【講義紹介:電験二種2次】電力・管理 3(テブナンの等価電源)
予定されている講義について,簡単に紹介していきたいと思います。
電験二種講座:電力・管理の3回目の講義は「テブナンの等価電源」です。
※あくまでも「簡単な紹介」ですので,講義で扱う全ての項目に触れているわけではありません。
テブナンの等価電源
まずは,テブナンの定理とその解釈をおさらいします。
次に,テブナンの等価電源を「得る方法」を学びます。
その際,電力系統の計算にフォーカスした考え方を紹介します。
重要なポイントではあるのですが,理論科目においてはあまり意識しなかったかもしれません。
また,テブナンの等価電源に関する注意事項もいくつか確認しておきます。
最後に,テブナンの定理がどのように証明されるのかを観察します。
証明される過程をじっくり観察することで,深い理解が得られるでしょう。
そしてその理解を持つことで,「テブナンの定理」という「狭い」結論を超えて,より広く応用が効くようになります。
一線地絡事故
まずは基本的な一線地絡事故の故障計算について,テブナンの等価電源を使った解法を確認します。
そのうえで,「テブナンの等価電源を使った解法というのは,一体何をやっているのか」ということについても考察します。
また,「なぜそう計算してよいのか」かがわかりにくい計算例について,納得できる答えを見つけます。
最後に,電験二種2次試験レベルの計算にも挑戦してみましょう。
時間があれば一線地絡事故に関して,「テブナンの等価電源を使わない」解法も紹介したいと考えています。
三相短絡事故
まずは,基準○○についておさらいします。
単位法の講義を受け損ねた方にとっても良いまとめになると思います。
次に,三相短絡電流の計算の基礎をザッとおさらいします。
ある意味「三種レベルの」内容です。
準備が整ったら,いくつかのパターンにおける三相短絡電流の計算方法を学びます。
その際,素朴な疑問がいくつか出てくると思います(熱心に勉強されている方は,よくこの疑問を口にします)。
これらの素朴な疑問は,テブナンの定理の本質に関わるものなのですが,あまり語られることはありません。
素朴な疑問を解消しなくても,三相短絡電流は計算できてしまうのですが,モヤモヤが残ることになります。
せっかくの機会ですので,素朴な疑問を「根本から」解消しておきましょう。
高調波
高調波に関する計算問題も,「広い意味では」テブナンの等価電源を活用していますから,ここで取り上げる予定です。
まず,電流源についてパッと思いつくモデルを3つ紹介します。
電圧源の代表例は電池やコンセントですから馴染みがありますが,電流源についてはどうでしょうか。
できれば電流源も「リアルに」想像できるようになりたいです。
高調波の問題を考える上では,どうしても電流源についての深い理解が必要になります。
様々な事例を見ることで,電流源についての本質的な理解が得られることでしょう。
また,電源というとどうしても「電圧源」をイメージしがちですが,これは誤解のもととなります。
電流源を正しく理解することにより,こういった誤解から距離を置くことができます。
電流源についてひとしきり考察した後に,電験二種2次試験レベルの計算にも挑戦してみます。
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