Loading article…
電力工学では、単線結線図（ SLD ）は、電力システムの最も単純な記号表現です。[ 1 ] [ 2 ]図中の1本の線は通常、複数の物理的な導体に対応します。直流システムでは、線には供給経路と帰還経路が含まれ、三相システムでは、線は3つの相すべてを表します（交流回路の性質上、導体は供給と帰還の両方になります）。[ 1 ]
単線結線図は、電力の流れの研究において最も広く用いられています。遮断器、変圧器、コンデンサ、母線、導体などの電気要素は、標準化された回路図記号で示されます。[ 2 ] 3つの相をそれぞれ別の線または端子で表す代わりに、1本の導体のみを表します。
これは、システム内の各要素間の電力の流れ経路をグラフィカルに示すブロック図の一種です。図上の要素は、電気機器の物理的なサイズや位置を表すものではありませんが、配電盤などの機器を表す順序と同じ左から右、上から下の順序で図を構成するのが一般的な慣例です。単線結線図は、 PLC制御システムの配管経路を俯瞰的に示すためにも使用できます。
単線図の線は、ノード、つまり「電気的に区別される」（つまり、それらの間にゼロでない電気インピーダンスが存在する）システム内の点を結びます。十分に大きなシステムの場合、これらの点は物理的な母線を表すため、図のノードはしばしば母線と呼ばれます。母線は、電力がシステムに注入される場所（発電機など）または消費される場所（電気負荷）に対応します。[ 3 ]各母線の定常状態は、その電圧フェーザによって特徴付けられます。システムの状態は、すべての母線の電圧フェーザのベクトル[ 4 ]によって定義されます。 [ 5 ]物理システムでは、状態は電力システム状態推定によって計算されます。20世紀末以降、このプロセスにはフェーザ測定ユニットを使用した直接同時測定（シンクロフェーザ）が含まれます。[ 6 ]
三相電力システムの理論によれば、3つの相それぞれの負荷が平衡している限り、システムは任意の1つの相によって完全に表現され（したがって、その相について計算を実行できる）（いわゆる相ごとの解析）。[ 7 ] [ 8 ]電力工学では、この仮定はしばしば有用であり、3つの相すべてを考慮するには、潜在的な利点がほとんどないにもかかわらず、より多くの労力が必要となる。[ 9 ]重要な、そして頻繁に発生する例外は、システムの1つまたは2つの相のみに非対称故障が発生する場合である。
単線図は通常、単位系などの他の表記の簡略化と併用されます。
単線結線図を使用するもう一つの利点は、図が単純になるため、経済情報など電気以外の情報を盛り込むためのスペースがより多く確保できることである。
対称成分法を用いる場合、正相、負相、零相の各システムごとに個別の単線図を作成します。これにより、多相システムの不平衡状態の解析が簡略化されます。異なる相シーケンスに対してインピーダンスが異なる機器は、図上で識別されます。例えば、一般的に発電機は正相と負相でインピーダンスが異なり、変圧器の巻線接続によっては零相電流が遮断されます。不平衡システムは、各シーケンスごとに3つの単線図に分解でき、それらを相互に接続することで、システムの各部分で不平衡成分がどのように加算されるかを示すことができます。