(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧受電をして低圧に降圧するとともに位相変換することにより低圧二次側への変圧器相互間電圧位相をずらして負荷に電源供給する２台以上の変圧器と、これらの変圧器毎に低圧側の高調波電圧を計測する変圧器二次側高調波電圧計測手段と、この各変圧器二次側高調波電圧計測手段の高調波電圧から合成した高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段と、前記各変圧器二次側高調波電圧計測手段の内前記変圧器で低圧二次側位相をずらした高調波電圧を高圧側電圧位相と同じとしたときの高調波電圧に位相変換する第一の位相変換手段と、この第一の位相変換手段からの出力と前記各変圧器二次側高調波電圧計測手段の内前記変圧器で低圧二次側位相をずらさないものの出力とを合成した高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段とを備えた高調波モニタ。
【請求項２】
高圧受電をして位相変換しないで低圧に降圧し負荷に電源供給する複数の変圧器と、これらの各変圧器毎に低圧側の高調波を計測する変圧器二次側高調波計測手段と、この各変圧器二次側高調波電圧計測手段の高調波電圧から合成した高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段と、前記各変圧器二次側高調波電圧計測手段の内の任意の出力についてその低圧二次側位相をずらした変圧器に交換したと同等となるように前記任意の出力を位相変換する第二の位相変換手段と、この第二の位相変換手段により位相変換した出力と前記各変圧器二次側高調波電圧計測手段の出力で位相変換しないものとを合成する高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段とを備えた高調波モニタ。
【請求項３】
高圧受電をして低圧に降圧して負荷に電源供給する２台以上の変圧器と、これらの変圧器毎に低圧側の高調波電圧を計測する変圧器二次側高調波電圧計測手段と、前記変圧器の高圧側電路に設けられた電圧変成器の二次側に接続されその二次電圧から高圧側の高調波電圧を検出する高圧一次高調波電圧検出手段と、所定の前記変圧器に対応する前記各変圧器二次側高調波電圧計測手段に接続されて高調波電圧を位相変換する位相変換手段と、この位相変換手段からの出力と前記位相変換手段に接続されない前記変圧器二次側高調波電圧計測手段の出力とを合成する高圧一次換算の高調波電圧検出手段とを備え、前記所定の前記変圧器が位相変換するものである場合に前記位相変換手段はその変圧器に接続された前記変圧器二次側高調波電圧計測手段の二次側位相をずらした高調波電圧を前記変圧器の高圧側電圧位相と同じとしたときの高調波電圧に位相変換し、前記変圧器の全てが位相変換しないものである場合に前記位相変換手段は前記変圧器二次側高調波電圧計測手段の出力についてその低圧二次側位相をずらした変圧器に交換したときの出力と同等となるように位相変換することを特徴とする高調波モニタ。
【請求項４】
高圧受電をして低圧に降圧し負荷に電源供給する２台以上の変圧器と、これらの変圧器毎に低圧側の高調波電圧を計測する変圧器二次側高調波電圧計測手段と、これらの変圧器二次側高調波電圧計測手段毎に設けられてその高調波電圧の位相変換が可能でありかつ位相変換の有無を選択可能な位相変換手段と、前記変圧器二次側高調波電圧計測手段の各々の高調波電圧から合成した高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段と、前記位相変換手段の各々の出力を合成した高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段とを備えた高調波モニタ。
【請求項５】
高圧受電をして低圧に降圧するものであって二次側電圧を複数系統負荷に供給する１台の変圧器と、この変圧器の各負荷毎に設けた変流器からの入力電流からそれぞれ高調波電流を計測する高調波電流計測手段と、この各高調波電流計測手段の高調波電流出力を合成する第一の高調波電流検出手段と、前記各高調波電流計測手段の一部についてその高調波電流位相をずらす位相変換手段と、この位相変換手段の出力と前記位相変換手段に入力されない前記高調波電流計測手段の出力とを合成する第二の高調波電流検出手段とを備えた高調波モニタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧受電をして変圧器により低圧に降圧して、その低圧電源を複数の負荷に供給する方式で発生した高調波電圧を高圧側で有効に削減するための高調波モニタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来における例を図６のブロック図により説明する。