1 配電方式の種類と特徴 配電方式と配電線の電圧調整 樹枝式ループ式バンキング式ネットワーク式 レギューラ スポット 結線 高圧 低圧 特徴 幹線から分岐線を一つの変電所からの高圧配電線は1 回線変圧器一次側フィーダを同じ変電所の 樹枝状に分岐 2 回線の配電線をル変圧器二次側低圧線母線から出る2

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1 1 配電方式の種類と特徴 配電方式と配電線の電圧調整 樹枝式ループ式バンキング式ネットワーク式 レギューラ スポット 結線 高圧 低圧 特徴 幹線から分岐線を一つの変電所からの高圧配電線は1 回線変圧器一次側フィーダを同じ変電所の 樹枝状に分岐 回線の配電線をル変圧器二次側低圧線母線から出る 回線以上とする ープに接続 を相互に接続 長所 1 需要増加に対し 1 電圧降下, 電力 1 電圧降下, 電力損 1 信頼度が極めて 1 信頼度が極めて て柔軟対応可. 損失が少ない. 失が少ない. 高い. 高い. 故障部分の分離が 部分故障があって 需要増加に対し 電圧変動が小さ 電圧変動が小さ 容易 も送電を継続で て柔軟対応可 い. い. 3コストが安い きる. 3 供給信頼度が高 3 負荷密度が高い 3ビル需要家など い. 場合に適す. の集中地域に適す 短所 信頼度が最も低 信頼度は高いが保 カスケーデイング 建設費が高い. 建設費が高い. 護がやや複雑 に注意を払う必要がある. カスケーディング: 過電流に対する保護協調 (PCと区分ヒューズ) が適切でない場合, 事 故発生時に健全な変圧器が次々に遮断されて, 広範囲な停電を引き起こすことを言う. スポットネットワーク式の保護 (1) ネットワークプロテクタの働き 低圧幹線が停電しないよう次の機能をもつ1 無 受電用断路器 電圧投入特性 高圧側電圧有りで低圧側 電圧無 ネットワーク変圧器 しの時自動投入する. ネットワークプロテクタプロテクタヒューズネットワーク母線 過電圧投入特性 低圧幹線側が生きており, 変圧器二次側電圧が低圧幹線側より高い等の条件により, 自動同期投入する. 3 逆電力遮断特性 高圧側での事故などにより, 低圧幹線から変圧器へ電流が逆流する状態にあるとき, 自動遮断する. 3 配電線の電圧改善方法 配電用変電所 負荷時タップ切換変圧器 (LRT), 負荷時電圧調整器 (LRA) の設置 高圧線 電圧の格上げ (6.6k-(33)k), 昇圧器, 自動電圧調整器の設置 並列コンデンサ, 直列コンデンサの設置 配電線の太線化, 回線切替え 柱上変圧器 変圧器ごとの分担区域の適正化, タップの調整 低圧線 電圧の格上げ (100/00 40/415), 太線化, 増設

2 配電線路の電圧降下 1. 電圧降下送 受電端の電圧差を求めるためには, 1 線当たりの電圧降下を求め, 単相 線式は 倍, 三相 3 線式は 倍すればよい. 送電端 ES 1 線 (1 相 ) 当たりの電圧降下 eは, e=es-er Ros +Xsin (1) 三相 3 線式 R X 受電端 Er 電圧降下 は,=R+X= R +X r r R,X: 線路の電線 1 条当たりの抵抗及びリアクタンス [ ] : 負荷電流 ( 線路電流 )[A],r: 受電端電圧 [k],os : 負荷力率 P: 負荷の有効電力 [kw],q: 負荷の無効電力 [kvr] S: 負荷の皮相電力 [ka] () 単相 線式 電圧降下 は,=R+X R,X: 線路の電線 1 条当たりの抵抗及びリアクタンス [ ] : 負荷電流 ( 線路電流 )[A],os: 負荷力率 (3) 分岐負荷がある場合 1Es~E 1区間の1 線分の電圧降下 es1は, Es R1 X1 E1 R X E es 1=R 1( 1os 1+os ) X 1(1sin 1+sin ) 11 + E1~E 区間の1 線分の電圧降下 e1は, 1,, 1 有効分 11 e 1=R os +X sin 無効分 11 3 末端の線間電圧は, 三相 3 線式 :=s-(es1+e 1) 単相 線式 :=s-(es1+e 1). ループ式電路 1AB 区間の電流の向きと大きさを仮定し, 残りの区間の向きと電流をキルヒホッフの第 1 法則を適用して -1- A -3 RDA RAB 決める.( 各負荷の力率は1とする ) A B C D Aを一周したときの電圧降下の和は 3 D B 0あるから,( キルヒホッフの第 法則を適用 ) RCD RBC RAB+R BC(- 1)+R CD(-1- )+ - C R DA(-1-- 3)=0 3を求め各区間の電流から, 電圧降下を求める. P Er ES R X R X Q RP+XQ = r 1 3. 電圧降下率と電圧変動率送電端電圧 - 受電端電圧 電圧降下率 = % 受電端電圧無負荷時の受電端電圧 - 全負荷時の受電端電圧 電圧変動率 = % 全負荷時の受電端電圧

