配電8【電験3種 電力】力率改善コンデンサは負荷の近くほど効果大！上流の高圧側は誤り 令和5年度下期 A問題7 完全解説

今回は令和5年度下期 電力科目 A問題7、配電線路の電圧調整の誤り選択問題です。パワコン・LRA/LRT・力率改善コンデンサ・太線化・SVR/SVCと、電圧調整の手段が総登場します。

決め手は力率改善コンデンサをどこに置くか。無効電力は流れる区間すべてで電圧降下と損失を生むので、負荷に近い低圧配電線路ごとにコンデンサを接続して、その先の線路に無効電力を流さないほうが効果的です。「上流の高圧側にまとめて接続」は逆で、上流〜負荷間の無効電力を減らせません。

出題のポイント

令和5年度下期 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 【配電】 令和5年度下期 A問題7

　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の近くほど効果大——上流集約は逆

(3)が誤り：力率改善用の電力用コンデンサは、負荷に近い低圧配電線路ごとに分散接続する方が効果的。無効電力はそれが流れる区間すべてで電圧降下と損失を生むので、負荷のすぐ近くで無効電力を補償すれば、その上流の線路には無効電力を流さずに済む。「より上流である高圧配電線路にまとめて接続」は逆——上流〜負荷間の線路の無効電力を減らせないので効果が薄い。

電圧調整の手段（(1)(2)(4)は正しい）：(1)太陽光の逆潮流による電圧上昇はパワコンの電圧調整機能（進相運転）で抑制。(2)高圧配電の電圧調整は配電用変電所のLRA・LRT。(4)電圧降下が大きいときは電線を太くして抵抗を下げる。

(5)も正しい：電圧調整には、SVRのようにタップで電圧を直接調整するものと、電力用コンデンサ・分路リアクトル・SVCのように無効電力潮流を変えて電圧を調整するものの2系統がある。用途に応じて使い分ける。

問題の解説

STEP1　電圧調整の手段

パワコン(1)・LRA/LRT(2)・太線化(4)・SVR/SVC(5)——正しい。

STEP2　(3)を判定

力率改善は負荷に近い低圧側ほど効果大→「上流の高圧側にまとめる」は逆→誤り。

STEP3　理由

無効電力は流れる区間すべてで損失・電圧降下→負荷の近くで補償。

答え：(3)

まとめ

誤り	(3) 力率改善は負荷に近い低圧側ほど効果大
パワコン	逆潮流の電圧上昇を抑制(1)
LRA/LRT	高圧配電の電圧調整(2)
太線化	電圧降下を抑える(4)
SVR/SVC	直接調整/無効電力潮流で調整(5)
答え	(3)

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