文書№TAD-001-0
2014 年 4 月

淀川変圧器株式会社
技術部「高調波抑制対策技術指針」の改定について

2014 年 4 月 1 日より「高調波抑制対策技術指針」が全面改定されました。また、今回の改定を機に JESC 規格「JESC Z 0002 (2013)」として制定されています。

1．改定の背景「高調波抑制対策技術指針」は実務面での具体的運用や技術根拠として、1995 年の制定以来実務者の間で広く活用されてきた。しかし制定から 20 年近くの間に、高調波発生機器の増加や新たな知見の蓄積等があり、また内容が現状に即していないといった懸念から、「分かり易い指針への改善」と「新たな知見に基づく検討結果の反映」が望まれていた。

2．今回の主な改定項目
改定項目期待される効果参照頁① 指針の全体構成の見直し「高調波流出電流計算書」の作成

2② 計算･判定等の実施事項をシンプルなフローが容易になる

図に整理③ フロー図の個々のケースに応じた「高調波流23出電流計算書」の作成方法の追加④ 製造業者による高調波発生機器の明示に関3する規定追加

4⑤ 高調波発生機器の情報の最新化⑥ 「ビル設備の機器毎の最大稼働率」の適用範

4囲の見直し5⑦ 「ビル全体の最大稼働率」の設定⑧ 自家用発電機を有する需要家の「高調波流出電流の上限値」算定方法の明確化

自家用発電設備は不利な条件にならない⑨ 直列リアクトル付進相コンデンサを設置する場合の高調波低減効果に関する規定追加

直列リアクトルを設置する事のメリットが大きくなる

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2014 年 4 月

3．改定事項の詳細

改定①

指針の全体構成の見直し⇒読み易く、分かり易くなりました。
【今までは…】「計算･対策検討時の実施事項」と「各種諸元等の説明」が本文の中に混在していて読みづらい。電力会社に提出する「高調波流出電流計算書」の作成にあたり、指針のどの部分を読めばよいか分かりにくい。
【改定後】計算書作成時の実施事項そのものと、計算に必要な諸元等の説明を分けて記載する。
本文 … 計算書作成のための実施事項のみ
附録 … 数値等の各種諸元や詳細の説明

改定②

計算･判定等の実施事項をシンプルなフロー図に整理⇒複雑な計算に入る前に、簡易判定により対策不要で検討終了となる場合があります。
【今までは…】
実施事項が文章主体で書かれていて、どんな順序で何を実施すればよいか分かりにくい。
【改定後】実施事項を次の 2 つのフロー図に整理する。
(フロー図は 7～8 ページ参照)
・第 1 ステップ(等価容量による判定)→高調波次数によらない等価容量により、第 2 ステップの検討要否を簡易判定する。
・第 2 ステップ(高調波流出電流による判定)→高調波次数毎の高調波流出電流により、高調波の対策要否を判定する。
上限値を超過する場合は、高調波抑制対策を検討する。

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2014 年 4 月

改定③

フロー図の個々のケースに応じた「高調波流出電流計算書」の作成方法の追加⇒計算書の書き方例が増えました。
【今までは…】
計算書の作成にあたり、どのように検討し、何を記載すればよいかわかりにくい。
【改定後】計算書作成時の具体的な検討内容と、計算書作成結果を掲載する。
・検討ケースが多い「一般的な受電設備」(ビル･工場)をモデルとする。
・第 1 ステップ、第 2 ステップのフロー図の「検討終了」となる各ケースを作成対象とする。

