電験三種 2004年 問13 に関する質問です。 ループ式配電線路において、連系開閉器 M を投入 (閉路) …

Question

電験三種 2004年 問13 に関する質問です。

ループ式配電線路において、連系開閉器 M を投入 (閉路) してループ状態にする際に、電線路に位相差があると、位相差によって大きな電流が流れる と解説にあるのですが、

電線路に位相差があるときに連系開閉器を投入すると、なぜ大きな電流が流れるのでしょうか?

よろしくお願いします。

Answer 1

まず、位相差というものを再確認される事をお勧めします。

一般的に、電圧変化と周波数は同一であるのに、その周期にズレがある状態を位相差と言います。
つまり、位相差がなければ完全な同一波形なものという事です。
三相３線式の理論図は、これの120度位相のものを言っています。

同様に若干でも位相差があれば、同時刻のその瞬間の電圧にはそれぞれに違いが生じています。
という事は相互間に電位差がある訳で、その電圧により電路インピーダンスを通過する電流が流れます。
低インピーダンスで敷設される電路ですから、つまりは短絡となります。

しかも線路ごとの電圧降下、その位相は、末端になるに従って変化しますから、それらを突き合わせにする場合には、電位差、位相差を低減させなければ、必ず短絡します。

Answer 2

系統・配電上で3本の線を接続する場合には次の特性があります。

①電圧差がある場合：接続時遅れ無効電流が流れます。
テブナンの定理で開放時電圧差と配電線側の電線等はﾘｱｸﾀﾝｽLですので
流れるのは遅れ電流が流れます。

②位相差がある場合：接続時有効電流が流れます。
テブナンの定理で開放時位相差と配電線側の電線等はﾘｱｸﾀﾝｽLですので
流れるのは同相の有効電流が流れます。
・進んでいた場合、有効電流送り出します
・遅れていた場合、有効電流受け付けます

●イメージでは水門の右左で水位差がある場合に水門を開けると水が
流れるイメージです。・・・これはスカラーですが、電気はベクトルです
以上