電力系統技術計算の基礎

1　電力系統の特質と系統技術

1.1 電力系統の構成と特質

1.1.1 電力系統の構成と目的

1.1.2 電力系統の特質

1.2 技術的問題と解析手順

1.2.1 電力系統工学上の諸問題

1.2.2 問題の解析手順

1.3 電力系統技術計算の基礎




2　交流のベクトル表示

2.1 電圧、電流の方向

2.1.1 電流方向の表示法

2.1.2 電圧方向の表示法

2.2 交流のベクトル表示

2.2.1 交流電圧、電流のベクトル表示

2.2.2 交流電圧、電流の和と差

2.2.3 回路素子の電圧、電流

2.3 電力と無効電力

2.3.1 電力、無効電力のベクトル表示

2.3.2 無効電力の符号




3　電力系統の単位法表示

3.1 三相平衡回路の単位法表示

3.2 電圧、電流、電力の表示

3.2.1 単位法とパーセンテージ法

3.2.2 電圧

3.2.3 電力、無効電力

3.2.4 電流

3.3 インピーダンス、アドミタンスの表示

3.3.1 インピーダンス

3.3.2 アドミタンス

3.4 負荷、電力損失、直列機器、電圧降下の表示

3.4.1 負荷

3.4.2 直列機器

3.4.3 電圧降下

3.5 発電機の表示

3.5.1 発電機インピーダンス

3.5.2 発電機の簡易表示法

3.6 変圧器の表示

3.6.1 変圧器の等価回路

3.6.2 2巻線変圧器の単位法表示

3.6.3 3巻線変圧器の単位法表示

3.7 送電線の表示

3.7.1 抵抗

3.7.2 リアクタンス

3.7.3 アドミタンス

3.7.4 送電線の等価回路

3.8 単位法の利点

付録：長距離送電線の等価回路




4　送電線の電圧・潮流特性

4. 短距離送電線の特性（1.抵抗分無視）

4.1.1 潮流と送電端電圧

4.1.2 電力円線図

4.1.3 電圧降下と相差角の近似計算

4.2 短距離送電線の特性（2.抵抗分考慮）

4.2.1 潮流と送電端電圧

4.2.2 電力円線図

4.2.3 電圧降下と相差角の近似計算

4.3 長距離送電線の特性

4.3.1 潮流と送電端電圧

4.3.2 電力円線図

4.3.3 フェランチ効果

4.3.4 潮流と受電端変圧

4.3.5 送電損失最小条件

4.3.6 サージインピーダンス負荷

付録：送電端電圧一定時の受電端電圧

付録：サージインピーダンス負荷時の電圧電流




5　変圧器の電圧・潮流特性

5.1 変圧器の電圧降下と相差角

5.2 電圧器の電圧、無効電力損失

5.3 負荷時タップ切換変圧器

5.3.1 等価回路

5.3.2 電圧、無効電力制御効果

5.4 負荷時位相調整器

5.4.1 等価回路

5.4.2 潮流制御効果

5.5 変圧器の並列運転

5.5.1 電圧変性比が等しい場合

5.5.2 電圧変性比が異なる場合




6　潮流計算

6.1 潮流計算の概要

6.1.2 潮流計算の用途

6.1.3 潮流計算の入力と出力

6.1.4 交流法と直流法

6.2 電力方程式

6.2.1 2ノード系統の電力方程式

6.2.2 多ノード系統の電力方程式

6.3 交流法潮流計算

6.3.1 ガウス・ザイデル法

6.3.2 ニュートン・ラプソン法

6.3.3 フロー交流法

6.4 直流法潮流計算

6.4.1 潮流と相差角

6.4.2 潮流計算式

6.4.3 潮流分流係数

6.5 直流法潮流計算の応用

6.5.1 ループ送電線の開閉

6.5.2 送電損失電力と潮流分布

6.5.3 位相調整器による潮流制御




7　電力系統の電圧・無効電力特性

7.1 電圧、無効電力調整の必要性

7.1.1 系統電圧変化の要因と影響

7.1.2 基準電圧

