配電線路の電圧維持に有効な対策として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。…
電力 第7問
配電線路の電圧維持に有効な対策として,誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- (1)負荷時タップ切換変圧器や負荷時電圧調整器で変電所の送り出し電圧を調整する。
- (2)力率改善用コンデンサを設置する。
- (3)太い配電線に張り替える。
- (4)配電線のこう長を延長する。
- (5)柱上変圧器を負荷の中心に設置する。
正答 (4)
正答は (4)。
【電圧降下の式から考える】
三相3線式の配電線路における電圧降下は、近似的に
電圧降下 ≒ 3 の平方根 × I × (R × cosθ + X × sinθ)
で表されます。R とX は線路の抵抗とリアクタンスで、どちらもこう長に比例します。電圧を維持するには、この電圧降下を小さくするか、そもそもの送り出し電圧を調整するかのいずれかになります。
【誤りの選択肢 (4)】
「配電線のこう長を延長する」は、電圧維持の対策になりません。こう長が長くなればR とX がともに大きくなり、電圧降下は増えてしまいます。電圧の維持という観点では、むしろ逆の効果をもたらす措置です。したがって、これが誤りとして選ぶべき記述です。
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【正しい選択肢の確認】
(1) 配電用変電所で、負荷時タップ切換変圧器や負荷時電圧調整器によって
送り出し電圧そのものを調整すれば、負荷の変動に応じて需要家側の電圧を適正範囲に保てます。運転を止めずにタップを切り換えられるのが特徴です。正しい対策です。
(2) 力率改善用コンデンサを設置すると、遅れ無効電流が打ち消されます。
上の式でいえば sinθ が小さくなるので、X × I × sinθ の項が減り、電圧降下が小さくなります。線電流そのものも減るので、抵抗分による電圧降下も減ります。正しい対策です。
(3) 太い配電線に張り替えれば、単位長さ当たりの抵抗R が小さくなります。
R は断面積に反比例するので、断面積を2倍にすれば抵抗による電圧降下は半分になります。正しい対策です。
(5) 柱上変圧器を負荷の中心に設置すると、
高圧側から変圧器までの距離と、変圧器から各需要家までの低圧線の距離が、全体として短くなります。低圧線は電圧が低いぶん同じ電力に対して電流が大きく、電圧降下の割合も大きくなりやすいので、その区間を短くできる効果は大きくなります。正しい対策です。
【対策の整理】
配電線路の電圧維持の手だては、次の三つに分けて覚えると整理できます。
送り出し電圧を動かす 負荷時タップ切換変圧器、
高圧自動電圧調整器
線路の定数を変える 太線化、こう長の短縮、
変圧器の配置の見直し
流れる電流を変える 力率改善用コンデンサ、
静止形無効電力補償装置
出典:令和6年度上期第三種電気主任技術者 電力科目 問7(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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