(57)【要約】 【目的】 Ｖ結線トランスを用いたトランス契約の場合 には、トランス内に流れる電流値を小さくして、使用す るトランスの容量を下げて契約電力を小さくするととも に、実量制契約への移行をできるだけ遅らせることであ り、また、実量制へ移行した場合には、目標の契約電力 を超過しないように、使用電力の制限を行うこと。 【構成】 トランス２を備えた受電設備１と、受電設備 １からの供給電力によって駆動する負荷４と、受電設備 １と負荷４の間の電力供給回路３と、負荷をオン、オフ するスイッチ回路５と、電流検出器６と、電圧検出器７ と、これらの検出器の出力信号により使用電力を計算 し、算出した使用電力があらかじめ設定した設定電力を 越えた時に信号を出力する演算部９とを備えた。 (2) 1 【特許請求の範囲】 【請求項１】 トランスを備えた受電設備と、この受電 設備からの供給電力によって駆動する負荷と、受電設備 と負荷の間の電力供給回路と、負荷をオン、オフするス イッチ回路と、電力供給回路の電流値を検出し信号を出 力する電流検出器と、電力供給回路の電圧値を検出し信 号を出力する電圧検出器と、これらの検出器の出力信号 により使用電力を計算し、算出した使用電力があらかじ め設定した設定電力を越えた時に信号を出力する演算部 とを備えた電力監視装置。 【請求項２】 受電設備がＶ結線トランスを備えるとと もに、電流検出器により検出された使用電流値があらか じめ設定した設定値を越えた場合にのみ、受電設備のト ランス内を流れる電流の位相を変換する位相変換部を備 えたことを特徴とする請求項１に記載の電力監視装置。 【請求項３】 受電設備がΔ結線トランスを備えたこと を特徴とする請求項１に記載の電力監視装置。 【請求項４】 演算部により算出した使用電力があらか じめ設定した設定電力を越えた時に、演算部が出力する 信号が、スイッチ回路のスイッチをオン、オフすること を特徴とする請求項１∼３のいずれかに記載の電力監視 装置。 【請求項５】 演算部により算出した使用電力があらか じめ設定した設定電力を越えた時に、演算部が出力する 信号により、警報を発する警報部警報部を備えたことを 特徴とする請求項１∼４のいずれかに記載の電力監視装 置。 【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、高圧で受電し、低圧 にして構内の負荷に供給する受電設備を備えた電力監視 装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電力会社から高圧で受電し、自家用の受 電設備に設置されたトランスで低圧にして、構内の負荷 に供給する場合、電気料金は、以下に示す式により算出 される。 電気料金＝基本料金＋電力使用料金 しかし、電力会社との契約には、トランス契約と、実量 制契約の２通りがあり、基本料金の計算方法が異なる。 トランス契約とは、使用電力がある範囲（現行では、５ ０ＫＷ∼１４０ＫＷ）の需要家のための契約方式で、使 用しているトランス容量より契約電力を算出するもので ある。この場合、 基本料金＝契約電力×単価×力率割引×消費税 使用料金＝使用電力（ＫＷＨ）×単価×消費税 とな る。 このように、基本料金が、トランス容量によって決まる ことに着目して、負荷が必要とする電力は維持したま ま、トランス内を流れる電流値を少なくする工夫がされ 10 20 30 40 50 特開平８−２９４２３２ 2 ていた。特にＶ結線トランスを用いた受電設備の場合に は、特公平５−３９０８９号に記載の発明のように、ト ランス電流にコンデンサー電流を投入して、電流の位相 を変換するものがあった。一方、大口需要家（現行で は、１４０ＫＷ以上）は、実量制契約となり、この契約 では、過去１年間に使用した最大電力を契約電力とし、 契約電力によって基本料金を決めるものである。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】このため、実量制契約 をしているほとんどの需要家は、夏の一番暑い日の最大 電力に基づいて算出された基本料金を払い続けている。 しかも、この最大電力は、年間の３０分平均電力で、実 際には、いつ消費したのかもわからないのが実情であ る。また、実量制契約の下限は現行の１４０ＫＷ以上か ら、段階的に引き下げられることが、発表され、現行の トランス契約から実量制契約へ移行する需要家がでるこ とになる。