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パーセントインピーダンスがよくわかりません。

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ID非公開さん

2018/4/505:25:38

パーセントインピーダンスがよくわかりません。

%インピーダンスを使う理由は、変圧器などを経たときにインピーダンスを変換しなくて済むからだということですが、これがなぜ%インピーダンスの定義式(%Z=InZ/En * 100)を使えばできるのか、というのがよくわかりません。
「これが定義式だ」「こういう風に使える」ということは何処にでも書かれているのですが、その間が頭の中で繋がらないのです。
どういう風に理解すればいいのか教えていただけませんか。

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hos********さん

2018/4/721:22:58

正確な定義ではありません。

たとえば1次電圧100(V),100(VA)の単相変圧器があります。

(100(VA)ですので定格電圧は1(A)となります。

この変圧器の2次側を短絡して、1次側の電圧を0(V)から次第に高く加えていきます。

そして、この1次電流が定格電流(1(A))になったときの電圧が定格電圧の10(%)の10(V)であったとしましょう。

この「10(%)」が「%インピーダンス(100(VA)基準)」です。


応用例を示すと定常時の100(V)を加えている状態で2次側が短絡すると1次側に流れる電流はいくらか。

10(%)の10(V)を加えたとき、定格の1(A)流れるので

100(V)のときは基準電流(1(A))の10倍の10(A)になります。

(線路や変圧器が並列、直列に接続されている系統の計算時は基準容量を統一します)

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質問した人からのコメント

2018/4/9 11:01:33

すごくわかりやすかったです。イメージできました。
有り難うございました。

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boy********さん

2018/4/607:07:32

一言でいえば「電圧降下率」のことで、定格電流を流した時何%電圧降下するか。

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hek********さん

2018/4/605:09:11

In=Pn/E でInはある基準の電力を送るときの電流
InZはある基準の電力を送るときの電圧降下
%Z=InZ/Eは電圧Eのところで、ある基準電力を送ろうとしたときに何%の電圧変動が起きるかを表す数値(相対的な電圧変動)
で、変圧器などを経由しても、送る電力や相対的な電圧変動(何%電圧が変わるか)は変わらないので、
%Zを使って計算すれば、変圧器などを経ていても関係なく計算できる
てな解釈ではいかが

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wak********さん

2018/4/513:16:23

系統においてLとかCを投入するときに、
0.1ヘンリーとか1ヘンリーとかだけ言われてもこの用途に限っては無意味なわけです

系統の大きさに対して正規化して表現した方が直感的に判りやすいので
何パーセントで表現します。

mpc********さん

2018/4/512:02:27

パーセントインピーダンスをわかりやすく解説

参考


http://tsukyo.jmam.co.jp/wbt_demo6/vkl/html/o2308/o2den3d_308.html

http://den-ken.seesaa.net/article/117758568.html

http://cgi.din.or.jp/~goukaku/3jyukent/den05_04.pdf#search='送電+パーセントインピーダンス'



■要点

変圧器を含む回路では変圧器をすべてある基準点に換算することにより、変圧器をなくした回路にできる。このとき、基準点電圧(負荷電流が流れていないとき)をVkとすると、他のi番目の点の線路インピーダンスZi、再終段の負荷インピーダンスZLは、点iの定格電圧Viにより、

Zi*(Vk/Vi)^2

ZL*(Vk/Vi)^2

になる。ここでVkはなんでもよく、Vk^2を定格皮相電力Pに置きかえ、

Zi*P/Vi^2

ZL*P/Vi^2

とすることで、変圧器をなくした回路のインピーダンスとすることにする。これを100で割った値をパーセントインピーダンスという。この値を表示しておけば、

Zi=100%Zi*Vi^2/P

ZL=100%ZL*Vi^2/P

というふうに計算できる。この式は次のようにも変形できる。

Ii0は点iの定格電流とする。




%Zi=100Zi*P/Vi^2

=100Zi*Vi*Ii0/Vi^2

=100Zi*Ii0/Vi




%ZL=100ZL*P/Vi^2

=100ZL*Ii0/Vi




■例1


図1のように発電所から負荷ZLまでにn個の変圧器があるとする。変圧器間の電圧Viは負荷電流が流れていないときの値とする。変圧器の励磁電流は無視する。

パーセントインピーダンスをわかりやすく解説

参考...

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