JPS6327935B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、回路の無効電力を低減し、力率を
改善するために電力用コンデンサの回路への接続
量を自動的に調整するためにコンデンサ制御回路
へ必要な制御信号を出力する力率自動調整装置に
関するものである。

従来の力率自動調整装置は例えば回路の無効電
力を検出し、あらかじめ設定された上限値および
下限値から外れると、遮断または投入信号を出力
してコンデンサの遮断や投入動作を行わせるもの
であつた。

しかるに、コンデンサの投入遮断は上記装置よ
り自動的に行うほか、手動で任意にコンデンサの
投入遮断を行う場合があり、このような目的のた
めに、コンデンサ制御盤には自動―手動切換スイ
ツチが備えられていた。

「自動」は力率自動調整装置によりコンデンサ
制御動作を行わせるものであり、また「手動」は
手動にて任意のコンデンサを投入または遮断させ
るものである。そして、コンデンサの投入遮断状
態を表示するランプを備えていた。

しかるに、力率自動調整装置にも、自分自身が
出力した投入信号や遮断信号の履歴を記憶し、こ
れを表示するランプが備えられている。したがつ
て、コンデンサ制御盤に力率自動調整装置を組み
込み使用した場合、「自動」から「手動」あるい
は「手動」から「自動」に切り換えてコンデンサ
の制御動作を行つた場合、力率自動調整装置の出
所表示とコンデンサ制御盤の表示が相異なつてい
るために、どちらの表示が正しいのか判断に迷う
ことがあつた。

即ち、第２図は従来のコンデンサ制御盤を示
し、１６は出力接点１５ａ〜１５ｄを有する力率
自動調整装置、１７はコンデンサ制御回路、１８
はコンデンサ用開閉器、１９はコンデンサ、２０
はリレー、２１はコンデンサ用開閉器１８を開閉
するリレー、１１は手動スイツチ、１０は自動ス
イツチ、２４は入スイツチ、２５は切換スイツ
チ、２０ａはリレー２０の接点、２１ａ，２１ｂ
はリレー２１の接点、２６は赤色ランプ、２７は
緑色ランプである。ここで、手動スイツチ１１が
オンで自動スイツチ１０がオフの場合には、入切
スイツチ２４，２５によりリレー２１をオンオフ
しコンデンサ用開閉器１８のオンオフを行うこと
ができる。又、手動スイツチ１１がオフで自動ス
イツチ１０がオンのときは、力率自動調整装置１
６の出力接点１５ａ〜１５ｄによりリレー２０を
オンオフし、リレー２１のオンオフによりコンデ
ンサ用開閉器１８をオンオフすることができる。
又、コンデンサ用開閉器１８がオンのとき即ちリ
レー２１がオンのときは、赤色ランプ２６は点灯
して緑色ランプ２７は消灯し、コンデンサ用開閉
器１８がオフのときは逆になる。一方、力率自動
調整装置１６も出力接点１５ａ〜１５ｄのオンオ
フに応じてオンオフする表示ランプを備えてお
り、コンデンサ制御盤の表示ランプ２６，２７と
力率自動調整装置１６の表示ランプとは上記の状
態では表示状態が一致している。しかし、手動ス
イツチ１１をオンし自動スイツチ１０をオフした
状態では、入切スイツチ２４，２５により開閉器
１８をオンオフしたとすると、表示ランプ２６，
２７と力率自動調整装置１６の表示ランプの表示
が一致しなくなる。

又、従来装置では投入状態のコンデンサ用開閉
器の回路に投入信号を入力し、また遮断状態のコ
ンデンサ用開閉器の回路に遮断信号を入力するこ
とがあり、コンデンサ容量制御の応答性が悪く、
力率調整の応答性が悪くなるという問題点もあつ
た。

この発明は上記の点に鑑みなされたもので、コ
ンデンサ用開閉器の動作に応じてオンオフして表
示手段をオンオフする補助接点を設けるととも
に、コンデンサ用開閉器が投入状態にある回路に
は投入信号を出力せず、遮断状態にあるものにつ
いてのみ投入信号を出力し、また遮断状態にある
回路には遮断信号を出力せず、投入状態にあるも
のについてのみ遮断信号を出力するように構成す
ることにより、自動から手動、あるいはその逆へ
切り換えて、コンデンサの制御動作を行つても、
出力表示とコンデンサ制御盤の表示が相異なるこ
とがなく、かつ力率自動調整の応答性が良い力率
自動調整装置を提供することを目的とする。

