電力系統技術計算の応用

1　最近の電力系統の技術的問題

1.1 電力系統の様相と技術的問題

1.1.1 最近の電力系統の様相

1.1.2 電力系統の技術的問題

1.2 電力系統技術計算の応用

 

2　同期発電機の原理

2.1 同期発電機の概要

2.1.1 同期発電機の構成

2.1.2 円筒機と突極機

2.1.3 回転数と電気角

2.2 内部誘起電圧と電機子反作用

2.2.1 界磁磁束分布

2.2.2 内部誘起電圧

2.2.3 電機子反作用

2.3 ベクトル図と等価回路

2.3.1 円筒機の場合

2.3.2 突極機の場合

2.4 電力と無効電力

2.4.1 円筒機の電力、無効電力

2.4.2 突極機の電力、無効電力

 

3　同期発電機の特性

3.1 無負荷飽和曲線と短絡曲線

3.1.1 無負荷飽和曲線

3.1.2 短絡曲線

3.1.3 定格容量、定格出力と単位法

3.2 短絡比と同期リアクタンス

3.2.1 短絡比の定義

3.2.2 短絡比と発電機の体格

3.2.3 同期リアクタンスの飽和値と不飽和値

3.3 負荷飽和曲線

3.3.1 零力率負荷飽和曲線

3.3.2 負荷飽和曲線

3.4 送電線充電時の自己励磁

3.4.1 充電特性曲線

3.4.2 定リアクタンス負荷時の特性曲線

3.4.3 自己励磁条件

3.5 可能出力曲線

3.5.1 電機子巻線の温度上昇による限界

3.5.2 界磁巻線の温度上昇による限界

3.5.3 進相運転限界

3.6 飽和を考慮した等価リアクタンス

付録：突極機の界磁巻線温度上昇による出力限界

 

4　三相短絡電流とリアクタンス

4.1 発電機の突発三相短絡電流

4.1.1 l-r回路の突発短絡電流

4.1.2 無負荷発電機の突発三相短絡電流

4.2 発電機リアクタンスの分類

4.2.1 対称座標法による分類

4.2.2 2反作用法による分類

4.2.3 電機子電流の時間的変化による分類

4.3 直軸リアクタンスと時定数

4.3.1 開路時定数

4.3.2 直軸過渡リアクタンス

4.3.3 直軸初期過渡リアクタンス

4.3.4 零力率負荷状態からの三相短絡

4.4 横軸リアクタンスと時定数

4.5 発電機の簡易等価回路

4.6 逆相リアクタンスと零相リアクタンス

4.6.1 逆相リアクタンスと電機子時定数

4.6.2 零相リアクタンス

 

5　故障計算

5.1 故障計算とその用途

5.2 無負荷発電機の故障計算

5.2.1 発電機の基本式

5.2.2 3線地絡

5.2.3 線間短絡

5.2.4 1線地絡

5.2.5 2線地絡

5.3 故障計算の基礎

5.3.1 鳳-テブナンの定理

5.3.2 スター・デルタ変換

5.3.3 故障計算手順

5.3.4 短絡時の系統電圧変化

5.3.5 短絡容量と電圧変化

5.4 故障点抵抗のある故障計算

5.4.1 故障点抵抗の取扱い

5.4.2 故障点抵抗のある故障計算式

5.5 断線故障計算

5.5.1 断線点の電圧、電流基本式

5.5.2 1線断線

5.5.3 1線断線

5.6 多重故障計算

5.6.1 基準相の変換

5.6.2 対称座標法による多重故障計算

5.6.3 三相回路法による多重故障計算

5.7 平行2回線送電線の故障計算

5.7.1 1回線故障計算

5.7.2 2回線故障計算

 