そこで、本発明の目的は、Ｖ結線トランスを 用いたトランス契約の場合には、トランス内に流れる電 流値を小さくして、使用するトランスの容量を下げて契 約電力を小さくするとともに、実量制契約への移行をで きるだけ遅らせることであり、また、実量制へ移行した 場合には、目標の契約電力を超過しないように、使用電 力の制限を行うことである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】第１の発明の電力監視装 置は、トランスを備えた受電設備と、この受電設備から の供給電力によって駆動する負荷と、受電設備と負荷の 間の電力供給回路と、負荷をオン、オフするスイッチ回 路と、電力供給回路の電流値を検出し信号を出力する電 流検出器と、電力供給回路の電圧値を検出し信号を出力 する電圧検出器と、これらの検出器の出力信号により使 用電力を計算し、算出した使用電力があらかじめ設定し た設定電力を越えた時に信号を出力する演算部とを備え たことを特徴とする。第２の発明は、受電設備がＶ結線 トランスを備えるとともに、電流検出器により検出され た使用電流値があらかじめ設定した設定値を越えた場合 にのみ受電設備のトランス内を流れる電流の位相を変換 する位相変換部を備えたことを特徴とする。第３の発明 は、第１の発明の受電設備が、Δ結線トランスを備えた ことを特徴とする。第４の発明は、上記第１∼第３の発 明を前提とし、演算部により算出した使用電力があらか じめ設定した設定電力を越えた時に、演算部が出力する 信号がスイッチ回路のスイッチをオン、オフすることを 特徴とする。第５の発明は、演算部により算出した使用 電力があらかじめ設定した設定電力を越えた時に、上記 第１∼第４の発明を前提とし、演算部が出力する信号に より警報を発する警報部警報部を備えたことを特徴とす る。 【０００５】 【作用】電力供給回路では、電流及び電圧を常時検出 (3) 3 し、演算部では、使用電力と、これに基づいて最大電力 を予測計算する。ここで求めた予測最大電力が、設定電 力を越えた場合には、信号を出力する。この出力信号に より、負荷を切ったり、警報を発したりする。手動また は、自動により、負荷を切って、電力消費を控えるよう にすれば、目的の契約電力を越えない。Ｖ結線トランス を用いた場合には、トランス内を流れる電流が設定電流 値を越えた場合には、電流の位相を変換して電流値を小 さくする。 【０００６】 【実施例】図１に示す第１実施例は、Ｖ結線トランス２ を備えた受電設備１と、負荷４と、電力供給回路３と、 スイッチ回路５と、電流検出器６、電圧検出器７と、位 相変換部８と、演算部９と、警報部１０を備えている。 演算部９は、計算部１１と、比較部１２と、信号出力部 １３とからなる。計算部１１では、電流検出器６と電圧 検出器７で検出された電流値と電圧値とから使用電力を 計算し、比較部１２で、使用電力の値と、あらかじめ設 定した最大電力値とを比較し、使用電力が設定値を越え た時にスイッチ回路５を切るよう、信号出力部１３が信 号を出力する。 【０００７】次に、トランス２内を流れる電流値を小さ くするための位相変換部８について図２、図３を用いて 説明する。位相変換部８は、継電器２１、２２と、電磁 コイル２３、電磁開閉器２４、コンデンサー２５からな り、図２中、符号２８は電源接続線である。トランス２ は、２次側コイル２６、２７を持つＶ結線トランスであ り、３相負荷２０へ、電力を供給する。この時、電流検 出器６により検出された電流値がある設定値よりも高い 場合には、コンデンサー２５の電流ＩC を電力供給回路 のｒC 、ｓC に投入する。Ｖ結線トランス２では、電流Ｉ は、電圧Ｅより、６０゜位相が遅れているので、Ｅと直 角なコンデンサー電流ＩC によって、ＩはＩ’＝(1/2)) ×Ｉに変換される。つまり、トランス内を流れる電流値 を５０％削減できることになるが、位相変換部８を通じ て電流ＩC を流すので、負荷側には、電流Ｉが流れる。 このように、負荷に対して、供給電流が不足することは 無い。このように、トランス２内の電流を削減すること で、使用するトランス容量を下げることができ、トラン ス契約の場合には、基本料金を下げることができる。ト ランス契約で無い場合にも、トランス２内の電流を削減 することによって、トランス容量に余裕を持たせること になる。 【０００８】次に、実量制契約の場合に、目標契約電力 を超過しないように、使用電力の制限を行う方法を図 １、図４、図５を用いて説明する。あらかじめ、使用す る負荷の容量や、電気料金などから、目標とする契約電 力Ｗ0 を決め、これによって最大電力Ｗmax （ＫＷ）を決 める。そして、使用電力ＷがＷmax を越えそうになった 時に、負荷の使用を控えるというものである。Ｗ 特開平８−２９４２３２ 4 は、契約電力Ｗ0 そのものである場合もあるし、余裕 を見て、契約電力より小さい値とすることもある。図５ のフローチャートに従って、説明する。