改定④

製造業者による高調波発生機器の明示に関する規定追加⇒計算書作成にあたり、高調波発生機器の抽出漏れを防止【今までは…】
需要家が計算書を作成して電力会社に提出するとき、当該需要家内の高調波発生機器の抽出をまず行うが、様々な機器が設置される中で高調波発生機器の抽出が漏れると、計算書に正しく反映されずに適正な検討･対策要否判定がなされない懸念がある。
【改定後】
高調波発生機器の抽出漏れが生じないように、製造業者は高調波発生機器を明示する事を新たに規定する。
〈規定内容〉
電気機器･電気設備を販売する製造業者(販売店を含む)は、ガイドラインの対象となる高調波発生機器を販売する場合、需要家へ提供する書類(カタログ･仕様書など)にその旨を記載する。あわせて、ガイドラインおよび本指針に記載されている「換算係数」を記載する。

また、注意喚起も含め、第 1 ステップの実施について次のように規定する。
ビルについては高調波発生機器を設置することはないと思われがちであるが、ビルの消費電力の多くを占める空調機器はほぼ全機種でインバータ化されており、高調波発生機器当たるため、必ず第 1 ステップの判定を行う必要がある。

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2014 年 4 月

改定⑤高調波発生機器の情報の最新化⇒回路区分が追加され、最新機種に採用されている機構もリストから選択できます。
【今までは…】
現在は汎用的に使用されている機器にもかかわらず、開発･商品化されたのが近年であるため、現指針に掲載されている換算係数が適用できない。
【改定後】
高調波抑制対策専門部会の各参加団体からの知見をもとに、高調波発生機器の情報(機器･回路種別･換算係数･説明)を最新化する。
〈主な変更･追加機器〉
・無停電電源装置･単相ブリッジ → 制御方式により区別
・マトリクスコンバータ
・エスカレータ
・空調機器
・鉄鋼プラント(最新の換算係数は 9 ページ参照)

改定⑥「ビル設備の機器毎の最大稼働率」の適用範囲の見直し⇒検討の煩わしさが解消されます。
【今までは…】
ビル設備については、機器の稼働状況にばらつきが少ないため、機器毎の最大稼働率を設定しているが、適用できるのが 6.6kV 受電の 2000kW 以下のビルに限られている。
【改定後】
機器毎の最大稼働率の適用制限を廃止し、特別高圧受電など大規模のビル設備にも適用できるようにする。

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2014 年 4 月

改定⑦「ビル全体の最大稼働率」の設定⇒検討の煩わしさが解消されます。
【今までは…】
機器の設置台数が極端に多く、機器毎の最大稼働率の設定が困難な場合は、機器毎ではなく需要家全体の最大稼働率を適用できることになっているが、ビル設備については全体の最大稼働率の設定がない。
【改定後】
D&D(新築ビルディング電気設備データファイル)と、電気協同研究 第 66 巻第 1 号「配電系統における力率問題とその対応」のデータを元に分析･検討し、ビル全体の最大稼働率(k = 0.7)を新たに設定する。適用対象を明確化するため、ビルの定義を「主たる使用機器が空調や照明等である事務所･ホテル･店舗･学校･病院等の建物」とする。

改定⑧

自家用発電機を有する需要家の「高調波流出電流の上限値」算定方法の明確化⇒自家発電設備を有するために契約電力が小さい事は不利な条件にはなりません。
【今までは…】
第 2 ステップの高調波流出電流上限値は、契約電力 1kW 当たりの高調波流出電流上限値に需要家の契約電力を乗じた値となっており、自家用発電機を有する場合は「電力会社との契約電力」が下がるため、実際の設備規模に対して判定値が厳しくなる。
【改定後】
上限値の算定に適用する「契約電力」の用語を「契約電力相当値」に改め、「電力会社との契約電力」＝「契約電力相当値」ではなく、電力会社との協議により契約電力相当値を決定することを明確化する。

〈「契約電力相当値」決定例〉

契約電力相当値[kW]※この値をもとに上限値を定める

自家発補給契約容量[kW]