以下、図面に基づきこの発明の力率自動調整装
置の実施例について説明する。第１図はその一実
施例を示すブロツク図である。図中１は回路の電
圧と電流をPT（変圧器）とCT（変流器）により入
力とし、回路の無効電力を検出するための無効電
力検出部である。

この無効電力検出部１の出力は無効電力に比例
した直流電圧信号とする。この無効電力検出部１
の出力はアナログ―ジイジタル変換部２に送られ
るようになつている。アナログ―デイジタル変換
部２は無効電力検出部の出力電圧を例えば２進数
などのデイジタル信号に変換するためのものであ
る。

一方、３はコンデンサの投入点を設定する投入
点設定部で、無効電力がこの設定値に達し、後述
するタイマ設定時間だけその状態が継続するとコ
ンデンサ投入信号を出力する基準となるものであ
る。

また、４は前記と同様にコンデンサの遮断点を
設定する遮断点設定部であつて、無効電力がこの
設定値に達し、タイマ設定時間、その状態が継続
するとコンデンサの遮断信号を出力する基準とな
るものである。

さらに、５はタイマ時間を設定するためのタイ
マ設定部である。この設定値は投入遮断動作の頻
発を防止するとともに、コンデンサの残留電荷の
放電時間を確保するに足りる時間である。

なお、以上の３個の設定部はそれぞれ例えばデ
イジタルスイツチのようなデイジタル数字での設
定が可能なものとする。そして、６は前記タイマ
設定部５の設定時間をつくるための周期が一定の
信号を発信する基準信号発生部である。

上記アナログ―デイジタル変換部２、投入点設
定部３、遮断点設定部４、タイマ設定部５および
基準信号発生部６の出力は演算制御部１２に送出
するようになつている。この演算制御部１２は、
例えば、マイクロコンピユータなどのプログラム
手順により動作をする装置で構成されている。演
算制御部１２には、さらに波形整形増幅回路８ａ
〜８ｄの出力も導入されるようになつている。

また、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄはそれぞれコン
デンサ用開閉器１８の補助接点で、この実施例で
はコンデンサ用開閉器１８が４台ある場合を図示
しており、以下に述べる各部材の添字ａ〜ｄはそ
れぞれ各４台のコンデンサ用開閉器１８に対応し
ているものとする。

各補助接点７ａ〜７ｄは、コンデンサ用開閉器
１８が投入状態のときオンし、遮断状態のときオ
フするものであり、各補助接点７ａ〜７ｄの一端
は共通にしてアースされ、補助接点７ａの他端は
上記波形整形増幅回路８ａと８ｅの入力端に接続
されている。

補助接点７ｂの他端は波形整形増幅回路８ｂと
８ｆの入力端に接続され、補助接点７ｃの他端は
波形整形増幅回路８ｃと８ｇの入力端に接続され
ている。同様にして、補助接点７ｄの他端は波形
整形増幅回路８ｄと８ｈの入力端に接続されてい
る。

これらの波形整形増幅回路８ａ〜８ｈのうち波
形整形増幅回路８ａ〜８ｄの出力端は上記演算制
御部１２に接続されているが、他の波形整形増幅
回路８ｅ〜８ｈの出力端はそれぞれコンデンサ状
態表示器９ａ〜９ｄを介して電源に接続されてい
る。

コンデンサ状態表示器９ａ〜９ｄは例えば、発
光ダイオードなどにより構成され、補助接点７ａ
〜７ｄがオンのとき点灯し、オフのとき消灯する
ようになつており、これにより、コンデンサ１９
の投入状態がわかる。しかも補助接点７ａ〜７ｄ
により点灯するため、常にコンデンサ１９の状態
に一一致した表示を行うことができるようになつ
ている。

