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変圧器の解法
2次側回路をa^2掛けて、1次換算値にする。
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変圧器の励磁回路コンダクタンスgoの求め方
鉄損Wiを1次電圧の二乗したもので割るとコンダクタンスgoが求められる。励磁電流からは求められない（単純に一次電圧÷励磁電流は・）。鉄損を使う。
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％インピーダンスを基準に合わせる式
％Z’＝％Z×基準容量／自己容量
基準容量が分子！
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特別高圧系統の地絡電流計算手順
①回路図を描く
②テブナンの定理
③インピーダンスZ部分を計算
Z＝1/(1/R＋j3ωC)
④回路全体を計算
※電圧は相電圧！ lg＝E/（Rg＋Z）
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配電系統の地絡電流計算方法は？
GPT二次回路に挿入された抵抗が一次換算されて、地絡電流抑制となる。
一次換算値＝(n^2×R2)/9
nは巻数比
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灯力・動力共用Ｖ結線方式Trの三相電力
中性点での単相回路でみれるため、P＝√3VIcosθ
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Ｖ結線方式Trの単相負荷回路の電力
二相間の線間電圧で単相回路を作る。
P＝Vlcosθ
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Ｖ結線方式の単相負荷と三相負荷の両方に供給しているTrの名称は？
共用変圧器
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Ｖ結線方式の三相負荷にのみ供給しているTrは？
専用変圧器
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Ｖ結線方式変圧器の計算するにあたってのコツ
電流の流れを書いてみる。ベクトル図を書いてみる。
線間電圧Vabと三相電流Iaは同相。相電圧Eaと単相負荷を超えた先の三相電流I3aは同相
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Ｖ結線方式変圧器の利用率
（（専用変圧器の出力＋共用変圧器の出力）／（専用変圧器の設備容量＋共用変圧器の設備容量））×100【％】
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ラプラス変換
*画像添付のみ*
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ラプラス変換
*画像添付のみ*
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ラプラス変換
*画像添付のみ*
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ラプラス変換
*画像添付のみ*
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逆ラプラス変換
*画像添付のみ*
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ラプラス変換
*画像添付のみ*
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逆ラプラス変換
*画像添付のみ*
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逆ラプラス変換
cos ωt
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ラプラス変換
*画像添付のみ*
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*画像添付のみ*
*画像添付のみ*
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定常速度偏差eは、
ラプラスの最終値の定理を使う。
・sが0に極限に近づく。
・sを1つ掛ける。E（s）×s
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2時遅れ系のツェータζは何を表す？
減衰定数ζは安定度の尺度。大きいほど安定性良好。
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2時遅れ系要素のωnは何を表す？
固有角周波数ωnは即応性の尺度となり、大きいほど即応性が良好。
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可変速揚水発電方式の採用理由3つ
①揚水時に周波数（出力）調整可能
②発電時に落差に応じて回転→効率向上
③電力動揺に抑制できるよう入出力制御できる
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特高需要家受電方式
1回線専用受電の特徴
①事故時に停電継続
②保守時に停電要
③保護が簡単
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特高需要家受電方式
並行2回線専用受電
①片回線事故でも停電しない
②片回線ずつ保守時可能（停電不要）
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特高需要家受電方式
同系統常時・予備受電
（2CB受電）
①事故時一旦停電を伴うが予備回線に切り替えて短時間で復旧できる。
②受電回路切り替え時は停電不要
③保護簡単
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特高需要家受電方式
スポットネットワーク方式
①送配電線1回線や1バンク事故でも停電しない。
②保守時も1回線ずつでき、停電不要
③事故や停電操作時に変圧器二次側遮断器が自動で入切され、運転が楽
