次の文章は,配電線路の電圧調整に関する記述である。配電線路より電力供給している需要家への供給電圧を適正範囲に維持するため…
電力 第12問
次の文章は,配電線路の電圧調整に関する記述である。配電線路より電力供給している需要家への供給電圧を適正範囲に維持するため,配電用変電所では,[ア]などによって,負荷変動に応じて変電所二次側母線電圧を調整している。高圧配電線路においては,柱上変圧器の[イ]によって低圧配電線路の電圧調整を行っていることが多い。また,高圧配電線路のこう長が長い場合や分散型電源が多く接続されている場合など,電圧変動が大きく,配電用変電所の[ア]や柱上変圧器の[イ]によっても供給電圧を許容範囲に抑えることが難しい場合は,[ウ]や,開閉器付電力用コンデンサなどを高圧配電線路に施設することがある。さらに,電線の[エ]によって電圧降下を軽減する対策をとることもある。上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- (1)(ア): 負荷時電圧調整器 (イ): タップ調整 (ウ): バランサ (エ): 細線化
- (2)(ア): 計器用変成器 (イ): 取替 (ウ): ステップ式自動電圧調整器 (エ): 細線化
- (3)(ア): 負荷時電圧調整器 (イ): タップ調整 (ウ): ステップ式自動電圧調整器 (エ): 太線化
- (4)(ア): 計器用変成器 (イ): タップ調整 (ウ): ステップ式自動電圧調整器 (エ): 細線化
- (5)(ア): 負荷時電圧調整器 (イ): 取替 (ウ): バランサ (エ): 太線化
正答 (3)
正答は (3)。
【空白(ア) 負荷時電圧調整器】
配電用変電所では、負荷の変動に応じて二次側母線の電圧を自動で調整します。そのために用いるのが、運転を止めずにタップを切り換えられる負荷時タップ切換変圧器や負荷時電圧調整器です。計器用変成器は、高い電圧や大きい電流を計測しやすい値に変換する機器であって、電圧を調整する機器ではありません。よって(ア)を「計器用変成器」としている(2)(4)は外れます。
【空白(イ) タップ調整】
高圧配電線路では、柱上変圧器の一次側に設けられた複数のタップを選び直すことで、低圧側に出る電圧を適正範囲に収めます。変電所から遠い場所では電圧降下が大きいので巻数比の小さいタップを選ぶ、といった使い方です。「取替」は変圧器そのものを交換することで、日常的な電圧調整の手段ではありません。よって(イ)を「取替」としている(5)は外れます。
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【空白(ウ) ステップ式自動電圧調整器】
こう長が長い線路や分散型電源が多い線路では、変電所と柱上変圧器の調整だけでは追いつかないことがあります。そこで線路の途中に、負荷に応じてタップを自動で切り換えるステップ式自動電圧調整器を設けたり、開閉器付きの電力用コンデンサを入れて無効電力を調整したりします。バランサは、単相3線式配電線路で中性線に流れる不平衡電流を打ち消し、両側の電圧のかたよりをなくすための機器で、高圧配電線路の電圧変動対策として並べるものではありません。よって(ウ)を「バランサ」としている(1)(5)は外れます。
【空白(エ) 太線化】
電線を太くすれば単位長さ当たりの抵抗が小さくなるので、電圧降下と電力損失をともに減らせます。
電圧降下 ≒ 3 の平方根 × I × (R × cosθ + X × sinθ)
抵抗R は導体の断面積に反比例しますから、断面積を2倍にすればR による電圧降下は半分になります。細線化では逆に電圧降下が増えてしまいます。よって(エ)を「細線化」としている(1)(2)(4)は外れます。
【結論】
負荷時電圧調整器・タップ調整・ステップ式自動電圧調整器・太線化 の (3) が正答です。
出典:令和4年度下期第三種電気主任技術者 電力科目 問12(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
最終更新日
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