変成器試験装置
【課題】電子式変成器を正確かつ迅速に測定することができる変成器試験装置を提供すること。
【解決手段】電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力を標準変成器の２次出力と比較し、前記被試験変成器の２次出力が前記標準変成器の２次出力に対する比誤差εと位相角θを測定する変成器試験装置であって、前記標準変成器の２次出力を所定範囲の値を持った標準電圧に変換する変換回路ＣＴ，ＯＰ１と、前記被試験変成器の出力電圧と前記標準電圧との偏差電圧を取り出す偏差検出回路ＶＴ，ＯＰ２と、前記標準電圧と前記偏差電圧とが与えられてディジタル変換し、前記標準電圧に対する前記偏差電圧の位相角を算出するディジタル演算回路ＡＵとをそなえたことを特徴とする。
【解決手段】電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力を標準変成器の２次出力と比較し、前記被試験変成器の２次出力が前記標準変成器の２次出力に対する比誤差εと位相角θを測定する変成器試験装置であって、前記標準変成器の２次出力を所定範囲の値を持った標準電圧に変換する変換回路ＣＴ，ＯＰ１と、前記被試験変成器の出力電圧と前記標準電圧との偏差電圧を取り出す偏差検出回路ＶＴ，ＯＰ２と、前記標準電圧と前記偏差電圧とが与えられてディジタル変換し、前記標準電圧に対する前記偏差電圧の位相角を算出するディジタル演算回路ＡＵとをそなえたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変成器試験装置に係わり、とくに変流器、変圧器の誤差を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の変成器は、変圧器であれば、鉄心に１次巻線および２次巻線が巻装されており、１次巻線に１次電圧を印加すると電磁誘導により２次巻線に２次電圧が誘起される、というものである。変流器も同様に、１次巻線に電流を流すと、電磁誘導によって２次巻線に２次電流が流れる。
【０００３】
そこで、従来の変成器試験装置は、標準および被試験の両変圧器の２次電圧同士、または変流器の２次電流同士を比較し、その比誤差および位相角を測定する構成となっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特公昭５７−５７６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに対して、近年、電子式変圧器（ＥＶＴ）または電子式変流器（ＥＣＴ）と呼ばれる被測定量を信号化して処理する変成器が登場し、これらの変成器は従来の変成器試験装置では測定することができないことがある。
【０００５】
最も端的な例を示せば、電子式変流器の場合、被試験量が電圧であるから標準量も電圧に変換する必要があり、電流出力のままでは比較測定ができない。
【０００６】
また、従来は、標準変成器の２次出力信号と被試験変成器の２次出力信号とをアナログ的な帰還回路を用いて平衡を取っているが、この方法では、平衡を取るのに時間を要する。しかも、帰還回路を用いており、帰還量を増すと発振し易くなり動作が不安定である。
【０００７】
とくに、位相角の誤差測定の原理式が近似式であり、高精度の測定には不向きである。
【０００８】
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、電子式変成器の位相角誤差を正確かつ迅速に測定することができる変成器試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的達成のため、本発明では、
電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力を標準変成器の２次出力と比較し、前記被試験変成器の２次出力が前記標準変成器の２次出力に対する位相角誤差を測定する変成器試験装置であって、
前記標準変成器の２次出力を所定範囲の値を持った標準電圧に変換する変換回路と、
前記被試験変成器の出力電圧と前記標準電圧との偏差電圧を取り出す偏差検出回路と、
前記標準電圧と前記偏差電圧とが与えられてディジタル変換し、前記標準電圧に対する前記偏差電圧の比誤差と位相角を算出するディジタル演算回路と
をそなえたことを特徴とする変成器試験装置、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述のように、標準電圧を形成するとともに被試験電圧の標準電圧に対する偏差電圧を検出して両者を用いて演算することにより比誤差と位相角を算出するようにしたため、電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力における位相角誤差を正確かつ迅速に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施形態１】
【００１２】
