【考案が解決しようとする課題】従来の技術によれば、
各次数の高調波を連続記録するやり方は、時間の経過と
ともに変化する高調波の発生量を把握できるが、記録チ
ャート長が長くなり、記録の整理が繁雑であるとともに
基本波電流に対する高調波電流の含有率を明確にできな
かった。一方、特定の波形をフーリエ級数により解析す
るやり方は、低い周波数から高い周波数までを同時に分
析できる利点はあるが、電気車負荷のように変動する負
荷に対しては正確な測定はできなかった。
各次数の高調波を連続記録するやり方は、時間の経過と
ともに変化する高調波の発生量を把握できるが、記録チ
ャート長が長くなり、記録の整理が繁雑であるとともに
基本波電流に対する高調波電流の含有率を明確にできな
かった。一方、特定の波形をフーリエ級数により解析す
るやり方は、低い周波数から高い周波数までを同時に分
析できる利点はあるが、電気車負荷のように変動する負
荷に対しては正確な測定はできなかった。
【０００５】電気車のように負荷の変動が大きく、か
つ、電気車の制御に伴って時間の経過と共に高調波含有
率が変化する場合の高調波電流の評価やり方としては、
基本波電流Ｉ1 に対する高調波電流Ｉn （ｎ＝２、３、
‥‥‥）の変化を、Ｉ1 −Ｉn（ｎ＝２、３、‥‥‥）
面上に基本波電流に対する各次の高調波電流の含有率と
して表すやり方が有効であると考えられる。
つ、電気車の制御に伴って時間の経過と共に高調波含有
率が変化する場合の高調波電流の評価やり方としては、
基本波電流Ｉ1 に対する高調波電流Ｉn （ｎ＝２、３、
‥‥‥）の変化を、Ｉ1 −Ｉn（ｎ＝２、３、‥‥‥）
面上に基本波電流に対する各次の高調波電流の含有率と
して表すやり方が有効であると考えられる。
【０００６】本考案は前記のような問題点を解決するた
めになされた装置で、電気車負荷のように時間の経過と
ともに変動する電気車負荷の高調波電流の発生量が把握
できて、基本波電流に対する高調波電流の含有率を正確
に測定できる高調波電流含有率測定装置を提供する。
めになされた装置で、電気車負荷のように時間の経過と
ともに変動する電気車負荷の高調波電流の発生量が把握
できて、基本波電流に対する高調波電流の含有率を正確
に測定できる高調波電流含有率測定装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本考案における高調波電
流含有率測定装置は、アナログ／デジタル変換部と演算
部と記憶部と表示部とを具備し、交流き電変電所内の計
器用変流器から入力された交流電流波形をそのアナログ
／デジタル変換部でアナログ／デジタル変換し、アナロ
グ／デジタル変換したその交流電流波形をその演算部で
フーリエ級数解析をして基本波電流Ｉ1 と各次数の高調
波電流Ｉn （ｎ＝２，３，‥‥‥）を求め、求めたその
基本波電流Ｉ1 と各次数毎に求めたｎ個のその高調波電
流Ｉn とを記憶部で各次数毎にｎ個のＩ1 −Ｉn マトリ
クス状に配列されたメモリに記憶し、そのＩ1 −Ｉn マ
トリクス状に配列されたメモリの内容をその表示部で各
次数毎，一定時間毎に横軸に基本波電流Ｉ1 を縦軸に高
調波電流Ｉn を採って表示し、その基本波電流Ｉ1 の変
化に対する各次数毎のその高調波電流Ｉn の変化と高調
波含有率を測定することを特徴とする。
流含有率測定装置は、アナログ／デジタル変換部と演算
部と記憶部と表示部とを具備し、交流き電変電所内の計
器用変流器から入力された交流電流波形をそのアナログ
／デジタル変換部でアナログ／デジタル変換し、アナロ
グ／デジタル変換したその交流電流波形をその演算部で
フーリエ級数解析をして基本波電流Ｉ1 と各次数の高調
波電流Ｉn （ｎ＝２，３，‥‥‥）を求め、求めたその
基本波電流Ｉ1 と各次数毎に求めたｎ個のその高調波電
流Ｉn とを記憶部で各次数毎にｎ個のＩ1 −Ｉn マトリ
クス状に配列されたメモリに記憶し、そのＩ1 −Ｉn マ
トリクス状に配列されたメモリの内容をその表示部で各
次数毎，一定時間毎に横軸に基本波電流Ｉ1 を縦軸に高
調波電流Ｉn を採って表示し、その基本波電流Ｉ1 の変
化に対する各次数毎のその高調波電流Ｉn の変化と高調
波含有率を測定することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本考案における高調波電流含有率測定装置によ
れば、交流き電変電所において、電気車の発生する高調
波電流の状況を正確に把握できることにより、保護継電
器等の高調波電流による影響の検討や電力機器の過熱等
に対し、適切な高調波対策の検討を行える。
れば、交流き電変電所において、電気車の発生する高調
波電流の状況を正確に把握できることにより、保護継電
器等の高調波電流による影響の検討や電力機器の過熱等
に対し、適切な高調波対策の検討を行える。
【０００９】
【実施例】本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本考案の高調波電流含有率測定装置における１実
施例で高調波電流含有率測定装置の構成図であり、図２
はデジタル信号に対するフーリエ級数解析の原理の説明
図であり、図３は本考案の高調波電流含有率測定装置に
おける基本波電流と高調波電流とを記憶するマトリクス