１０はコンデンサ制御盤に設けられた自動切換
スイツチで自動のときオンするようになつてい
る。また、１１は手動切換スイツチで、手動のと
きオンするものである。この自動切換スイツチ１
０、手動切換スイツチ１１の各一端はアースさ
れ、他端はそれぞれ演算制御部１２に接続されて
いる。

演算制御部１２の出力は出力インターフエイス
１３の入力端に接続されている。出力インターフ
エイス１３の出力端には、リレー回路１４ａ〜１
４ｄを介して電源が接続されている。リレー回路
１４ａ〜１４ｄには出力接点１５ａ〜１５ｄがそ
れぞれ設けられている。

次に、以上のように構成されたこの発明の力率
自動調整装置の動作について説明する。まず、自
動切換スイツチ１０がオンし手動切換スイツチ１
１がオフしているとき、無効電力検出部１から出
力をアナログ―デイジタル変換部２でデイジタル
信号に変換し、このアナログ―デイジタル変換部
２の出力と投入点設定部３の設定値を演算制御部
１２の第１の比較回路１０１で比較し、前者が後
者を超えているとアンドゲート１０２が開となり
基準信号発生部６の出力を第１のタイマカウンタ
１０３で計数し、タイマ設定部５に設定された時
間と該計数値を第１タイマ比較回路１０４で比較
する。計数値が設定時間に達するとアンドゲート
１０５を介して第１のフリツプフロツプ１０６の
Ｔ端子に信号が入力され、次の基準信号発生部６
のクロツク信号で第１のフリツプフロツプ１０６
のＴ端子がトリガされ、Ｑ端子から第１のカウン
タ１０７に信号が出力される。次に、基準信号発
生部６の次のクロツク信号で第１のフリツプフロ
ツプ１０６のＴ端子がトリガされ、Ｑ端子の信号
が反転し、端子によりアンドゲート１０５が閉
状態となる。第１のカウンタ１０７はフリツプフ
ロツプ１０６のＱ端子の信号を計数する。この計
数値は第１のデコーダ１０８でデコードされ、補
助接点７ａ〜７ｄの信号とアンドゲート１０９ａ
〜１０９ｄで論理積をとる。そして、デコード値
はこれに対応する補助接点７ａ〜７ｄがオンでな
ければアンドゲート１０９ａ〜１０９ｄを通過
し、動作検出回路１１０に入力される。動作検出
回路１１０はこの入力信号に応じてリセツト信号
１１１を出力し、第１のタイマカウンタ１０３及
び第１のフリツプフロツプ１０６をリセツトして
次の動作にそなえる。動作検出回路１１０はさら
に出力インターフエイス１３に信号を出力し、第
１のデコーダ１０８のデコーダ値に該当するリレ
ー回路１４ａ〜１４ｄを励磁し、出力接点１５ａ
〜１５ｄのうち該当する接点をオンする。この接
点出力に応じてコンデンサ用開閉器１８がオンさ
れ、コンデンサ１９が投入される。この開閉器１
８の動作は補助接点７ａ〜７ｄにより検出され、
該当する回路のコンデンサ表示器９ａ〜９ｄを点
灯する。以下同様にして、第１の比較回路１０１
でアナログ―デイジタル変換部２の信号と投入点
設定部３の設定値を比較し、前者が後者を超えて
いるときは同様の動作をくり返し、順次リレー回
路１４ａ〜１４ｄの該当する回路を励磁してゆ
き、コンデンサ用開閉器１８を投入して行く。第
１のカウンタ１０７は計数値が一巡するとまた元
に戻るため、投入制御はリレー回路が１４ａ→１
４ｂ→１４ｃ→１４ｄ→１４ａの順番に循環して
行われることになる。

