JPH08275378A - 進相コンデンサ設備高調波電流保護装置 - Google Patents
進相コンデンサ設備高調波電流保護装置Info
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- JPH08275378A JPH08275378A JP7072845A JP7284595A JPH08275378A JP H08275378 A JPH08275378 A JP H08275378A JP 7072845 A JP7072845 A JP 7072845A JP 7284595 A JP7284595 A JP 7284595A JP H08275378 A JPH08275378 A JP H08275378A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 230000001012 protector Effects 0.000 title abstract 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 11
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 2
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- 238000013021 overheating Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
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- Protection Of Static Devices (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 進相コンデンサ設備に複数次の高調波電流を
検出してフーリエ解析し、単一または複数の特定する高
調波次数の高調波電流に加重積算し、この値があらかじ
め事前に設定する進相コンデンサ設備の許容電流値以上
となったとき、進相コンデンサ設備を開路させる。 【構成】 メモリ部入力が、Ａ／Ｄ変換器と計器変流器
を経て進相コンデンサ設備の入力端に接続され、演算部
は、高調波次数選択部とメモリ部に入力端を有し出力端
が比較部と表示部に接続され、比較部は、進相コンデン
サ設備の許容高調波量をあらかじめ設定する許容値設定
部と演算部の出力端に接続されて出力端が制御部に接続
され、制御部は、制御時間設定部と出力端が進相コンデ
ンサを設備の開閉器に接続されている。
検出してフーリエ解析し、単一または複数の特定する高
調波次数の高調波電流に加重積算し、この値があらかじ
め事前に設定する進相コンデンサ設備の許容電流値以上
となったとき、進相コンデンサ設備を開路させる。 【構成】 メモリ部入力が、Ａ／Ｄ変換器と計器変流器
を経て進相コンデンサ設備の入力端に接続され、演算部
は、高調波次数選択部とメモリ部に入力端を有し出力端
が比較部と表示部に接続され、比較部は、進相コンデン
サ設備の許容高調波量をあらかじめ設定する許容値設定
部と演算部の出力端に接続されて出力端が制御部に接続
され、制御部は、制御時間設定部と出力端が進相コンデ
ンサを設備の開閉器に接続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電源系統に重畳する高
調波電流を監視し、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。
調波電流を監視し、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。
【０００２】
【従来の技術】最近インバーターなどの高調波発生負荷
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例が多く報告されている。その障
害例では、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。
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例が多く報告されている。その障
害例では、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。
【０００３】上記対策の一手法として、進相コンデンサ
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。
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。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来は上記のように、
進相コンデンサ回路に高調波電流警報装置を適用した例
が多くあったが、進相コンデンサ回路用高調波電流監視
装置の設定方法は、各次の高調波電流歪み率、あるい
は、単一高調波電流値に対するものであり、通常進相コ
ンデンサ回路に流入する高調波電流は、複数次の高調波
電流が合成されたものであるため、特に、進相コンデン
サ回路に直列接続して用いられる直列リアクトルに対し
ては高調波次数が高くなるほど損失が大きくなり、上記
した従来の方法では保護協調がとれない。従って、総合
的な複数次の高調波損失に対応できる高調波電流保護装
置を必要としていた。
進相コンデンサ回路に高調波電流警報装置を適用した例
が多くあったが、進相コンデンサ回路用高調波電流監視
装置の設定方法は、各次の高調波電流歪み率、あるい
は、単一高調波電流値に対するものであり、通常進相コ
ンデンサ回路に流入する高調波電流は、複数次の高調波
電流が合成されたものであるため、特に、進相コンデン
サ回路に直列接続して用いられる直列リアクトルに対し
ては高調波次数が高くなるほど損失が大きくなり、上記
した従来の方法では保護協調がとれない。従って、総合
的な複数次の高調波損失に対応できる高調波電流保護装
置を必要としていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するもので、進相コンデンサに流入する複数次の高調
波電流量を計測し、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電流保護
装置である。すなわち、
決するもので、進相コンデンサに流入する複数次の高調
波電流量を計測し、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電流保護
装置である。すなわち、
【０００６】（１）計器用変流器１と、Ａ／Ｄ変換器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１０とからなる進相コンデンサ
設備高調波電流保護装置であって、メモリ部３は、進相
コンデンサ設備に流入する高調波電流を計器用変流器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で、上記メモリ部の出力信号を高速フーリ
エ解析し、各次高調波に含有する高調波量を算出し、そ
して、高調波次数選択部４で高調波次数に応じた高調波
