高調波対策｜高調波流出電流計算の解説［簡略方法の解説］

 

 

 

高調波流出電流計算とは。

高調波流出電流計算は、高調波抑制対策技術指針（JEAG9702-2013)に基づいており、指針の目的である””電力系統に接続される機器を保護するため、高圧又は特別高圧で受電する需要家からの高調波電流流出を抑制する。””ための計算方法になります。

 

指針の適用範囲

1. 新設の場合
2. 既存の需要家であって、高調波発生機器を新設、増設又は更新する場合
3. 既存の需要家であって、契約電力相当値又は受電電圧を更新する場合
   （減設による契約電力相当値の変更は除く）

 

計算のフロー

計算のフローは、下記図（高調波抑制対策技術指針JEAG9702-2018）より制定されており、手順にそって計算を行い可否の判定を行います。

 

（１）高調波発生機器の抽出及び換算係数等の確認

 

 

 

高調波の発生する機器は、製造業者がその旨を明記する必要があるため申請建物における高調波発生機器の抽出を行います。

 

 

 

（２）検討要否の判定

高圧受電、ビル、コンデンサがリアクトル付の確認は図面にて確認が可能ですが、換算係数については機器のメーカー仕様を確認する必要があります。

 

 

 

 

 

 

換算係数について

換算係数は、高調波発生機器の回路種別に応じて定められています。高調波電流の発生量が多くなると係数が大きくなり、少ないと係数が小さくなります。

回路種別毎の換算係数と高調波電流発生量（抜粋）

検討要否の４項目を確認しすべてに該当すれば、検討終了とすることができます。

 

 

等価容量の計算

• 検討要否の項目に該当しない場合、等価容量を集計し限度値以下になるかの計算を行います。等価容量の計算式は下記になり前工程にて調べた機器ごとの換算係数と定格容量を掛け合わせて合計します。
• 受電電圧が6.6ｋVであれば上限値は５０［ｋＶＡ］となり等価容量は５０［ｋＶＡ］以下となれば検討終了となります。

等価容量とは、高調波発生機器毎にその容量を三相ブリッジ6パルス変換装置（6相整流器）の回路構成容量に換算したものの総和をいう。　換算係数K_iとして、例えば12パルス変換装置は0.5倍、三相ブリッジ（コンデンサ平滑、リアクトル有り）は1.8倍など

Ki ：換算係数、Pi ：定格容量（kVA）、i ：回路種別

 

受電電圧	限度値
6.6kV	５０ｋＶＡ
22/33kV	３００ｋＶＡ
66kV以上	２，０００ｋＶＡ

等価容量の計算手順

空調機、エレベーターなどの高調波発生機器を抽出し容量、台数、回路種別№等を入力します。

 

機器名称	製造業者	型式	相数	定格入力容量［ｋVA］	台数	定格入力容量（合計）Pi［ｋVA］	回路種別№	換算係数Ｋｉ	等価容量Ｋｉ×Ｐｉ［ｋＶＡ］
エレベーター	＊	＊	3	6.77	2	3.4	31	3.4	23.0
ビルマルチエアコン	＊	＊	3	13.1	6	78.6	33	1.8	141.5

 

 

Ｐ０ ＝Σ（ Ｋｉ × Ｐｉ）［ ｋＶＡ ］の計算式より表中の数値を合計した値が受電電圧ごとの上限値を超えていない場合高調波対策不要とし検討終了となります。

Ｐ０ ＝Σ（ Ｋｉ × Ｐｉ）［ kVA ］

図１より

２３．０＋１４１．５＝１６４．５［ｋVA］

「高圧受電かつ進相コンデンサが全て直列リアクトル付」の場合は、Ｐ０×０.９倍

１６４．５×０．９＝１４８．０５［ｋＶＡ］

受電電圧６．６［ｋV］＝限度値５０［ｋＶＡ］

等価容量＞限度値

となるため、第２ステップの検討要否判定　［要］となります。

 

 

等価容量の集計

 

「高圧受電かつ進相コンデンサが全て直列リアクトル付」の場合は、P0 × 0.9倍が等価容量とすることができます。

 

 

 

 

 

まとめ