電験2種2次試験 平成24年 短絡電流計算についての問題です。 系統の事故点aからみた％Zで負荷L2は考慮せず％Z…

Question

電験2種2次試験 平成24年 短絡電流計算についての問題です。

系統の事故点aからみた％Zで負荷L2は考慮せず％Zを計算する理由を教えて頂きたいです。また(4)で限流リアクトルのインピーダンスを求めますが解説に直列に接続すると書いてありましたが限流リアクトルは必ず直列接続なのですか？

以上、よろしくお願いします。

Answer 1

質問1：系統の事故点aからみた％Zで負荷L2は考慮せず％Zを計算する理由を教えて頂きたい
回答1：a点三相短絡時のL2の受電電圧は400V程度となりL2への電流は無視できるからです。(一般的にこの手の問題は短絡時の負荷電流は頭から無視して構いません)
下記参照ください。
https://denken-ou.com/c2/denryokukanrih24-4/

質問2:限流リアクトルは必ず直列接続なのですか？
回答2：その通りです。(もし発電機に並列に接続すると短絡状態となります)
下記参照ください。
http://www.tokyo-seiden.co.jp/seihinn/reactor/genr/

Answer 2

リアクトルの良い所は2つあります
①無効電流なのでジュール熱を考えなくても良い
これはリアクタンス電圧とリアクタンスに流れている電流の位相差が180度ずれている為、ノイズキャンセリングのように打ち消しあって0になるという現象が起きます。
短絡しても電線が加熱せず、無効電流の成分を増やして、有効電流の短絡で発生するバカでかいジュール熱を分散する事が出来ます。このことから直列に繋げるとI=I1=I2より、有効電流成分が抑制されるので直列に限流リアクトルがあります。

②短絡電流の抑制
リアクトルのコイル分で短絡すると、一瞬の変化量に対してバカでかい電圧降下が発生します。基本的にこれを過渡現象と呼ばれます。コイルに流れる過渡的に見た場合の電圧はVL=Ve^(tR/L)という電圧で指数関数的にゆったりとコイル分の電圧降下が減っていくようになるため、短絡電流を抑えつつある電流値まで行くと継電器で落とすという方法が取られています。なので直列回路の定義式V=V1+V2より、全体の電圧Vが1だとしたら短絡発生時で考えると、V1(コイル電圧)が0.9999ぐらいで、電線抵抗で発生する電圧降下V2は0.0001ぐらいになるのでこれにより直列につなげる必要があります。
この限流リアクトルは説明の通り、バカでかい電圧降下が発生する為、短絡に対して機械的・電気的に強い強度を持った素材で作成しないと行けないので費用は高くなる傾向です。

Answer 3

・％Zで負荷L2は考慮せず％Z計算は
負荷ですので基本抵抗分で、発電機と線路のリアクタンスに９０°ズレ値です
また負荷ですので１０MVAで１２００ｋWはほぼ８００％ですので実質
遮断容量に関係しません。

・この短絡電流を抑えるには、リアクタンスに電流を流し電流を抑制する
必要がありますので、電流を必ず流す直列接続の必要があります。
以上