LRT ← 路面電車じゃないよ!

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  • このトピックには13件の返信、1人の参加者があり、最後に鹿の骨により2週、 5日前に更新されました。
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    • #9352 返信
      鹿の骨

        負荷時タップ切り替え変圧器LRTというものがこの世にあります。
        電力円線図を勉強すると解りますが、送電線の受電端で電圧を制御するのに必要なのは調相設備です。
        送電端はAVRを動作させれば適正電圧に制御できます・・・多分?

        受電端で変圧器二次側電圧(500kV/66kVとか)の電圧がズレた時にタップを切り替えても電圧が制御できません。
        二次側電圧が適正電圧より下がった時に電圧が上がるタップに切り替えても一次側電圧も同時に下がってしまう事態が発生します・・・多分?
        何でこうなる?ですが。まぁなるからなるでしょう?・・・多分。
        だったらタップ切り替え変圧器って何で有るの?

        聞いた話ですが変圧器一次側と二次側で無効電力に相違が出た場合、タップを切り替えて調整する・・・とか言う話らしい。
        ンな事があるのか?
        誰かバカでも解るように説明してくれないかなぁ・・・

      • #9354 返信

        鹿の骨さんこんばんは。
        聞いたことある話です!

        確か連系変圧器のタップを下げる操作(2次側電圧が下がる方向に操作)をすると、2次側電圧が下がり1次側電圧が上がったように思います(ではなかったっけ???)。どうしてだったか・・・。忘れてしまいました。

        過去に学んだ気がするのですが・・・。だから連系変電所の変圧器はタップよりもshrやSCといた調相器による無効電力の制御が大切で、上位系統の電圧管理はほとんどが調相器によるものになっている認識です。電力系統の運転をしている人には常識チックな話なんだと思っています。

        どうしてだったかな・・・。

        電圧の変化によって、1次側系統と2次側系統の無効電力の分布が変わるからだったですかね。

        なお、配電用変電所ではシンプルに2次側電圧が制御できるので主流で使われている認識です。
        連系変電所だと上手に使わないといけないはずです。
        でも理屈がよく分かっておりません。
        お恥ずかしい限りです><

      • #9356 返信
        鹿の骨

          6.6kV普通高圧配電線では線路途中にタップ切り替えの単巻変圧器を設けて電圧を調整しています。
          ご存知の通り配電線の末端では昼間は電圧が下がり夜間は電圧が上がります。
          放置すると供給義務の電圧変動許容範囲を超えますのでタップを切り替えて電圧調整をします。
          SVR(スッテプ・ボルテージ。レギュレーター)とか言われるものです。
          早い話LRTです。
          (タップ切り替えで電圧制御が出来ます。) ← これ重要

          川上側の地域変電所も色々ですが、66kV送電線(本線/予備線)から地域変電所がT分岐受電して変圧器を経て普通高圧配電線を出しています。
          地域変電所に設置された66kV/6.6kV変圧器はLRTで電圧の変動に応じてタップを切り替えて電圧(6.6kV側)を制御します。
          (タップ切り替えで電圧制御が出来ます。) ← これ重要

          何れのLRTもT分岐受電しているのが特徴です。
          更に川上側の山側発電所から麓側変電所を結ぶ送電線は1:1の電路で途中のT分岐がありません。
          この時麓側変電所変圧器のタップを切り替えても電圧の制御が出来ず、電圧制御は「負荷電流制御」に依るところになります。
          (要は負荷電流に依る電圧降下を制御するということ。タップを切り替えても電圧制御が出来ない!) ← これ重要
          負荷電流を制御する時に自由になるのは無効電流だけで有効電流は負荷に依って勝手に決まりますので制御不能です。
          という事で自由に出来る無効電流を制御する為に調相設備という摩訶不思議なものが大量に変電所に設置されます。

          ところがその麓側変電所にLRTが設置されています・・・らしい?
          切り替えても徒労に終わるだけのものが何で設置されるのか?
          ・・・という話です。

