電気主任技術者試験２

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• 電力系統の短絡容量抑制対策

  発電機や変圧器に高インピーダンス機器を採用する。送電線に直列に源流リアクトルを設置する。変電所の母船分離をおこなう。BTBを設置する。上位の電圧系統を採用する。
• 地中系統で用いられる遮断器、計器用変圧器の特徴

  充電遮断電流値が通常の架空線より大きいため、進み小電流遮断値として大きなものが必要となる。充電容量を補償するためにリアクトルが設置されることもある。この場合、再点弧サージへの考慮が必要である。開極位相制御が対策としてある。ケーブル系統では残留電荷の減衰時定数が長いため、計器用変圧器には残留電荷を放電する機能が必要。
• ５００ｋV送電線では開閉過電圧が鉄塔サイズを決める主な要因である。変電所側でこの開閉過電圧を抑制する対策を述べよ

  抵抗投入方式を採用する。
• 発電機や変圧器に高インピーダンス機器を採用するデメリット

  電圧変動率や、安定度が低下する、負荷損が増加する
• 送電線に直列に源流リアクトルを設置するデメリット

  無効電力損失が増加する、安定度が低下する
• BTBを設置するデメリット

  同一構内に硬直変換器を設置することで交流系統を分割し、短絡電流を抑制できるが、安定度が低下する上に設置コストがかさむ。
• 短絡電流抑制のために変圧器設計で考慮すべき事項

  高インピーダンス機器の採用←巻き線数の増大、巻線径の巨大化
• 進み小電流遮断とは

  対地静電容量の大きい系統で電流ゼロクロス遮断を行う際、電圧は最大値付近となってしまう。1／４サイクル後には逆極性になり始め、極間電圧はさらに上昇する。1／４サイクル以内のアークを再発弧、それ以降を再点弧という。
• 抵抗投入方式とは

  遮断機投入時のアークを抑制するために2段階で投入する方式。遮断機と並列に接続した抵抗器をまず投入し、その後遮断機を投入する。５００ｋV送電線では１０００オーム程度。
• 開極位相制御

  ？？
• 電力用コンデンサの調相機能

  進相の無効電力を消費し、進み位相にする。開閉器の動作のみで無効電力を補償できるため安価で保守も用意である。段階的な調整となる。
• 電力用コンデンサのデメリットとその対策

  コンデンサ投入時に電圧・電流波形がひずみ、高調波や突入電流が発生する。このため、直列リアクトルが挿入される
• 分路リアクトルの調相機能

  遅相の無効電力を消費し、遅れ位相にする。調整は段階的。安価で保守も容易。
• 同期調相機の調相機能

  無負荷の同期電動機は、縦軸：電気子電流、横軸：界磁電流とするとVカーブを描き、右側が進み、左側が遅れ位相を示す。このことから、界磁を調整することにより進相から遅相まで連続的に変動させることができる。回転機の慣性質量により安定度向上の効果がある（特色）。
• 同期調相機のデメリット

  コストが高く、保守が大変。軸受けやブラシが摩耗する。
• 静止型無効電力補償装置（SVC）の調相機能

  サイリスタによる高速制御で、進相から遅相まで連続的に調整可能。
• SVCの種類

  リアクトルを制御するTCR方式（連続的）、コンデンサを制御するTSC方式（段階的）、自己消弧素子を用いた自励式変換器を用いるSTATCOMがある。TSCとTCRの合わせ技もある。
• SVCの保守

  冷却装置とかもあるため静止型のくせに少し大変。

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