• 2021年1月23日

一線地絡時の故障計算(零相インピーダンス以外を無視できる場合)

本記事では、零相インピーダンス以外が無視できる系統に発生する一線地絡故障に関する計算方法について、対称座標法を用いて解説する。 送電線の静電容量の対称座標法変換 送電線の充電電流と電圧の関係式 図1のような三相の送電線において、各相の対地静電容量$C_\mathrm{s}$,および線間静電容量$C_\mathrm{m}$が存在しているとする。 同図では簡単のため、よくねん架されている送電線を想定し […]

  • 2021年1月9日

電力系統における電圧と無効電力の関係

本記事では、電力系統の電圧と無効電力の関係について、$Q-V$曲線や電圧変動の式を基に解説する。 電力系統のQ-V曲線 電力系統のモデル まず、図1のような発電機(今回は円筒形同期発電機を想定)から負荷に電力供給している「1電源・1負荷」の系統を考える。   図1 電力系統(1電源・1負荷)   図1において、$\dot{E}=E\angle\delta$は発電機背後電圧、$\ […]

  • 2020年12月25日

電力系統のP-V曲線と電圧安定性

本記事では、電力系統の電圧安定性について、有効電力と電圧の関係を表した系統の$P-V$曲線を用いて解説する。 電力系統のP-V曲線 電力系統のモデル 今回、図1のような発電機(今回は円筒形同期発電機を想定)から負荷に電力供給している「1電源・1負荷」の系統を考える。   図1 電力系統(1電源・1負荷)   図1において、$\dot{E}=E\angle\delta$は発電機背 […]

  • 2020年11月16日

一機無限大母線系統の過渡安定性と等面積法

本記事では、一機無限大母線系統の過渡安定性(過渡安定度)と、それを判定するための等面積法について解説する。 一機無限大母線系統(2回線送電) 電力系統のモデルとして、図1のような発電機(今回は円筒形同期発電機を想定)と無限大母線、およびその間の図1では2回線送電線を含めたリアクタンスで構成された一機無限大母線系統を考える。   図1 一機無限大母線系統(2回線送電線)   図1 […]

  • 2020年10月31日

一機無限大母線系統の定態安定性

本記事では、発電機の動揺方程式を用いて、一機無限大母線系統の定態安定性(定態安定度)について解説する。 一機無限大母線系統 電力系統のモデルとして、図1のような発電機(今回は円筒形同期発電機を想定)と無限大母線、およびその間のリアクタンスで構成された一機無限大母線系統を考える。     図1 一機無限大母線系統   無限大母線は、電圧の大きさおよび位相が不変であるとし […]

  • 2020年10月15日

発電機の動揺方程式

本記事では、電力系統の安定性を考える上で重要な式である「発電機の動揺方程式」を導出する。 回転子の運動方程式 回転子のモデルと速度・加速度の式 同期発電機の回転子を図1のように円筒モデルで表すとき、この回転子の運動方程式を考える。   図1 同期発電機の回転子   厚さ$\mathrm{d}r$の中空円筒部分が図1の向きに回転するとき、その角速度$\omega_\mathrm{ […]

  • 2019年10月26日

多導体送電線のインダクタンスと等価半径

本記事では、多導体送電線のインダクタンスの式を導出し、かつ多導体送電線の等価半径について記述する。 2導体送電線のインダクタンスと等価半径 2導体送電線 送電線の1相あたりの導体本数を複数本以上に分けたものを多導体送電線という。   まず、図1のように、往復路の導体を各2本使用する2導体送電線のインダクタンスを考える。   図1 2導体送電線   図1において、 $r […]

  • 2019年9月29日

異地点同時故障時の計算

本記事では、故障計算時の基準相変換と、異地点同時故障時の計算について記載する。 基準相の変換方法 これまでの故障計算の記事では、電圧・電流の基準は基本的に$a$相となるよう考えてきた。   しかし、現実には$b$相および$c$相における事故もあり、かつ多相にわたり同時に事故が発生する場合もある。 上記のような場合において、$b$相および$c$相基準でも計算が可能となるよう、基準相の変換の […]

  • 2019年7月7日

支持物建て替え前後の電線の弛度と水平張力

本記事では、支持物建て替え前後における電線の弛度と水平張力について、例題を通じて解説する。 支持物建て替え前後の電線の弛度と水平張力:例題 出典:電験二種二次試験「電力・管理」 平成16年度問4 (問題文の一部記述を変更しています) 図1の破線のように径間距離が$S[\mathrm{m}]$で等しく、支持物に高低差がない直線の配電線路がある。   図1 支持物建て替え前後の電線 &nbs […]

  • 2019年7月6日

支持点高さが異なる電線の弛度

本記事では、支持点高さが異なる場合の電線の弛度について、例題を通じて解説する。 支持点高さが異なる電線の弛度:例題 出典:電験二種二次試験「電力・管理」 平成11年度問4 (問題の記述を一部変更しています)   電線の材質が一様で、径聞に比べて弛度が十分小さい場合において、以下の問に答えよ。   $(1)$ 電線の弛度の曲線式を放物線で近似すると、次の式で表すことができる。 $ […]