進み力率について（コンデンサ）

受変電設備に高圧進相コンデンサが設置（入れっぱなし）
されているのですが、
軽負荷時に進み力率になります。
進み力率の許容範囲はどれぐらいでしょうか？
進み力率の場合の問題点は？
進み力率による影響で電圧上昇しますが、
上昇電圧の計算式を御教授お願いします。

No.1 回答者： Denkigishi 回答日時： 2008/09/16 18:24

ある需要家が進み力率だと、その系統の配電線の力率が改善されることから、電力会社にとってはありがたいことなので、特段の許容範囲というのはなかったと思います。

受電電圧の簡略式は、受電点から上流の配電線側のインピーダンスをｊＸとして、Ｖr＝Ｖs－ΔＶ≒Ｖs－Ｉsinθ　　すなわち電圧降下ΔＶ≒Ｉsinθ
進み力率だとsinθがマイナスになるので電圧上昇となるが、他の需要家との合成力率で考えることなので、自社のコンデンサ容量を増減しただけでは電圧制御の効果は微々たるものかもしれません。

No.2 回答者： Denkigishi 回答日時： 2008/09/16 18:25

ＮＯ１の式を訂正します　　ΔＶ＝ＩＸsinθ

No.3 回答者： ASTRO-BABA 回答日時： 2008/09/17 00:44

　軽・無負荷で送電線若しくはケーブルを充電したなど、進みの充電電流が線路に流れ、送電端電圧Vsよりも受電端電圧Vrの方が高くなることをフェランチ効果といいます。

数式：
e:電圧降下[V]、Vs:送電端電圧[V]、Vr:受電端電圧[V]、θ：負荷力率、I：線路電流[A]、ｒ：電線路１線当たりの抵抗[Ω]、ｘ：電線路１線当たりのリアクタンス[Ω]、
（注：このｒとｘは電力会社に受電点の短絡容量を知りたいといえば公開してくれます。）
・１相当たりの電圧降下e
　e1= I・(r・cosθ　＋ｘ・sinθ）[V]　---------1
・三相電路での電圧降下は
　e=　√３I・（r・cosθ　＋ｘ・sinθ）[V]　-----２
・電圧降下（フェザー式）
　Vs　＝　Vr　＋e　　　　　--------------------３
・通常の負荷かがある場合は、
　｜Vｓ｜≧｜Vr|
・軽負荷で進み電流が流れると
　｜Vｓ｜＞｜Vr|
になり、受電端電圧が高くなります。
実情：
　高圧需要家で受電点の負荷力率が進みになっても、何ら不都合はありません。基本料金の力率割引が１００％（標準８５％）は変動しません。割引率が低くなることはありません。しかし、コンデンサのJISC4902規格がh10年に改正されて、コンデンサはリアクトル付きが標準です。
問題：
　問題は、電力会社で電気事業法施工規則で定められている１０１V±６Vのタップ制御が厳しくなる条件ができてきています。また、進み電流と配電変圧器リアクタンスの高調波共振で、夜間・休日祭日の電圧ひずみが大きくなる現象がありました。
　古くからの課題ですが、電力会社も重い腰を上げたいようです。昨年の電気設備学会全国大会で、どこかの電力会社が取り上げていました。また、真中の電力と工事会社と保安協会がずーとテーマにしています。
当面：
　当分は、進み力率でも高圧需要家は電気料金上もなんら問題ありません。
電力会社の対応を待ちましょう。
以上




　:

No.4 ベストアンサー 回答者： ASTRO-BABA 回答日時： 2008/09/17 00:48

間違いがありました。

誤：
軽負荷で進み電流が流れると
　｜Vｓ｜＞｜Vr|
になり、受電端電圧が高くなります。
正：
軽負荷で進み電流が流れると
　｜Vｓ｜＜｜Vr|
になり、受電端電圧が高くなります。

No.5 回答者： ruto 回答日時： 2008/09/29 08:18

3相の進みに於ける簡易的な電圧降下式は（進みの場合は2項目は－）。

ｅ＝√3Ｉ（r・cosθ－xsinθ）で求めておりますが、
正確に求めるには
|Vs|＝[｛Vr＋√3Ｉ（r・cosθ－xsinθ）｝^2＋｛√3I(x・cosθ+r・sinθ）｝^2］^0.5
|Vd|＝|Vs|－|Vr|
と求めます。（Vdが－の場合上昇となります）
通常は
ｊ分による電圧降下分を無視してます：√3I(x・cosθ+r・sinθ）