図で１は高圧交流電路で２は開閉器、３は変圧器で高圧から低圧に降圧しており、そして変圧器３の低圧二次側５１及び５２の各電圧は負荷６１，６２に接続されると共に、負荷６１，６２からの入力線５１１及び５２１を介して高調波モニタ７の各高調波電圧計測手段７１１及び７１２に取込まれ、高調波電圧計測手段７１１及び７１２の出力は更に高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段７５１に取込まれて、現状の高圧側での高調波電圧に相当する各変圧器の高調波電圧の合成値として求めることが出来るものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来の構成では現状における発生した高調波レベルを計測によって知ることが出来るだけで、複数の変圧器の内の一部の変圧器について結線を変えて、Δ−ΔやＹ−Δのように組合わせを行って、一次側と二次側の位相が異なって使用したと仮定した時、又は高調波対策として前記変圧器の組合せを実施している場合に於ける対策前の変圧器結線方式の時、さらに１台の変圧器で負荷供給されている場合に変圧器を負荷分割したと仮定した時の高圧一次側高調波電圧の合成レベルを知るものがなかった。
【０００４】
したがって、この発明の目的は、変圧器の一次側と二次側の位相が異なって使用されても、高圧一次側高調波電圧の合成レベルを知ることができる高調波モニタを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の高調波モニタは、高圧受電をして低圧に降圧するとともに位相変換することにより低圧二次側への変圧器相互間電圧位相をずらして負荷に電源供給する２台以上の変圧器と、これらの変圧器毎に低圧側の高調波電圧を計測する変圧器二次側高調波電圧計測手段と、この各変圧器二次側高調波電圧計測手段の高調波電圧から合成した高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段と、各変圧器二次側高調波電圧計測手段の内変圧器で低圧二次側位相をずらした高調波電圧を高圧側電圧位相と同じとしたときの高調波電圧に位相変換する第一の位相変換手段と、この第一の位相変換手段からの出力と各変圧器二次側高調波電圧計測手段の内変圧器で低圧二次側位相をずらさないものの出力とを合成した高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段とを備えたものである。
【０００６】
請求項１記載の高調波モニタによれば、高圧受電をして低圧に降圧する２台以上の変圧器によって、低圧二次側への各変圧器間電圧位相をずらして供給するようにした高圧側の高調波電圧低減供給方式に対応して、第一の高調波電圧検出手段と第二の高調波電圧検出手段とでそのデータを比較することにより、高圧側の高調波電圧低減供給方式の高調波電圧低減効果をわかるようにできる。
【０００７】
請求項２記載の高調波モニタは、高圧受電をして位相変換しないで低圧に降圧し負荷に電源供給する複数の変圧器と、これらの各変圧器毎に低圧側の高調波を計測する変圧器二次側高調波計測手段と、この各変圧器二次側高調波電圧計測手段の高調波電圧から合成した高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段と、各変圧器二次側高調波電圧計測手段の内の任意の出力についてその低圧二次側位相をずらした変圧器に交換したと同等となるように任意の出力を位相変換する第二の位相変換手段と、この第二の位相変換手段により位相変換した出力と各変圧器二次側高調波電圧計測手段の出力で位相変換しないものとを合成する高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段とを備えたものである。
【０００８】
請求項２記載の高調波モニタによれば、高圧受電をして複数の変圧器により位相変換しないで低圧に降圧し負荷に電源供給する方式に対応して、第一の高調波電圧検出手段と位相変換手段を介する第二の高調波電圧検出手段とでそのデータを比較することにより、高圧側の高調波電圧低減供給方式の高調波電圧低減効果をわかるようにできる。
【０００９】
請求項３記載の高調波モニタは、高圧受電をして低圧に降圧して負荷に電源供給する２台以上の変圧器と、これらの変圧器毎に低圧側の高調波電圧を計測する変圧器二次側高調波電圧計測手段と、変圧器の高圧側電路に設けられた電圧変成器の二次側に接続されその二次電圧から高圧側の高調波電圧を検出する高圧一次高調波電圧検出手段と、所定の変圧器に対応する各変圧器二次側高調波電圧計測手段に接続されて高調波電圧を位相変換する位相変換手段と、この位相変換手段からの出力と位相変換手段に接続されない変圧器二次側高調波電圧計測手段の出力とを合成する高圧一次換算の高調波電圧検出手段とを備え、所定の変圧器が位相変換するものである場合に位相変換手段はその変圧器に接続された変圧器二次側高調波電圧計測手段の二次側位相をずらした高調波電圧を変圧器の高圧側電圧位相と同じとしたときの高調波電圧に位相変換し、変圧器の全てが位相変換しないものである場合に位相変換手段は変圧器二次側高調波電圧計測手段の出力についてその低圧二次側位相をずらした変圧器に交換したときの出力と同等となるように位相変換することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３記載の高調波モニタによれば、高圧一次高調波電圧検出手段を高圧側にて用意した電圧変成器の二次電圧を入力とし、同電圧から直接高圧側の高調波電圧を検出するため、高圧側の高調波電圧を正しく計測出来る。その他、請求項１または請求項２と同様な効果がある。