先ず、電力供給 回路３の電流検出器６と電圧検出器７により電流値Ｉと 電圧値Ｅを検出する（ステップ１）。ここでは、サンプ リング時間Δｔ＝５（分）とする。電流値Ｉと電圧値Ｅ から制御部９の電力計算部１１で、使用電力Ｗを計算 し、比較部１２でＷmax と比較する（ステップ２、 ３）。 【０００９】Ｗ≧Ｗmax の時は、ステップ４へ、Ｗ＜Ｗ max の時は、ステップ１へ戻る。Ｗ＞Ｗmax の時は、ステ ップ１∼４を繰り返すことになる。一方、ステップ４で は、警報部１０で警報を発するとともに、スイッチ回路 ５により負荷４への電力供給を一時停止する（ステップ ４、５）。再度電流値Ｉと電圧値Ｅを検出、使用電力Ｗ を計算し、Ｗmax と比較する（ステップ５∼８）。ここ で、Ｗ＜Ｗmax となっていれば、警報を切り、スイッチ 回路５を入れる（ステップ９、１０）。もし、Ｗ≧Ｗ max の時は、ステップ４に戻り、使用電力Ｗが下がるま で、負荷のスイッチは切ったままである。この時の使用 電力Ｗは、図４（ａ）に示すグラフのようになる。時刻 ｔ1 ∼ｔ2 の間に検出されたＷ＝Ｗ1 がＷmax 以上となった 時、負荷４を切ることで、使用電力Ｗが低下し、ｔ2 ∼ ｔ3 では、Ｗ＜Ｗmax となっている。 【００１０】電力会社が契約電力を設定するための最大 電力のデータは、３０分平均電力であるので、図４ （ａ）のデータを３０分平均電力のグラフに変換する と、図４（ｂ）に示すようになり、実際の使用電力の最 大値Ｗ2 が、最大電力Ｗmax 及び、目標契約電力Ｗ0 を越 えていないことがわかる。ここでは、サンプリング時間 を５分としたが、このようにΔｔを３０分より小さくす ることで、電力会社のサンプリングと本実施例のサンプ リングのタイミングが一致しなくても、３０分平均電力 に大差が出ないようにしている。ただし、このサンプリ ング時間や、最大電力Ｗmax は、負荷設備の電力消費状 態の特徴に合わせて設定することが望ましい。例えば、 変動が激しい場合には、サンプリング時間を短くし、ほ とんど変動が無い場合には、長くする等である。なお、 スイッチ回路５を自動的にオン、オフせずに、警報部の 警報によって、手動で、負荷設備を切るようにしても良 い。 【００１１】図６に示す第２実施例は、トランスがΔ結 線トランス２であり、位相変換部８を持たない以外は、 第１実施例と同様であるので、説明は、省略する。図７ に示す第３実施例は、受電設備１の漏電や、温度等の、 電気保安管理上必要なデータを検出する管理データ検出 部１８と、このデータに基づいて電力供給を制御する制 御部１４とを備えた以外は、第１実施例と同様である。 制御部１４は、記憶部１５と、信号出力部１６と、操作 部１７とからなり、記憶部１５は、管理データ検出部１ max 10 20 30 40 50 (4) 特開平８−２９４２３２ 5 6 ８からの管理データや、演算部９で演算した使用電力デ ＊ 【図３】位相変換の説明図である。 ータ等を記憶する。そして、検出した管理データにより 【図４】使用電力のグラフであり、（ａ）は、５分間平 危険を察知した場合には、信号出力部１６の出力信号に 均電力、（ｂ）は３０分間平均電力を示したものであ より、警報が発せられたり、電気保安管理者１９へ通報 る。 したりする。また、負荷設備の運転状態に合わせて、操 【図５】第１実施例のフローチャートである。 作部１７から、演算部９で用いるサンプリング時間の長 【図６】第２実施例のブロック図である。 さや、目標契約電力及び、最大電力Ｗmax の値を設定を 【図７】第３実施例のブロック図である。 変更することができる。 【符号の説明】 【００１２】 １ 受電設備 【発明の効果】本発明により、Ｖ結線トランスを用いた 10 ２ トランス トランス契約の場合には、トランス内に流れる電流値を ３ 電力供給回路 小さくして、使用するトランスの容量を下げることで、 ４ 負荷 契約電力を小さくするとともに、実量制契約への移行を ５ スイッチ回路 できるだけ遅らせることができる。また、実量制へ移行 ６ 電流検出器 した場合には、使用電力を常に監視し、契約電力を超過 ７ 電圧検出器 しないように、使用電力の制限を行うことができる。 ８ 位相変換部 【図面の簡単な説明】 ９ 演算部 【図１】第１実施例のブロック図である。 １０ 警報部 【図２】第１実施例の位相変換部の回路図である。 ＊ Ｗ、Ｗ1 、Ｗ2 使用電力 【図１】 【図３】 (5) 【図２】 特開平８−２９４２３２ 【図４】 【図６】 (6) 【図５】 特開平８−２９４２３２ (7) 【図７】 特開平８−２９４２３２
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