電験2種2次試験の三相地絡事故と送電線の位相角の問題解説

電験2種2次試験の問題で「三相地絡事故」と「1回線開放後の不安定平衡点における位相角」を求める問題について、基本的な概念を整理し、解答方法を解説します。

三相地絡事故とは

三相地絡事故とは、三相のうちの一相が地面に接触し、他の2相との間で異常な電流が流れる事象を指します。この状態は、送電線に異常をきたし、通常の電流の流れに影響を与えます。地絡とは、絶縁不良などで電流が地面に流れてしまうことを意味します。

1回線開放後の送電線の位相角

1回線開放後の不安定平衡点とは、送電線の片側の回線が切断され、残りの回線が不安定な状態で動作している点を指します。この場合、残った回線の電流や電圧が不安定になり、位相角が変化します。この位相角を求めるためには、系統全体のインピーダンスや電流、電圧のバランスを考慮する必要があります。

三相地絡と1回線開放の関係

1回線で三相地絡を起こすとは、三相のうち1相が地面に接触し、その後、遮断器の動作によってその回線が切り離されることを意味します。問題文の「1回線開放後」というのは、この地絡状態から、切り離された回線が除かれた後の残りの回線の動作における不安定状態を意味しています。これにより、残りの回線の電圧と電流が不安定になり、位相角が変化します。

解答へのアプローチ

この問題を解くには、電力系統の安定性や、1回線開放後の状態における位相角を求めるための計算が必要です。具体的には、残りの回線における電圧や電流の波形を用いて、位相角を求める方法を理解することが重要です。また、地絡事故の際の電流の流れや、回線が遮断された後の状態を理解し、適切な計算を行うことが求められます。

まとめ

「三相地絡事故」と「1回線開放後の不安定平衡点」に関する理解が深まることで、問題を解くためのアプローチが見えてきます。特に電圧や電流の位相関係を理解し、回線の動作をシミュレートすることが重要です。もし不安な点があれば、基本的な電力系統の理論に立ち返り、再度理解を深めることが有効です。