電力送電網システムにおいて、開閉所リアクトルは電力系統の安定化を図るために 変電所に設置される大型のインダクタです。
送電線の場合、架空線と大地の間の空間は送電線と並列にコンデンサを形成し、距離が長くなるにつれて電圧が上昇します。送電線の容量効果を相殺し、電力系統の電圧と無効電力を調整するため、リアクトルが線路の末端または中間に接続され、送電線の電圧プロファイルが改善されます。
多数の発電機が並列に接続された大規模システムでは、短絡中に過大な電流が流れるのを防ぐために直列リアクトルを使用する必要がある場合があります。これにより、短絡中に発生する大電流や力による損傷から送電線の導体やスイッチング装置が保護されます。
シャントリアクトルは送電線やその他の負荷と並列に接続されます。直列リアクトルは負荷と電源の間に接続されます。
バスリアクター
バスリアクトルは、2つのバス間または同一バスの2つのセクション間に接続され、いずれかのバスの電圧過渡現象を制限する空芯インダクタまたはオイル充填インダクタです。バスリアクトルはバスに設置され、バスの負荷が変化した場合でもシステム電圧を維持します。バスリアクトルはシステムにインダクタンスを追加し、ラインの 容量を相殺します。
ラインリアクター
ラインリアクトルは、使用地点または変圧器の直後に設置され、ユーザーへの安定した電流供給を維持します。ラインがシステムから切断されると、ラインリアクトルもシステムから切断されます。ラインリアクトルは、特に地下送電線の場合、線路容量の補償、スイッチングによる電圧過渡現象の緩和、および故障電流の制限によく使用されます。
バスリアクタとラインリアクタは、変電所の物理的なレイアウトとバス構成に応じて同じ電圧定格である限り、互換性があります。
シャントリアクトル
シャントリアクトルは電力システムにおいて、線路寄生容量の影響を打ち消し、システム電圧を許容範囲内で安定させるために使用されます。[1]軽負荷の送電線における電圧制御用シャントリアクトルの有用性は、1926 年にAIEEでEdith Clarkeが発表した論文で検討されました。[2]短い線路の場合、電圧調整の観点から容量性電流の影響は基本的に無視できますが、中長距離の線路では受電端の電圧が送電端の電圧よりはるかに高くなる可能性があり、電力変圧器の過磁束や線路絶縁体の過ストレスなどの問題が生じます。軽負荷状態では、線路で発生するVAR が多くなり、受電端の電圧が送電端の電圧より高くなります。システムが軽負荷のときに余分な VAR を消費するために、システムにインダクタが追加されます。
従来のシャントリアクトルは定格が固定されており、常時電力線に接続されているか、負荷に応じてオン/オフが切り替わります。最近[3]可変シャントリアクトル（VSR）が開発され、市場に投入されました。VSRの定格は段階的に変更可能で、最大調整範囲は、シャントリアクトルに使用される調整巻線と組み合わせて使用される負荷時タップ切換器の能力に依存します。最大調整範囲は長年にわたって増加しており、[3] 50%から、一部の電圧レベルでは最大80%まで増加しています。[4] VSRは[3]技術的に高度な製品と見なされており、主に大手グローバルメーカーによって供給されています。
制御シャントリアクトル
制御シャントリアクトル（CSR）は、磁気回路の強磁性要素の磁気バイアスによってスムーズに制御される可変インダクタンスです。CSR単相の磁気システムは、2つのコアで構成されています。各コアには、制御巻線と電力巻線が装備されています。制御巻線に安定化DC電圧源を接続すると、バイアスフローが増加し、隣接するコアの異なる側に向けられます。これにより、電流の関連する半周期でCSRコアが飽和します。コアの飽和により、磁気コアの非線形特性により、電力巻線に電流が流れ始め、増加します。バイアス電流値が変化すると、電力巻線電流が変化し、CSR接続点の電圧レベルとリアクトルで消費される無効電力の値が無段階に変化します。
可変シャントリアクトル
可変シャントリアクトルは、高電圧 送電システムにおいて、負荷変動時の電圧安定化に使用されます。この可変性は、従来の固定シャントリアクトルと比較していくつかの利点をもたらします。VSRは、負荷変動に応じて無効電力を連続的に補償し、電圧を安定化します。その他の重要な利点は以下のとおりです。
- 従来の固定シャントリアクトルのオン/オフ切り替えによる電圧ジャンプの低減
- 将来の負荷および発電パターンの変化に対する柔軟性
- SVC機器の粗調整など、他の伝送機器やシステムとの相互作用の改善
- 変電所の設置面積を制限する：並列の場合、固定シャントリアクトルを1つのVSRに置き換えることができる
- VSRは柔軟な予備ユニットとして使用でき、必要に応じて電力網内の他の場所に移動できます。
- ゼロミス現象の緩和、長い電力線やケーブルへの通電[5]
直列リアクター
直列リアクトルは、システムのインピーダンスを高めるための限流リアクトルとして使用されます。また、中性点接地にも使用されます。このようなリアクトルは、同期電動機の始動電流を制限したり、電力線の送電容量を向上させるために無効電力を補償したりするためにも使用されます。 [6]
参考文献
- ^ 「シャントリアクタ の送電線保護への影響」（PDF）www.eiseverywhere.com。
- ^ ドナルド・G・フィンク、H・ウィンド・ビーティー著『電気技術者のための標準ハンドブック 第11版』、マグロウヒル、1978年、ISBN 0-07-020974-X、14～36ページ
- ^ abc 「油入シャントリアクトルの技術と利用」2016年。
- ^ “(可変)シャントリアクトル”. www.entsoe.eu . 2023年10月1日時点のオリジナルよりアーカイブ。2024年1月13日閲覧。
- ^ 「日立エネルギー出版社」.
- ^ 「直列リアクトルと電圧制御」（PDF）。2020年3月14日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。
外部リンク
