■anond:20180906152113

「周波数変動で停電」の雑な説明

漫画は描けないのでアナロジーで説明してみる。

今回、全体として起きたことを簡単に書くと、

• 「北海道電力が動かせる発電所を全部動かしても、北海道全体で使う電気を作りきれなくなった」

である。

「でもなんで全部止まるの？　全部の発電所が被災したわけでもないのにおかしくないの？」

という疑問が出る。

だらだらした電力網の説明

簡略化すると、

• 動力源（水力の水車、火力・原子力のタービン(風車)）がグルグル回る→それに繋がってる発電機が回ると電気が起きる→電気を送電線で家や工場に送る→モーターや電灯や電子レンジや色んな機器が電気を使って仕事する

が電力網の基本。

• 東日本の発電所だと、発電機は1秒に50回、回転する。これが周波数50Hzという意味。これを交流のモーターを繋ぐと1秒に50回、回転する。
  • ※本当は違うが気にするな
• 発電機を回すのに必要な力は、家や工場で消費している電力の合計で決まる。たくさん電力を使うほど、発電機を回すのに力が必要になる
• 逆に、あまり電力を使ってないと、発電機を回す力が弱くても回るようになる
  • ※本当は違うが気にするな
• なので、たくさん電力を使っているのに同じ力で発電機を回そうとすると、ゆっくりしか回せなくなる。
• 逆に、あまり電力を使ってないのに同じ力で回そうとすると、ブンブン高速で回ろうとする。
• 1秒に50回のところが49回しか回せない、とか、51回回ってしまう、とかになると、機器がぶっ壊れたりして大変な事になる。
  • ※本当は違うが気にするな
• そこで、どこの電力会社でも「中央給電指令所」というところが、作っている電力と使われている電力を常時監視している。
• 電気が足りなくなりそうだったら新しく発電機を動かしたり、近所の電力会社から買ったりする。
• 電気が余りそうだったら、発電機を止めたり、近所の電力会社に売ったりする。
  • ※ここは本当

今回起きた大規模停電は、電力が足りなくなった。つまり、

• 「北海道電力が動かせる発電所を全部動かしても、北海道全体で使う電気の量においつけなくなくなった」
  • ※ここは本当

が原因で起きた。この時に何が起きるかというと、

• 発電機を回すのに必要な力がどんどん増える。発電機が1秒50回転するところが、49.9→49.8→…と段々遅くなっていく
• これを放置するといろんな物が壊れて大変なことになるので、どの発電所も、回転が50Hzからズレすぎると、強制的に発電を止める装置が付いている
• 全力で発電しているときに、どこか1個でも発電機が止まると、その発電機の負担していた分を、他の生き残りの発電機で背負わないといけなくなる
• 当然、そんな余裕はどこにもないので、各地の発電所で次々に「強制的に発電を止める装置」が働き、ついに全部の発電所が止まってしまう
  • ※本当は違うが気にするな

ということが起きた。

対策、あるいは机上の空論

じゃあどうすれば停電を止められるかというと、一応、対策はある。電力が足りなくなりそうだったら、先手を取って一定地域を停電させて、そこに送っていた電力を節約すればよい。

つまり、東日本大震災後の計画停電である。もちろん、あれだけ準備期間があっても大変だったのに、夜中にいきなり地震が起きて、発電所も送電線もその他いろいろもダメージ受けてて、何ができるかも何が起きるかも分からない状況で対策しろって、それは無理。

また、逆に停電させた量が多すぎると、今度はさっきの逆、

• 発電機が急に軽く回るようになって、回転が50.1→50.2、とか早い方向に行ってしまい、やっぱり「強制的に発電を止める装置」が動くことになってしまう
  • ※本当は違うが気にするな

この現象は大規模停電のあと、発電所を立ち上げていくときにも大きな問題になる。

• 全部が停電しているときは、当然、消費電力もゼロなので、発電機は簡単にブンブン回ろうとする
• 電気が復活した地域では、みんなが一斉に電気を使おうとして急に必要な電力が増えて、発電機が急に重くなったりする
  • ※水力発電は割とそのあたりの力の加減が得意だけど、火力はそこまででもなく、原子力はとんでもなく苦手

まあ立ち上げの話は長くなるので省略。点検とか点検とか点検とかとにかく大変。

Permalink | 記事への反応(9) | 01:47

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