JPH0766018B2 - 電力用高調波分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、測定対象の電力系統の系統条件に応じて変
成比が異なるものが選択される複数の変成器の２次出力
を切換入力し、各変成器の出力に含まれる高調波含有量
を分析する電力用高調波分析装置に関するものである。

〔従来の技術〕

電力用高調波分析装置は、現場で使用される電力系統
（機器も含む）の電圧、電流に含まれる高調波含有量を
分析するものであり、計測の対象となる電力系統には、
計測のための計器用変圧器および計器用変流器等の変成
器が予め設置されており、高調波含有量等の分析の際に
は、計器用変圧器および計器用変流器等の変成器の２次
出力を取り込んで分析を行うように構成されている。

計測のために電力系統等に設けられている計器用変圧器
および計器用変流器等の変成器は、電力系統の電圧や電
流の定格値が種々あることから、それに合わせて適切な
変成比を有するものが使用され、電力系統の電圧や電流
の定格値の違いにかかわらず、電力系統の電圧が定格値
のときに例えば110Vの電圧が電力用高調波分析装置に加
えられ、電力系統の電流が定格値のときに例えば5Aの電
流が電力用高調波分析装置に流れるようにし、電力系統
の電圧や電流の定格値の違いにかかわらず同じ仕様の電
力用高調波分析装置で分析できるようにしている。

電力系統の電圧について言えば、定格電圧が110Vの場合
は計器用変圧器としては110V/110V（変成比１）が使用
され、定格電圧が6,600Vの場合は計器用変圧器としては
6,600V/110V（変成比60）が使用され、定格電圧が66,00
0Vの場合は計器用変圧器としては66,000V/110V（変成比
600）が使用される。また、電力系統の電流について言
えば、定格電流が500Aの場合は計器用変流器としては50
0A/5A（変成比100）が使用され、定格電流が100Aの場合
は計器用変流器としては100A/5A（変成比20）が使用さ
れ、定格電流が50Aの場合は計器用変流器としては50A/5
A（変成比10）が使用される。以上述べたように、どの
変成比の変成器が使用されるかは、電力系統の電圧、電
流の定格等の系統条件によって異なる。

以上のように、系統条件が種々異なる電力系統におい
て、電圧または電流の高調波含有量を分析する従来の電
力用高調波分析装置は、補助入力手段と分析手段とから
成る。補助入力手段には、電力系統等に設けられた計器
用変圧器および計器用変流器等の複数の変成器の２次巻
線が接続され、複数の変成器の２次出力を切換入力し計
測に適した電気量に変換する。分析手段は、補助入力手
段に入力切換を指示し、選択された変成器の２次出力を
取り込み、その変成器の２次出力に基づいて高調波含有
量の分析を行い、選択された変成器の２次出力中の高調
波含有値を求めて、その値を出力する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の分析手段から出力されるのは、各変成器の２次出
力中の高調波含有値であるが、この高調波分析で必要な
のは、各変成器の１次入力中の高調波含有値、つまり計
測対象の電力系統等の電圧、電流中の高調波含有値であ
る。分析手段から各変成器の１次入力中の高調波含有値
を出力するには、補助入力手段で選択された変成器の変
成比を分析手段に与えて、変成器の２次出力中の高調波
含有値を変成器の１次入力中の高調波含有率に換算しな
ければならない。従来技術では、その対応が難しく、分
析手段から各変成器の１次入力中の高調波含有値を出力
することはできなかった。したがって従来は、計測者が
電力用高調波分析装置から出力される変成器の２次出力
中の高調波含有値を、その変成器の変成比に基づいて１
次入力中の高調波含有値に換算している。このため、分
析手段の出力を直読して必要な分析結果を得ることがで
きず、必要な分析結果が得られるまで時間がかかってし
まう。

このような問題に対し、電力用高調波分析装置内で上記
の換算の演算をも行うべく、その構成を考えてみると、
その例としては、キーボードから直接電力用高調波分析
装置内に各変成器の変成比を入力して、この変成比を電
力用高調波分析装置内の記憶装置に格納しておき、記憶
装置から各変成器の変成比を読み出し、変成比に基づい
て換算の演算を行う構成とすることもできる。このよう
に、キーボードで変成比を入力する構成を考えているの
は、入力点数が多い場合、キーボードを使用するのが最
も経済的かつ技術的に容易であるからである。

しかしながら、本発明で対象として電力用高調波分析装
置は、現場で使用され、電力系統の高調波分析に用いら
れるもので、電力系統側の電圧、電流を基準にして分析
値を表現する必要があるものであり、なおかつ、その現
場に常時設置しておくものではなく、定期点検時等にお
いて電力用高調波分析装置を現場まで持っていって、電
力系統に付設された変成器に電力用高調波分析装置を接
続して分析を行うものであり、現場での使用を容易にす
るために可搬型であるのが一般的である。

