電気電子発送配変電二次練習問題

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2 . ()() () n n 60 f f f 50, rp(n - ) f 60, rp(n - ) f 50, rp(n - ) f 50, rp(n - ) N N N (6) N () Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所

3 . r a, r a a a a a a a r a r a a a r a Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 3

4 Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) j a j j j j j j r sn sn sn sn sn sn sn sn sn sn, * ε & & を無視する ( ) ( ) sn ( ) ( ) ( ) ( ) 次ページの図参照として 非突極機タービン発電機では 集約すると sn sn sn

5 () 突極機 非突極機.65,.0, ().65,.0,.0, () () () () Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 5

6 (4. 同期発電機の可能出力曲線 ur3()() 3 ) E () () I ( ) I E E ( ) E I IX - ' 0, I Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 6

7 Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 7. 同期発電機の可能出力曲線の作図法 E 0, '

8 Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 8 ( ) * * sn sn, sn sn sn sn ) ( E E I E I E I j E j E j j E j E j E j I j E I I & & & & 図から 界磁電流回転子電流による制約 I E IX. 同期発電機の可能出力曲線の界磁電流制約部の算出

9 5. 同期発電機の励磁方式 () ( 90) G AR R EX RA EX G - AR EX EX R EX EX RA AR AR - () AR G R G EX EX EX Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 9

10 6. 短絡比 定格速度で無負荷定格電圧を誘起するのに必要な界磁電流三相短絡時に定格電流に等しい持続短絡電流を流すのに必要な界磁電流 f0 fs N u である u fg f0 fs 短絡比 σ () 自己励磁を起こさない ようにする ためには 不飽和の直 軸リアクタ ンス uと充電容量リアクタンス の合成値が誘導性であ ることであ る このとき 充電可 能な容量 は ( 短絡比 ) 水力発電参照 [ pu] 短絡比は飽和直軸同期リアクタンスの逆数に等しい σ すなわち 短絡比 である u の値は 水力発電などの突極機では.~.4[ p. u.] 汽力などの非突極機では.7~.0[ p. u.] 程度である () Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 0

11 7. タービン発電機の冷却法. 50Hz300W, 60Hz40W %0% kag(~3 )00500kag 5kag00 00kag500kgag5 070% 90% 3. 55%,4 Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所

12 8. タービン発電機の特殊問題.. 3. Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所

13 9. 同期発電機の並列運転.. A 90A 90 A 3. () sn() sn() () () ras () s s n A A - A A 0 Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 0 0 3

14 Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 同期発電機の動揺に対する安定化動揺方程式 運動方程式 ( ) ] [ ] [, ] [., A H t H t t p t p t ka A pu t t t t t b 電磁トルク正味機械的入力静止軸に対する位相角慣性モーメント電気角速度極対数極数負荷角同期化力制動を加え一般化する および同期化項ここで制動項単位慣性定数加速定数 秒 ), (967, ] [ ] [ ]000) [ ( ] [ ) ( 4 b p p p K D K t D t K t D t K D H H ka rp N kg GD N GD N GD N GD H π π

15 の 0-. 同期発電機の動揺に対する安定化 運動方程式は 次式で表される D K t t 系統事故などが原因で一時的に電気出力が減少し 機械的入力 は急には変化しないので右辺がプラスになり これにより左辺 の が一旦増加して動揺が生じる この時 が変化するが こ れが減衰振動するなどで一定値に落ち着かせることが出来れば 安定であるといい 位相差が拡大し続けるとき または振動が 長時間継続するとき不安定であるという 動揺を抑制するには, D, K の効果を大きくする方法と 左辺 ( ) の絶対値を小さくすればよい を大きくする すなわち フライホイールなどの採用 制動項 Dの対策は 制動巻線の採用 ( owr yst tablzr ) の採用がある 3 K では 電気的出力が 送受 点の位相差を 電圧を, として sn, ( p.4 非突極機の場合 ) この場合 には発電機内部リアクタンスに加え送受両地点間の 系統のリアクタンスを含む この場合の同期化力は K 大きくするには を小さく 3( a) を小さくする すなわち 点間のリアクタンスを 小さくする 3( b) 電圧を高くする となるので これを を大きくする 一定なら すなわち 並列回路の建設 高電圧の採用が有効である 4 右辺から蒸気バイパスで機械的入力 を一次減少する制御も有効 Copy Rght (c) 008 宮田明則技術士事務所 5 () ()

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図 1 はなにやら怪しげな回路図です 発電機を等価回路として描いた場合 上記のように 定電圧電源 内部インピーダンス として描く事が出来ます この際 同期インピーダンス は言葉に惑わされずに 単に 内部インピーダンス として考えます 同期インピーダンスだろうが動悸インピーダンスだろうが動機インピーダ 短絡比の話 皆様こんにちは今回のお題は 同期発電機の短絡比 です 世の中の商用発電機の事実上 100% は同期発電機です この発電機の特性値に 短絡比 と言う指数があるのですが この数値の話です この話を理解されても実社会でどれほど役に立つかは疑問ですが お時間があればお読み下さい 宇宙元年鹿月骨日 さて 参考書等を見ると 短絡比の説明として次のように書かれています さいたまドズニーランド大学学長鹿の骨記

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