次に、アナログ―デイジタル変換部２の出力と
遮断点設定部４の設定値を第２の比較回路１２１
で比較し、前者が後者を超えている場合はアンド
ゲート１２２が開状態となり、基準信号発生部６
の出力を第２のタイマカウンタ１２３で計数し、
この計数値をタイマ設定部５の設定時間と第２の
タイマ比較回路１２４で比較し、計数値が設定時
間に達するとアンドゲート１２５を介して第２の
フリツプフロツプ１２６のＴ端子に入力される。
次に、基準信号発生部６のクロツク信号で第２の
フリツプフロツプ１２６のＴ端子がトリガされ、
Ｑ端子から第２のカウンタ１２７に信号が入力さ
れる。さらに、基準信号発生部６の次のクロツク
信号で第２のフリツプフロツプ１２６のＴ端子が
トリガされてＱ端子の信号が反転し、端子から
の信号によりアンドゲート１２５が閉状態とな
る。第２のカウンタ１２７はＱ端子の出力を計数
し、この計数値は第２のデコーダ１２８でデコー
ドされ、補助接点７ａ〜７ｄの信号とアンドゲー
ト１２９ａ〜１２９ｄで論理積をとる。デコード
値はこれに対応する補助接点７ａ〜７ｄがオフで
なければアンドゲート１２９ａ〜１２９ｄを通過
し、動作検出回路１１０に入力される。動作検出
回路１１０はこれに応じてリセツト信号１３１を
出力し、第２のタイマカウンタ１２３及び第２の
フリツプフロツプ１２６をリセツトして次の動作
に備える。又、動作検出回路１１０は出力インタ
フエイス１３に出力し、第２のデコーダ１２８の
デコード値に該当するリレー回路１４ａ〜１４ｄ
の励磁を解き、出力接点１５ａ〜１５ｄのうちの
該当する接点をオフにする。この接点出力はコン
デンサ制御回路１７に入力され、開閉器１８をオ
フしてコンデンサ１９を遮断する。開閉器１８の
動作は補助接点７ａ〜７ｄにより検出され、該当
するコンデンサ表示器９ａ〜９ｄを消灯する。以
下同様にして第２の比較回路１２１で比較した値
が前記と同様であれば、上記の動作をくり返して
順次リレー回路１４ａ〜１４ｄのうち該当するも
のの励磁を解き、コンデンサ用開閉器１８を遮断
する。第２のカウンタ１２７は計数値が一巡する
とまた元に戻るため、遮断制御はリレー回路１４
ａ〜１４ｂ―１４ｃ―１４ｄの順番に循環して行
われる。

一方、手動切換スイツチ１１がオンし自動切換
スイツチ１０がオフしているときは、動作検出回
路１１０はリセツト信号１１１，１３１を出力し
たままとなり、第１，第２のタイマカウンタ１０
３，１２３は停止し、力率自動調整装置１６によ
るコンデンサ１９の投入及び遮断動作は行われな
くなる。しかしながら、入切スイツチ２４，２５
により開閉器１８を投入、遮断しても、その状態
は補助接点７ａ〜７ｄにより検出され、コンデン
サ状態表示器９ａ〜９ｄにより表示される。従つ
て、コンデンサ制御盤の表示器２６，２７の表示
とコンデンサ状態表示器９ａ〜９ｄの表示は常に
一致する。

次に、手動から自動へと切換スイツチ１０，１
１を戻した場合は、動作検出回路１１０はリセツ
ト信号１１１，１３１を解除し、第１及び第２の
タイマカウンタ１０３，１２３のリセツトが外れ
て動作可能状態になる。従つて、例えば第１の比
較回路１０１の比較の結果、アナログ―デイジタ
ル変換部２の出力が投入点設定部３の設定値を超
え、かつ第１のタイマカウンタ１０３の計数値が
タイマ設定部５の設定値を超えた場合、第１のフ
リツプフロツプ１０６が動作してその出力を第１
のカウンタ１０７に入力して計数するが、第１の
デコーダ１０８のデコード値がこれに対応するア
ンドゲート１０９ａ〜１０９ｄで補助接点７ａ〜
７ｄの出力との論理積をとつたとき、手動操作に
より既にオンになつている補助接点についてはデ
コード値がアンドゲート１０９ａ〜１０９ｄを通
過することができず、動作検出回路１１０からリ
セツト信号１１１が出力されず、第１のフリツプ
フロツプ１０６はリセツトされない。このため、
基準信号発生部６の次のクロツクで第１のフリツ
プフロツプ１０６のＴ端子が再びトリガされ、Ｑ
端子から第１のカウンタ１０７に再び信号が出力
され、計数される。この計数動作は、デコード値
がアンドゲート１０９ａ〜１０９ｄを通過して動
作検出回路１１０がこれを検知し、リセツト信号
１１１が出力されるまで行われる。即ち、既に投
入されているコンデンサ用開閉器１８はパスして
投入されていないコンデンサ用開閉器１８を順次
さがして行き、投入する動作を行う。遮断動作の
場合も同様の動作が行われる。従つて、既に投入
状態のコンデンサ用開閉器１８に投入指令を与え
ることがなく、また遮断状態のコンデンサ用開閉
器１８に遮断指令を与えることもないので、投入
済あるいは遮断済のコンデンサを抜かして次の順
番のコンデンサを投入、遮断することができ、コ
ンデンサ容量の調整を効率良く行うことができ
る。

