令和6年度下期第三種電気主任技術者試験 電力(電気技術者試験センター)問6
電力
調相設備に関する問題
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次の文章は,調相設備に関する記述である。
一般に電力系統では,受電端電圧を一定に保つため,調相設備を負荷と[(ア)]に接続して無効電力の調整を行っている。
電力用コンデンサは力率を[(イ)]ために用いられ,分路リアクトルは力率を[(ウ)]ために用いられる。
同期調相機は,その[(エ)]を加減することによって,進み又は遅れの無効電力を連続的に調整することができる。
静止形無効電力補償装置は,[(オ)]でリアクトルに流れる電流を調整することにより,無効電力を高速に制御することができる。
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) | 並列 | 進める | 遅らせる | 界磁電流 | 半導体スイッチ |
| (2) | 直列 | 遅らせる | 進める | 電機子電流 | 半導体整流装置 |
| (3) | 並列 | 遅らせる | 進める | 電機子電流 | 半導体スイッチ |
| (4) | 直列 | 進める | 遅らせる | 電機子電流 | 半導体整流装置 |
| (5) | 並列 | 遅らせる | 進める | 界磁電流 | 半導体スイッチ |
- 1(ア) 並列 (イ) 進める (ウ) 遅らせる (エ) 界磁電流 (オ) 半導体スイッチ
- 2(ア) 直列 (イ) 遅らせる (ウ) 進める (エ) 電機子電流 (オ) 半導体整流装置
- 3(ア) 並列 (イ) 遅らせる (ウ) 進める (エ) 電機子電流 (オ) 半導体スイッチ
- 4(ア) 直列 (イ) 進める (ウ) 遅らせる (エ) 電機子電流 (オ) 半導体整流装置
- 5(ア) 並列 (イ) 遅らせる (ウ) 進める (エ) 界磁電流 (オ) 半導体スイッチ
答えと解説
✓ これが正解1(ア) 並列 (イ) 進める (ウ) 遅らせる (エ) 界磁電流 (オ) 半導体スイッチ
解説
並列・進める・遅らせる・界磁電流・半導体スイッチの組合せです。
調相設備は、電力系統の無効電力を調整して受電端の電圧を一定に保つための設備です。どこにつなぎ、どの向きの無効電力を扱うかで空白を埋めます。
調相設備は、負荷と並列(ア)に接続し、負荷の遅れ無効電力を打ち消したり補ったりします。電力用コンデンサは進み電流を流すので、遅れ力率の負荷とつなぐと全体の力率を進める(イ)働きをし、重負荷時の電圧低下を抑えます。分路リアクトルは遅れ電流を流すので、力率を遅らせる(ウ)働きをし、軽負荷時に充電電流で電圧が上がりすぎるのを抑えます。
同期調相機は無負荷で回す同期電動機で、界磁電流(エ)を増やす(過励磁)と進み電流を、減らす(不足励磁)と遅れ電流をとるので、両方向の無効電力を連続的に調整できます。静止形無効電力補償装置(SVC)は、サイリスタなどの半導体スイッチ(オ)でリアクトルに流れる電流を制御し、無効電力を高速に調整します。
したがって、並列・進める・遅らせる・界磁電流・半導体スイッチの組合せが正解です。コンデンサは進み、リアクトルは遅れ、と流れる電流の向きで覚えると取り違えません。
ほかの選択肢の解説
- 2(ア) 直列 (イ) 遅らせる (ウ) 進める (エ) 電機子電流 (オ) 半導体整流装置:五つの空白がすべて誤りです。調相設備は負荷と直列ではなく並列につなぎ、コンデンサは力率を進め、リアクトルは遅らせます。同期調相機は界磁電流で調整し、SVCはリアクトルの電流を半導体スイッチで制御します。
- 3…電機子電流 (オ) 半導体スイッチ:並列と半導体スイッチは合っていますが、コンデンサとリアクトルの働きが逆で、同期調相機で加減するのも電機子電流ではなく界磁電流です。励磁の強さを変えることで進みと遅れが切り替わります。
- 4(ア) 直列 (イ) 進める (ウ) 遅らせる (エ) 電機子電流 (オ) 半導体整流装置:コンデンサで進め、リアクトルで遅らせる点は合っていますが、接続を直列、同期調相機の調整を電機子電流、SVCを半導体整流装置としている点が誤りです。SVCはリアクトルの電流を開閉で制御します。
- 5…界磁電流 (オ) 半導体スイッチ:並列・界磁電流・半導体スイッチは合っていますが、電力用コンデンサが力率を遅らせ、分路リアクトルが進めるとしている点が逆です。コンデンサは進み電流、リアクトルは遅れ電流を流します。
出典:令和6年度下期第三種電気主任技術者試験 電力 問6(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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