状に配列されたメモリの説明図であり、図４は本考案の
高調波電流含有率測定装置における第３次の高調波電流
含有率の出力例である。ここで、１は交流き電変電所，
２は電車線，３はレール，４は電気車，５は計器用変流
器，６は高調波電流含有率測定装置，７はアナログ／デ
ジタル変換部，８は演算部，９は記憶部，１０は表示
部，１１はマトリクス状に配列されたメモリであり、電
気車電流をＩ，計器用変流器の出力電流をｉとする。
図１は本考案の高調波電流含有率測定装置における１実
施例で高調波電流含有率測定装置の構成図であり、図２
はデジタル信号に対するフーリエ級数解析の原理の説明
図であり、図３は本考案の高調波電流含有率測定装置に
おける基本波電流と高調波電流とを記憶するマトリクス
状に配列されたメモリの説明図であり、図４は本考案の
高調波電流含有率測定装置における第３次の高調波電流
含有率の出力例である。ここで、１は交流き電変電所，
２は電車線，３はレール，４は電気車，５は計器用変流
器，６は高調波電流含有率測定装置，７はアナログ／デ
ジタル変換部，８は演算部，９は記憶部，１０は表示
部，１１はマトリクス状に配列されたメモリであり、電
気車電流をＩ，計器用変流器の出力電流をｉとする。
【００１０】交流き電変電所１から得た電気車電流Ｉを
計器用変流器５で高調波電流含有率測定装置６に入力で
きる小電流に変換し、その計器用変流器の出力電流ｉを
高調波含有率測定装置６に入力する。高調波含有率測定
装置６はアナログ／デジタル変換部７と演算部８と記憶
部９と表示部１０とを具備するマイクロコンピュータ
で、入力された計器用変流器の出力電流ｉはアナログ信
号からデジタル信号に変換される。１つの交流電流波形
の周期が２πになる波形に関して、交流電流波形の直流
分をａ0 ，高調波電流の次数をｎ，第ｎ次のｃｏｓの係
数をａn ，第ｎ次のｓｉｎの係数をｂn ，角周波数を
ω，時間をｔとすると数１のフーリエ級数に展開するこ
とができる。
計器用変流器５で高調波電流含有率測定装置６に入力で
きる小電流に変換し、その計器用変流器の出力電流ｉを
高調波含有率測定装置６に入力する。高調波含有率測定
装置６はアナログ／デジタル変換部７と演算部８と記憶
部９と表示部１０とを具備するマイクロコンピュータ
で、入力された計器用変流器の出力電流ｉはアナログ信
号からデジタル信号に変換される。１つの交流電流波形
の周期が２πになる波形に関して、交流電流波形の直流
分をａ0 ，高調波電流の次数をｎ，第ｎ次のｃｏｓの係
数をａn ，第ｎ次のｓｉｎの係数をｂn ，角周波数を
ω，時間をｔとすると数１のフーリエ級数に展開するこ
とができる。
【００１１】
【数１】
【００１２】交流電流波形はデジタル信号化されてお
り、図２に示すように１周期についてｍ等分する。ここ
で、分割数をｍ，分割点をｋ（ｋ＝１〜ｍ），分割点に
おける瞬時値をｆ（θ）とすると瞬時値は数２となる。
り、図２に示すように１周期についてｍ等分する。ここ
で、分割数をｍ，分割点をｋ（ｋ＝１〜ｍ），分割点に
おける瞬時値をｆ（θ）とすると瞬時値は数２となる。
【００１３】
【数２】
【００１４】この瞬時値を用いて、数１の係数ａ0 ，ａ
n ，ｂn は数３で表される。
n ，ｂn は数３で表される。
【００１５】
【数３】
【００１６】ここで、第ｎ次の高調波電流の振幅をｉn
とすると第ｎ次の高調波電流の振幅は数４で表される。
とすると第ｎ次の高調波電流の振幅は数４で表される。
【００１７】
【数４】
【００１８】ｉn は数４であるから数１は数５で表され
る。
る。
【００１９】
【数５】
【００２０】この計器用変流器の出力電流ｉをフーリエ
級数解析をして求めた値に計器用変流器５の一次／二次
の巻数比を乗ずると電気車電流Ｉに換算した実電流にな
る。
級数解析をして求めた値に計器用変流器５の一次／二次
の巻数比を乗ずると電気車電流Ｉに換算した実電流にな
る。
【００２１】図３は演算により求めた、基本波電流Ｉ1
と高調波電流Ｉn （ｎ＝２，３，‥‥‥）を記憶するた
めのマトリクス状に配列されたメモリ１１である。マト
リクス状に配列されたメモリ１１は横軸を基本波電流Ｉ
1 とし、縦軸を高調波電流Ｉ2 ，Ｉ3 ，‥‥‥などと
し、初期値を０として、演算されたＩ1 とＩ2 ，Ｉ3 ，
‥‥‥などの交点のメモリを１として連続記憶する。こ
のマトリクス状に配列されたメモリ１１は高調波電流Ｉ
n の各次数毎に１組が必要であり、図３は基本波電流Ｉ
1 に対する第３次の高調波電流Ｉ3 の含有率の記憶例で
ある。交流電流波形の分析次数はフーリエ級数解析によ
る分析時隔との関係で制約されるが、一般的には数１０
０ｍｓ間隔で交流電流波形のフーリエ級数解析を行い、
７次程度まで分析すれば実用上十分である。
と高調波電流Ｉn （ｎ＝２，３，‥‥‥）を記憶するた
めのマトリクス状に配列されたメモリ１１である。マト
リクス状に配列されたメモリ１１は横軸を基本波電流Ｉ
1 とし、縦軸を高調波電流Ｉ2 ，Ｉ3 ，‥‥‥などと
し、初期値を０として、演算されたＩ1 とＩ2 ，Ｉ3 ，
‥‥‥などの交点のメモリを１として連続記憶する。こ
のマトリクス状に配列されたメモリ１１は高調波電流Ｉ
n の各次数毎に１組が必要であり、図３は基本波電流Ｉ
