JPS61240821A - 不平衡多相交流の電圧電流の位相差検出装置 - Google Patents
不平衡多相交流の電圧電流の位相差検出装置Info
- Publication number
- JPS61240821A JPS61240821A JP60080635A JP8063585A JPS61240821A JP S61240821 A JPS61240821 A JP S61240821A JP 60080635 A JP60080635 A JP 60080635A JP 8063585 A JP8063585 A JP 8063585A JP S61240821 A JPS61240821 A JP S61240821A
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- Japan
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- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は不平衡多相交流における正相電圧、電流間の位
相差を検出する装置に関する。
相差を検出する装置に関する。
Ｃ概要）
不平衡多相交流の相電圧、電流を交流の一サイクルより
も充分短い時間間隔で同一タイミングでサンプリングし
Ａ／Ｄ変換して順各相の電圧、電流に対応させたメモリ
に格納して各相の電圧、電流のデータリストを作り、こ
のデータリストからピークを索出し、両者間のデータ順
位差から両者間の位相差角を算出し所定部所に出力する
装置である。
も充分短い時間間隔で同一タイミングでサンプリングし
Ａ／Ｄ変換して順各相の電圧、電流に対応させたメモリ
に格納して各相の電圧、電流のデータリストを作り、こ
のデータリストからピークを索出し、両者間のデータ順
位差から両者間の位相差角を算出し所定部所に出力する
装置である。
（従来技術）
従来不平衡多相交流の正相電圧、電流間の位相差検出に
は、各相配電線に鎖交させた変流器によって各相の電流
の信号を得、各桁毎の変換トランスによって相電圧の信
号を得て、夫々の信号を正相フィルタを通した後、これ
らの信号間の位相比較を行うとか、上述同様にして得ら
れた各相の電気情報信号を一つの相Ａ相を基準にして、
他相の信号を３相の場合であればＢ相を１２０ 進め
、Ｃ相を１２０ 遅らせてＡ相と加算して得られる正相
分同士の位相比較を行うと云うような方式が用いられて
いた。
は、各相配電線に鎖交させた変流器によって各相の電流
の信号を得、各桁毎の変換トランスによって相電圧の信
号を得て、夫々の信号を正相フィルタを通した後、これ
らの信号間の位相比較を行うとか、上述同様にして得ら
れた各相の電気情報信号を一つの相Ａ相を基準にして、
他相の信号を３相の場合であればＢ相を１２０ 進め
、Ｃ相を１２０ 遅らせてＡ相と加算して得られる正相
分同士の位相比較を行うと云うような方式が用いられて
いた。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した従来方法はアナログ方式であるため、得られる
位相情報もアナログ量である。他方電力の配電、応用に
おける種々な監視や制御にコンピュータが使われ、ディ
ジタル方式のデータ処理や制御が行われるようになって
来ると、アナログ量で得られた情報はそのま＼では使え
ずＡ／Ｄ変換する必要があり、不平衡多相交流の正相電
圧電流間の位相差検出装置のコストが高くなる。このた
め本発明は電力関係のコンピュータ制卸に適合し、電力
関係の総合的な制御システムの一部としてみたとき、シ
ステム全体としてのコスト低下に寄与し得るような不平
衡多相交流の正相電圧電流間の位相差検出手段を提供し
ようとするものである。
位相情報もアナログ量である。他方電力の配電、応用に
おける種々な監視や制御にコンピュータが使われ、ディ
ジタル方式のデータ処理や制御が行われるようになって
来ると、アナログ量で得られた情報はそのま＼では使え
ずＡ／Ｄ変換する必要があり、不平衡多相交流の正相電
圧電流間の位相差検出装置のコストが高くなる。このた
め本発明は電力関係のコンピュータ制卸に適合し、電力
関係の総合的な制御システムの一部としてみたとき、シ
