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電験三種の電力問題についてご質問します。以下問題文

koi********さん

2015/6/2201:30:50

電験三種の電力問題についてご質問します。以下問題文

高圧配電線路は多くの場合、配電用変電所の変圧器二次側の ア から3線で引き出され…

アにはΔ結線が入るのですが、YかΔを選択する判断基準がわかりません。
どのような時はYで、このような時はΔみたいな感じで教えていただけると助かります。
初歩的なことかもしれませんが、よろしくお願いします。

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kzo********さん

2015/6/2520:12:24

こんばんは、変電所の保守・管理を仕事にしています。

さて質問者様は「中性点接地方式」というものを御存知でしょうか?
超高圧の500kV・275kV及び大半の187kVの系統では、Y結線の真ん中(中性点)から直接接地する方式「直接接地方式」
66kV(77kV)~187kV(154kV)では、「消弧リアクトル接地又は抵抗接地方式」
22~33kVでは、「抵抗接地方式」
6.6kVの大半は△結線の「非接地方式」が用いられています。

さて、なぜ中性点を接地するのかは御存じかも知れませんが地絡電流の帰還が目的で地絡事故に対する保護継電器(たとえばDGR(67Gリレーこと地絡方向継電器)やDz(44Gリレーこと地絡距離継電器)の動作が確実となるようにするのが主たる目的です。

なぜ、配電用変電所のTr2次側が△結線であるかという理由ですがこれは「地絡時の障害低減」が目的です。直接接地などは短絡電流以上の電流が瞬間的に流れるため通信線などへの影響が大きく逆に非接地方式では地絡電流が数百mAと小さいものの通信線などへの影響が小さいのが特徴です。
地絡電流の大半はIo(対地静電容量)が主となるため地絡電流が小さくなります。
ただし、非接地方式では地絡時のVo(不平衡電圧)の発生(異常電圧)がkV単位となるため絶縁対策が強化されています。(これを利用した継電器もあります(64φ・64A・ωCリレー))

例えば500kV→187kV(154kV)の変圧器ではY-Y-△(1次-2次-3次)の変圧器が用いられています。これも中性点接地が関わってくるのですが・・・・

回答としては、
・系統安定度や信頼度の向上のためで地絡時の保護継電器の動作を確実に行い、事故線路を素早く系統から切り離す役目
・地絡時の事故以外の相への異常電圧発生防止(直接接地方式など接地抵抗が小さくなるほど異常電圧は小さくなり逆に高くなる・非接地では異常電圧が高くなる)が役目
・雷が線路に直撃すると異常電圧(送電線のアークホーンを通して地絡する)が発生するため異常電圧の防止の役目

以上の3点が主な役割となります。使われる場所と信頼度によって使いわけられているのです。
最後に電検3種の合格を祈っております。

  • 質問者

    koi********さん

    2015/6/2521:10:05

    詳しく丁寧なご説明ありがとうございます!
    机上のことだとなかなか分かりずらく、現場目線の説明の方がとても分かり易く感じます。
    努力を重ね、何としてでも電験3種合格を目指します。
    ありがとうございました!

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