このような点を考慮して変成器の変成比をキーボード入
力して内蔵の記憶装置に格納するという構成を考えてみ
ると、キーボードで変成比を入力するが、その入力した
変成比を表示する表示装置が別途必要であり、大型にな
って可搬型とするには不利であり、また、キーボードを
使用するので、これによっても大型になり、可搬型とす
るには不利であり、また、変成比を記憶するのに電源断
の影響を受けないようにするために、バックアップのた
めの電池が必要であり、この電池の保守が面倒であり、
またキーボードによる変成比の設定は容易でない等の問
題があった。

この発明の目的は、変成器の１次入力中の高調波含有値
を出力することができ、しかも小型、軽量化を図ること
ができ、または保守が容易であり、また変成比の設定が
容易である電力用高調波分析装置を提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明の電力用高調波分析装置は、複数の変成器の２
次出力を切換入力し高調波含有量を分析する電力用高調
波分析装置であって、前記複数の変成器の変成比にそれ
ぞれ対応して換算の演算のために前記複数の変成器の変
成比が設定され、前記変成比を記憶するとともに表示す
るためのデジタルスイッチからなる複数の変成比設定手
段と、前記複数の変成器のそれぞれの２次出力を取り込
んで前記複数の変成器のそれぞれの２次出力中の高調波
含有値を求める高調波含有値演算手段と、前記複数の変
成器の変成比を前記複数の変成比設定手段からそれぞれ
取り込んで前記複数の変成器のそれぞれの２次出力中の
高調波含有値を前記複数の変成器の変成比に基づいてそ
れぞれ換算することにより前記複数の変成器のそれぞれ
の１次入力中の高調波含有値をそれぞれ算出する高調波
含有値２次１次換算手段とを備えている。

〔作用〕

複数の変成器の変成比にそれぞれ対応して換算の演算の
ために複数の変成器の変成比がデジタルスイッチからな
る複数の変成比設定手段で設定され、複数の変成器の変
成比を複数の変成比設定手段からそれぞれ取り込んで複
数の変成器のそれぞれの２次出力中の高調波含有値を複
数の変成器の変成比に基づいてそれぞれ換算することに
より、複数の変成器のそれぞれの１次入力中の高調波含
有値を高調波含有値２次１次換算手段でそれぞれ算出す
る。

〔実施例〕

第１図は、この発明の一実施例の構成を示すブロック図
である。この実施例の電力用高調波分析装置は、分析手
段１と補助入力手段２とから成る。分析手段１と補助入
力手段２は、アドレスデータバスAB、電圧入力ラインL_V
および電流入力ラインL_Cで接続されている。

分析手段１は、アドレスデータバスAB、電圧入力ライン
L_Vおよび電流入力ラインL_Cに接続される中央処理装置CP
Uを含み、高調波含有値演算手段と高調波含有値２次１
次換算手段を構成している。高調波含有値演算手段は、
複数の計器用変圧器７および複数の計器用変流器８のそ
れぞれの２次出力を取り込んで複数の計器用変圧器７お
よび複数の計器用変流器８のそれぞれの２次出力中の高
調波含有値を求める。高調波含有値２次１次換算手段
は、複数の計器用変圧器７および複数の計器用変流器８
の変成比をデジタルスイッチからなる複数の変成比設定
手段６からそれぞれ取り込んで複数の計器用変圧器７お
よび複数の計器用変流器８のそれぞれの２次出力中の高
調波含有値を複数の計器用変圧器７および複数の計器用
変流器８の変成比に基づいてそれぞれ換算することによ
り複数の計器用変圧器７および複数の計器用変流器８の
それぞれの１次入力中の高調波含有値をそれぞれ算出す
る。

補助入力手段２は、マルチプレクサ3a,3b、複数の補助
変圧器４、複数の補助変流器５および複数の変成比設定
手段６を含む。マルチプレクサ3aは、各補助変圧器４の
２次出力を中央処理装置CPUの制御によって切り換え、
電圧入力ラインL_Vに出力する。マルチプレクサ3bは、各
補助変流器５の２次出力を中央処理装置CPUの制御によ
って切り換え、電流入力ラインL_Cに出力する。各補助変
圧器４は、その入力側が変成器である計器用変圧器７の
２次側に接続され、計器用変圧器７の２次出力を計測に
適した電気量に変換する。各補助変流器５は、その入力
側が変成器である計器用変流器８の２次側に接続され、
計器用変流器８の２次出力を計測に適した電気量に変換
する。

