JP3396326B2 - 進相コンデンサ設備高調波保護装置 - Google Patents
進相コンデンサ設備高調波保護装置Info
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Description
調波電圧を監視し、進相コンデンサ設備を高調波障害か
ら保護するものである。
の普及に伴い電源系統の電圧ひずみが増大し、高調波に
よる電力機器への障害が増大し、その障害例としては、
特に進相コンデンサ設備に多く、進相コンデンサ回路へ
の高調波電流の流入の増大によって直列リアクトルの過
熱や焼損、あるいは絶縁破壊などの事故が発生してい
る。
サ回路の電流ひずみ率または高調波電流成分を検出して
監視し、限度値を超えた場合に警報を発して進相コンデ
ンサ設備を開路することが行われている。
いては、高調波電流警報装置の動作により進相コンデン
サ回路を開路すると、以降の電流検出が不可能となるの
でその後の再投入、再運転の可否判断ができない欠点が
あった。
電流警報装置を適用した例を示したものであり、進相コ
ンデンサ設備は進相コンデンサ、直列リアクトル、開閉
器からなる回路に高調波電流警報装置を備えたものであ
り、この装置は計器用変流器で進相コンデンサ回路の電
流を検出し、高調波電流量が増大して進相コンデンサ回
路が過負荷となったとき、警報と制御信号を発して開閉
器を開路するようにしたものである。
により開閉器が開路すると進相コンデンサ回路の電流が
ゼロとなり、その後の高調波の監視が不可能になって開
閉器の再投入の可否判断ができない欠点があった。
器用変流器は接続されないことが多く、高調波電流監視
装置を新たに設ける場合は計器用変流器の新設が必要で
あるなど不都合な点があった。
系統の電圧ひずみ率のみを計測して、電圧ひずみ率が限
度値を超えれば開閉器を開放して進相コンデンサ設備を
停止させる方法がとられてきたが、電源系統に含まれる
高調波次数は単一のものだけでなく常に複数の高調波が
合成されているので、進相コンデンサ設備に流入する高
調波次数も複数次の合成されたものとなり、このような
場合、コンデンサと直列リアクトルは各次高調波によっ
て損失が大きく異なり、単一の電圧ひずみ率のみを設定
したり、また合成された電圧ひずみ率のみを設定する方
法では回路の保護協調が取れず、さらに高度な演算機能
を備えた複数次の高調波ひずみの加重平均値が算出でき
る高調波監視制御装置を必要としていた。
決するもので、電源系統に含有する複数次の高調波量を
計測し、上記複数次の高調波に対して保護協調できるよ
うにした進相コンデンサ設備高調波保護装置である。す
なわち、
と、メモリ部3と、高調波次数選択部4と、演算部5
と、許容値設定部6と、比較部7と、応答時間設定部8
と、制御部9と、表示部10とからなる進相コンデンサ
設備高調波保護装置を備え、該保護装置のメモリ部3
は、電源系統11に含有する高調波電圧を計器用変圧器
1を介してA/D変換器2でデジタル信号に変換して記
憶し、演算部5は、上記メモリ部の出力信号を高速フー
リエ解析により電源系統に含有する各次高調波電圧を分
析し、これを高調波電流量に換算し、高調波次数選択部
4で設定する単一または複数の高調波次数の算出式によ
って高調波電流量の加重積算値として出力し、比較部7
は、電源系統に接続する進相コンデンサ設備の許容高調
波電流量の上限値を高調波電流許容値設定部6で設定
し、該値が、上記演算部出力信号の値を超えたとき動作
信号を出力し、制御部9は、上記比較部から出力される
動作信号を受け、応答時間設定部8であらかじめ設定し
た動作時間幅に制御時間幅を修正して動作信号を出力
し、進相コンデンサ設備13の開閉器12を開路し、電
源系統に含有する高調波電流量が、上記設定した許容値
以下に復帰したときに再閉路し、上記一連の各動作を繰
り返すように構成した進相コンデンサ設備高調波保護装
置14であって、演算部5にメモリ部3より入力された
入力値より高速フーリエ解析を行って各次高調波電圧を
演算し、これによりこの系統に接続される進相コンデン
サ設備に流入する各次高調波電流を演算し、これより進
相コンデンサ設備の直列リアクトルの発生損失を支配す
る等価第5調波電流値を演算して、これが許容値設定部
6に設定された上限値を超えれば開閉器(12)を開放
する制御信号を得るようにし、また、一定値以下に低減
したときは再閉路させることを特徴とする進相コンデン
サ設備高調波保護装置である。
演算する代わりに、進相コンデンサ設備のコンデンサの
端子電圧の各次高調波電圧スカラ和を演算して、これが
許容値設定部6に設定された上限値を超えれば開閉器を
開放する制御信号を得るようにし、また、一定値以下に
低減したときは再閉路させることを特徴とする上記