【００１１】
請求項４記載の高調波モニタは、高圧受電をして低圧に降圧し負荷に電源供給する２台以上の変圧器と、これらの変圧器毎に低圧側の高調波電圧を計測する変圧器二次側高調波電圧計測手段と、これらの変圧器二次側高調波電圧計測手段毎に設けられてその高調波電圧の位相変換が可能でありかつ位相変換の有無を選択可能な位相変換手段と、変圧器二次側高調波電圧計測手段の各々の高調波電圧から合成した高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段と、位相変換手段の各々の出力を合成した高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段とを備えたものである。
【００１２】
請求項４記載の高調波モニタによれば、各変圧器の高調波を任意位相に変換して組み合わせて合成した結果を求めることができるようにし、位相変換の方式切り替えと位相変換の有無を任意に選択出来るようにしたことできわめて容易に任意の系統について実系統の変圧器を触ること無く高調波モニタだけで高調波電圧低減効果の改善結果を知ることができる。
【００１３】
請求項５記載の高調波モニタは、高圧受電をして低圧に降圧するものであって二次側電圧を複数系統負荷に供給する１台の変圧器と、この変圧器の各負荷毎に設けた変流器からの入力電流からそれぞれ高調波電流を計測する高調波電流計測手段と、この各高調波電流計測手段の高調波電流出力を合成する第一の高調波電流検出手段と、各高調波電流計測手段の一部についてその高調波電流位相をずらす位相変換手段と、この位相変換手段の出力と位相変換手段に入力されない高調波電流計測手段の出力とを合成する第二の高調波電流検出手段とを備えたものである。
【００１４】
請求項５記載の高調波モニタによれば、高圧受電をして低圧に降圧する１台の変圧器によって低圧二次側で複数系統の負荷に供給する配電方式に対応して、そのデ−タ比較から１台の変圧器を複数台に分割すると共に分割した変圧器間での二次側電圧位相に差をもたせる高調波電圧低減供給方式の高調波電流低減効果がわかる。その他請求項２と同様な効果がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
本発明の第一の実施の形態を図１により説明する。図１は本発明の第一の実施の形態についてのブロック構成図で、図１で１は高圧交流電路、２は開閉器、３１と３２は三相変圧器で高圧から低圧に降圧しており、そして三相変圧器３１はＹ−Δ結線であり、三相変圧器３２はΔ−Δ結線である。次に５１，５２は低圧電路で夫々負荷６１，６２に供給されており、又低圧電路５１，５２から入力線５１１、５２１により高調波モニタ７の入力として取込まれている。
【００１６】
次に以上の構成における高調波モニタ７について説明する。高調波モニタ７は低圧電路５１，５２から入力線５１１，５２１を介して第一の高調波電圧計測手段７１１及び第二の高調波電圧計測手段７１２において低圧電路５１，５２の高調波電圧が計測され、そして第一の高調波電圧計測手段７１１の出力は高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段７５１及び高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段７５２に入力し、一方第二の高調波電圧計測手段７１２の出力は高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段７５１及び第一の位相変換手段７４１に入力し、そして第一の位相変換手段７４１の出力は高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段７５２に入力される。
【００１７】
以上の構成に於いて、高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段７５１は第一の高調波電圧計測手段７１１及び第二の高調波電圧計測手段７１２で計測した結果をそのまま波形合成する。高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段７５１は第一の高調波電圧計測手段７１１で計測した結果をそのまま入力したもの及び高調波電圧計測手段７１２で計測した結果を第一の位相変換手段７４１により変圧器３１をＹ−ΔからΔ−Δにしたと仮定したときの位相に変換、つまりπ／６ずらしたものを入力して波形合成する。
【００１８】
以上のように構成することで、二つの変圧器をΔ−Δ結線して運転する方式と二つの変圧器をＹ−ΔとΔ−Δの結線で運転する方式との二方式での現状の高圧側の高調波電圧の高調波電圧低減効果を知ることができるものである。
【００１９】
