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平成25年 問6 直列コンデンサに関する記述

電験1種

問題


次の文章は,線路リアクタンスを補償する目的で,線路に直列に挿入される直列コンデンサに関する記述である。文中の   に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選びなさい。

直列コンデンサを挿入することによる利点は, (1) の改善, (2)  ,送電損失の低減などが挙げられる。一方,直列コンデンサの容量性リアクタンスは, (3) との関係において,軸ねじり振動を起こす可能性があり留意する必要がある。ここで,送電線 1 に直列コンデンサを挿入した図のような三相 3 線式送電系統の送電損失について考える。なお,送電線 2 と 3 は開閉所を介して接続されている。

送電損失 [W] (送電線 1~3 の合計)を,図中の記号及び下記のインピーダンス値を用いて表すと,
 (4) となる。また,送電線 2 を流れる電流\(\dot{I_2}\) は, \(\dot{I}\)と X を用いて表すと, (5) となる。同様に,送電線 1 の電流\(\dot{I_1}\) を,\(\dot{I}\) と X を用いて表し, ∣\(\dot{I_1}\)∣ と ∣\(\dot{I_2}\)∣ を (4) に代入すると,送電損失を ∣\(\dot{I_1}\)∣ と X を用いて表すことができる。

この式より,送電損失が最小となるように直列コンデンサのインピーダンスを設定する。そのときの送電損失 [W] を, ∣\(\dot{I_1}\)∣ を用いて表すと (6) であることが分かる。

解答


(1) (ト)$$電圧変動$$
(2) (レ)$$長距離送電線の安定度向上$$
(3) (ㇴ)$$送電線リアクタンス$$
(4) (イ)$$3(2∣\dot{I_1}∣^2+4∣\dot{I_2}∣^2)$$
(5) (ヨ)$$\frac{2+j(4-X)}{6+j(10-X)}\dot{I}$$
(6) (ル)$$4∣\dot{I}∣^2$$

解説