(57)【要約】【課題】過渡的な電流値は除外し、実際の負荷電流値を確実に測定することができる負荷電流計測装置を提供すること。【解決手段】過渡的な電流が第二高調波を多く含むことに着目し、この第二高調波の含有率を第二高調波検出手段７で検出することにより、電流計測手段６で計測された電流値が過渡的なものか実際の負荷電流かを負荷電流計測手段８により判断し、過渡的な電流の場合は、これを除外する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統から変流器により抽出したアナログ値をディジタル値に変換するアナログ／ディジタル変換器と、
このアナログ・ディジタル変換器によって変換されたディジタル値から電流値を計測する電流値計測手段と、
前記ディジタル値から第二高調波の含有率を検出する第二高調波検出手段と、
この第二高調波検出手段によって検出された第二高調波の含有率が設定値以下であれば前記電流値計測手段で計測された電流値を負荷電流と判断し、設定値を越える場合は除外する負荷電流計測手段と、
負荷電流計測手段によって負荷電流と判断された電流値の現在値及び最大値を表示する負荷電流表示手段と、
を備えたことを特徴とする負荷電流計測装置。
【請求項２】
負荷電流計測手段は、負荷電流と判断しない場合、前回判断により負荷電流と判断した値を負荷電流現在値とすることを特徴とする請求項１に記載の負荷電流計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気鉄道に電力を供給する電鉄受変電システム等に用いられ、系統に流れる負荷電流を計測する負荷電流計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電鉄受変電システム等において、電力系統に流れる負荷電流を計測する場合、電力会社から供給される電力系統に変流器を設け、その変流器の二次電流を電流計測装置に入力し、最大電流値を計測していた。従来、この電流計測装置は、アナログ値で計測を行っており、高速で処理されていないため、過渡的な大電流が流れても、これを計測できなかった。このため、かえって負荷電流ではない過渡的な大電流を最大負荷電流と誤計測することを防止できた。例えば、電力系統に設けられた遮断器の投入時には、瞬時的に過渡的な大電流が流れるが、これは負荷電流値ではないため、この過渡的な大電流を計測しないことが好ましかった。
【０００３】
ところで、近年、ディジタル型保護継電器の性能が向上し、このディジタル型保護継電器に系統の負荷電流計測機能が要求されるようになり、このようなディジタル型の計測装置に関する提案もなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような、計測機能を有するディジタル型保護継電器は、高速で処理されるため、従来のアナログ型では計測困難であった過渡的な電流値も測定可能となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２３４２５３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ディジタル型の計測装置では、高速で処理されるため、過渡的な電流値も測定でき、電力系統に設けられた遮断器投入時の過渡的な大電流を最大負荷電流値として誤計測してしまう。前述のように、遮断器投入時の過渡電流は、実際の負荷電流ではなく、これを最大負荷電流として計測してしまうことは正確ではなく、新たな問題として解決が望まれていた。
【０００７】
本発明の目的は、過渡的な電流値は除外し、実際の負荷電流値を確実に測定することができる負荷電流計測装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による負荷電流計測装置は、電力系統から変流器により抽出したアナログ値をディジタル値に変換するアナログ／ディジタル変換器と、このアナログ・ディジタル変換器によって変換されたディジタル値から電流値を計測する電流値計測手段と、前記ディジタル値から第二高調波の含有率を検出する第二高調波検出手段と、この第二高調波検出手段によって検出された第二高調波の含有率が設定値以下であれば前記電流値計測手段で計測された電流値を負荷電流と判断し、設定値を越える場合は除外する負荷電流計測手段と、負荷電流計測手段によって負荷電流値と判断された電流値の現在値と最大値とを表示する負荷電流表示手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明では、負荷電流計測手段が、負荷電流と判断しない場合、前回判断により負荷電流と判断した値を負荷電流現在値とする。
【００１０】
これらの発明では、過渡的な電流が第二高調波を多く含むことに着目し、この第二高調波の含有率を検出することにより、計測された電流値が過渡的なものか実際の負荷電流かを判断し、過渡的な電流の場合は、これを除外するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による負荷電流計測装置の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１２】