この発明で重要な役目をはたす変成比設定手段６は、デ
ジタルスイッチからなり、計器用変圧器７および計器用
変流器８の変成比にそれぞれ対応して換算の演算のため
に計器用変圧器７および計器用変流器８の変成比が設定
され、変成比を記憶するとともに表示する機能を有し、
その設定された変成比がアドレスデータバスABを介して
中央処理装置CPUに入力されるようになっている。この
ような変成比設定手段６は、デジタルスイッチで実現さ
れる。４つのスイッチを有するデジタルスイッチであれ
ば、１つの変成比設定手段６で10段階の変成比を設定す
ることができる。

この実施例では次のように動作が行われる。

計測に必要な、つまり換算の演算のために用いる各
計器用変圧器７および計器用変流器８の変成比を変成比
設定手段６で設定する。

分析手段１に計測開始指令を与える。

中央処理装置CPUがアドレスデータバスABを介して
マルチプレクサ3a,3bに入力切換信号を与え制御する。

計測されるべき入力が選択され、電圧入力ラインL_V
および電流入力ラインL_Cから中央処理装置CPUに計測入
力が与えられる。

このとき、中央処理装置CPUは、選択された計器用
変圧器７または計器用変流器８の変成比をアドレスデー
タバスABを介して変成比設定手段６から入力する。

中央処理装置CPUは、入力した変成比に基づいて換
算の演算を行うことにより、計器用変圧器７および計器
用変流器８の１次入力中の高調波含有値を演算し出力す
る。

上述のように、この実施例では計器用変成器の１次入力
中の高調波含有値を出力することができるので、従来の
ように計測者が換算作業をすることがなく自動的かつ速
やかに計器用変成器の１次入力中の高調波含有値の分析
結果を得ることができる。また変成比設定手段６を備え
たことによって、変成比の設定およびその変更が非常に
容易になる。

また、変成比設定手段６をデジタルスイッチで構成して
いるので、デジタルスイッチが変成比の設定手段と表示
手段と記憶手段とを兼ねることになり、変成比設定のた
めの部品点数が少なくてすみ、小型化を図ることがで
き、可搬型とする場合に有利である。また、バックアッ
プ電源も不要であり、その分小型軽量化を図ることがで
き、可搬型とする場合に有利である。また、デジタルス
イッチによる設定であるので、変成比の設定操作がきわ
めて簡単である。

〔発明の効果〕

この発明の電力用高調波分析装置によれば、複数の変成
器の変成比にそれぞれ対応して換算の演算のために複数
の変成器の変成比が設定され、変成比を記憶するととも
に表示するためのデジタルスイッチからなる複数の変成
比設定手段を設け、複数の変成器の変成比を複数の変成
比設定手段からそれぞれ取り込んで複数の変成器のそれ
ぞれの２次出力中の高調波含有値を複数の変成器の変成
比に基づいてそれぞれ換算することにより複数の変成器
のそれぞれの１次入力中の高調波含有値をそれぞれ算出
する高調波含有値２次１次換算手段を設けたことによ
り、複数の変成器の２次出力中のそれぞれの高調波含有
値を複数の変成器のそれぞれの１次入力中の高調波含有
値に換算して出力することができ、計測者が換算作業を
する必要がなくなり、自動的かつ速やかに複数の変成器
のそれぞれの１次入力中の高調波含有値の分析結果を得
ることができる。

また、変成比設定手段をデジタルスイッチで構成してい
るので、デジタルスイッチが変成比の設定手段と表示手
段と記憶手段とを兼ねることになり、変成比設定のため
の部品点数が少なくてすみ、小型化を図ることができ、
可搬型とする場合に有利である。また、バックアップ電
源も不要であり、その分小型軽量化を図ることができ、
この点でも可搬型とする場合に有利である。また、デジ
タルスイッチによる設定であるので、変成比の設定操作
がきわめて簡単である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。 １……分析手段、２……補助入力手段、3a,3b……マル
チプレクサ、６……変成比設定手段、７……計器用変圧
器、８……計器用変流器、CPU……中央処理装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の変成器の２次出力を切換入力し高調
   波含有量を分析する電力用高調波分析装置であって、前
   記複数の変成器の変成比にそれぞれ対応して換算の演算
   のために前記複数の変成器の変成比が設定され、前記変
   成比を記憶するとともに表示するためのデジタルスイッ
   チからなる複数の変成比設定手段と、前記複数の変成器
   のそれぞれの２次出力を取り込んで前記複数の変成器の
   それぞれの２次出力中の高調波含有値を求める高調波含
   有値演算手段と、前記複数の変成器の変成比を前記複数
   の変成比設定手段からそれぞれ取り込んで前記複数の変
   成器のそれぞれの２次出力中の高調波含有値を前記複数
   の変成器の変成比に基づいてそれぞれ換算することによ
   り前記複数の変成器のそれぞれの１次入力中の高調波含
   有値をそれぞれ算出する高調波含有値２次１次換算手段
   とを備えた電力用高調波分析装置。