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ネットワークプロテクタの構成
遮断器、ヒューズ、保護リレーで構成されている。
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逆潮流の単独運転対策2つ
①周波数（上昇もしくは低下）リレーを設置する。
②転送遮断装置を設置する。
逆潮流が系統とバランスする場合は逆電力リレーを設置する。
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系統連系ガイドライン
誘導発電機を並列投入する時に系統電圧影響を抑える対策
限流リアクトルなどを発電者が設置する。
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系統連系ガイドライン
連携により短絡容量が増えて、他者の遮断容量を超える場合の対策
①短絡電流を抑えるため、限流リアクトル等を設置
②他の系統へ連携する。上位電圧系統へ連携する。
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需要率の式
（最大需要電力／設備容量）×100
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負荷率の式
（平均需要電力／最大需要電力）×100
測定時間範囲（日、月、年）によって率が異なる。
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不等率の式
（最大需要電力の総和／合成最大電力）【p.u.】
1より大きい数字になる。
使用時間のズレによる影響度合いを表す。
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歩幅電圧とは
接地極に大電流が流れた時、大地の電位の傾きにより、地表面の近接した2点間に電位差が生じる。この2点間が両足に相当する時に人体の両足間に加わる電圧のこと
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誘導電動機の二次電流計算式
①一相等価回路にするため、電圧は相電圧にする（／√３）
②二次抵抗と電動機負荷を合わせるため、r2をすべりで割ったものを使う。
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誘導電動機の2次入力P2の計算式
（注意）√３Vlの式ではない。
三相なので×３が必要
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巻線形誘導電動機の比例推移とは？
二次抵抗がRだけ増加（r2＋R）して、二次抵抗が元のm倍になったときはすべりもm倍すれば前と等しいトルクが得られる。
トルクだけでなく、二次電流や二次入力も比例推移が適用される。式中に『r2'／s』が存在している諸量に適用できる。
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巻線形誘導電動機
比例推移の関係式
*画像添付のみ*
前後のすべり、二次抵抗の値が分かれば、外部抵抗をなんぼ挿入すればよいか分かる。
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誘導電動機の関係式
P2:Pc2:Pm
2次入力:2次銅損:機械的出力
これをすべりで出すと？
*画像添付のみ*
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変圧器
1-2-3次間％インピーダンスの1,2,3次各％インピーダンスへの変換方法
全部足して
1次＋2次＋３次＝X
の形にして、方程式を解く
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変圧器
％インピーダンス降下
（％Z）とは？
定格運転している変圧器2次電圧を100％とした時に、
変圧器内部でのインピーダンス降下の割合を表す。
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変圧器
電圧変動率の式
定格二次電圧が基準となる。
無負荷時の端子電圧の方が通常大きい。
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変圧器
電圧変動率の式
（％抵抗降下、％リアクタンス降下を使用）
*画像添付のみ*
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変圧器
並行運転の条件
5つ
①極性一致
②巻数比等しい
③インピーダンス電圧等しい
④漏れリアクタンスと巻線抵抗の比が等しい
⑤（三相の場合）相回転と角変位が等しい
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変圧器
効率の式
・出力は負荷率と力率をかけること。
・銅損は負荷率の二乗をかけることを忘れないように。
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変圧器
最高効率の条件は？
どんな式で導出する？
銅損と鉄損が等しい時に最高効率となる。
Wi＝・α・^2 × Wc
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同期機
無負荷飽和曲線とは？
発電機を無負荷で、定格回転速度で運転。界磁電流を増やした時の界磁電流と無負荷端子電圧の関係を示す曲線。途中で鉄心が飽和する。
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同期発電機
並行運転の条件4つ
①起電力の大きさが等しい
②起電力が同位相が等しい
③起電力の周波数が等しい
④起電力の波形が等しい
（相回転が同じ）
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変圧器
漂遊負荷損とは？
鉄損、銅損、機械損に含まれないその他の損失のこと
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変圧器
インピーダンスワットとは？
短絡試験結果で出る消費電力。
（インピーダンスワット／定格容量）×100すると抵抗分％短絡インピーダンスが算出できる。
もっぱら銅損として見てもいい。