図１において、１は電力会社の電源設備で、しゃ断器１ａを有する電力系統２に電力を供給する。この電力系統２には変流器３が設けられており、この変流器３により電力系統２に流れる電流が抽出される。すなわち、変流器３の二次回路はディジタル型保護継電器４の入力部に接続され、その二次電流は、ディジタル型保護継電器４内にあるアナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器）５に入力される。そして、このＡ／Ｄ変換器５より、電流値はアナログ値からディジタル値に変換される。
【００１３】
このＡ／Ｄ変換器５のディジタル出力端は電流計測手段６と第二高調波検出手段７にそれぞれ接続しており、ディジタル値に変換された電流値は、これら電流計測手段６および第二高調波検出手段７に入力される。電流計測モジュール６では現在の電流値を計測する。また、第二高調波検出手段７では、電流の基本波に対する第二高調波（２ｆ）の含有率を検出する。その結果、基本波に対して第二高調波が一定以上含有されている場合に２ｆ動作信号を出力する。
【００１４】
電流計測手段６及び第二高調波検出手段７は、それぞれ負荷電流計測手段８に接続されており、これら両手段６，７の出力は負荷電流計測手段８に入力される。このため、負荷電流計測手段８には、電流計測手段６で計測された現在電流値と、第二高調波検出手段７で検出された２ｆ動作信号がそれぞれ入力される。
【００１５】
負荷電流計測手段８では、２ｆ動作信号の動作時および２ｆ動作信号の復帰後一定時間、負荷電流計測を抑止する。この負荷電流計測抑止時の現在電流は除外され、前回計測値と同じ計測値とする。すなわち、負荷電流計測手段８は、第二高調波検出手段７によって検出された第二高調波の含有率が設定値以下であれば前記電流値計測手段６で計測された電流値を負荷電流と判断する。これに対し、設定値を越える場合（２ｆ動作信号動作時）は、負荷電流ではなく過渡的な電流と判断して除外する。
【００１６】
負荷電流計測手段８は負荷電流表示手段９に接続されており、負荷電流計測手段８にて計測された負荷電流値は負荷電流表示９に入力され、表示される。この負荷電流表示手段９の表示画面には、負荷電流の現在電流値および最大電流値が表示される。
【００１７】
上記構成において、電力系統２に流れる負荷電流は変流器３によって取り出され、ディジタル型保護継電器４に入力される。この負荷電流は、ディジタル型保護継電器４内のＡ／Ｄ変換器５によってディジタル値に変換され、電流計測手段６にて電流値が計測されるとともに、第二高調波検出手段７により基本波に対する第二高調波の含有率が検出される。
【００１８】
ここで、電力系統２に設けられた遮断器１ａが閉じ、電力会社の電源設備１から負荷に対して電力が供給されている通常状態の場合、負荷電流には第二高調波は殆ど含まれないので、第二高調波検出手段７は２ｆ動作信号を出力しない。このため、電流計測手段６で計測された電流値は、負荷電流計測手段８においてそのまま負荷電流の現在値として判断され、負荷電流表示手段９に出力される。負荷電流表示手段９では、入力された負荷電流現在値を表示するとともに、これまでの最大値を、負荷電流最大値として併せて表示する。
【００１９】
これに対し、電力系統２に事故が発生した等、何らかの理由で遮断器１ａが開状態にあり、この状態から、事故が復旧に伴い遮断器１ａが投入されたものとする。この遮断器投入時には、電力系統２に過渡的に大電流が発生する。
【００２０】
この場合、過渡的な大電流には第二高調波が多く含有されているため、第二高調波検出手段７はこの第二高調波の含有率が設定値以上であることを検出し、２ｆ動作信号が動作状態となる。
【００２１】
負荷電流計測手段８では、２ｆ動作信号が動作状態となったことにより、このとき電流計測手段６で計測された大電流は負荷電流ではなく過渡的なものと判断し除外する。このため、負荷電流表示手段９には前回の電流値及び最大電流値がそのまま表示される。すなわち、遮断器投入時の過渡的な大電流の値を最大値として計測せず、実際の負荷電流のみを計測する。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、遮断器投入などに伴って流れる過渡的な電流を除外し、実際の負荷電流値のみを計測するので、従来のように過渡的な電流値を最大負荷電流値として誤計測することはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による負荷電流計測装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ    遮断器
２    電力系統
３    変流器
５    アナログ／ディジタル変換器
６    電流計測手段
７    第二高調波検出手段
８    負荷電流計測手段
９    負荷電流表示手段
【図１】
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