送電線の損失の基本問題

1, 変電所間を結ぶ三相三線式送電線に300[A]を流がすと線路損失が20[kW]であった。この送電線の1線の抵抗を求めよ。

解答例

線路損失が電力[kW]で表示されているので、この消費電力は線路抵抗によるものだけである。

よって、損失をP[W]、線路抵抗をr[Ω]とすると、P=3I2rとなる。

題意より、20E3=3×3002r

r=20E3/(3×9E4)=0.07[Ω]

 

2, 変電所間を結ぶ2回線併架の送電線の一方に300[A]、他方に100[A]を流したとき、線路の損失の合計が、2回線で30[kW]であった。いま、送電電流の合計はそのままで、2回線を並列に使用すれば、その時の線路損失[kW]はいくらか。ただし、各線路の線路定数は等しいものとする。

解答例

線路の抵抗をr[Ω]とすると、

並列運転以前の線路損失とrの関係は

3(3002r+1002r)=30E3

r=0.1[Ω]

つぎに、これらの回線を並列にすると、各回線に流れる電流は平均されるので、

(300+100)/2=200[A]となる。

よって、線路損失P[kW]3×2002r=PE3

P=3×2002×0.1/103=12[kW]

 

3, 三相3線式1回線の送電線路において、負荷電力2000[kW]、受電端電圧66[kV]、負荷の力率遅れ0.7、一線当りのリアクタンス1.1[Ω]のとき、送電端の無効電力[kVar]はいくらか。

解答例

P=3(1/2)VIcosθより、

I=P/(3(1/2)Vcosθ)=2000/(3(1/2) ×66×0.7)=25[A]

1線路の無効電力QはQ=VIsinθ=IZ×I×X/Z=I2X[Var]

よって、3線の無効電力は3 I2X=3×252×1.1=2063[Var]=2[kVar]

負荷の無効電力はVIsinθ= VIcosθ/cosθ×sinθ=Psinθ/cosθ

=2000×(1-0.72)(1/2) /0.7=2040[kVar] より、

送電端の無効電力Q0

Q0=2040+2=2042[kVar]