1 に対する第３次の高調波電流Ｉ3 の含有率の記憶例で
ある。交流電流波形の分析次数はフーリエ級数解析によ
る分析時隔との関係で制約されるが、一般的には数１０
０ｍｓ間隔で交流電流波形のフーリエ級数解析を行い、
７次程度まで分析すれば実用上十分である。
【００２２】マトリクス状に配列されたメモリ１１に記
憶された基本波電流Ｉ1 と高調波電流Ｉn の値は、一定
間隔または任意の間隔で記録紙に記録できる。この結
果、基本波電流Ｉ1 に対する各次数の高調波電流Ｉn の
含有率が表示できる。
憶された基本波電流Ｉ1 と高調波電流Ｉn の値は、一定
間隔または任意の間隔で記録紙に記録できる。この結
果、基本波電流Ｉ1 に対する各次数の高調波電流Ｉn の
含有率が表示できる。
【００２３】図４は本考案の高調波電流含有率測定装置
による第３次の高調波電流Ｉ3 の含有率の出力例であ
り、基本波電流Ｉ1 に対する各次数の高調波電流Ｉn の
含有率を連続して長時間に亘り計測でき、出力結果も１
つの図に集約されている。
による第３次の高調波電流Ｉ3 の含有率の出力例であ
り、基本波電流Ｉ1 に対する各次数の高調波電流Ｉn の
含有率を連続して長時間に亘り計測でき、出力結果も１
つの図に集約されている。
【００２４】
【考案の効果】以上説明したように本考案の高調波電流
含有率測定装置によれば、電気車負荷のように時間の経
過とともに変動する電気車負荷の高調波電流の発生量が
把握できて、基本波電流に対する高調波電流の含有率を
正確に測定できる。さらに、負荷変動の大きい交流電気
鉄道用変電所における高調波の長時間に亘る発生状況を
Ｉ1 −Ｉn 面上に集約して記録することができ、電力系
統の適切な高調波電流の管理ができるようになる。
含有率測定装置によれば、電気車負荷のように時間の経
過とともに変動する電気車負荷の高調波電流の発生量が
把握できて、基本波電流に対する高調波電流の含有率を
正確に測定できる。さらに、負荷変動の大きい交流電気
鉄道用変電所における高調波の長時間に亘る発生状況を
Ｉ1 −Ｉn 面上に集約して記録することができ、電力系
統の適切な高調波電流の管理ができるようになる。
【図１】本考案の高調波電流含有率測定装置における１
実施例で高調波電流含有率測定装置の構成図である。
実施例で高調波電流含有率測定装置の構成図である。
【図２】デジタル信号に対するフーリエ級数解析の原理
の説明図である。
の説明図である。
【図３】本考案の高調波電流含有率測定装置における基
本波電流と高調波電流とを記憶するマトリクス状に配列
されたメモリの説明図である。
本波電流と高調波電流とを記憶するマトリクス状に配列
されたメモリの説明図である。
【図４】本考案の高調波電流含有率測定装置における第
３次の高調波電流含有率の出力例である。
３次の高調波電流含有率の出力例である。
１ 交流き電変電所 ２ 電車線 ３ レール ４ 電気車 ５ 計器用変流器 ６ 高調波電流含有率測定装置 ７ アナログ／デジタル変換部 ８ 演算部 ９ 記憶部 １０ 表示部 １１ マトリクス状に配列されたメモリ
フロントページの続き (72)考案者 高橋 信一 神奈川県相模原市北里二丁目９番９号 昭和電子工業株式会社内 審査官 小野 文広
Claims (1)
- 【請求項１】 交流き電変電所における高調波電流含有
率を測定する装置であって、 アナログ／デジタル変換部と演算部と記憶部と表示部と
を具備し、 交流き電変電所内の計器用変流器から入力された交流電
流波形を該アナログ／デジタル変換部でアナログ／デジ
タル変換し、 アナログ／デジタル変換した該交流電流波形を該演算部
でフーリエ級数解析をして基本波電流Ｉ1 と各次数の高
調波電流Ｉn （ｎ＝２，３，‥‥‥）を求め、 求めた該基本波電流Ｉ1 と各次数毎に求めたｎ個の該高
調波電流Ｉn とを記憶部で各次数毎にｎ個のＩ1 −Ｉn
マトリクス状に配列されたメモリに記憶し、 該Ｉ1 −Ｉn マトリクス状に配列されたメモリの内容を
該表示部で各次数毎，一定時間毎に横軸に基本波電流Ｉ
1 を縦軸に高調波電流Ｉn を採って表示し、 該基本波電流Ｉ1 の変化に対する各次数毎の該高調波電
流Ｉn の変化と高調波含有率を測定することを特徴とす
る 高調波電流含有率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8642091U JP2534433Y2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 高調波電流含有率測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8642091U JP2534433Y2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 高調波電流含有率測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0616881U JPH0616881U (ja) | 1994-03-04 |
| JP2534433Y2 true JP2534433Y2 (ja) | 1997-04-30 |
Family
