ミニテスト 電力

変電所の設備 ミニテスト【第2回】

変電所の設備」のミニテスト第2回(全5問)です。

変電所の設備 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

ガス遮断器(GCB)やGISに使われるSF₆ガスの性質と扱い方の説明として、正しいものはどれか。

(1)空気よりアークを消す力が弱く、小さい電流しか切れない
(2)絶縁の力が弱いため、同じ電圧では気中より大きな装置になる
(3)アークを消す力と絶縁の力が強く、ガス自体は燃えない
(4)可燃性のガスなので、火気のある場所では使えない
(5)低圧の分電盤専用で、特別高圧には使えない

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正解:(3)アークを消す力と絶縁の力が強く、ガス自体は燃えない
SF₆(六ふっ化硫黄)はアークを消す力と絶縁の力がどちらも高く、同じ電圧なら装置を小さくできます。ただし環境にやさしいという意味ではありません。二酸化炭素の2万3千倍を超える温室効果があるとされ、点検や廃棄のときは大気へ放出せず回収するのが原則です。(1)(2)は性能の説明が逆です。(4)は不燃性なので誤り。(5)も逆で、SF₆は主に電圧の高い機器で使われます。

第2問

遅れ力率で運転している負荷に対し、電力用コンデンサ(進相コンデンサ)を並列に入れる主な目的はどれか。

(1)不足している有効電力を補い、負荷が使える電力そのものを増やす
(2)電圧を変換して、別の電圧の回路へ電力を送る
(3)進み無効電力を供給し、遅れていた力率を1に近づける
(4)短絡したときに流れる電流を小さく抑える
(5)系統の周波数を一定に保つ

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正解:(3)進み無効電力を供給し、遅れていた力率を1に近づける
電動機や変圧器は磁界をつくるため遅れ無効電力を必要とします。コンデンサは逆向きの進み無効電力を供給するので、電源から送る無効電力が減り、同じ有効電力でも線路電流が小さくなって損失と電圧降下が減ります。(1)有効電力は増えません。(2)は変圧器、(4)は限流ヒューズなど、(5)は需給調整の役目です。高圧のコンデンサに直列リアクトルを付ける理由は第1回の第3問で扱いました。

第3問

長い送電線や地中ケーブルを含む系統で、分路リアクトルを入れる主な目的はどれか。

(1)遅れ力率の負荷へ進み無効電力を供給し、力率を改善する
(2)軽負荷のときに線路の進み電流で電圧が上がるのを抑える
(3)短絡電流を大きくして、保護リレーを動作させやすくする
(4)電気エネルギーをためておき、停電時に放出する
(5)系統の周波数を一定に保つ

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正解:(2)軽負荷のときに線路の進み電流で電圧が上がるのを抑える
送電線やケーブルは対地静電容量をもつため、負荷が軽い時間帯は進み電流が流れ、受電端の電圧が送電端より高くなることがあります(フェランチ効果)。静電容量の大きい地中ケーブルで特に起こりやすい現象です。分路リアクトルはその進み分を打ち消す向きに働きます。(1)は進相コンデンサの役目で向きが逆、(3)はリアクトルは電流を抑える側、(4)は蓄電池、(5)は需給調整の話です。

第4問

変圧器のタップを切り換える主な目的はどれか。

(1)変圧器の定格容量そのものを大きくする
(2)二次側へ送る電気の周波数を変える
(3)巻数比を変えて、二次側の電圧を目標の範囲に収める
(4)無効電力を供給して、負荷の力率を改善する
(5)鉄損(無負荷損)そのものをなくす

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正解:(3)巻数比を変えて、二次側の電圧を目標の範囲に収める
タップは巻線の途中から引き出した接続点で、つなぎ替えると巻数比が変わります。一次側の巻数を減らすタップを選べば、同じ一次電圧でも二次電圧は上がります。系統の電圧は需要で動くので、その分をタップで補います。(1)容量は鉄心と巻線の大きさで決まります。(2)周波数は系統側で決まり変えられません。(4)は調相設備の役目。(5)電圧が適正なら損失は減りますが、鉄損がなくなるわけではありません。負荷をかけたまま切り換えられるかどうかは第3回の第4問で確認します。

第5問

GIS(ガス絶縁開閉装置)の特徴として、正しいものはどれか。

(1)気中絶縁の開閉設備より広い敷地が必要になる
(2)金属容器にSF₆ガスを封入して絶縁するので、設置面積を小さくできる
(3)絶縁油を満たした容器に機器を収めている
(4)構造上、屋外にしか設置できない
(5)遮断できる電流が小さく、特別高圧では使えない

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正解:(2)金属容器にSF₆ガスを封入して絶縁するので、設置面積を小さくできる
GISは母線・断路器・遮断器などを接地された金属容器へ収め、中にSF₆ガスを封入した装置です。絶縁の力が高いぶん導体どうしの距離を詰められるので、同じ電圧階級の気中絶縁の設備より設置面積を減らせます。充電部が外に出ないため塩害や小動物の影響も受けにくく、用地の取りにくい都市部や地下変電所で採用されます。ただし内部の点検にはガスの回収と充填が要り、漏えいの管理も必要です。(1)(5)は説明が逆、(3)は油入機器、(4)は屋内や地下にも設置されるので誤りです。

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