        • #9624 返信
          おじさん

            こんばんわ。負荷時タップ切替変圧器の運用についての記事はあまり見たことが無いですね
            系統図を見ると発電所の送電端には概ねLRTがついてる
            発電機の電圧調整はAVRとLRTがあり、使い分けをどうするのだろうと昔から疑問ですが
            発電機が複数台備えられている発電所では発電機の出力はいったん所内の母線に並列接続され、この所内母線から送電用主変圧器を経由して送り出し遮断器~外部送電線へ接続する構成となっている。発電所の主変圧器は殆どがYY△結線でLRT付でしょう
            母線に接続される複数の発電機は並列接続で母線に接続するから電圧や力率を発電機個別のAVRで調整し、母線から外部の送電線へ接続したときの電圧調整をLRTで行うのかなと考えてみました。
            変電所LRTの運用については明日

          • #9629 返信
            おじさん

              変電所LRTの動作
              昨日の続きです。
              LRT は負荷側の電圧を変圧器タップで適正電圧に調整する動作をします。
              負荷側の変電所に設置された調相設備でも可能だから棲み分けが紛らわしいのですが、
              有効電流の変化による電圧変動は変圧器タップ操作で調整する。
              無効電流の変化による電圧変動は調相設備の操作で調整する。ということではないでしょうか。
              負荷側の電流は昼間に大きく(配電線路の電圧降下大)、夜間には小さくなる(電圧降下小)傾向にあるから変電所の送り出し電圧は負荷電流の増減に応じて昼間は高く夜間は低めに調整することになります。
              だいぶ前に(冬季五輪で荒川静香が金の年)要請があって都内のある変電所に近い配電柱で6kVの配電線電圧を測定したときに時間とともに線路電圧が変化していくデータを得ました。
              6kVの電圧をどうやって測定したのか今となっては記憶が定かではないけど柱上変圧器の二次側で測定して変動を見たのだろうと思います。
              変電所の送り出し電圧は6600V一定だと思い込んでいたからずいぶん変動するものだという感想です。

            • #9630 返信
              おじさん

                SVRの動作
                柱上に設置する配電用自動電圧調整器(SVR)は変電所から遠距離にある需要家には配電線路が長くなると降下する電圧を補正するために線路途中の電柱に昇圧用変圧器を設けます。 下記URL参照
                SVRは配電線路の切り替えで送電方向を逆にすると負荷側になる電圧が降下することになるため昇圧変圧器の動作を行わないようにタップ位置を昇圧無に固定する必要があり専用の制御器を用いることがあります。

                超高圧から特高に変換する変電所でも送り出し用のLRTで送り出し電圧が一定となるように制御しているのだろうと思いますが知見はありません。
                平成17年12月に吹雪で27万V送電線にギャロッピングが発生しこれによる短絡事故の影響で新潟県内の広範囲で停電となりました。このとき停電が早期に復旧した送電エリアでは吹雪による停電を回避するため特高の送り出し電圧77kVを下げて送電(電圧低め運転)を維持したという記事を見た記憶があります。
                新潟大停電 東北電力 で検索してください

              • #9631 返信
                おじさん

                  変圧器爆発
                  変電所用変圧器を調べていたら、変電所変圧器が爆発したとのニュースです
                  変電所の規模を見るためストリートビューで探した写真を添付します。
                  鹿さんの書かれたT分岐の特徴が良く出ている送電鉄塔でした。

                  ファイルの添付:
                • #9649 返信

                  おじさんさんこんばんは。色々コメントありがとうございます。

                  負荷電流による配電用変電所の配電線送出電圧の調整については私も同じような感覚を持っています。負荷電流が増えることによる配電用変電所への到達電圧の低下や変圧器インピーダンスによる電圧降下もあるので配電用変電所6kV母線電圧も下がるので、これをLRTによる巻き数比変更で調整(あげて)送り出すと思っています。

                  が、これはいままでの標準的な状況で、近年は再エネ(特に太陽光)の配電系統への連系爆増に伴い複雑になってきているようです。H25年頃の再エネの上り潮流が変電所へ逆に上る(バンク逆潮流)の規制緩和により、近年は軽負荷期には上り潮流により配電用変圧器2次側の6kV電圧が上昇しLRTでは電圧制御ができないため、6kV母線へ調相設備(SHR)が必要な状況が出てきているようです。上りを考慮しはじめるとこれまでと逆になってきているみたいです。

