三相短絡計算 電源インピーダンスの計算式について

質問

三相短絡計算で必ず電源パーセントインピーダンスを以下の式で求める。

　　　%Z = （電源基準容量）/（短絡容量）×100 [%]

どうしてこのような求め方でしょうか？
実際のケーブルのインピーダンスを考慮せず、あまりにも不正確な気がするが・・・

いろいろな文献を散々探してみたが、電源インピーダンスの計算方法しか記載されておらず、その計算式の根拠が書かれていなかった。

回答No.1

FT56F001

「短絡容量」の中に，電源のインピーダンスが考慮されています

定格電圧(線間)をVn，電源の基準電流をInと書きます。
この定格電圧と電流で決まる皮相電力が基準容量です。
基準容量Sn　=　sqrt(3)VnIn　[VA]

一方，短絡容量は，電源を短絡した時に流れる電流Isと電源電圧Vnの積です。
短絡容量Ss　=　sqrt(3)VnIs　[VA]
短絡電流Is　=　Vn/(sqrt(3)*Z)
Zは短絡インピーダンス[Ω]です。
このZには，
電源の上流に向けて，
変圧器のもれインピーダンス，送電線のインピーダンスなどが含まれます。

さて，
>　%Z = （電源基準容量）/（短絡容量）×100%
=sqrt(3)*Vn*In÷{sqrt(3)*Vn*Vn/(sqrt(3)*Z)}×100%
=Z*In÷(Vn/sqrt(3))×100%
です。つまり，

Ω値で表した短絡インピーダンスZに，
定格電流Inが流れたときの電圧降下(Z*In)[V]が，
定格電圧の相電圧(Vn/sqrt(3))[V]の何倍ですか，

あるいは，

短絡インピーダンスZは，
定格電圧と定格電流で決まる基準インピーダンスZb=Vn/{sqrt(3)*In}
の何倍ですか，という式です。

これがパーセントインピーダンスの定義ですね。

補足

すいません。言葉不足でした。

例えば、電源から変圧器手前までの配線ではよく、その配線の％インピーダンスを電源％インピーダンスから求める。

　　配線％Z　＝　電源％Z　＝　（電源基準容量）/（短絡容量）×100%

とされ、その配線のインピーダンスZそのものでなく、あらかじめ設定した短絡容量の値を無条件で配線％Zの計算に使用している理由が分かりませんでした。

　つまり、おっしゃる通りの式 %Z＝Z*In÷(Vn/sqrt(3))×100%
の中で、配線インピーダンスZを式に代入した方がより正確に計算できるハズでは？（配線の長さとサイズが分かれば、自然とZ値が分かりますので…）

　変圧器以降の配線では、配線の持つの長さとサイズからZ値を求め、そのZ値を
　　　％Z＝Z*In÷(Vn/sqrt(3))×100%
　　に代入し求めます。しかし、冒頭でも述べています電源から変圧器間の配線だけは、（電源基準容量）/（短絡容量）×100%で計算しています。