3 1 短絡電流の計算 送配電線路の短絡電流, 地絡電流の計算 (1) オーム法での短絡電流の求め方 短絡電流 S= R1+R +X 1+X A R1 X1 R X 短絡 () %Z 法での短絡電流の求め方 変圧器 線路 短絡電流 S= n A %Z P n n= A %Z: 短絡点から電源側を見た合成 % インピーダンス [%] すべて基準容量 Pnに換算した値 n: 基準電流 [A] : 短絡点の線間電圧 [] * オーム値からパーセント値への変換 配電用変電所 %Z1 %Z= PnZ PnR % %R= % %X= PnX % 高圧配電線 %Z 受電点短絡 %Z= %Z1+%Z 1 線地絡電流の計算 地絡電流は, テブナンの定理を使って, 接地前に現れる対地電圧を, 接地点から見た合成インピーダンスで除して求められる. (1) 非接地系統 C C C 線地絡電流 g= R g + C C C C g g * 完全地絡 (=0) 時の地絡電流は, 線地絡電流 g=c C:1 線の対地静電容量 () 抵抗接地系統 線地絡電流 g= Rn+R g Rn Rn g (3) 消弧リアクトル接地系統 線地絡電流 g= C- L g=0となるのは, L= C L C C C L C g

4 1灯動共用結線の計算 1 灯動共用 結線 (1) 接続方法 () 進み接続 () 遅れ接続 1 P1 1 3 P1 1 相回転 -- 相回転 -- 3 三相負荷 P3 3 三相負荷 P3 3 () 共用相 専用相の変圧器容量の計算単相, 三相負荷電流が同位相の場合 共用相に流れる電流 =1+3 共用相変圧器容量 =(1+ 3) 1= 1 専用相に流れる電流 = 3 専用相変圧器容量 =3 P 1 灯動共用 結線 P 3= 3 3S S P1 P3 % 力率 % S 力率 C A B 三相平衡負荷 P 3[kW] 力率 100[%] に対する1 台の変圧器が負担する電力は, P 3 = P3 =P3 接続できるの最大値は, 各変圧器のインピ-ダンスが同一であれば 電流 は右図のように流れる. 三相平衡負荷を供給しているときの各変圧器の余力分は 力率 100[%] の負荷に対し, S- P3 であるから, =S-P3 P1== S-P3 3 三相 4 線式 Y 結線 (40/415) 図において変圧器の巻線に流れる最大電流 mは, M L m m= + ただし Lmは各のうちの最大値とする 変圧器容量 Sは M S= m= L m + L1 L L3 M N =M+3Lm 平衡三相負荷

5 1 送電系統の保護装置 変圧器保護装置 Y Y 送配電設備の保護 運用 母線保護装置 遮断器母線 送電線保護装置 送電線 保護継電器 検出要素 保護の対称 保護の役割 過電流継電器 電流増加 全般 短絡 地絡. 過負荷 不足電圧継電器 電圧低下 全般 短絡 停電検出 ( 比率 ) 差動継電器電流和 0 変圧器, 母線 短絡 地絡 距離継電器 線路インピーダンス送電線 短絡 地絡 周波数継電器 周波数変化 給電運用 非常時の需給調整 過電圧継電器 電圧上昇 所内回路 地絡検出等 位相比較継電器 電流位相比較 送電線 短絡 地絡 配電設備の保護装置 EB 3 高圧需要家地絡継電器の電源側事故による不必要動作地絡継電器は零相電流だけで動作するもので 需要家構内のケ -ブルが長く対地静電容量が大きいと 電源側で地絡事故が発生した場合 図のような回路となり ZCTに地絡電流の一部 ( g ) が流れ 継電器が動作することになる. ZCT の電流 g=c 4 送電線 配電線の異常現象 異常現象の種類 原 因 対 策 深夜 軽負荷時遅れ力率負荷の不足による進分路リアクトル, 発電機の進相運転 の電圧上昇 相電流 同期調相機の低励磁運転 フェランチ現象 線路充電電流による電圧上昇分路リアクトル 自己励磁 進み電流による発電機の増磁短絡比を大きく, 線路の静電容量を 作用 小さく 高調波 ( 配電線 ) 整流器 溶接機等からの発生機器へのフィルタの取付

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圧カットアウト機種分類 準拠規格 JIS C 4620 キュービクル式高圧受電設備 付属書 2( 規定 ) 総称 形状 極数 用途 形式 定格 屋内用 HPC-30 HPC-50 30A 50A 一般用 PC-6 PC A 100A 限流ヒューズ用 PFH-2 30A 箱形 単極 耐雷 高圧配電線路または変圧器 (300kVA まで ) 又はコンデンサ (75kVA) の一次側開閉開閉および過負荷から短絡保護 ( 限流ヒューズによる ) まで対応でき また素通し線を用いることでアレスターの一次側断路器としても利用できます 主遮断装置の PF は短絡保護が目的のものであり 個々の変圧器一次側保護用には PC による電路開閉及び過負荷保護が必要です 施工例参考図 カットアウト 圧カットアウト機種分類

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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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