ID=13886398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8642091U Expired - Lifetime JP2534433Y2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 高調波電流含有率測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2534433Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113156202B (zh) * | 2021-03-11 | 2023-08-29 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 基于谐波与时间特性的电瓶车充电非侵入辨识方法及装置 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP8642091U patent/JP2534433Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0616881U (ja) | 1994-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7908103B2 (en) | System and methods for determining masking signals for applying empirical mode decomposition (EMD) and for demodulating intrinsic mode functions obtained from application of EMD | |
| CN102980756A (zh) | 动刚度的测试方法及*** | |
| CN106124869B (zh) | 一种轨道车辆和轨道电路电磁兼容性测试*** | |
| CN111879996A (zh) | 基于电磁式电压互感器的暂态过电压反算方法 | |
| JP2534433Y2 (ja) | 高調波電流含有率測定装置 | |
| CN103852273A (zh) | 一种列车轮轨阻力的测试装置和方法 | |
| CA2009901A1 (en) | Cathodic protection analyzer | |
| Tao et al. | The measurement of power system frequency using a microprocessor | |
| CN203551160U (zh) | 一种列车轮轨阻力和自身机械阻力的测试装置 | |
| DE102018200869A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb und/oder Überprüfen eines induktiven Ladesystems | |
| JP3949634B2 (ja) | 回転体の回転振動測定方法および装置 | |
| JPS6054626B2 (ja) | 衝撃記録装置 | |
| JPH076769U (ja) | 交流き電回路電圧変動測定装置 | |
| DE3832561C2 (ja) | ||
| JPS589077A (ja) | 電車性能測定器 | |
| RU2617731C2 (ru) | Устройство бесконтактного контроля исправности электротехнических объектов переменного тока | |
| JP2575012Y2 (ja) | 波形解析機能付きメモリコーダ | |
| RU75102U1 (ru) | Система мониторинга искрения щеточно-коллекторных узлов тяговых электродвигателей подвижного железнодорожного состава | |
| JPH11287830A (ja) | 正弦波信号の位相成分検出方法及び装置 | |
| Dellenbaugh | An electromechanical device for rapid schedule harmonic analysis of complex waves | |
| DE2901729C3 (de) | Elektronische Einrichtung zum Ermitteln der Zugfahrt-Ruhezahl | |
| JP3949635B2 (ja) | 回転体の回転振動測定方法および装置 | |
| Nicolae et al. | About Measurement System in Stations and Substations using Original Data Acquisition Systems | |
| KR100517106B1 (ko) | 가선전압 및 가선전류에 의한 전기철도차량의 전기 제동력측정장치 및 그 방법 | |
| CN114778938A (zh) | 一种电力电缆线路谐波检测方法 |