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電力系統の保護と安定 ミニテスト【第1回】

電力系統の保護と安定」のミニテスト第1回(全5問)です。

電力系統の保護と安定 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

22〜154 kV の送電系統で最も多く採用されている中性点接地方式はどれか。

(1)直接接地方式
(2)抵抗接地方式
(3)消弧リアクトル接地方式
(4)非接地方式
(5)リアクトル接地方式

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正解:(2)抵抗接地方式
22〜154 kV の送電系統では抵抗接地方式が主流です。地絡電流を適度に制限しつつ、保護リレーによる地絡検出も確実にできるバランスの取れた方式です。187 kV 以上は直接接地、6.6 kV の配電線は非接地です。

第2問

電力系統の故障のうち、発生頻度が最も高いものはどれか。

(1)三相短絡
(2)二相短絡
(3)二相短絡地絡
(4)1線地絡
(5)断線

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正解:(4)1線地絡
送電線路で最も発生頻度が高い故障は 1 線地絡です。落雷やがいしの汚損・劣化などにより、1 本の電線が大地と接触する事故が最も起きやすいためです。全故障の大半を占めます。一方、短絡電流が最大になるのは三相短絡です。この 2 つはセットで覚えましょう。

第3問

非接地方式の三相回路で 1 線地絡が発生したとき、健全相の対地電圧はどうなるか。

(1)変化しない
(2)1/√3 倍になる
(3)√2 倍になる
(4)√3 倍になる
(5)2 倍になる

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正解:(4)√3 倍になる
非接地系統で 1 線地絡が発生すると、地絡相の対地電圧は 0 になり、健全相の対地電圧は通常の √3 倍(= 線間電圧と同じ値)に上昇します。6,600 V 系統なら対地電圧が約 3,810 V → 6,600 V に上昇するため、絶縁設計がこの電圧に耐えられる必要があります。

第4問

定格容量 20 MVA、定格電圧 6.6 kV、%インピーダンス 10 %の変圧器がある。二次側で三相短絡が発生した場合の短絡電流 [kA] に最も近いものはどれか。

(1)8.75
(2)10.0
(3)15.0
(4)17.5
(5)20.0

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正解:(4)17.5
定格電流 In = 20 × 10⁶ ÷(√3 × 6,600)
= 20,000,000 ÷ 11,431
≈ 1,750 A
短絡電流 Is =(100 ÷ %Z)× In
=(100 ÷ 10)× 1,750
= 10 × 1,750 = 17,500 A = 17.5 kA
%Z が小さいほど短絡電流は大きくなります。遮断器の容量はこの値で決定されます。

第5問

送電線路の主保護に用いる保護リレーとして、最も適切なものはどれか。

(1)過電流継電器(OCR)
(2)距離継電器(DZ)
(3)比率差動継電器
(4)不足電圧継電器(UVR)
(5)地絡方向継電器(DGR)

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正解:(2)距離継電器(DZ)
送電線路の主保護には距離継電器が使われます。事故点までのインピーダンスを計測し、保護区間の内外を判別します。
覚え方:「送電線→距離、変圧器→比率差動、配電線→過電流」の 3 つの組み合わせを暗記しましょう。

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