6　中接点接地方式と故障現象

6.1 中性点接地方式と健全相電圧上昇

6.1.1 中性点接地方式の分類

6.1.2 地絡時の健全相電圧上昇

6.2 非接地系統の故障計算

6.2.1 1線地絡時の電圧、電流

6.2.2 非接地系統の異常電圧

6.2.3 中性点残留電圧

6.3 高抵抗接地系統の故障現象

6.3.1 1線地絡時の電圧、電流

6.3.2 1線地絡時の故障点健全相電圧

6.3.3 1線地絡時の遠方点健全相電圧

6.4 消弧リアクトル接地系統の故障現象

6.4.1 対地充電電流の補償

6.4.2 1線地絡時の電圧、電流

6.4.3 故障点回復電圧

6.4.4 消弧リアクトルの共振現象

6.4.5 変圧器二次移行電圧

6.4.6 微地絡現象

6.4.7 断線時の異常電圧

6.5 直接接地系統の故障現象

6.5.1 有効接地条件

6.5.2 故障電圧、電流分布

6.6 多回線併架送電線の異常電圧

6.6.1 静電誘導電圧

6.6.2 異系統併架消弧リアクトル系統の共振

6.6.3 電磁誘導電圧

6.6.4 異系統混触時の異常電圧

 

7　定態安定度計算

7.1 安定度の分類

7.1.1 擾乱の大きさによる分類

7.1.2 制御系の扱い方による分類

7.2 1機無限大系統の定態安定度

7.2.1 同期化力と安定条件

7.2.2 運転方式と安定度

7.2.3 円筒機の安定限界(1.端子電圧一定)

7.2.4 安定限界の簡易判別法

7.2.5 円筒機の安定限界（2.無限大母線電圧一定）

7.2.6 突極機安定限界

7.3 2機系統の定態安定度

7.3.1 2機系統の運動方程式

7.3.2 2機系統の安定条件

7.3.3 安定限界相差角

7.4 多機系統の定態安定度

7.4.1 多機系統の運動方程式

7.4.2 多機系統の安定条件

7.4.3 多機系統の安定判別法

7.5 系統の等価縮約

7.5.1 系統縮約の考え方

7.5.2 1点からみた系統縮約法

7.5.3 2点からみた系統縮約法

付録1・突極機の安定限界式

付録2・発電機の慣性定数と運動方程式

 

8　過渡安定度と周波数変動計算

8.1 発電機の模擬方法

8.1.1 Xd`モデル

8.1.2 突極性と電力-相差角曲線

8.1.3 過渡モデル

8.1.4 詳細モデル（Park式）

8.1.5 電圧調整器と調速機

8.2 過渡安定度計算方法

8.2.1 負荷の模擬方法

8.2.2 故障点の等価回路

8.2.3 過渡安定度計算方法

8.3 1機無限大系統の安定限界

8.3.1 等面積法

8.3.2 1機無限大系統の安定限界

8.3.3 安定度に影響する諸要因

8.3.4 送電距離、電圧と送電容量

8.4 電源脱落時の周波数、潮流変化

8.4.1 定常時の周波数変化

8.4.2 過渡時の周波数変化

8.4.3 発電機間の負荷分担

8.4.4 連系線の潮流変化

8.5 系統並列時の動揺

8.5.1 ループ系統の開閉

8.5.2 異系統並列

付録1・界磁鎖交

付録2・系統動揺時の制動効果

付録3・過渡安定限界故障しゃ断時間の求め方

付録4・電源の周波数特性

 

9　電圧変動と不平衡計算

9.1 電圧変動率の計算

9.1.1 三相平衡変動負荷

9.1.2 交流電車負荷

9.1.3 製鋼用アーク炉負荷

9.1.4複数変動負荷の合成

9.2 電圧変動の影響と防止対策

9.2.1 電圧変動の影響と許容値

9.2.2 電圧変動防止対策

9.3 逆相電流と電圧不平衡の計算

9.3.1 単相負荷

9.3.2 一般的不平衡負荷

9.3.3 交流電車負荷

9.3.4 製鋼用アーク炉負荷

9.3.5 送変電設備の三相不平衡

9.3.6 複数不平衡負荷の合成

9.4 不平高負荷の影響と防止対策

9.4.1 不平衡負荷の影響と許容値

9.4.2 逆相電流と電圧不平衡率の測定

9.4.3 電圧、電流の平衡化対策

付録1・スコット結線負荷による電圧降下率の求め方

付録2・アーク炉による電圧変動率の求め方

付録3・逆相電流、電圧不平衡率の計算式

付録4・不平衡負荷の平衡補償