新インターユニバーシティ 電力システム工学

序章　電力システム工学の学び方
1章　電力システムの構成
2章　送電・変電機器・設備の概要
3章　送電線路の電気特性と送電容量
4章　有効電力と無効電力の送電特性
5章　電力システムの運用と制御
6章　電力系統の安定性
7章　電力システムの故障計算
8章　過電圧とその保護・協調
9章　電力システムにおける開閉現象
10章　配電システム
11章　直流送電
12章　環境にやさしい新しい電力ネットワーク

参考図書
演習問題解答

序章　電力システム工学の学び方

1章　電力システムの構成
　1･1　電力システムの構成と特徴を知ろう
　1･2　発電方式にはどのようなものがあるか
　1･3　送電電圧,周波数,力率について学ぼう
　[1]　送電電圧
　[2]　周波数
　[3]　力率
　1･4　三相送電について知ろう
　1･5　電力系統の運用・制御・保護について理解しよう
　まとめ
　演習問題

2章　送電・変電機器・設備の概要
　2･1　送電方式を理解しよう
　[1]　系統構成
　[2]　送電電圧
　2･2　架空送電線路はどのように構成されているか
　[1]　送電用鉄塔
　[2]　電力線
　[3]　ダンパ，相間スペーサ
　[4]　がいし
　[5]　架空地線
　2･3　地中送電線について学ぼう
　[1]　OFケーブル
　[2]　CVケーブル
　[3]　GIL
　[4]　ケーブル接続部
　2･4　変電所にある機器・設備を調べよう
　[1]　変圧器
　[2]　開閉装置
　[3]　避雷器
　[4]　母線
　[5]　GIS
　[6]　調相設備
　2･5　地下変電所はどのようになっているか
　まとめ
　演習問題

3章　送電線路の電気特性と送電容量
　3･1　線路定数の求め方を学ぼう
　[1]　抵抗R
　[2]　インダクタンスL
　[3]　静電容量C
　[4]　漏れコンダクタンスG
　3･2　送電線路を等価回路で表してみよう
　[1]　短距離送電線路（〜20km）
　[2]　中距離送電線路（20〜100km）
　[3]　長距離送電線路（100km〜）
　3･3　線路定数を単位法で表してみよう
　3･4　送電容量が何で決まるかを学ぼう
　まとめ
　演習問題

4章　有効電力と無効電力の送電特性
　4･1　三相システムの有効電力と無効電力を理解しよう
　4･2　ベクトル図の意味と作図法を学ぼう
　4･3　電力円線図の意味と作図法を学ぼう
　[1]　受電円
　[2]　送電円
　4･4　電力円線図から送電特性を読み取ろう
　[1]　有効電力-位相差特性，無効電力-電圧特性
　[2]　有効電力損失，無効電力損失
　[3]　調相設備
　[4]　送電電力の限界
　4･5　電力潮流計算をしてみよう
　[1]　アドミタンス行列を作成する
　[2]　潮流方程式を立てる
　[3]　潮流方程式を解く
　[4]　送電線路上の電力潮流と電力損失を計算する
　まとめ
　演習問題

5章　電力システムの運用と制御
　5･1　電力系統はどのように運用されているのだろう
　[1]　需給運用
　[2]　系統運用
　5･2　周波数制御はなぜ必要か
　[1]　周波数制御の必要性
　[2]　電力系統の周波数特性
　[3]　周波数制御システム
　5･3　電圧制御のしくみを知ろう
　[1]　電圧制御の必要性
　[2]　電圧・無効電力調整設備
　[3]　電圧・無効電力制御方式
　5･4　電力系統を経済的に運用するにはどうすればよいか
　まとめ
　演習問題

6章　電力系統の安定性
　6･1　安定度とはなにか
　6･2　安定度を分類してみよう
　6･3　定態安定度を理解しよう
　[1]　1機-無限大母線系統の送電特性
　[2]　同期化力と安定条件
　6･4　過渡安定度を理解しよう
　[1]　電力動揺方程式
　[2]　等面積法
　6･5　安定度を向上させる方法を考えよう
　[1]　高電圧送電線の導入
　[2]　リアクタンスの低減
　[3]　中間開閉所の設置
　[4]　速応励磁の採用
　[5]　電力系統安定化回路の導入
　[6]　調速機の高速化，タービン高速バルブ制御
　[7]　制動抵抗の設置
　[8]　静止型無効電力補償装置の導入
　[9]　高速遮断器，高速度再閉路の採用
　6･6　電圧安定度を理解しよう
　まとめ
　演習問題

7章　電力システムの故障計算
　7･1　故障の形態にはどのようなものがあるか
　7･2　故障計算の基礎を学ぼう
　[1]　％インピーダンスと短絡電流
　[2]　対称座標法について
　[3]　3相交流発電機の対称分インピーダンス表現
　7･3　送電系統の故障計算をしてみよう
　[1]　送電系統の故障計算法
　[2]　1線地絡故障
　[3]　2線間短絡故障
　[4]　その他の故障
　7･4　中性点接地方式について知ろう
　[1]　中性点接地の目的
　[2]　接地の方法
　まとめ
　演習問題

8章　過電圧とその保護・協調
　8･1　過電圧の種類を分類してみよう
　8･2　短時間交流過電圧が発生するのはなぜか
　8･3　サージ現象を理解しよう
　[1]　雷サージ
　[2]　開閉サージ
　8･4　過電圧から機器を保護するしくみを調べよう
　[1]　雷サージからの保護
　[2]　開閉サージからの保護
　[3]　短時間交流過電圧からの保護
　[4]　過電圧の数値解析
　8･5　絶縁協調の考え方を学ぼう
　まとめ
　演習問題

9章　電力システムにおける開閉現象
　9･1　電力用開閉装置の種類と役割を理解しよう
　[1]　遮断器(CB)
　[2]　開閉器（負荷開閉器，柱上開閉器など）
　[3]　断路器
　[4]　接地開閉器
　9･2　故障電流の遮断現象を理解しよう
　[1]　電流遮断と過渡回復電圧
　[2]　端子短絡故障（BTF）遮断
　[3]　近距離線路故障(SLF)遮断
　[4]　進み小電流遮断
　[5]　遮断責務の比較
　9･3　回路の開閉で生じる開閉サージ過電圧を理解しよう
　[1]　無負荷送電線の投入サージ
　[2]　断路器サージ過電圧
　[3]　遅れ小電流遮断
　まとめ
　演習問題

10章　配電システム
　10･1　電力を需要家に届ける配電システム
　[1]　電圧の種類
　[2]　配電系統の構成
　[3]　保護システム
　10･2　配電機器にはどんなものがあるのか
　10･3　負荷の特性を知ろう
　[1]　負荷特性と負荷曲線
　[2]　負荷諸係数
　10･4　電力の電圧品質を守る
　[1]　電圧降下と電力損失
　[2]　力率調整
　[3]　電源品質
　10･5　新しい配電システム
　[1]　配電自動化システム
　[2]　新しい需要家内配電システム
　まとめ
　演習問題

11章　直流送電
　11･1　直流送電と交流送電の違いについて学ぼう
　[1]　直流送電の特徴
　[2]　交流送電の特徴
　11･2　直流送電の構成について知ろう
　[1]　わが国の直流送電設備
　[2]　直流送電の系統構成
　11･3　交直変換所の主要設備をみてみよう
　[1]　変換用変圧器
　[2]　サイリスタバルブ
　[3]　交流用フィルタ
　[4]　直流用フィルタ
　[5]　避雷器
　11･4　動作原理を理解しよう
　[1]　順変換器
　[2]　逆変