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締切り済みの質問

発電機の電圧と無効電力の関係

1台の自家用発電機で負荷へ供給している場合、負荷が変化すると電圧も上下変化しますが、これは負荷の無効電力が変化した割合分、比例関係で電圧が動くと思っていいですか?
その場合、極論ケースで定格分の無効電力が増変化すれば発電機の電圧はゼロになるのでしょうか?調定率が関係するよ、と聞いたことがありますが関係性がよくわかりません。

投稿日時 - 2015-12-29 09:20:20

QNo.9102932

困ってます

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回答(4)

ANo.4

>負荷の無効電力が変化した割合分、比例関係で電圧が動くと思っていいですか?
質問の意図がよく分かりません。

(1)発電機とは原理上そういう特性を有するものなのか?
(2)発電機とはそうはならないようにしているが実際には影響を受けてそうなるのか?

どっちでしょう?

(1)ならそうではありません。
理想的な発電機はいかなる負荷に対しても
どのような電流の取り出し方をしても
電圧は一定です。

つまり負荷がどのような電流(有効無効共)を要求しても電圧一定で
要求通りの電流を供給します。
もちろん負荷が変動すれば発電機の入力も自動的に増減し
負荷に追従します。
無効電力が増加しようと負荷の要求する有効電力を充足するだけ供給した上で
電圧が維持される電流を供給します。

但し、線路上受電端では受電後の負荷の電流(有効無効共)の増減が発生すると
受電端電圧の変動は生じ得ます。
しかしこれは発電機とは別の問題です。

(2)ならまあ現実の発電機は理想的なものではありませんので、
負荷電流の取り出し方で追従できなくなり電圧が大きく変動することはあり得ます。
しかし負荷の無効電力が変化した割合分、比例関係で電圧が動くとしたら
ものすごく特性の悪い発電機ということになると思います。
ほとんど実用性が無いと思います。


>極論ケースで定格分の無効電力が増変化すれば発電機の電圧はゼロになるのでしょうか?
力率ゼロということでしょうか?
その場合も理想的な発電機なら電圧は維持されます。
そして90度ズレの電流が流れます。もちろん供給電力は0です。
但し電流が流れる以上、線路での損失や電圧低下は生じます。

しかし現実の発電機ではそんな運転はできません。
普通は電力供給サイドで発電機以外の方法(調相器)で無効電力を供給します。


>調定率が関係するよ、と聞いたことがありますが関係性がよくわかりません。
負荷変動に対し要求出力に対し発電機入力が追従しきれなかったりして周波数変動が生じます。
調定率はそういう話で今回の質問に関係するとは思えません。

投稿日時 - 2015-12-31 16:55:22

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ANo.3

使用している発電機の形式、電圧調整の方法にもよりますが、
発電機出力が負荷に直接繋がるタイプだと、無効電力の変化、有効電力の変化、どちらも影響するかと思います。(発電機の特性上、無効電力の変化のほうが電圧変化に与える影響は大きいとは思います。)
どれくらい影響するか(無効電力の変化と電圧変化の割合)は、使われてる発電機自体の特性や電圧調整の特性によって変わるかと思います。

投稿日時 - 2015-12-30 16:32:36

>1台の自家用発電機で負荷へ供給している場合、負荷が変化すると電圧も上下変化します

負荷が増える事で交流発電機側の位相のバランスが微妙にずれます。位相のバランスがずれる事で発電周波数にも影響し、若干でも周波数が変動すれば電圧も変動します。
位相のバランスを常に自動的に補正する機能のある発電機であれば安定的に交流電源を供給できるので、瞬低などの問題も起きずに負荷は問題なく使用できます。

これらは直接負荷の無効電力の変化によるようなものではなく、言ってしまえば発電機の定格発電容量によるものかと思います。
発電機の発電容量を超える負荷が接続されれば発電機は発電停止してしまうでしょうが、無効電力変動で電圧がどうとかいうものではありません。

投稿日時 - 2015-12-29 21:31:08

ANo.1

>>これは負荷の無効電力が変化した割合分、比例関係で電圧が動くと思っていいですか?

発電機の負荷が、純粋な抵抗であれば、無効電力がありませんけど、やはり負荷が変動すれば電圧が上下します。
つまり、無効電力の変化に比例して電圧が動くと思うのは間違いでしょう。

>>極論ケースで定格分の無効電力が増変化すれば発電機の電圧はゼロになるのでしょうか?

最初の推論が間違っているから、こちらも間違いでしょう。

投稿日時 - 2015-12-29 09:33:05

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