(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷の電流検出値と比較基準値との大小を比較し、この比較結果で開閉器を投入／開放させることで負荷に並列に力率改善用コンデンサを入／切する入／切制御装置を備えた力率改善装置において、
前記入／切制御装置は、
前記コンデンサの容量ＱSCと、該コンデンサの投入時の容量余裕分Ｑａと、該コンデンサを入／切する力率ｃｏｓφを設定する設定器と、
前記設定器による各設定値と、母線電圧Ｖを使って、次式の演算、
【数１】
0003804273.tif 000004
から前記コンデンサを投入するための前記比較基準値ＩON、および該コンデンサを切り離すための前記比較基準値ＩOFFを演算で求める演算比較部と、
を備えたことを特徴とする力率改善装置。
【請求項２】
前記入／切制御装置は、力率改善用コンデンサの設置台数毎の前記設定器による設定と比較基準値の演算を行う構成にしたことを特徴とする請求項１に記載の力率改善装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配電系統における力率改善装置に係り、特に力率改善用コンデンサの入／切制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の制御装置を示す。母線１に開閉器２を介して負荷３が接続される配電系統において、母線１に開閉器４を介して力率改善用コンデンサ６を直列接続し、負荷３の電流が一定値を越えたときに入／切制御装置７が開閉器４を投入制御する。直列リアクトル５は、高調波電流や突入電流を抑制する。
【０００３】
開閉器４の投入により、誘導性リアクタンスを含む負荷３に並列に、コンデンサ６が持つ容量性リアクタンスを接続し、負荷電流の力率を改善する。
【０００４】
入／切制御装置７は、電流設定器７Ａにより比較基準電流が設定され、この設定値と負荷３の検出電流とを比較器７Ｂで比較し、負荷電流が設定値を越えたときに開閉器４を投入する。逆に、負荷電流が設定値以下になったときに開閉器４を開放する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の力率改善装置は、負荷電流の大小でコンデンサの投入と切り離しを行うものであり、電流設定器７Ａの設定には負荷３が回路的に持つ抵抗分や誘導性リアクタンス分を考慮した設定が必要になる。
【０００６】
このため、電流設定器７Ａの設定には、複雑な計算を行って適切な比較基準値を求めることになり、熟練者による設定が必要となるし、熟練者においても多くの手間がかかる。
【０００７】
特に、力率改善性能を高めるために、複数台の力率改善用コンデンサを入／切できる力率改善装置とする場合、個々のコンデンサ別に入／切制御装置を設け、各入／切制御装置別に手間のかかる個々の電流設定を必要とする。
【０００８】
本発明の目的は、コンデンサの入／切制御装置の設定を容易にし、複数台のコンデンサの入／切制御にも比較的簡単な設備構成にできる力率改善装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、力率改善用コンデンサの入／切の要否を決定する比較基準値をコンデンサ容量と力率等のベクトル関係として設定し、これら設定値に応じて負荷電流の比較基準値を演算で求めるようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１０】
負荷の電流検出値と比較基準値との大小を比較し、この比較結果で開閉器を投入／開放させることで負荷に並列に力率改善用コンデンサを入／切する入／切制御装置を備えた力率改善装置において、
前記入／切制御装置は、
前記コンデンサの容量ＱSCと、該コンデンサの投入時の容量余裕分Ｑａと、該コンデンサを入／切する力率ｃｏｓφを設定する設定器と、
前記設定器による各設定値と、母線電圧Ｖを使って、次式の演算、
【数２】
0003804273.tif 000002
から前記コンデンサを投入するための前記比較基準値ＩON、および該コンデンサを切り離すための前記比較基準値ＩOFFを演算で求める演算比較部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、前記入／切制御装置は、力率改善用コンデンサの設置台数毎の前記設定器による設定と比較基準値の演算を行う構成にしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示す装置構成図であり、図３と異なる部分は入／切制御装置８が開閉器４1、４2の投入／開放制御で２台の力率改善用コンデンサ６1、６2を入／切制御する場合である。