契約電力[kW]5

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2014 年 4 月

改定⑨ 直列リアクトル付進相コンデンサを設置する場合の高調波低減効果に関する規定追加⇒直列リアクトルを設置することにより、高調波対策不要となる可能性が高くなります。
【今までは…】需要家から流出する高調波電流のみを計算の対象としているため、リアクトル付の進相コンデンサを低圧側に設置した方が、高圧側に設置するよりも抑制効果があるとしている。
高圧側にリアクトル付進相コンデンサを設置すると、系統側に存在する高調波電圧を低減する効果が大きく、電力会社にとってメリットがあるにも関わらず、この効果については考慮されていない。
【改定後】系統側の高調波を低減させた分として、流出電流から差引くことができる。リアクトルを設置することにより、高調波流出電流の計算結果が小さくなり、対策不要となる可能性が高くなる。
リアクトル付進相コンデンサの高調波抑制効果を、ステップ 2 の詳細計算に反映する。
なお、計算に必要な電力系統の高調波電圧含有率を新たに設定する。
電力系統の高調波電圧含有率
第 5 次高調波

第 7 次高調波

高圧系統

2.0%

1.0%

特別高圧系統1.0%

0.5%

また、需要家と電力会社双方の労力を簡素化するため、直列リアクトル付進相コンデンサを設置した需要家の高調波流出電流の算出について、次の規定を追加する。
(詳細はフロー図および計算書記入例参照)
第 1 ステップ
・「(2)検討要否の判定」を設け、検討省略条件を新たに設定する。
・「(4)等価容量による判定」に等価容量に対する低減係数(0.9)を新たに設定する。
第 2 ステップ
・「(3)高調波流出電流による判定」に高調波流出電流に対する低減係数を新たに設定する。
低減係数
第 5 次高調波電流0.7

第 7 次高調波電流0.96文書№TAD-001-0
2014 年 4 月

4．資料① 判定フロー図第 1 ステップ(等価容量による判定)「高調波流出電流計算書(その１)」を使用(1)高調波発生機器の抽出および換算係数等の確認
・高調波発生機器の抽出
・機器毎の回路種別と換算係数の確認(2)検討要否の判定
４つの条件を満たせば即対策不要
以下の条件を全て満足する･高圧受電･ビル･進相コンデンサが全て直列リアクトル付･換算係数 Ki =1.8 を超過する機器なし

Yes

検討終了

No
(3)等価容量の計算
等価容量 P0 = ΣKiPi [kVA]
Ki ：換算係数

Pi：定格容量[kVA]i：回路種別を示す数(4)等価容量による判定
以下の条件を全て満足する･高圧受電･進相コンデンサが全て直列リアクトル付

Yes

新たに設定された低減係数NoYes

P0 ≦限度値

No

P0×0.9≦限度値

検討終了

第 2 ステップ(高調波流出電流による判定)へ

7No

Yes

検討終了

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2014 年 4 月

第 2 ステップ(高調波流出電流による判定)「高調波流出電流計算書(その 1)」を使用(1)個別機器の定格運転状態の高調波発生電流の計算
Inj (機器 j から発生する第 n 次高調波電流 通常は第 5 次、第 7 次のみ)

(2)需要家からの高調波流出電流の計算(簡易計算)①個別機器の最大稼働率を把握できる場合

In = Σ(Inj×kj)×β

kj：機器 j の最大稼働率

β：ビルの規模による補正率②個別機器の最大稼働率を把握できない場合

In = Σ(Inj×k)×β

k：当該需要家の機器全体の最大稼働率

β：ビルの規模による補正率(3)高調波流出電流よる判定
以下の条件を全て満足する･高圧受電･進相コンデンサが全て直列リアクトル付

Yes

新たに設定された低減係数
第 5 次 γ5：0.7
第 7 次 γ7：0.9

NoYes

In ≦上限値No

In×γn≦上限値

検討終了

No

「高調波流出電流計算書(その 2)」を使用

系統側の高調波を吸収した分を流出電流から差引いてもよい(4)高調波流出電流の詳細計算と抑制対策の検討
a．機器への分流による高調波電流の低減効果

b．直列リアクトル付進相コンデンサへの流入による高調波電流の低減効果
c．抑制対策(多パルス化･フィルタ装置等)