ステム全体としてのコスト低下に寄与し得るような不平
衡多相交流の正相電圧電流間の位相差検出手段を提供し
ようとするものである。
ｃ問題点解決のための手段）
不平衡多相交流の各相電圧及び各相電流を適当時間間隔
でサンプリングしてディジタルデータと各 して取込み、降相電圧、電流のデータリストを作成し、
このデータリストのうち基準にした相に対するデータリ
ストはそのま＼他の相のデータリストの内容を基準相に
対する進み遅れの位相分だけ反対方向にシフトして基準
相と加算することにより正相電圧及び正相電流のデータ
を算出し、これらのデータから正相電圧と正相電流の位
相差を検出するようにした。
でサンプリングしてディジタルデータと各 して取込み、降相電圧、電流のデータリストを作成し、
このデータリストのうち基準にした相に対するデータリ
ストはそのま＼他の相のデータリストの内容を基準相に
対する進み遅れの位相分だけ反対方向にシフトして基準
相と加算することにより正相電圧及び正相電流のデータ
を算出し、これらのデータから正相電圧と正相電流の位
相差を検出するようにした。
（作用）
相電圧、相電流を適当間隔でサンプリングしてディジタ
ルデータのリストを作成し、のチータリフ、）によって
正相電圧、正相電流のデータリストを算出作成し、これ
ら正相電圧、電流のデータリスト間において最大値或は
最小値間のデータ個数から正相電圧と正相電流間の位相
差を算出するものであるから、装置が電力関係の制御用
コンピュータの機能の一部として講説でき、コスト的に
甚だ有利となる。
ルデータのリストを作成し、のチータリフ、）によって
正相電圧、正相電流のデータリストを算出作成し、これ
ら正相電圧、電流のデータリスト間において最大値或は
最小値間のデータ個数から正相電圧と正相電流間の位相
差を算出するものであるから、装置が電力関係の制御用
コンピュータの機能の一部として講説でき、コスト的に
甚だ有利となる。
〔実施例）
第１図は本発明の一実施例を示す。Ａ、 Ｂ、 Ｃ
は３相の各相配電線である。ＣＴａ、ＣＴｂ、ＣＴｃは
各相配電線に鎖交させた相電流検出用の変流器、ＰＴは
相間電圧検出用トランスである。変流器ＣＴａ等は夫々
相電流信号ＩＡ、 ＩＢ、 ＩＣ分 を出力し、トフスＰＴの２次側は各相間電圧信号ＶＡ、
ＶＢ、ＶＣを出力する。ＳＨａ、ＳＨｂ。
は３相の各相配電線である。ＣＴａ、ＣＴｂ、ＣＴｃは
各相配電線に鎖交させた相電流検出用の変流器、ＰＴは
相間電圧検出用トランスである。変流器ＣＴａ等は夫々
相電流信号ＩＡ、 ＩＢ、 ＩＣ分 を出力し、トフスＰＴの２次側は各相間電圧信号ＶＡ、
ＶＢ、ＶＣを出力する。ＳＨａ、ＳＨｂ。
ＳＨｃ及びＳＶａ、ＳＶｂ、ＳＶｃはサンプルアンドホ
ールド回路で、制御用コンピュータＣＰＵにより制御さ
れて第２図に示すように交流の一サイクルより充分短い
時間間隔で同時に各相電流及び各相間電圧の信号をサン
プリングしホールドする。ＭＰはマルチプレクサでＣＰ
Ｕに制御され、今回のサンプリング動作と次回のサンプ
リング動作との間に各サンプルアンドホールド回路ＳＨ
ａ・・・・、５Ｖａ−にホールドされた信号を順次取出
しＡ／Ｄ変換器ＡＤに送出し、Ａ／Ｄ変換器は入力され
た信号を極性も含めてＡ７’Ｄ変換し、ＣＰＵはＡ／Ｄ
変換された各相電流及び各相間電圧のデータを取込み、
第３図に示すようにこれらの情報を各相電流のデータリ
ストＩＡＩ！、ＩＢ１．ＩＣ１！及び各相間電圧のデー
タメモ１ＪＶＡｌ！、ＶＢｌ、ＶＣｌ用のメモリに順次
格納して行く。この図で枠内の番号はデータのサンプリ
ング順位であデータリストＩＡｊ’〜、ｖＡｌ〜を作る
。
ールド回路で、制御用コンピュータＣＰＵにより制御さ
れて第２図に示すように交流の一サイクルより充分短い
時間間隔で同時に各相電流及び各相間電圧の信号をサン
プリングしホールドする。ＭＰはマルチプレクサでＣＰ
Ｕに制御され、今回のサンプリング動作と次回のサンプ
リング動作との間に各サンプルアンドホールド回路ＳＨ
ａ・・・・、５Ｖａ−にホールドされた信号を順次取出
しＡ／Ｄ変換器ＡＤに送出し、Ａ／Ｄ変換器は入力され
た信号を極性も含めてＡ７’Ｄ変換し、ＣＰＵはＡ／Ｄ
変換された各相電流及び各相間電圧のデータを取込み、