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水力発電
比速度の式は？
H:有効落差
Pt:“水車”の出力
出力に発電機効率は掛けないこと！
5/4乗の計算は5乗して√を2回する。
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水力発電
負荷遮断試験
速度上昇率の式は？
定格回転速度を基準とし、最大回転速度と比較する。
※分子の定格回転速度は、遮断前定格回転速度とする場合あり
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水力発電
負荷遮断試験
電圧変動率の式は？
定格電圧を基準とし、
最大電圧と比較する。
※分子の定格電圧は遮断前電圧とする場合あり
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水力発電
負荷遮断試験
水圧変動率の式は？
分母は静水位（放水口・上池水位）
分子は水位の基準を水車中心とする。
考え方が少し複雑。
鉄管がどこまでの水圧を受けるかを考えれば分かりやすい。遮断後はガイド弁が閉じるため、放水高水位ではなく水車中心が基準レベルとなる。
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水力発電
負荷遮断試験
速度調定率の式は？
nf,ni:負荷遮断前後の回転速度
nn:定格回転速度
Pi,Pf:負荷遮断前後の負荷
Pn:基準出力時の負荷
Pfは大概0になるため、式の右側（引く側）にある。
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揚水発電所
総合効率の式
発電機効率、水車効率、電動機効率、ポンプ効率を全て掛ける。
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変圧器の騒音対策5つ
①鉄心の磁束密度低下
②方向性ケイ素鋼板使用
③振動伝達防止・二重タンク（防振剤）
④防音壁・屋内化
⑤冷却ファンの回転数を下げる。
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変圧器の騒音原因
①鉄心の磁気歪みによる振動
②鉄心継ぎ目、鉄板間の磁力による振動
③巻線電流と漏れ磁束との相互作用による電磁力
④タンクや構造物の共振
⑤風冷式でのファン
⑥送油ポンプの騒音
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油入変圧器の冷却方式5つ
①油入自冷式
油の自然対流、構造簡単、小型
②送油自冷式
送油ポンプ
③油入風冷式
ラジエータに冷却ファン
④送油風冷式
送油ポンプ＋冷却ファン、大容量変圧器
⑤送油水冷式
送油ポンプ、熱交換器、二次冷却として水を循環、冷却塔で冷却、保守に手間、地下式大容量などの制約がある場所
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安定度向上対策
系統のインピーダンスを小さくする方法は？
①送電線の並列回線数増加
②多導体化
③直列コンデンサ
④発電機、変圧器のインピーダンス低減
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安定度向上対策
系統故障を極限化するには？
①リレー、遮断器の高速化
②中間開閉所設置
③高速再閉路の採用
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安定度向上対策
故障時の動揺を抑制するには？
①発電機に超速応励磁＋PSSを用いる。
②故障時に系統分離、電源制限、負荷制限を自動で行う系統安定化装置を設置
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安定度向上対策
系統動揺時の発電機入出力の不平衡を少なくするには？
①高速バルブ制御
②制動抵抗を回路に挿入
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単相再閉路の特徴は？
故障相だけを遮断し、再閉路する。残る二相は不完全ながら電力供給できる。安定度向上面では良い。火力発電所では欠相による逆相電流により温度上昇やねじれトルクが発生するため要検討。
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直流送電のメリット
①回路簡単、経済的
②充電電流の補償不要
③異周波数連系可能
④絶縁設計が経済的
⑤系統分離できる
⑥⑤のとおりで短絡容量を抑制
⑦電力潮流制御が容易、迅速
⑧過渡安定度向上に役立つ
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直流送電のデメリット
①高調波、高周波対策必要
②変換器コスト高い、回路複雑
③大容量無効電力必要
④変圧が不自由
⑤分離されているため交流事故時に救援能力が乏しい
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適正電圧の維持方法は？
（配電線路）
①柱上変圧器の適正タップ選定
②高圧線の太線化、複数ルート化
③SVRの設置
④配電系統の切替
⑤柱上変圧器を増設
（低圧線距離を短くする）
⑥バランサ等の電圧改善機器設置
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かご型誘導電動機
励磁アドミタンスを提示された時の励磁電流の求め方は？
アドミタンス×一次相電圧
（複素数のまま計算しておいて、最後に絶対値計算して大きさを求める。一次電流を求める時には複素数の状態で計算すること。）
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短絡比の式は
Ks＝If2／If1
If2とIf1は何？
If2:無負荷で定格電圧を出力する時の励磁電流
If1:定格電流と等しい短絡電流を流す時の励磁電流
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円筒形同期発電機
無負荷誘導起電力Eoはベクトル図を元にしてどうやって算出する？
電機子（固定子）の一相毎の抵抗、リアクタンスでどれだけ電圧降下があるか。無負荷誘導起電力が端子電圧ではどれだけ下がっているか。
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単巻変圧器
