2014問8 工場配電 太陽光発電の連携と力率制御

過去問解説

 

図は、高圧配電線に連携する、ある工場の配電設備を示す。この工場の配電設備は、500kWで力率90%(遅れ)の負荷A、200kWで力率85%(遅れ)の負荷B、及び力率改善用コンデンサから構成されている。コンデンサの容量は、定格容量50kvar/台×5台の攻勢で合計250kvarであり、力率調整装置によりそれぞれ独立して投入あるいは遮断が可能となっている。力率調整装置の設定値は、受電店において力率98%(遅れ)に設定されており、力率がこの設定値より遅れとなる場合はコンデンサを投入し、進みとなる場合はコンデンサを遮断するものとする。

ここで、配電線路のインピーダンスは無視するものとし、簡単のために、力率調整装置の設定値のヒステリシスは考えない。

1)負荷Aと負Bの合計電力は[ A ][kW]+j[ B ][kvar]であり、力率調整装置の動作によりコンデンサ5台が投入されることで、受電店における力率は[ C ][%](遅れ)まで改善される。ここで、向こう電力の符号は、遅れを「+」とする。

2)太陽光発電設備をこの工場に導入した場合における、コンデンサの投入台数について検討する。

出力500kW、力率100%の太陽光発電設備を連携した場合、負荷A、負荷B及び太陽光発電設備による受電点の力率は[ D ][%](遅れ)

となる。ここで、受電店の力率を98%(遅れ)まで改善させるには、定格容量50kvarのコンデンサが最低でも[ E ][台]実用であり、現状設備では不足が生じる。

3)次に、太陽光発電設備の力率を変更した場合について検討する。

出力500kW、力率90%(系統から見て進み)の太陽光発電設備を連携した場合、負荷A、負荷B及び太陽光発電設備による受電点の力率を98%(遅れ)まで改善させるには、定格容量の50kvarのコンデンサ最小必要台数が[ F ][台]となるので、現状設備で力率の改善が可能となる。

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