7.1.3 電圧、無効電力調整設備

7.2 電圧、無効電力特性定数

7.2.1 電圧、無効電力方程式

7.2.2 電圧微少変化に対する等価回路

7.2.3 電圧、無効電力特性の直流近似計算

7.3 電圧調整と無効電力バランス

7.3.1 発電機による電圧調整

7.3.2 無効電力過不足の影響




8　対称成分

8.1 三相交流の対称分

8.2 対称分インピーダンス

8.2.1 非対称回路インピーダンス

8.2.2 対称分インピーダンスと対称分回路

8.3 零相回路

8.3.1 発電機の零相回路

8.3.2 変圧器の零相回路

8.4 正相、逆相回路

8.4.1 発電機の正相、逆相回路

8.4.2 変圧器の正相、逆相回路

8.5 電力の対称成分




9　送電線の正相、逆相リアクタンス

9.1 磁気回路の基礎

9.1.1 起磁力と磁束

9.1.2 鎖交磁束数とインダクタンス

9.1.3 電磁誘導の法則

9.2 往復2導体のインダクタンス

9.2.1 円形導体の鎖交磁束数

9.2.2 往復2導体のインダクタンス

9.3 多導体のインダクタンス

9.3.1 多導体の鎖交磁束数

9.3.2 往復多導体のインダクタンス

9.3.3 撚線のインダクタンス

9.3.4 複導体のインダクタンス

9.4 1回線送電線の正相、逆相リアクタンス

9.4.1 1回線送電線の等価回路

9.4.2 正相リアクタンス

9.5 平行2回線送電線の正相、逆相リアクタンス

9.5.1 回路内、回路間撚架の場合

9.5.2 回路内撚架の場合

9.6 地中送電線の正相、逆相リアクタンス

9.6.1 単心ケーブル

9.6.2 3心ケーブル

付録：幾何学的平均距離




10　送電線の零相インピーダンス

10.1 大地帰路のインピーダンス

10.1.1 大地帰路電流の分布

10.1.2 大地帰路の自己インピーダンス

10.1.3 大地帰路の相互インピーダンス

10.2 架空地線の電流分布

10.2.1 鉄塔の接地抵抗

10.2.2 架空地線電流の一般式

10.2.3 架空地線の等価回路

10.3 1回路送電線の零相インピーダンス

10.3.1 架空地線のない場合

10.3.2 架空地線のある場合

10.4 平行2回線送電線の零相インピーダンス

10.4.1 平行2回線の零相電流

10.4.2 零相第1回路インピーダンス

10.4.3 零相第2回路インピーダンス

10.4.4 平行2回線路の零相等価回路

10.5 撚架のない送電線の不平衡電流

10.5.1 長距離送電線の不平衡電流

10.5.2 短距離送電線の不平衡電流(零相循環電流)

10.6 地中送電線の零相インピーダンス

10.6.1 シース帰路電流を無視できる場合

10.6.2 シース帰路電流を無視できない場合

付録：大地帰路電流の分布

付録：大地帰路インピーダンス

付録：架空地線の電流分布




11　送電線の静電容量

11.1 平行2導体の静電容量

11.1.1 円形導体周辺の電位分布

11.1.2 平行2導体間の静電容量

11.2 平行多導体の静電容量

11.2.1 多導体間の電圧、電流

11.2.2 多導体群間静電容量

11.2.3 複導体送電線の静電容量

11.2.4 対地静電容量

11.3 1回線送電線の静電容量

11.3.1 1回線の電圧、電流

11.3.2 正相、逆相、零相静電容量

11.3.3 架空地線の影響

11.4 平行2回線送電線の静電容量

11.4.1 平行2回線の電圧、電流

11.4.2 正相、逆相静電容量

11.4.3 零相静電容量

11.5 地中送電線の静電容量

付録：送電線の平均地上高

付録：撚架時のアドミタンス