尚この例では二つの入力の場合について説明したが当然複数の電路について計測できるようにした場合であっても可能であり、且つ位相変換についてもπ／６に限定するものでない。ところで上記の変圧器３１をΔ−ΔからＹ−Δの方式にすることで高圧側の高調波電圧が低減することは公知である。
【００２０】
（実施の形態２）
本発明の第二の実施の形態を図２により説明する。図２は、本発明の第二の実施の形態についてのブロック構成図で、以下第一の実施の形態と共通なものについては省略する。図２の構成で、第一の実施の形態との相違点は二つの変圧器の低圧二次側の電圧位相が同じとなる結線例えばΔ−Δ結線の変圧器３２としたことと、高調波モニタ７の位相変換手段を第二の位相変換手段７４２としたことである。以下その働きについて説明する。図２で高調波モニタ７の入力には変圧器３２の低圧二次側となる低圧電路５１，５２の電圧が入力線５１１及び５２１を介して取込まれている。そして二つの入力位相は同じで、且つ高圧一次電圧とも同位相である。従って同入力から取込まれた高調波は第一の高調波電圧計測手段７１１及び第二の高調波電圧計測手段７１２によって計測され、その各出力はそのまま波形合成する高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段７５１に入力されるが、一方高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段７５２には第一の高調波電圧計測手段７１１の出力はそのまま入力され、第二の高調波電圧検出手段７１２の出力は第二の位相変換手段７４２を介して入力するよう構成されている。
【００２１】
以上の構成で負荷６１と６２が同一仕様の負荷と仮定するとそこに発生する高調波電圧はレベルと位相が同一となり、従って図２の変圧器結線方式では高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段７５１で検出される高調波電圧のレベルは入力の２倍となるが、ここで第二の位相変換手段７４２において第二の高調波電圧計測手段７１２の出力位相をπ／６ずらして高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段７５２に出力してあるので同高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段７５２では、変圧器３２側で高調波対策した結果と同様な合成された高調波の結果を得られるものである。つまり第二の高調波電圧計測手段７１２の入力側の変圧器をΔ−ΔからＹ−Δの方式に変更することによる方法で高圧側の高調波を減衰させるようにしたことと同様なシミュレ−ション結果を得るものであり、高調波に対して現状のデ−タと高調波対策したときのデ−タが容易に求めることが出来るものである。
【００２２】
（実施の形態３）
本発明の第三の実施の形態を図３により説明する。図３は、本発明の第三の実施の形態についてのブロック構成図で、第一の実施の形態または第二の実施の形態との相違点は高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段７５１をなくして高圧一次高調波電圧検出手段７６を新たに設け、且つ同入力を高圧側電路に設けた電圧変成器８からの低圧二次側電圧としたものである。更に位相変換手段を第一又は第二の位相変換手段７４３とし、第二の高調波電圧計測手段７１２の入力が第一の実施の形態に対応する場合は第一の位相変換手段（７４１）、また第二の高調波電圧計測手段７１２の入力が第二の実施の形態に対応する場合は第二の位相変換手段（７４２）とする。
【００２３】
以上の構成とすることで、直接高圧側の高調波電圧を計測するため精度よく同高調波電圧を知ることができる。
【００２４】
（実施の形態４）
本発明の第四の実施の形態を図４により説明する。図４は、本発明の第四の実施の形態についてのブロック構成図で、第一の実施の形態または第二の実施の形態との相違点は図４に示すように変圧器３を複数とし、変圧器３の低圧電路５１〜５Ｎに接続される負荷６１〜６Ｎに供給する変圧器３の低圧二次側電圧の夫々について、高調波電圧を計測できるように入力線５１１〜５Ｎ１に接続される高調波電圧計測手段７１を７１１から７１Ｎまで用意し、且つ第一の実施の形態または第二の実施の形態における第一の位相変換手段と第二の位相変換手段からなる一つの任意位相変換手段７４４についても、図４に示すように各高調波電圧計測手段７１に対応して第一の任意位相変換手段７４４１から第Ｎの任意位相変換手段７４４Ｎとしたもので、その出力は例えば変圧器３の位相変換に対応して第一の位相変換手段または第二の位相変換手段を選択でき、さらに任意位相変換手段７４４の出力は位相変換の有無をも選択できるものである。ここで任意位相とは変圧器の各種結線方式による位相変換に対応できるようにしたものである。従って位相変換を変圧器の各種結線を想定した位相としたり、また位相変換の有無を任意に選択出来るようにしたことできわめて容易に任意の系統について実系統の変圧器を触ること無く高調波モニタだけで高調波電圧低減効果のシミュレーション結果を知ることができるものである。
【００２５】
（実施の形態５）