アナログ―デイジタル変換部２の出力が投入点
設定部３または遮断設定部４の設定値のどちらも
越えていない場合は、投入信号も遮断信号もいず
れも出力しない。また、いずれかを越えていてか
つその状態がタイマ設定部５の設定時間継続しな
かつた場合も同様である。

この発明の一実施例は以上のような構成である
が、出力は投入信号と遮断信号をそれぞれ独立し
た一定時間オンするいわゆる瞬時励磁接点とする
こともできる。また、無効電力の代りに無効電流
や力率を検出しても上記の動作をさせることがで
きるし、アナログ―デイジタル変換部２の出力を
デイジタル数字表示器により表示させるなどこの
発明の趣旨を生かして種々の変形を実施すること
ができる。

以上のようにこの発明の力率自動調整装置によ
れば、コンデンサ用開閉器の補助接点を設け、こ
の補助接点のオンオフに応じて表示手段のオンオ
フを行うようにしたので、自動から手動、手動か
ら自動に切換えてコンデンサの制御動作を行つて
も出力表示とコンデンサ制御盤の出力表示が異る
ことがなくなる。又、コンデンサ用開閉器が投入
状態にある回路には投入信号を出力せず、また遮
断状態にある回路には遮断信号を出力しないの
で、コンデンサの投入、遮断を順番に行う際に投
入、遮断を効率良く行うことができ、コンデンサ
容量の調整さらには力率調整を応答性よく行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の力率自動調整装置の構成
図、第２図は従来のコンデンサ制御盤の構成図で
ある。 １……無効電力検出部、３……投入点設定部、
４……遮断点設定部、５……タイマ設定部、７ａ
〜７ｄ……補助接点、９ａ〜９ｄ…コンデンサ状
態表示器、１０……自動切換スイツチ、１１……
手動切換スイツチ、１２……演算制御部、１４ａ
〜１４ｄ……リレー回路、１８……コンデンサ用
開閉器、１９……コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 無効電気量あるいは力率を検出する第１の手
   段、コンデンサの投入点を設定する投入点設定
   部、上記コンデンサの遮断点を設定する遮断点設
   定部、コンデンサ用開閉器の数に対応して設けら
   れ上記コンデンサ用開閉器の動作に応じてオン、
   オフする補助接点、この補助接点にそれぞれ接続
   されこの補助接点の動作時に上記コンデンサの状
   態を表示する表示手段、上記コンデンサ用開閉器
   の数に対応して設けられ付勢時に該当する上記コ
   ンデンサ用開閉器を動作させて上記コンデンサを
   投入するリレー回路、自動切換スイツチの動作時
   に上記第１の手段の検出値と上記投入点設定部の
   設定値とを比較し、この検出値が大になると所定
   の設定時間経過後上記補助接点のうちの動作して
   いない所定の補助接点の回路に投入信号を出力し
   てこの回路に該当する上記リレー回路を動作させ
   るとともに上記検出値と上記遮断点設定部の設定
   値を比較して前者が大になると所定の設定時間経
   過後に上記補助接点のうちの動作している所定の
   補助接点の回路に遮断信号を出力してこの回路に
   該当する上記リレー回路の動作を解除させる演算
   制御部を備えてなり、上記自動切換スイツチに代
   えて手動切換スイツチの動作時には上記演算制御
   部から上記リレー回路を動作させないようにした
   ことを特徴とする力率自動調整装置。 ２ 第１の手段の検出値は無効電力であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の力率自動
   調整装置。 ３ 第１の手段の検出値は無効電流であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の力率自動
   調整装置。