電流量を求める演算式を入力すると、上記フーリエ解析
された各次の高調波量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７に出力される。比較部７で
は、電源系統に接続する進相コンデンサ設備に流入する
許容高調波電流の上限値を高調波電流許容値設定部６で
設定し、該値を、上記演算部出力信号の値が超えたとき
動作信号を出力する。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を開路す
ように構成した進相コンデンサ設備高調波電流保護装置
である。
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
設備高調波電流保護装置であって、メモリ部３は、進相
コンデンサ設備に流入する高調波電流を計器用変流器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で、上記メモリ部の出力信号を高速フーリ
エ解析し、各次高調波に含有する高調波量を算出し、そ
して、高調波次数選択部４で高調波次数に応じた高調波
電流量を求める演算式を入力すると、上記フーリエ解析
された各次の高調波量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７に出力される。比較部７で
は、電源系統に接続する進相コンデンサ設備に流入する
許容高調波電流の上限値を高調波電流許容値設定部６で
設定し、該値を、上記演算部出力信号の値が超えたとき
動作信号を出力する。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を開路す
ように構成した進相コンデンサ設備高調波電流保護装置
である。
【０００７】
（２）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熱量
を支配する高調波電流加重積算値の等価第５調波電流を
演算して、これが許容値設定部６より設定された上限値
を超えれば制御信号を得るようにした上記（１）の進相
コンデンサ設備高調波電流保護装置である。
り高速フーリエ解析を行って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熱量
を支配する高調波電流加重積算値の等価第５調波電流を
演算して、これが許容値設定部６より設定された上限値
を超えれば制御信号を得るようにした上記（１）の進相
コンデンサ設備高調波電流保護装置である。
【０００８】（３）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
流を演算し、これより進相コンデンサ設備の端子電圧の
各次高調波電圧のスカラ和を演算して、これが許容値設
定部６より設定された上限値を超えれば制御信号を得る
ようにした上記（１）の進相コンデンサ設備高調波電流
保護装置である。
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
流を演算し、これより進相コンデンサ設備の端子電圧の
各次高調波電圧のスカラ和を演算して、これが許容値設
定部６より設定された上限値を超えれば制御信号を得る
ようにした上記（１）の進相コンデンサ設備高調波電流
保護装置である。
【０００９】
【作用】進相コンデンサ設備に流入する複数次の高調波
電流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
波電流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１又は数２）を選択して入力すると、上記フー
リエ解析された各次高調波量が加重積算されて電流値に
換算された信号出力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
容高調波電流の値を、許容値設定部で設定して比較部に
入力し、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する。制御部で
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
開路する。
電流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
波電流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１又は数２）を選択して入力すると、上記フー
リエ解析された各次高調波量が加重積算されて電流値に
換算された信号出力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
容高調波電流の値を、許容値設定部で設定して比較部に
入力し、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する。制御部で
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
開路する。
【００１０】
【実施例１】図１に本発明の実施例を示す。進相コンデ
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
高調波電流保護装置１４は、計器用変流器１が上記進相
コンデンサ設備の入力端に接続され、高調波電流信号を
Ａ／Ｄ変換器２に入力し、Ａ／Ｄ変換器ではこれをデジ
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電流量
（％）を算出し、一方、高調波次数選択部４では、あら
かじめ換算すべき単一または複数の高調波次数を設定し
た演算式を演算部に入力すると、演算部はこれを受けて
上記高調波電流量をこの選択した高調波次数の電流値の
加重積算した等価第５調波電流に換算して比較部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し直列リアクトルや進
相コンデンサの過熱、焼損あるいは絶縁破壊を防止す
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
高調波電流保護装置１４は、計器用変流器１が上記進相
コンデンサ設備の入力端に接続され、高調波電流信号を
Ａ／Ｄ変換器２に入力し、Ａ／Ｄ変換器ではこれをデジ
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電流量
（％）を算出し、一方、高調波次数選択部４では、あら
かじめ換算すべき単一または複数の高調波次数を設定し
た演算式を演算部に入力すると、演算部はこれを受けて
上記高調波電流量をこの選択した高調波次数の電流値の
加重積算した等価第５調波電流に換算して比較部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し直列リアクトルや進
相コンデンサの過熱、焼損あるいは絶縁破壊を防止す
る。
【００１１】進相コンデンサ設備に流入する複数次の高
調波電流における直列リアクトルの損失に換算する等価
第５調波電流の含有率は、
調波電流における直列リアクトルの損失に換算する等価
第５調波電流の含有率は、
【００１２】
【数１】
