同期発電機の無効電力について

質問

電気の勉強をしている者ですが、解釈が合っているかわからないので質問しました。

発電所の発電機は界磁電流を調整して常に力率１になるようにして送電しているのでしょうか？そうした方が損失が減るから良いんですよね？それが一つと二つめは

ある参考書には負荷には無効電力が必要だから送電は力率１で送り需要家側でコンデンサから無効電力を供給してやると書かれていたんですが、今までの自分の解釈だと電力用コンデンサは無効電力を打ち消して力率を１に近づけるものだと思っていました。しかし、ある参考書では無効電力は 回転磁界を作ったりするのに必要な電力と書かれていました。そこで矛盾したような感覚に陥ってしまいました。まとまってなくてすみませんが、わかる方いたらよろしくおねがいします

回答No.3

mermaid2004 · ベストアンサー

１）発電機は負荷側での消費電力に見合う分の発電が必要で、有効電力も無効電力も同じです。従って界磁電流の調整で常に負荷の力率を打ち消す無効電力を発生させています、負荷は力率１が理想ですが、常に変動しています。

２）モーター等の負荷は遅れ力率であるが、コンデンサーを挿入する事で遅れ力率を吸収して打ち消します、但しモーターの負荷は常に変動して、常に力率１に出来る訳ではありません、従って若干の遅れ力率の供給が発電機より必要です。

３）「電力用コンデンサは無効電力を打ち消して力率を１に近づけるものだと思っていました」その通りです
　　　モーターなどは遅れ電流となるが、コンデンサーは進み電流が流れ、遅れ電流を打ち消して力率を１に近づけますが正確に１には出来ません、その分は発電機の界磁電流の制御で発電機で吸収し打ち消します。

４）「ある参考書では無効電力は 回転磁界を作ったりするのに必要な電力と書かれていました。」その通りです
　　　モーターなどでは回転磁界を作る事でモーターは回転します、この時に遅れ電流が流れます。

５）モーターの負荷は常に変動し、その遅れ電流も変動します、コンデンサーは一定の進み電流となり打ち消すが、モーターの負荷変動に追従は出来ず、その分は発電機で打ち消します、発電機は界磁電流で連続的に変動に対応します。

６）送電線の電流を減らし、送電線での電力ロスを減らす為には負荷側でコンデンサーを挿入して調整しますが、調整しきれない分は発電機の界磁電流の調整で行います。

７）負荷側にコンデンサーを挿入して力率を１に近づける事で電力の基本料金が割り引かれます。

　　　　　　　　　　　　　参考になるかな？？

お礼

返事が遅れて大変もうしわけありませんでした

丁寧に回答していただき本当にありがとうございました

発電から受電にいたるまでの流れが、はっきりとイメージできました。勘違いしていたところも定まり、断続的だった知識が一本の線で結びついたような気がします。

回答No.2

FT56F001

>発電所の発電機は界磁電流を調整して常に力率１になるようにして送電しているのでしょうか？
基本的には力率1前後です。しかし，送電系統の都合により，
無効電力を出す場合(遅れ力率，重負荷時)，
無効電力を吸収する場合(進み力率，深夜など軽負荷時)もあります。
発電所の同期発電機の定格力率としては0.85～0.9程度です。

(遅れ)無効電力とは，コイルで消費され，コンデンサで発生するものです。
コイルが巻いてある誘導機や変圧器は，無効電力を消費します。
送電線の線路リアクタンスも一種のコイルですから無効電力を消費します。
同期機の場合，界磁電流を大きくして強め励磁すれば無効電力を発生し，
界磁電流を絞って弱め励磁すれば無効電力を吸収します。

無効電力を配電線に載せて運ぶと，配電線の電流が増えて損失が大きくなります。
一方，無効電力はコンデンサさえ置けば，補償できます。
そこで大口需要家には，力率1で使ってもらうような料金体系になっています。

お礼

返事が遅れ申しわけありません

だいぶ,頭の中の勘違いしていた部分が定まりましした

どうもありがとうございました

回答No.1

foobar

理想的には力率１での発電ですが、実際には変圧器の励磁電流などの遅れ無効電力が補償しきれて無いでしょうから、その分の無効電力を供給する運転になっているかと思います。

負荷の誘導電動機に着目すると、回転磁界を発生するために必ず遅れの無効電力が生じます。
これを、コンデンサで無効電力補償し受電端での力率を１近くに保つ、というのは矛盾しないかと思います。
なお、界磁巻線のある同期機では、必要な磁束を界磁側で生成するので、電機子側の無効電力は特には必要　はありません。

お礼

返事が遅れて申し訳ありません

だいぶイメージがつかめてきました

ありがとうございました