変電21【電験3種 電力】変電所の役割と分類！周波数変換所と交直変換所を見分ける 令和1年度 A問題7 完全解説

今回は令和1年度 電力科目 A問題7、変電所の主な役割と用途上の分類に関する空欄補充問題です。調相設備・電圧調整・潮流調整という3つの役割と、周波数変換所・交直変換所という特殊変電所を整理します。

決め手は(エ)(オ)の連系。東日本（50Hz）と西日本（60Hz）を結ぶのは周波数変換所、北海道と本州を結ぶのは直流連系なので交直変換所。地理と周波数の境界をイメージすれば即決できます。

出題のポイント

令和1年度 電力科目 A問題7：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 【変電】 令和1年度 A問題7

　変電所は、主に送電効率向上のための昇圧や需要家が必要とする電圧への降圧を行うが、進相コンデンサや(ア)などの調相設備や、変圧器のタップ切り換えなどを用い、需要地における負荷の変化に対応するための(イ)調整の役割も担っている。また、送変電設備の局所的な過負荷運転を避けるためなどの目的で、開閉装置により系統切り換えを行って(ウ)を調整する。さらに、送電線において、短絡又は地絡事故が生じた場合、事故回線を切り離すことで事故の波及を防ぐ系統保護の役割も担っている。変電所は、用途の面から、送電用変電所、配電用変電所などに分類されるが、東日本と西日本の間の連系に用いられる(エ)や北海道と本州の間の連系に用いられる(オ)も変電所の一種として分類されることがある。上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)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。

次の文章は、変電所の主な役割と用途上の分類に関する記述である。空白箇所(ア)〜(オ)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。

	(ア)	(イ)	(ウ)	(エ)	(オ)
(1)	分路リアクトル	電圧	電力潮流	周波数変換所	電気鉄道用変電所
(2)	負荷開閉器	周波数	無効電力	自家用変電所	中間開閉所
(3)	分路リアクトル	電圧	電力潮流	周波数変換所	交直変換所
(4)	負荷時電圧調整器	周波数	無効電力	自家用変電所	電気鉄道用変電所
(5)	負荷時電圧調整器	周波数	有効電力	中間開閉所	交直変換所

ポイント解説：調相設備・電圧調整・潮流と、周波数変換所／交直変換所

(ア)調相設備：進相コンデンサ（遅れ無効電力を供給）と並ぶ調相設備は分路リアクトル（軽負荷時の進み無効電力を吸収し電圧上昇を抑える）。「負荷開閉器」「負荷時電圧調整器」は調相設備ではない——(ア)は分路リアクトル。(イ)電圧：変圧器のタップ切換で負荷変化に対応するのは電圧調整。(ウ)電力潮流：開閉装置で系統を切り換えて局所的な過負荷を避けるのは電力潮流（潮流）の調整。

(エ)周波数変換所：東日本は50Hz・西日本は60Hzと周波数が異なるため、両者を結ぶには周波数変換所（FC）が必要。(オ)交直変換所：北海道と本州の連系は直流連系（北本連系）で行われるため、交流↔直流を変換する交直変換所が用いられる。以上より(ア)分路リアクトル・(イ)電圧・(ウ)電力潮流・(エ)周波数変換所・(オ)交直変換所で答えは(3)。

問題の解説

STEP1　(ア)(イ)(ウ)

調相設備＝分路リアクトル、タップ切換＝電圧調整、系統切換＝電力潮流の調整。

STEP2　(エ)

東(50Hz)と西(60Hz)を結ぶ→周波数変換所。

STEP3　(オ)

北海道と本州は直流連系→交直変換所。よって(3)。

答え：(3)

まとめ

(ア)	進相コンデンサと並ぶ調相設備＝分路リアクトル
(イ)	変圧器タップ切換による電圧調整
(ウ)	開閉装置による電力潮流の調整
(エ)	東西（50/60Hz）連系＝周波数変換所
(オ)	北海道-本州の直流連系＝交直変換所→(3)

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