配電21【電験3種 電力】力率改善コンデンサは負荷に近い下流ほど効果的！「上流の高圧側がよい」は誤り 平成29年度 A問題13 完全解説

今回は平成29年度 電力科目 A問題13、配電線路の電圧調整の誤り選択問題です。太陽光のPCS・LRT・電力用コンデンサ・SVR・SVCと、電圧調整の手段が総登場します。

決め手は電力用コンデンサの接続位置。力率改善の電力用コンデンサは、負荷に近い下流（低圧側）に接続する方が線路電流を早く減らせて効果的です。「上流の高圧配電線路に接続した方がよい」は逆で誤りです。

出題のポイント

平成29年度 電力科目 A問題13：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 【配電】 平成29年度 A問題13

　配電線路の電圧調整に関する記述として、誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)　太陽電池発電設備を系統連系させたときの逆潮流による配電線路の電圧上昇を抑制するため、パワーコンディショナには、電圧調整機能を持たせているものがある。

(2)　配電用変電所においては、高圧配電線路の電圧調整のため、負荷時電圧調整器(LRA)や負荷時タップ切換装置付変圧器(LRT)などが用いられる。

(3)　低圧配電線路の力率改善をより効果的に実施するためには、低圧配電線路ごとに電力用コンデンサを接続することに比べて、より上流である高圧配電線路に電力用コンデンサを接続した方がよい。

(4)　高負荷により配電線路の電圧降下が大きい場合、電線を太くすることで電圧降下を抑えることができる。

(5)　電圧調整には、高圧自動電圧調整器(SVR)のように電圧を直接調整するもののほか、電力用コンデンサや分路リアクトル、静止形無効電力補償装置(SVC)などのように線路の無効電力潮流を変化させて行うものもある。

ポイント解説：力率改善コンデンサは負荷に近い下流ほど効果的——「上流がよい」は誤り

(3)が誤り：力率改善用の電力用コンデンサは、負荷に近い下流（低圧側）に分散接続する方が、無効電流が流れる区間が短くなり、線路全体の電流・電圧降下・損失をより効果的に減らせる。上流の高圧配電線路にまとめて接続すると、コンデンサ〜負荷間の低圧側には依然として無効電流が流れるため効果が薄い。「上流の高圧側に接続した方がよい」は逆で誤り。

電圧調整の手段（(1)(2)(5)は正しい）：(1)太陽光のPCS（パワーコンディショナ）は逆潮流による電圧上昇を抑える電圧調整機能を持つものがある。(2)配電用変電所ではLRA・LRTで高圧配電線の電圧を調整。(5)SVRは電圧を直接調整、電力用コンデンサ・分路リアクトル・SVCは無効電力潮流を変化させて調整——正しい。

電線の太線化（(4)は正しい）：電圧降下は電流×インピーダンスで生じる。電線を太くすると抵抗が小さくなり電圧降下を抑えられる——正しい。よって誤りは(3)。

問題の解説

STEP1　電圧調整機器

PCS(1)・LRA/LRT(2)・SVR/SVC(5)——正しい。

STEP2　太線化

電線を太く→抵抗減→電圧降下抑制(4)——正しい。

STEP3　(3)を判定

力率改善コンデンサは下流ほど効果的→「上流がよい」は誤り。

答え：(3)

まとめ

誤り	(3) コンデンサは下流ほど効果的
PCS	逆潮流の電圧上昇抑制(1)
LRA/LRT	変電所での電圧調整(2)
太線化	抵抗減で電圧降下抑制(4)
SVR/SVC	直接調整・無効電力潮流(5)
答え	(3)

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