【００１３】
入／切制御装置８は、マイクロプロセッサ構成の演算比較部８1と、ディジスイッチ構成の設定器８2〜８7で構成される。
【００１４】
演算比較部８1は、負荷３の電流検出信号を取り込み、これをディジタル信号に変換して比較入力値とし、これに対する比較基準値を設定器８2〜８7の設定値から演算で求めておき、これらの比較結果によって開閉器４1及び４2の投入／開放制御を行う。
【００１５】
設定器８2は１台目のコンデンサ６1の容量ＱSC1を設定し、設定器８3はコンデンサ６1を投入する前の力率ｃｏｓψ1を設定する。同様に、設定器８4は２台目のコンデンサ６2の容量ＱSC2を設定し、設定器８5はコンデンサ６2を投入する前の力率ｃｏｓψ2を設定する。
【００１６】
設定器８6は、コンデンサ６1又は６2の投入時の容量余裕分Ｑａを設定する。設定器８7は、母線の電源電圧Ｖを設定する。
【００１７】
演算比較部８1は、これら設定器８2〜８7による容量ＱSC1，ＱSC2，Ｑａと力率ｃｏｓψ1，ｃｏｓψ2及び電圧Ｖの設定値を使って、次式の演算を行い、１台目のコンデンサ６1を投入するための比較基準値ＩON1とそれを切り離すための比較基準値ＩOFF1、２台目のコンデンサ６2を投入するための比較基準値ＩON2とそれを切り離すための比較基準値ＩOFF2を求めておく。
【００１８】
【数１】
0003804273.tif 000003
【００１９】
これら設定値と比較基準値は、図２に示すベクトル関係になる。例えば、同図の（ａ）に示すベクトル関係では、容量性になるコンデンサ６1の容量ＱSC1に容量余裕分Ｑａを加えた容量性リアクタンスと力率ｃｏｓψ1で比較基準値ＩON1を設定する。逆に、コンデンサ６1の容量ＱSC1の容量性リアクタンスと力率ｃｏｓψ1で比較基準値ＩOFF1を設定する。
【００２０】
したがって、力率改善用コンデンサの入／切を決定する負荷電流の比較基準値の設定には、両コンデンサ容量と力率等の設定で済み、設定者が複雑な計算をすることなく、ベクトル関係から容易に設定できる。また、入／切制御装置としては、簡単な１台構成にできる。
【００２１】
なお、設定器８7による電圧Ｖの設定は、負荷３の母線電圧１００と２００Ｖなどで異なる場合に設定するもので、通常は切換スイッチ等で済む。また、容量余裕分Ｑａは、１台目のコンデンサと２台目のコンデンサとで異なる値に個別に設定することもできる。
【００２２】
また、設定器８2〜８7は、コンデンサ容量等を個別に設定する場合を示すが、１つのディジスイッチを使ってマイクロプロセッサ構成の演算比較部８1の不揮発性メモリに順次書込み・記憶させておく構成でもよい。
【００２３】
また、入／切制御装置８は、負荷電流をディジタル信号に変換し、ディジタル設定とディジタル演算を行う場合を示すが、これらをアナログ的な設定器とアナログ演算回路で構成することもできる。
【００２４】
さらに、実施形態では２台のコンデンサによる力率改善装置を示すが、コンデンサ入／切装置を１台又は３台以上の構成にして同等の作用効果を得ることができる。
【００２５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、力率改善用コンデンサの入／切の要否を決定する比較基準値をコンデンサ容量と力率等のベクトル関係として設定し、これら設定値に応じて負荷電流の比較基準値を演算で求めるようにしたため、比較基準値の設定が容易になる。特に、複数台のコンデンサを入／切する装置構成の場合に入／切制御装置を増設することなく、比較基準値を容易に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示す装置構成図。
【図２】実施形態における設定値と比較基準値のベクトル関係。
【図３】従来の力率改善装置構成。
【符号の説明】
１…母線
２、４1、４2…開閉器
３…負荷
５、５1、５2…直列リアクトル
６、６1、６2…力率改善用コンデンサ
７、８…入／切制御装置
８1…演算比較部
８2〜８7…設定器
【図１】
0003804273.tif 000005
【図２】
0003804273.tif 000006
【図３】
0003804273.tif 000007