図１は、被試験変成器がＥＣＴである、本発明の一実施例の構成を示している。この場合、被試験変流器ＥＣＴｘから２次出力電流に対応した被試験電圧Ｖｘが与えられる。また、巻数比ｎ１１：ｎ１２の標準変流器ＣＴから取り出され、この標準変流器ＣＴの２次電圧が演算増幅器ＯＰ１に与えられて得られた出力である標準電圧ｖｓが、偏差検出用の変圧器ＶＴの１次巻線の一端、およびディジタル演算部ＡＵの１次巻線に設けられた２つの入力端子の一方に与えられる。
【００１３】
一方、被試験電圧Ｖｘは、偏差検出用の変圧器ＶＴの２つの入力端子の他方に与えられる。これにより、偏差検出用の変圧器ＶＴの２次側出力端子には、演算増幅器ＯＰ２が接続され、偏差電圧Δｖが取り出されてディジタル演算部ＡＵに与えられる。
【００１４】
ここで、上記標準電圧ｖｓおよび偏差電圧Δｖは、下式（ａ１），（ａ２）の通り表わすことができる。
【数１】
【００１５】
ディジタル演算部ＡＵは、２つの入力つまり標準電圧としてのｖｓと偏差電圧としてのΔｖとから、詳細は図３を用いて後述するように、比誤差εおよび位相角θを算出する。
【実施形態２】
【００１６】
図２は、被試験変成器がＥＶＴである本発明の他の実施例の構成を示している。この場合、被試験電圧Ｖｘは実施例１と同様であるが、標準電圧ｖｓは、巻数比がｎ１１対ｎ１２である誘導分圧器ＩＶＤから与えられる。
【００１７】
ここで、上記標準電圧ｖｓおよび偏差電圧Δｖは、下式（ｂ１），（ｂ２）の通り表わすことができる。
【数２】
【ディジタル演算部】
【００１８】
図３は、実施例１，２に示したディジタル演算部ＡＵにより具体的な回路構成を示すブロック線図である。この演算部ＡＵは、標準電圧ｖｓ、偏差電圧Δｖをディジタル変換するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ１，ＡＤＣ２の出力電圧ｖｓ（ｔ），Δｖ（ｔ）を得て、３つの乗算回路ＭＰ１ないしＭＰ３および移相メモリーＭにより下記信号Ａ，Ｂ，Ｃを形成し、更にこれら信号Ａ，Ｂ，Ｃを中央処理装置ＣＰＵに与えて下式（１），（２）により比誤差εおよび位相角θを算出させる。
【数３】
ここで、
【数４】
である。
【００１９】
これらの数式３および数式４に示すように、比誤差εおよび位相角θの算出は、ディジタル方式での信号Ａ，ＢおよびＣに基く演算によりなされており、アナログ回路における問題、すなわち帰還回路を用いた構成に起因する発振等の問題を生じない。したがって、常に安定的に測定を行うことができる。
【００２０】
しかも、算出式は、従来の位相角θの算出に用いていた近似方式によるものではないから位相角θの測定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を変流器に適用した第１の実施形態の構成を示す説明図。
【図２】本発明を変圧器に適用した第２の実施形態の構成を示す説明図。
【図３】第１および第２の実施形態に用いるディジタル演算部の詳細構成を示すブロック線図。
【符号の説明】
【００２２】
ＣＴ 変流器、ＶＴ 変圧器、ＯＰ 演算増幅器、ＡＵ ディジタル演算部、
ＩＶＤ 誘導分圧器、ＡＤＣ Ａ／Ｄ変換器、Ｍ メモリー、
ＭＰ 乗算回路、ＣＰＵ 中央演算処理装置。
Ｖｓ，ｖｓ 標準電圧、Ｖｘ 被試験電圧、Δｖ 偏差電圧。
ε 比誤差、θ 位相角。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変成器試験装置に係わり、とくに変流器、変圧器の誤差を測定する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常の変成器は、変圧器であれば、鉄心に１次巻線および２次巻線が巻装されており、１次巻線に１次電圧を印加すると電磁誘導により２次巻線に２次電圧が誘起される、というものである。変流器も同様に、１次巻線に電流を流すと、電磁誘導によって２次巻線に２次電流が流れる。
【０００３】
そこで、従来の変成器試験装置は、標準および被試験の両変圧器の２次電圧同士、または変流器の２次電流同士を比較し、その比誤差および位相角を測定する構成となっている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特公昭５７−５７６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これに対して、近年、電子式変圧器（ＥＶＴ）または電子式変流器（ＥＣＴ）と呼ばれる被測定量を信号化して処理する変成器が登場し、これらの変成器は従来の変成器試験装置では測定することができないことがある。
【０００５】
最も端的な例を示せば、電子式変流器の場合、被試験量が電圧であるから標準量も電圧に変換する必要があり、電流出力のままでは比較測定ができない。
【０００６】
また、従来は、標準変成器の２次出力信号と被試験変成器の２次出力信号とをアナログ的な帰還回路を用いて平衡を取っているが、この方法では、平衡を取るのに時間を要する。しかも、帰還回路を用いており、帰還量を増すと発振し易くなり動作が不安定である。