第３図に示すようにこれらの情報を各相電流のデータリ
ストＩＡＩ！、ＩＢ１．ＩＣ１！及び各相間電圧のデー
タメモ１ＪＶＡｌ！、ＶＢｌ、ＶＣｌ用のメモリに順次
格納して行く。この図で枠内の番号はデータのサンプリ
ング順位であデータリストＩＡｊ’〜、ｖＡｌ〜を作る
。
ＣＰＵは上述した動作によってデータリストＩＡＩ！〜
、ＶＡＩ！〜を作り終えると、次の演算手法によって正
相電圧及び正相電流のデータを算出し、正相電圧、正相
電流間の位相差を検出する。
、ＶＡＩ！〜を作り終えると、次の演算手法によって正
相電圧及び正相電流のデータを算出し、正相電圧、正相
電流間の位相差を検出する。
正相電圧のデータ算出は相間電圧ＶＡを基準にして、デ
ータリストＶＡｌのデータはそのま＼、データリストｖ
Ｂｌのデータを位相角で１２０進み方向にずらせ、デー
タリストｖＣｌのデータを位相角で１２０ 遅れ方向
にずらせて三者を加算する。即ち第４図に示すようにデ
ータリストＶＢｌを左回りに１２０ 分ループ状にシフ
トし、ＶＣｌを右回りに１２０ 分ループ状にシフト
して、各データリストの上下同一線上にあるデータ同士
を加算し、加算結果をデータリストＶｏｌに格納する。
ータリストＶＡｌのデータはそのま＼、データリストｖ
Ｂｌのデータを位相角で１２０進み方向にずらせ、デー
タリストｖＣｌのデータを位相角で１２０ 遅れ方向
にずらせて三者を加算する。即ち第４図に示すようにデ
ータリストＶＢｌを左回りに１２０ 分ループ状にシフ
トし、ＶＣｌを右回りに１２０ 分ループ状にシフト
して、各データリストの上下同一線上にあるデータ同士
を加算し、加算結果をデータリストＶｏｌに格納する。
データリス）Ｖｏ ｌのデータが正相電圧のデータであ
る。式で示すと下記のようになる。
る。式で示すと下記のようになる。
この式で０内はデータリスト内のデータ番号である。
は正相電圧を示し、同口は逆相電圧を示す。３相ＡＩ
Ｂ＋ Ｃに第５図イ７口の電圧が重畳されていると
き、各相電圧は第５図へのようになっている。
Ｂ＋ Ｃに第５図イ７口の電圧が重畳されていると
き、各相電圧は第５図へのようになっている。
つまり第５図ハのような３相電圧の場合、第５図イの正
相と第５図口の逆相とが重なっているのである。第５図
ハのＢ相を左回りに１２０ 、Ｃ相を右回りに１２０
回わすと第５図工のようになり各相電圧をベクトル
加算すると逆相成分は打消し合ってなくなり、正相分だ
けが残る。
相と第５図口の逆相とが重なっているのである。第５図
ハのＢ相を左回りに１２０ 、Ｃ相を右回りに１２０
回わすと第５図工のようになり各相電圧をベクトル
加算すると逆相成分は打消し合ってなくなり、正相分だ
けが残る。
正相電流の算出も上と同様にしてデータリストＩＡｌ、
ＩＢＩ、Ｉ（１’から算出され第４図にＩＯｌで求す正
相電流のデータリストに格納される。
ＩＢＩ、Ｉ（１’から算出され第４図にＩＯｌで求す正
相電流のデータリストに格納される。
次に正相電圧、正相電流のデータリストが出来上ると次
に正相電圧と正相電流との位相差を検出する。第４図終
データリストｖＯ１！及びＩＯｌのデータをグラフ化す
ると同図Ｖｏ及びＩｏのグラフとなる。このグラフでＶ
ｏ、Ｉｏ間の位相差は例えばｖＯのピークとそれに一番
近いＩｏのピーク間の位相角である。従ってコンピュー
タによるデータ処理ではデータリストｖｏＩ！のデータ
をアドレス番号の若い端から順に見て行って最大値を検
出し、そのアドレス番号をｒとし、次にデータリストＩ
ｏｌを同じように端から見て行って最大値を検出し、そ
のアドレス番号をｓとすると（Ｓ−ｒ）が位相差を表わ
し、交流−サイクル間のデータサンプル回数をｎ ＋
１とすると、アドレス番号の一番違いは位相角で３６０
７ｎである。故で与えられる。電圧に対する電流の位
相の進み遅れはＳ ＞ ｒ ｆ、ｒら遅れ、ｓｉｒなら
進である。上の説明では正相電圧、電流のデータリスト
から最大値を検出するとしたが最小値Ｃ−の最大値）を
検出するようにしてもよいことは云うまでもない。
に正相電圧と正相電流との位相差を検出する。第４図終
データリストｖＯ１！及びＩＯｌのデータをグラフ化す
ると同図Ｖｏ及びＩｏのグラフとなる。このグラフでＶ
ｏ、Ｉｏ間の位相差は例えばｖＯのピークとそれに一番