本発明の第五の実施の形態を図５により説明する。図５は本発明の第五の実施の形態についてのブロック構成図である。上記各実施の形態は２台以上の変圧器による負荷供給方式で複数の変圧器に対応した高調波電圧の高調波低減方式の効果のシミュレ−ションを可能とする方法であるのに対して、図５では１台の変圧器から負荷供給する方式であっても変圧器を複数に分割し、且つ分割した変圧器間の位相に差を持たせることで、具体的には図１と同様に一方の変圧器をＹ−Δに他方をΔ−Δとするようにした高調波低減方式での効果のシミュレ−ションを可能とする方法を提供するものである。図５で、４は変流器であり、同出力は高調波モニタ７の第一の高調波電流計測手段７２１および第二の高調波電流計測手段７２２に取込まれている。そして同出力は夫々第一の高調波電流検出手段７５１′に取込まれると共に第二の高調波電流検出手段７５２′には一つは第一の高調波電流計測手段７２１からいま一つは第二の高調波電流計測手段７２２から第二の位相変換手段７４２を介して取込まれるよう構成されている。
【００２６】
以上の構成によって第一の高調波電流検出手段７５１′と第二の高調波電流検出手段７５２′のデータを比較することで現状一台の変圧器から二台以上の変圧器を分割し、かつ変圧器結線を変えることで変圧器間の位相に差を持たせる高調波低減方式に対する効果を容易に知ることが出来るものである。
【００２７】
なお、変圧器に位相差を持たせない場合には、位相変換手段は図１で述べた第一の位相変換手段７４１を適用することができる。又、上記第一、第二の位相変換手段は任意位相変換手段であってもよい。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１記載の高調波モニタによれば、高圧受電をして低圧に降圧する２台以上の変圧器によって、低圧二次側への各変圧器間電圧位相をずらして供給するようにした高圧側の高調波電圧低減供給方式に対応して、第一の高調波電圧検出手段と第二の高調波電圧検出手段とでそのデータを比較することにより、高圧側の高調波電圧低減供給方式の高調波電圧低減効果をわかるようにできる。
【００２９】
請求項２記載の高調波モニタによれば、高圧受電をして複数の変圧器により位相変換しないで低圧に降圧し負荷に電源供給する方式に対応して、第一の高調波電圧検出手段と位相変換手段を介する第二の高調波電圧検出手段とでそのデータを比較することにより、高圧側の高調波電圧低減供給方式の高調波電圧低減効果をわかるようにできる。
【００３０】
請求項３記載の高調波モニタによれば、高圧一次高調波電圧検出手段を高圧側にて用意した電圧変成器の二次電圧を入力とし、同電圧から直接高圧側の高調波電圧を検出するため、高圧側の高調波電圧を正しく計測出来る。その他、請求項１または請求項２と同様な効果がある。
【００３１】
請求項４記載の高調波モニタによれば、各変圧器の高調波を任意位相に変換して組み合わせて合成した結果を求めることができるようにし、位相変換の方式切り替えと位相変換の有無を任意に選択出来るようにしたことできわめて容易に任意の系統について実系統の変圧器を触ること無く高調波モニタだけで高調波電圧低減効果の改善結果を知ることができる。
【００３２】
請求項５記載の高調波モニタによれば、高圧受電をして低圧に降圧する１台の変圧器によって低圧二次側で複数系統の負荷に供給する配電方式に対応して、そのデ−タ比較から１台の変圧器を複数台に分割すると共に分割した変圧器間での二次側電圧位相に差をもたせる高調波電圧低減供給方式の高調波電流低減効果がわかる。その他請求項２と同様な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のブロック構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態のブロック構成図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態のブロック構成図である。
【図４】本発明の第４の実施の形態のブロック構成図である。
【図５】本発明の第５の実施の形態のブロック構成図である。
【図６】従来例のブロック構成図である。
【符号の説明】
１    高圧交流電路
２    開閉器
３    変圧器
３１、３２    三相変圧器
４    変流器
５１、５２    低圧電路
６１、６２    負荷
７    高調波モニタ
７１    高調波電圧検出手段
７６    高圧一次高調波電圧検出手段
７１１    高調波電圧計測手段
７１２    高調波電圧計測手段
７４１    第一の位相変換手段
７４２    第二の位相変換手段
７４４    任意位相変換手段
７５１    高圧一次換算の第一の高調波電圧検出手段
７５２    高圧一次換算の第二の高調波電圧検出手段
７５１′  第一の高調波電流検出手段
７５２′  第二の高調波電流検出手段
８    電圧変成器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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