【０００７】
とくに、位相角の誤差測定の原理式が近似式であり、高精度の測定には不向きである。
【０００８】
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、電子式変成器の位相角誤差を正確かつ迅速に測定することができる変成器試験装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的達成のため、本発明では、
電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力を標準変成器の２次出力と比較し、前記被試験変成器の２次出力が前記標準変成器の２次出力に対する位相角誤差を測定する変成器試験装置であって、
前記標準変成器の２次出力を所定範囲の値を持った標準電圧に変換する変換回路と、
前記被試験変成器の出力電圧と前記標準電圧との偏差電圧を取り出す偏差検出回路と、
前記標準電圧と前記偏差電圧とが与えられてディジタル変換し、前記標準電圧に対する前記偏差電圧の比誤差と位相角を算出するディジタル演算回路と
をそなえたことを特徴とする変成器試験装置、
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は上述のように、標準電圧を形成するとともに被試験電圧の標準電圧に対する偏差電圧を検出して両者を用いて演算することにより比誤差と位相角を算出するようにしたため、電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力における位相角誤差を正確かつ迅速に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施形態１】
【００１２】
図１は、被試験変成器がＥＣＴである、本発明の一実施例の構成を示している。この場合、被試験変流器ＥＣＴｘから２次出力電流に対応した被試験電圧Ｖｘが与えられる。また、巻数比ｎ１１：ｎ１２の標準変流器ＣＴから取り出され、この標準変流器ＣＴの２次電圧が演算増幅器ＯＰ１に与えられて得られた出力である標準電圧ｖｓが、偏差検出用の変圧器ＶＴの１次巻線の一端、およびディジタル演算部ＡＵの１次巻線に設けられた２つの入力端子の一方に与えられる。
【００１３】
一方、被試験電圧Ｖｘは、偏差検出用の変圧器ＶＴの２つの入力端子の他方に与えられる。これにより、偏差検出用の変圧器ＶＴの２次側出力端子には、演算増幅器ＯＰ２が接続され、偏差電圧Δｖが取り出されてディジタル演算部ＡＵに与えられる。
【００１４】
ここで、上記標準電圧ｖｓおよび偏差電圧Δｖは、下式（ａ１），（ａ２）の通り表わすことができる。
【数１】
【００１５】
ディジタル演算部ＡＵは、２つの入力つまり標準電圧としてのｖｓと偏差電圧としてのΔｖとから、詳細は図３を用いて後述するように、比誤差εおよび位相角θを算出する。
【実施形態２】
【００１６】
図２は、被試験変成器がＥＶＴである本発明の他の実施例の構成を示している。この場合、被試験電圧Ｖｘは実施例１と同様であるが、標準電圧ｖｓは、巻数比がｎ１１対ｎ１２である誘導分圧器ＩＶＤから与えられる。
【００１７】
ここで、上記標準電圧ｖｓおよび偏差電圧Δｖは、下式（ｂ１），（ｂ２）の通り表わすことができる。
【数２】
【ディジタル演算部】
【００１８】
図３は、実施例１，２に示したディジタル演算部ＡＵにより具体的な回路構成を示すブロック線図である。この演算部ＡＵは、標準電圧ｖｓ、偏差電圧Δｖをディジタル変換するＡ／Ｄ変換器ＡＤＣ１，ＡＤＣ２の出力電圧ｖｓ（ｔ），Δｖ（ｔ）を得て、３つの乗算回路ＭＰ１ないしＭＰ３および移相メモリーＭにより下記信号Ａ，Ｂ，Ｃを形成し、更にこれら信号Ａ，Ｂ，Ｃを中央処理装置ＣＰＵに与えて下式（１），（２）により比誤差εおよび位相角θを算出させる。
【数３】
ここで、
【数４】
である。
【００１９】
これらの数式３および数式４に示すように、比誤差εおよび位相角θの算出は、ディジタル方式での信号Ａ，ＢおよびＣに基く演算によりなされており、アナログ回路における問題、すなわち帰還回路を用いた構成に起因する発振等の問題を生じない。したがって、常に安定的に測定を行うことができる。
【００２０】
しかも、算出式は、従来の位相角θの算出に用いていた近似方式によるものではないから位相角θの測定精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を変流器に適用した第１の実施形態の構成を示す説明図。
【図２】本発明を変圧器に適用した第２の実施形態の構成を示す説明図。
【図３】第１および第２の実施形態に用いるディジタル演算部の詳細構成を示すブロック線図。
【符号の説明】
【００２２】
ＣＴ 変流器、ＶＴ 変圧器、ＯＰ 演算増幅器、ＡＵ ディジタル演算部、
ＩＶＤ 誘導分圧器、ＡＤＣ Ａ／Ｄ変換器、Ｍ メモリー、
ＭＰ 乗算回路、ＣＰＵ 中央演算処理装置。
Ｖｓ，ｖｓ 標準電圧、Ｖｘ 被試験電圧、Δｖ 偏差電圧。