共通の部分と共通でない部分、それぞれの巻線の名称は？
共通部分：分路巻線
共通で出ない部分：直列巻線
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単巻変圧器
電圧比の式は？
（分路巻線の巻数：n1、直列巻線の巻数：n2）
1次巻線はn1＋n2となる。
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変圧器の電圧変動率
負荷率・α・がある時の％インピーダンスの求め方、％抵抗の求め方
分子の短絡試験時の1次電圧に負荷率・α・を掛ける。分母の定格一次電圧はそのまま。
％抵抗については、インピーダンスワットへ・α・^2を掛けて、分母の定格出力には・α・を掛ける。
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周波数制御
10分以上の長周期負荷変動の調整対策は？
司令所にて予想負荷曲線を作成、これをもとにして経済運用や供給信頼度を考慮した各発電所を運転
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周波数制御
数分・10分程度までの短周期負荷変動の調整は？
・発電機の出力調整
（AFCによる調整）
・司令所からの特定発電所の出力調整
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周波数制御
数分以下の微小負荷変動の調整は？
系統の自己制御性により吸収（負荷の自己制御性、発電機のガバナフリー運転）
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ガバナフリーとは？
ガバナ動作に負荷制限（通常は回転速度を一定に保つ制御をかける）を設けず、周波数変動に対して自由にガバナを応動する状態のこと。
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大電源脱落・周波数低下
となった時の発変電機への影響は？
①タービン翼の共振現象
②給水、復水ポンプなど補機類の出力低下
③発電機、変圧器の過励磁
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周波数低下時の停電範囲を少なくする対策
①瞬動予備力（カバナフリー、他社融通）
②系統分離（事故波及防止）
③揚水遮断（負荷遮断）
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設備の予備力
3種類
①待機予備力
（バランス停止中の火力）
②運転予備力
（部分負荷運転中火力、ダム式水力、揚水発電）
③瞬動予備力
（ガバナフリー余力）
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電力系統の連系による利点
①経済性向上
（予備力の節約、系統容量大、送電損失減）
②信頼性向上
（予備回線、安定度向上、周波数変動幅小、電圧調整が効果的）
負荷の不等性により、総合負荷のピークが低減し、設備容量を削減。
潮流を適切に制御して、送電損失減に繋げられる。
電源・負荷間のインピーダンスが小さくなり、安定度向上。
無効潮流を適切に制御して、効果的に電圧の調整ができる。
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電力系統の連系による欠点
①事故波及の可能性
（誤遮断による事故拡大、保護装置の高度化・整定高度化）
②短絡容量増大
（遮断容量の増加）
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同期発電機の遅相運転とは
一般的に無効電力（遅れ）を発生させる運転方法のこと。発生電力は遅れ力率。さらに出力を下げると力率はさらに遅れる（力率悪化）。
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電力用コンデンサの無効電力の発生と消費の関係
系統に並列接続した電力用コンデンサは
遅れ無効電力を発生させ、進み無効電力を消費している。（個人的解釈：遅れ無効を供給し、遅れ無効電力を相殺している）
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同期発電機の進相運転とは
励磁を弱める（界磁電流を弱める）と同期機の内部誘導起電力が小さくなり、（電圧が系統より低くなり）電源から系統へ90°進みの電流が流れ、進み無効電力が流れる。
低励磁運転とも呼ぶ。
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電圧不安定現象の諸要因は？
・電源の大規模、偏在化
（送電線長距離化）
・中小規模火力運転停止・需要地点の電圧維持能力低下
・負荷の立ち上がりの変化幅、速度が大きい（昼休み明け）
・電気器具の制御高度化（インバータ）により、一定電力、電流負荷が増えた。
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電圧不安定現象への防止策
・需要地の近くに発電設備
（需要地の発電設備を極力停止しない）
・調相設備の充実
・電圧の高め運用
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短絡容量の抑制対策
（短絡時の故障電流対策）
①系統分離、電源分散
②母線分割運用
③直流送電連携
④高インピーダンス機器導入
⑤直列リアクトルの送電線への挿入
直列機器の容量不足
通信線への誘導障害
直列リアクトルは送電線あるいは連携系統間に挿入
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電力系統における安定度とは？
系統の負荷変化や故障などの擾乱に対して、同期発電機が安定に運転できるか否かの度合い。
定態安定度、動的定態安定度、過渡安定度
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安定度向上対策
7つ
①送電電圧高め
②インピーダンス軽減
③高速遮断、高速再閉路
④制動抵抗
⑤高速バルブ制御
⑥電制装置
⑦速応励磁方式、PSS
①、②相差角δが小さくなるため
⑤系統故障時にインターセプト弁急閉して、加速を抑える
⑥需給バランス保つため、バランス余剰電源を系統から切り離す
⑦AVRとPSS（系統安定化装置）