(1)の進相コンデンサ設備高調波保護装置である。
を検出してメモリし、これを一定時間ごとに演算部に出
力してフーリエ解析し、各次高調波に含有する高調波量
を算出するとともに、一方、高調波次数選択部におい
て、高調波次数に応じた高調波電流量を求める演算式
(数4または数5)を選択して入力すると、上記フーリ
エ解析された各次の高調波が加重積算されて、電流値に
換算された信号となって比較部に出力される。次に、電
源系統に接続されている進相コンデンサ設備の許容高調
波電流値の上限値を、許容値設定部で設定して比較部に
入力すると、この値を上記演算部の出力信号の値が超え
たとき、比較部から制御部に動作信号を出力される。さ
らに、制御部においては、あらかじめ制御応答時間を応
答時間設定部で設定して応答速度を遅延させ、進相コン
デンサ設備の開閉器を開放し、かつ、上記電源系統の高
調波電流量が減少したとき、進相コンデンサ設備の開閉
器を再閉路させ、上記動作を一連の動作として繰り返さ
せる。
ンサ設備13は、開閉器12を介して電源系統11に接
続されている。上記回路において、進相コンデンサ設備
高調波保護装置14は、計器用変圧器1が上記電源系統
11に接続され、高調波電圧信号をA/D変換器2に入
力し、A/D変換器はこれをデジタル信号に変換してメ
モリ部3に入力し、メモリ部3はこれを記憶して一定時
間ごとに演算部5に出力する。演算部5は、上記メモリ
出力信号を高速フーリエ解析し、電源系統に含有する各
次高調波次数の高調波量(%)を算出し、一方、高調波
次数選択部4では、単一または複数の高調波次数の演算
式を設定して演算部に入力し、演算部はこれを受けて上
記高調波量をこの選択した高調波次数の電流値の加重積
算値(等価第5調波電流値)に換算して比較部7に出力
する。比較部7は、上記電源系統に接続されている進相
コンデンサ設備許容電流量の上限値を、許容値設定部6
で設定して比較部7に入力し、上記演算部から出力され
る出力信号と比較し、演算部出力信号が上記設定値を超
えたとき動作信号を制御部に出力する。制御部9では、
あらかじめ開閉器12の応答時間を応答時間設定部8で
設定し、制御応答時間を適正値に遅延させ、上記進相コ
ンデンサ設備の開閉器を開放する。
減したときは、演算部出力信号が制御部に入力されて開
閉器12を再閉路させ、この繰り返しにより進相コンデ
ンサ設備の過熱、焼損あるいは絶縁破壊を防止すること
ができる。
量(%)より、電源系統に接続した進相コンデンサ設備
に流入するn次高調波電流Icnの計算式は、
サ設備の直列リアクトルの進相コンデンサに対する補償
率が6%である場合の流入n次高調波電流Icnは、
有率(In%)は、
進相コンデンサ設備に流入する高調波含有率(%)算出
することができる。
て、複数次の合成された高調波電流の流入における総合
高調波電流の等価第5調波含有率は、
流含有率(%)に換算して算出すると、直列リアクトル
許容高調波電流含有率はJIS規格によって第5調波は
35%とされており、この35%を設定値とすれば複数
高調波に対しても保護することができる。
出して保護する進相コンデンサ設備高調波保護装置は、
直列リアクトルの補償率6%の場合には高調波次数設定
部4で数4の値を選択し、高調波電圧を計測して演算部
5であらかじめ設定されている計算式により進相コンデ
ンサ設備に流入する高調波電流を算出し、許容値設定部
6であらかじめ設定された設定限度値を超えれば制御信
号を出力し進相コンデンサ設備を保護するものである。
償率が8%、あるいは13%などでは上記6%とは高調
波電圧ひずみ率による流入高調波電流の量が異なるた
め、上記補償率(%)に見合った計算式により演算出力
され、例えば補償率8%の場合流入高調波が総合高調波
であるときの等価第5調波電流含有率(%)は、
様に複数次の合成された高調波を第5高調波に換算する
ことができる。また、8%の直列リアクトル許容高調波
電流含有率は、JIS規格より第5調波が35%であ
り、35%を設定値とすれば複数高調波に対して保護で
きる。
クトルの補償率8%の場合には高調波次数設定部4で
[数5]式を選択し、高調波電圧を計測して演算部5で
設定した計算式により進相コンデンサ設備に流入する高
調波電流を算出し、上限値設定部によりあらかじめ設定
された設定限度値を超えれば制御信号を出力し上記進相
コンデンサ設備を保護するものである。
圧は高調波電流の流入により基本波電圧に各次高調波電
圧が重畳して、過電圧となるのでこの端子電圧を
にあらかじめ設定された設定限度値を超えれば制御信号
を出力して上記進相コンデンサを保護することもでき
る。
の監視装置と比較して開閉器12の開路後の再運転が可
能になり、また高調波電圧ひずみ率のみの監視と比べて