【００１３】により複数次の高調波を第５高調波電流の
含有率に換算する。そして、第５高調波の直列リアクト
ルの許容高調波電流含有率は、ＪＩＳ規格に３５％と定
められており、この値に設定しておけば複数の高調波に
対しても保護でき、数式１の演算によって直列リアクト
ルを保護し、進相コンデンサ設備を高調波電流障害から
保護するものである。
含有率に換算する。そして、第５高調波の直列リアクト
ルの許容高調波電流含有率は、ＪＩＳ規格に３５％と定
められており、この値に設定しておけば複数の高調波に
対しても保護でき、数式１の演算によって直列リアクト
ルを保護し、進相コンデンサ設備を高調波電流障害から
保護するものである。
【００１４】また、直列リアクトルとコンデンサで構成
した進相コンデンサ設備において、流入する複数次の合
成高調波電流による進相コンデンサの端子電圧は、
した進相コンデンサ設備において、流入する複数次の合
成高調波電流による進相コンデンサの端子電圧は、
【００１５】
【数２】
【００１６】により算出できる。進相コンデンサの過電
圧許容値が例えば１２０％の時には、設定限度値を１２
０％にし、数２を選択することによって進相コンデンサ
を主体とした保護ができる。
圧許容値が例えば１２０％の時には、設定限度値を１２
０％にし、数２を選択することによって進相コンデンサ
を主体とした保護ができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、進相コンデンサ設備に
流入する高調波電流の高調波含有率を検出して、上記算
式１で直列リアクトルを保護することができるととも
に、算式２の設定で進相コンデンサを保護することがで
き、進相コンデンサ設備を高調波障害から確実に保護す
ることが可能となり、工業的、実用的に価値大なるもの
がある。
流入する高調波電流の高調波含有率を検出して、上記算
式１で直列リアクトルを保護することができるととも
に、算式２の設定で進相コンデンサを保護することがで
き、進相コンデンサ設備を高調波障害から確実に保護す
ることが可能となり、工業的、実用的に価値大なるもの
がある。
【図１】図１は、本発明の進相コンデンサ設備高調波電
流保護装置の構成図であり、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であ
る。
流保護装置の構成図であり、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であ
る。
１ 計器用変流器 ２ Ａ／Ｄ変換器 ３ メモリ部 ４ 高調波次数選択部 ５ 演算部 ６ 許容値設定部 ７ 比較部 ８ 応答時間設定部 ９ 制御部 １０ 表示部 １１ 電源系統 １２ 開閉器 １３ 進相コンデンサ設備 １４ 進相コンデンサ設備高調波電流保護装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 立花 敏文 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の４ 上原ビル３階 ニ チコン株式会社内 (72)発明者 沢村 広隆 京都府京都市中京区御池通烏丸東入一筋目 仲保利町191番地の４ 上原ビル３階 ニ チコン株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 計器用変流器（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電流保護装置
であって、 メモリ部（３）は、Ａ/Ｄ変換器（２）と計器用変流器
（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、上記メモリ部（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）に接続されてい
ることを特徴とする進相コンデンサ設備高調波電流保護
装置。 - 【請求項２】 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
アクトルの発熱量を支配する高調波電流加重積算値の等
価第５調波電流を演算して、これが許容値設定部（６）
より設定された上限値を超えれば制御信号を得るように
した請求項１記載の進相コンデンサ設備高調波電流保護
装置。 - 【請求項３】 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
波電流を演算し、これより進相コンデンサ設備の端子電
圧の各次調波電圧のスカラ和を演算して、これが許容値
設定部（６）より設定された上限値を超えれば制御信号
を得るようにした請求項１記載の進相コンデンサ設備高
調波電流保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07284595A JP3396327B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 進相コンデンサ設備高調波電流保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07284595A JP3396327B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 進相コンデンサ設備高調波電流保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275378A true JPH08275378A (ja) | 1996-10-18 |
| JP3396327B2 JP3396327B2 (ja) | 2003-04-14 |
Family
ID=13501139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07284595A Expired - Fee Related JP3396327B2 (ja) | 1995-03-30 | 1995-03-30 | 進相コンデンサ設備高調波電流保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3396327B2 (ja) |
Citations (10)
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| JPH0543726U (ja) * | 1991-11-11 | 1993-06-11 | 日新電機株式会社 | デイジタルリレー |
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| JPH05207640A (ja) * | 1992-01-22 | 1993-08-13 | Nissin Electric Co Ltd | 高調波フィルタ設備保護用ディジタルリレー |
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-
1995
- 1995-03-30 JP JP07284595A patent/JP3396327B2/ja not_active Expired - Fee Related
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