図のように、特別高圧三相3線式1回線の専用架空送電線路で受電している需要家がある。需要家の負荷は、40 [MW]、力率が遅れ0.87で、需要家の受電端電圧は 66 [kV] である。
ただし、需要家から電源側をみた電源と専用架空送電線路を含めた百分率インピーダンスは、基準容量 10 [MV・A] 当たり 6.0 [%] とし、抵抗はリアクタンスに比べ非常に小さいものとする。その他の定数や条件は無視する。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。
需要家のコンデンサが開閉動作を伴うとき、受電端の電圧変動率を2.0 [%] 以内にするために必要なコンデンサ単機容量 [Mvar] の最大値として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(3)。系統の基準容量 \(P_n = 10\) MVA、%Z = 6.0%。短絡容量 \(P_s = \dfrac{100}{\%Z} P_n = \dfrac{100}{6} \times 10 \approx 166.7\) MVA。
詳細解説
系統の基準容量 \(P_n = 10\) MVA、%Z = 6.0%。
短絡容量 \(P_s = \dfrac{100}{\%Z} P_n = \dfrac{100}{6} \times 10 \approx 166.7\) MVA。
電圧変動率 \(\Delta V\) [%] は、投入するコンデンサ容量を \(Q_c\) とすると、概略式で \(\Delta V \approx \dfrac{Q_c}{P_s} \times 100\) と表せる。
\(2.0 \ge \dfrac{Q_c}{166.7} \times 100\)
\(Q_c \le \dfrac{2.0 \times 166.7}{100} = 3.33\) Mvar。
よって、最大値は 3.3 Mvar。
