今回は平成29年度 電力科目 A問題12、我が国の高低圧配電系統における保護の空欄補充問題です。6.6kV配電の接地方式・地絡方向継電器・低圧短絡保護と、配電保護の基本が5つの空欄で問われます。
4つのキー:1線地絡電流を小さくするため非接地方式、地絡電流が故障線路と健全線路で逆位相になるのを地絡方向継電器で利用、低圧短絡保護は柱上変圧器の一次側に付ける高圧カットアウト——非接地方式の保護がまるごと整理できます。
出題のポイント

平成29年度 電力科目 A問題12: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12
次の文章は、我が国の高低圧配電系統における保護について述べた文章である。
6.6kV高圧配電線路は、60kV以上の送電線路や送電用変圧器に比べ、電線路や変圧器の絶縁が容易であるため、故障時に健全相の電圧上昇が大きくなっても特に問題にならない。また、1線地絡電流を(ア)するため(イ)方式が採用されている。
一般に、多回線配電線路では地絡保護に地絡方向継電器が用いられる。これは、故障時に故障線路と健全線路における地絡電流が(ウ)となることを利用し、故障回線を選択するためである。
低圧配電線路で短絡故障が生じた際の保護装置として(エ)が挙げられるが、これは通常、柱上変圧器の(オ)側に取り付けられる。
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。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (オ) (1) 大きく 非接地 逆位相 高圧カットアウト 二次 (2) 大きく 接地 逆位相 ケッチヒューズ 一次 (3) 小さく 非接地 逆位相 高圧カットアウト 一次 (4) 小さく 接地 同位相 ケッチヒューズ 一次 (5) 小さく 非接地 同位相 高圧カットアウト 二次
ポイント解説:非接地で地絡電流を小さく・地絡方向継電器は逆位相・高圧カットアウトは一次側
(ア)小さく・(イ)非接地:我が国の6.6kV配電は非接地方式。中性点を接地しないため1線地絡電流を小さく抑えられ、通信線への誘導障害や地絡事故時の被害を軽減できる。絶縁が容易で健全相の電圧上昇も問題にならない(配電1)。
(ウ)逆位相:多回線配電線路の地絡保護に地絡方向継電器(DGR)を使う。地絡時、故障線路と健全線路では地絡電流(零相電流)の向き=位相が逆になる。この位相差(逆位相)を利用して故障回線を選択・切り離す。同位相では区別できない。
(エ)高圧カットアウト・(オ)一次:低圧配電線路(=柱上変圧器の低圧側系統)で短絡故障が生じた際の保護は、柱上変圧器の一次側に取り付けた高圧カットアウト(PC)が内蔵ヒューズで行う。よって(ア)小さく・(イ)非接地・(ウ)逆位相・(エ)高圧カットアウト・(オ)一次=(3)。
問題の解説
STEP1 (ア)(イ)接地方式
非接地で1線地絡電流を小さく→小さく・非接地。
STEP2 (ウ)地絡方向継電器
故障線路と健全線路で地絡電流は逆位相→逆位相。
STEP3 (エ)(オ)低圧短絡保護
柱上変圧器一次側の高圧カットアウト→(3)。
答え:(3)
💡 覚え方
6.6kV配電=非接地方式で1線地絡電流を小さく/地絡方向継電器は故障線路と健全線路の地絡電流の逆位相を利用/低圧短絡保護は柱上変圧器一次側の高圧カットアウト。ダミー:大きく・接地・同位相・ケッチヒューズ・二次。
⚠️ よくある間違い
(ア)を「大きく」としない——非接地は地絡電流を小さく。(ウ)は「同位相」でなく逆位相(同位相では故障回線を選択できない)。(オ)は二次でなく一次側(高圧カットアウトは高圧側)。
まとめ
| (ア) | 小さく(地絡電流) |
| (イ) | 非接地(方式) |
| (ウ) | 逆位相(故障・健全線路の地絡電流) |
| (エ) | 高圧カットアウト(低圧短絡保護) |
| (オ) | 一次(柱上変圧器の高圧側) |
| 答え | (3) |
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