                  また、特別高圧以上の電力系統全体の電圧調整は無効電力制御(発電機の力率制御および調相器)によるものが主なのだと思います。ピンポイントな一か所の変電所の連系母線(77kとか154kVなど)の電圧を変えても系統全体のバランスが取れないから全体の無効電力制御により調整しているのだと思っています(分かってないけど)
                  ある場所に調相器を接続することで、調相器まで流入する無効電力が通過する電気所全体に影響するので全体をにらむと調相器が便利なのではと思っています。

                • #9650 返信
                  鹿の骨

                    管理人様は昔変電所勤務を経験されていると聞いています。
                    調整設備の並列解列以外に変圧器のタップ切り替えをやっていたハズです。
                    どの様な時に調節設備の制御を行いどの様な時にタップの制御を行っていたのかを開示して頂けると考えるヒントになります。
                    是非お願いします。

                  • #9651 返信
                    鹿の骨

                      誤記訂正
                      ×
                      調整設備の並列解列 調節設備の制御

                      調相設備の並列解列 調相設備の制御

                    • #9652 返信
                      おじさん

                        タップ切替による電圧変化について

                        配電線用LRTの1タップあたりの変化量について調べてみました。
                        「電気技術者の部屋 負荷時タップ切替変圧器とは?」のページの最後のほうにLRTの銘版の写真が添付されています
                        写真からタップ電圧を読み取ろうとしたが細かい数字が鮮明ではなかったため他の資料を探したところ下記添付ファイルの表にタップ電圧が記載されており写真の数値と一致していることからタップ電圧としてこれを採用してよいと考えます。
                        この表によるとTapNo1~17までが72000V~57000Vまでに区分されており15000Vを17分割していることが分かります。さらに1分割あたりの平均値は937.5V、また66000Vに対する変化の割合は平均値として1.4%程度となります。
                        ざっくりと考えると、電圧変動が基準値に対して+1.0%の変動を検出した場合に1タップの下げを実施することにより基準値からの変動が-0.4%程度に納まると考えて良いと思います。
                        実際の変電所母線の電圧変動、負荷変動のグラフなどが開示されることは難しいと思いますが何らかの実測データがあると電圧制御の実力がわかって面白いでしょうね。

                        Upload Errors:
                        1. 20MVA変圧器タップ.jpg: File exceeds allowed file size.
                      • #9653 返信
                        おじさん

                          添付ファイルが大きすぎてアップロードできなかったからファイルサイズを小さくして送ります

                          ファイルの添付:
                        • #9680 返信

                          こんにちは。管理人です。
                          電圧管理・運用で私の知りうるところはあまりなく、夜間の軽負荷時間帯には電圧上昇傾向になるのでSHRの逐次投入、明け方にはSHRの逐次開放、徐々に負荷が重くなる昼間帯では逐次SCの投入がさなれ、夜に向けてはSCが抜けていく、連系変圧器のタップは基本的には固定、配電用変圧器(タップ付き)は常に2次側母線を監視して目標電圧が逸脱するたびに自動的に調整されている認識です。また、無効電力調整のため同期発電機(主に火力機)の進相・遅相運転を組合せて系統全体をにらみながら調整されていると思っています。(昔の分散型型電源のなかったような時代は)

                          使い分けとしては配電用変電所の変圧器2次側母線は送電系統から言うと末端なので、1か所の2次側母線電圧だけみて単純に目標値にあうようにタップ切換で調整していると思っています。連系変圧器は1か所の母線電圧だけを見て運用できるようなものではないので系統全体の無効電力調整が主でタップはほとんど使わない(使えない)と思うのですがどのような時に使うのか私もよく存じ上げていません。(変電所の運転は指令を受けて操作するもので・・・。)

                          近年は分散型電源の乱立でさらに難しいことになっていると思います。

                        • #9681 返信
                          鹿の骨

                            管理人様
                            ご回答有難う御座います。
                            やはりそうなりますよね!

                        13件の返信スレッドを表示中
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