同期発電機を母線に並列運転する条件

質問

同期発電機を母線に並列投入する際、
1、電圧が等しいこと
2、周波数が等しいこと
3、位相が等しいこと
がありますが、それぞれ投入側が高い、低い（進み、遅れ）の状態で
投入した場合、どのような影響がありますか？

また、実際に投入する際は、投入側の電圧と周波数を若干高めで投入するのですが、
なぜでしょうか？
よろしくお願いします。

回答No.1

FT56F001 · ベストアンサー

電圧が等しくない状態で投入すると，無効電流が流れます。
(発電機電圧が母線電圧より高ければ，遅れ無効電力を発生，低ければ吸収)
位相が等しくない状態で投入すると，有効電流が流れます。
(発電機の位相が母線より進んでいれば有効電力を発電，遅れていればモータ動作して有効電力を吸収)

電圧差や位相差がわずかであれば問題ありませんが，
大きな差が有る状態で無理に入れると，投入直後に大電流が流れて，
過電流リレーがとぶ可能性があります。

周波数が等しくない状態で投入すると，動揺を起こした状態になります。
周波数差が小さければ，しばらく待てば動揺が収まって同期状態に引き込まれます。
周波数差が大きいと脱調してしまいます。

>投入側の電圧と周波数を若干高めで投入するのですが
ここはよく分かりません。可能な限り合わせて投入すると思っていました。

投入直後に，有効電力，無効電力を系統から消費しない，
少しは発生する側にしたい，からでしょうか。
あるいは，原動機を同期電動機で無理に加速したくないからかもしれません。

回答No.2

EleMech

＞1、電圧が等しいこと
　＞2、周波数が等しいこと
　＞3、位相が等しいこと
上記の条件を交流波形で考えれば一目瞭然です。

１は、電圧に差があれば、両瞬時値の中間が出力電圧になる為、定格電圧になりません。
２は、周波数にずれがあれば位相があると同じ事なので、電位差が生じ、短絡してしまいます。
３は、２と同じく電位差があるので、やはり短絡してしまいます。

つまり３つの条件の全てで、電位差を抑える為にはどうすれば良いかという方法を挙げています。
ただ実際には、電位差や位相差が多少であればほとんど問題が無いようで、工事区間の停電を他の地域を停電させる事無く、異バンク同士のループ切り替えなどにより行っています。

　＞また、実際に投入する際は、投入側の電圧と周波数を若干高めで投入するのですが、
なぜでしょうか？
昔聞いた事があるのですが、うろ覚えです。
投入時の突入電流で、瞬間的に発電機に負荷が掛かるので、回転が落ちるのを防ぐ為だと聞いたと思います。