近いＩｏのピーク間の位相角である。従ってコンピュー
タによるデータ処理ではデータリストｖｏＩ！のデータ
をアドレス番号の若い端から順に見て行って最大値を検
出し、そのアドレス番号をｒとし、次にデータリストＩ
ｏｌを同じように端から見て行って最大値を検出し、そ
のアドレス番号をｓとすると（Ｓ−ｒ）が位相差を表わ
し、交流−サイクル間のデータサンプル回数をｎ ＋
１とすると、アドレス番号の一番違いは位相角で３６０
７ｎである。故で与えられる。電圧に対する電流の位
相の進み遅れはＳ ＞ ｒ ｆ、ｒら遅れ、ｓｉｒなら
進である。上の説明では正相電圧、電流のデータリスト
から最大値を検出するとしたが最小値Ｃ−の最大値）を
検出するようにしてもよいことは云うまでもない。
第６図はＣＰＵの動作のタイムチャートでａはＡ相電圧
、ｂがＣＰＵの動作モードでＲの期間が各相の電圧、電
流のデータの取込み、データリストＶＡｌ〜、ＩＡＩ！
〜の作成期間でこの例では交流の一サイクルであり、次
のＣの期が上述したデータ処理演算の期間で、用式にょ
るＹの算出、所定部所への出力を行うと共に、データリ
ス）ＶＡｌ〜、ＩＡｌ〜のデータを利用して電力に関す
る他の色々な情報例えば電圧値、電流値（何れも実効値
）、零相電圧、零相電流の検出、電圧、電流中の正相分
、逆相分の検出、有効電力、無効電力の算出、これらの
各情報の表示等を行い、Ｃの期間が終了すると再びＲの
期間が始められる。
、ｂがＣＰＵの動作モードでＲの期間が各相の電圧、電
流のデータの取込み、データリストＶＡｌ〜、ＩＡＩ！
〜の作成期間でこの例では交流の一サイクルであり、次
のＣの期が上述したデータ処理演算の期間で、用式にょ
るＹの算出、所定部所への出力を行うと共に、データリ
ス）ＶＡｌ〜、ＩＡｌ〜のデータを利用して電力に関す
る他の色々な情報例えば電圧値、電流値（何れも実効値
）、零相電圧、零相電流の検出、電圧、電流中の正相分
、逆相分の検出、有効電力、無効電力の算出、これらの
各情報の表示等を行い、Ｃの期間が終了すると再びＲの
期間が始められる。
なお上述実施例では相電流と相間電圧を検出して夫々の
正相分の位相比較を行っているが、相電流と相間電圧と
の間、例えばＩＡとＶＡとの間には正常時３０ の位相
差があるから、上記［１１式のＹから３０ を引いたも
のが相電圧、相電流間の位相差である。電圧検出用のト
ランスＰＴの一次側をスター結線にすれば各相の電圧が
求められる。
正相分の位相比較を行っているが、相電流と相間電圧と
の間、例えばＩＡとＶＡとの間には正常時３０ の位相
差があるから、上記［１１式のＹから３０ を引いたも
のが相電圧、相電流間の位相差である。電圧検出用のト
ランスＰＴの一次側をスター結線にすれば各相の電圧が
求められる。
（効果）
本発明によれば各相の電圧及び電流のデータリストが作
られ、またコンピュータによるデータ処理を行っている
ので、これらのデータリストとコンピュータの能力１こ
より他の色々の情報を算出し電力関係の制卸に使用でき
る利点、がある。例えばデータリストから電圧、電流の
実効値、零相電圧、零相電流のデータ、更にほこのデー
タから地絡の有無、方向等を割出し副脚に活用できるの
であって、これらの総合応用を含めて考えると低コスト
で高機能の装置である。
られ、またコンピュータによるデータ処理を行っている
ので、これらのデータリストとコンピュータの能力１こ
より他の色々の情報を算出し電力関係の制卸に使用でき
る利点、がある。例えばデータリストから電圧、電流の
実効値、零相電圧、零相電流のデータ、更にほこのデー
タから地絡の有無、方向等を割出し副脚に活用できるの
であって、これらの総合応用を含めて考えると低コスト
で高機能の装置である。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図はサン
プリング動作を説明する図、第３図は各相の電流及び電
圧のデータリストのマツプ、第４図は正相分を算出する
手法を説明するグラフ、第５図は三相交流の正相、逆相
の説明、正相を求める原理の説明のためのベクトル図、
第６図はＣＰＵの動作モードのタイムチャートである。 代理人 弁理士 味 浩 分集４図 第２図 第９図 第４図 い）（Ｓ） 第す図
プリング動作を説明する図、第３図は各相の電流及び電