Yes

In ≦上限値「追加対策」又は「対策方法の変更」

No

検討終了

8Yes

検討終了

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2014 年 4 月② 換算係数
赤字は今回の改定で追加された箇所

回路
分類

12三相ブリッジ

単相ブリッジ

三相ブリッジ3換算係数

回路種別(コンデンサ平滑)

単相ブリッジ(コンデンサ平滑･倍電圧整流方式)

Ki

6 パルス変換装置

K11 = 1

12 パルス変換装置

K12 = 0.5

24 パルス変換装置

K13 = 0.25・無停電電源装置(サイリスタ方式)
・直流電鉄変電所
・電気化学
・その他一般

直流電流平滑K21 = 1.3・交流式電気鉄道車両

混合ブリッジ

K22 = 0.65

均一ブリッジ

K23 = 0.7

6 パルス変換装置
リアクトルなし
6 パルス変換装置
リアクトルあり(交流側)
6 パルス変換装置
リアクトルあり(直流側)
6 パルス変換装置
リアクトルあり(交･直流側)
12 パルス変換装置
リアクトルなし
12 パルス変換装置
リアクトルあり(交流側)
12 パルス変換装置
リアクトルあり(直流側)
12 パルス変換装置
リアクトルあり(交･直流側)
24 パルス変換装置
リアクトルなし
24 パルス変換装置
リアクトルあり(交流側)
24 パルス変換装置
リアクトルあり(直流側)
24 パルス変換装置
リアクトルあり(交･直流側)

K31 = 3.4
K32 = 1.8
K33 = 1.8・汎用インバータ
・エレベータ・エスカレータ
・冷凍空調機・その他一般K34 = 1.4
K35 = 0.8
K36 = 0.65
K37 = 0.8
K38 = 0.65
K39 = 0.5
K310 = 0.3
K311 = 0.4
K312 = 0.3

リアクトルなし

K41 = 2.3

リアクトルあり(交流側)

K42 = 0.35

リアクトルなし

K43 = 2.9

リアクトルあり(交流側)

K44 = 1.34単相ブリッジ(コンデンサ平滑･全波整流方式)

主な利用例

・汎用インバータ・冷凍空調機・その他一般・汎用インバータ
・その他一般5自励三相ブリッジ(電圧形 PWM 制御)(電流形 PWM 制御)
マトリクスコンバータ－

K5 = 0・無停電電源装置(PWM コンバータ方式)
・通信用電源装置
・エレベータ・エスカレータ
・系統連系用分散電源

6

自励単相ブリッジ(電圧形 PWM 制御)－

K6 = 0・通信用電源装置
・交流式電気鉄道車両
・系統連系用分散電源

7交流電力調整装置

8サイクロコンバータ

9

交流アーク炉

10

その他

抵抗負荷

K71 = 1.6

リアクトル負荷(交流アーク炉用を除く)

K72 = 0.3

6 パルス変換装置相当

K81 = 1

12 パルス変換装置相当

K82 = 0.5

単独運転

K9 = 0.2・鉄鋼用

K10 = 申告値

・空調機器
・鉄鋼プラント－9・無効電力調整装置
・大型照明装置
・加熱器
・電動機(圧延用･セメント用)

文書№TAD-001-0
2014 年 4 月③ 計算書の書式と記入例
は今回の改定が書式に反映されている箇所

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2014 年 4 月

11文書№TAD-001-0
2014 年 4 月※高調波対策のご相談は、下記までお気軽にご連絡ください。

淀川変圧器株式会社□本社〒530-0001
大阪市北区梅田 2-4-9 ブリーゼタワー11F
TEL：06-4796-1900 FAX：06-4796-1919□東京支店〒104-0031
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TEL：022-797-1136 FAX：022-797-1137

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