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過渡安定度とは？
擾乱（短絡、地絡など）があっても、再び安定状態に回復して、送電できる度合い
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定態安定度とは？
緩やかな擾乱（負荷変化など）があっても安定に送電できる度合い。
AVRやガバナなどの制御装置の応答特性も考慮したものを動的定態安定度と呼ぶ。
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誘導電動機
一次電流I1の求め方
（注意点）
I1=Io+I2’
Io=Yo×(V1／√3)
単純に絶対値で計算すると間違う。必ず複素数でベクトル合成すること！
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電技解釈
簡易監視制御方式とは？
技術員が必要に応じて変電所に出向いて、変電所の監視及び機器操作を行う。
100kV以下、警報は技術員か技術員に連絡する補助員。
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電技解釈
断続監視制御方式とは？
技術員が当該変電所または300m以内の技術員駐在所に常時駐在し、断続的に変電所へ出向いて監視及び機器操作を行う。
170kV以下、警報は技術員駐在所
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電技解釈
遠隔断続監視制御方式とは？
技術員が制御所または300m以内の駐在所に常時駐在し、断続的に変電所へ出向いて監視及び機器操作を行う。
170kV以下、警報は制御所か駐在所
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電技解釈
遠隔監視制御方式とは？
技術員が制御所に常時駐在し、監視及び機器操作を行う。
電圧階級の制限なし（どこでも導入可能）
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同期発電機
励磁方式にサイリスタ励磁方式を採用した際に、PSS(系統安定化装置)を励磁装置に付加する理由は？
サイリスタ励磁の様に速応性が高いと電力動揺の第一波は抑制できる。しかし、第二波以降の減衰は悪くなり、かえって拡大することがある。第二波以降の比較的小さい擾乱に対する安定度改善のためPSSを付加する。
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電圧降下
無効電力の公式
*画像添付のみ*
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誘導電動機
最大トルクが得られるすべりの式は？
*画像添付のみ*
ちなみに導出には微分計算を要する。
すべりを変更してトルク計算し直す時は、電流を計算した後にトルクを計算しよう（電流もすべりで変わることを忘れない）。
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誘導電動機
制動運転を含めた
トルクーすべり曲線
はどんな形？
*画像添付のみ*
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自動制御
フルビッツの安定判別法
の条件は？
①特性方程式の係数がすべての次数で存在する
②係数が全て同符号
③行列式がすべて正（0より大きいこと）
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同期発電機
進相運転→励磁を〇〇〇→発電機内部電圧は・×××。
〇〇〇、×××を埋めよ
進相運転→励磁を減らす（減磁）→発電機内部電圧は下がる。
進相無効電力が余剰して系統電圧が上がってることへの対策として進相運転する。
内部電圧が下がるため、定態安定度低下・補機類の運転に注意。
減磁→励磁電話が減る→漏れ磁束増加→固定子端部が過熱
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低速再閉路方式の
目的と無電圧時間
復旧操作の自動化、迅速化
数秒・1分
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中速度再閉路方式の
目的と無電圧時間
復旧操作の自動化、迅速化
高速再閉路失敗時の連携維持
数秒・25秒程度
（タービン発電機の軸振動や誘導電動機の残留電圧減衰、風雪害による電線振動の減衰などを考慮）
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高速度再閉路方式の
目的と無電圧時間
系統連携の維持、系統安定度の向上
0.4・1秒（2・3サイクルくらいで覚えておく）
消アークイオン時間を考慮
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単相再閉路とは？
一相地絡故障に対して故障相のみ遮断し、残り二相で電力送受を行い、同期を保ちながら、無電圧時間を経て再閉路する。
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多相再閉路とは？
2回線に渡る多重故障に対して故障相のみ遮断。2回線合計で二相以上の連携により電力送受し、同期を保ちながら、無電圧時間を経て再閉路する。
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電圧制御に関わる公式
*画像添付のみ*
近似式（簡易式）を用いる旨を記載すること
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電力設備の塩害
影響とメカニズム
台風や強い海風→海塩付着→付着表面が湿潤し、導電性を持つ→漏れ電流が流れ発熱→乾燥帯（ドライベルト）形成→→→局部放電や絶縁破壊
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電力設備の塩害対策は？
①がいしの増設
②長幹がいし、スモッグがいし等対塩害がいし採用
③がいし表面にシリコーンコンパウンド塗布
④パイロットがいしで塩分付着量測定、汚損管理限度超過ならば、がいし洗浄を実施
⑤屋内施設として隠蔽化、GISの採用
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