圧のデータリストのマツプ、第４図は正相分を算出する
手法を説明するグラフ、第５図は三相交流の正相、逆相
の説明、正相を求める原理の説明のためのベクトル図、
第６図はＣＰＵの動作モードのタイムチャートである。 代理人 弁理士 味 浩 分集４図 第２図 第９図 第４図 い）（Ｓ） 第す図
Claims (1)
- 多相交流の各相の相電流検出手段と相電圧或は相間電圧
検出手段と、交流の一サイクルより充分短い時間間隔で
同じタイミングで上記各検出手段の出力をサンプリング
する手段と、上記サンプリングされた信号をＡ／Ｄ変換
し、各信号毎に順次格納して行く各相電流毎及び各相電
圧毎に設けられたデータリストと、各相電流のデータリ
スト及び各相電圧のデータリストで基準相に対し進み相
のデータリストの内容を位相角で相差角だけ遅れ方向に
ループ状にシフトし、基準相に対して遅れ相のデータリ
ストの内容を相差角だけ進み方向にループ状にシフトし
、基準相のデータリストと上記シフトした二相のデータ
リストの三者の対応位置のデータを加算して正相電流及
び正相電圧のデータを算出して、算出された正相電流と
正相電圧の各データリストを作成する手段と、これら正
相電流及び正相電圧のデータリストの内容を端から見て
行つて最初の最大値或は最小値を検出し、正相電圧と正
相電流の各最大値間或は各最小値間のリスト上の位置差
から位相差角を算出し所定部所に出力する手段とよりな
る不平衡多相交流の電圧電流の位相差検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60080635A JPS61240821A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 不平衡多相交流の電圧電流の位相差検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60080635A JPS61240821A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 不平衡多相交流の電圧電流の位相差検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61240821A true JPS61240821A (ja) | 1986-10-27 |
Family
ID=13723827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60080635A Pending JPS61240821A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 不平衡多相交流の電圧電流の位相差検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61240821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234826A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-30 | 日新電機株式会社 | 電力系統の保護装置 |
| JP2011072163A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Daihen Corp | 地絡方向検出装置 |
-
1985
- 1985-04-15 JP JP60080635A patent/JPS61240821A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63234826A (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-30 | 日新電機株式会社 | 電力系統の保護装置 |
| JP2011072163A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Daihen Corp | 地絡方向検出装置 |
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