ε 比誤差、θ 位相角。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力を標準変成器の２次出力と比較し、前記被試験変成器の２次出力が前記標準変成器の２次出力に対する位相角誤差を測定する変成器試験装置であって、
前記標準変成器の２次出力を所定範囲の値を持った標準電圧に変換する変換回路と、
前記被試験変成器の出力電圧と前記標準電圧との偏差電圧を取り出す偏差検出回路と、
前記標準電圧と前記偏差電圧とが与えられてディジタル変換し、前記標準電圧に対する前記偏差電圧の比誤差と位相角を算出するディジタル演算回路と
をそなえたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項２】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記変換回路は、変流器と演算増幅器とにより構成されたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項３】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記変換回路は、変圧器として構成されたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項４】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記偏差検出回路は、1次巻線に前記標準電圧および前記被試験変成器の出力電圧が与えられ、２次巻線に前記標準電圧と前記被試験変成器の出力電圧との偏差電圧を取り出すようにしたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項５】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記ディジタル演算回路は、下記式（１）および（２）に示す演算を行う回路およびメモリーＭを有することを特徴とする変成器試験装置。
【数１】
ただし、
【数２】
【請求項１】
電子式変成器として構成された被試験変成器の２次出力を標準変成器の２次出力と比較し、前記被試験変成器の２次出力が前記標準変成器の２次出力に対する位相角誤差を測定する変成器試験装置であって、
前記標準変成器の２次出力を所定範囲の値を持った標準電圧に変換する変換回路と、
前記被試験変成器の出力電圧と前記標準電圧との偏差電圧を取り出す偏差検出回路と、
前記標準電圧と前記偏差電圧とが与えられてディジタル変換し、前記標準電圧に対する前記偏差電圧の比誤差と位相角を算出するディジタル演算回路と
をそなえたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項２】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記変換回路は、変流器と演算増幅器とにより構成されたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項３】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記変換回路は、変圧器として構成されたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項４】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記偏差検出回路は、1次巻線に前記標準電圧および前記被試験変成器の出力電圧が与えられ、２次巻線に前記標準電圧と前記被試験変成器の出力電圧との偏差電圧を取り出すようにしたことを特徴とする変成器試験装置。
【請求項５】
請求項１記載の変成器試験装置において、
前記ディジタル演算回路は、下記式（１）および（２）に示す演算を行う回路およびメモリーＭを有することを特徴とする変成器試験装置。
【数１】
ただし、
【数２】
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００８−２９２１９２（Ｐ２００８−２９２１９２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３５５４３（Ｐ２００７−１３５５４３）
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（３９００３１１９６）日本電気計器検定所 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月４日（２００８．１２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２２日（２００７．５．２２）
【出願人】（３９００３１１９６）日本電気計器検定所 (17)
【Ｆターム（参考）】
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