直列リアクトルの補償率に応じて演算器5で設定した計
算式により進相コンデンサ設備に流入する高調波電流含
有率が算出でき、上限設定部6であらかじめ設定された
設定限度値を超えれば進相コンデンサ設備を確実に開路
することができ、かつ、進相コンデンサ設備に流入する
高調波電流が許容値以下に低減すれば、開閉器を再投入
することができ、進相コンデンサ設備の高調波障害の防
止が確実に可能となり、工業的、実用的に価値大なるも
のがある。
護装置の構成図であって、電源系統に開閉器を介して接
続された進相コンデンサ設備に用いた一実施例を示す。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 計器用変圧器(1)と、アナログ/デジ
タル変換器[以下A/D変換器と言う](2)と、メモ
リ部(3)と、高調波次数選択部(4)と、演算部
(5)と、許容値設定部(6)と、比較部(7)と、応
答時間設定部(8)と、制御部(9)と、表示部(1
0)とからなる進相コンデンサ設備高調波保護装置を備
え、 該保護装置のメモリ部(3)は、A/D変換器(2)と
計器用変圧器(1)を介して電源系統(11)に接続さ
れ、 演算部(5)は、上記メモリ部(3)の出力端と、高調
波次数選択部(4)に入力端が接続され、かつ、表示部
(10)と比較部(7)とに出力端が接続され、 比較部(7)は、上記演算部(5)と許容値設定部
(6)とに入力端が接続され、かつ制御部(9)に出力
され、 制御部(9)は、上記比較部(7)の出力端と応答時間
設定部(8)に入力端が接続され、制御出力端が進相コ
ンデンサ設備(13)の開閉器(12)に接続され、 上記演算部(5)にてメモリ部(3)より入力された入
力値より高速フーリエ解析を行って各次高調波電圧を演
算し、これによりこの系統に接続される進相コンデンサ
設備に流入する各次高調波電流を演算し、これより進相
コンデンサ設備の直列リアクトルの発生損失を支配する
等価第5調波電流値を演算して、これが許容値設定部
(6)に設定された上限値を超えれば開閉器(12)を
開放する制御信号を得るようにし、また、一定値以下に
低減したときは再閉路させることを特徴とする進相コン
デンサ設備高調波保護装置。 - 【請求項2】 上記の等価第5調波電流値を演算する代
わりに、進相コンデンサ設備のコンデンサの端子電圧の
各次調波電圧スカラ和を演算して、これが許容値設定部
(6)に設定された上限値を超えれば開閉器(12)を
開放する制御信号を得るようにし、また、一定値以下に
低減したときは再閉路させることを特徴とする請求項1
記載の進相コンデンサ設備高調波保護装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07284495A JP3396326B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 進相コンデンサ設備高調波保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07284495A JP3396326B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 進相コンデンサ設備高調波保護装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08275377A JPH08275377A (ja) | 1996-10-18 |
JP3396326B2 true JP3396326B2 (ja) | 2003-04-14 |
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ID=13501113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07284495A Expired - Fee Related JP3396326B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 進相コンデンサ設備高調波保護装置 |
Country Status (1)
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-
1995
- 1995-03-30 JP JP07284495A patent/JP3396326B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08275377A (ja) | 1996-10-18 |
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