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令和4年度 1級電気工事施工管理技士 No.8を解説、同期調相機は両方できる

令和4年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.8は、電力系統における調相設備の機能に関する記述として、不適当なものを選ぶ問題です。

この問題のポイント

この問題は、同期調相機だけが進相と遅相の両方を出せることを分かっているかを問うものです。界磁電流を強めれば進相、弱めれば遅相になります

片方しかできないのはコンデンサとリアクトルです。

正解:選択肢3(進相容量の分担はできないとした記述)

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各選択肢の正誤

選択肢 内容 解説
1 分路リアクトルは進相無効電力を吸収 適当。軽負荷時の電圧上昇を抑える
2 直列リアクトルは波形のひずみを軽減 適当。第5調波を抑える
3 同期調相機は進相容量を分担できない 不適当。進相も遅相もできる
4 SVCは即応性に優れた電圧調整 適当。半導体で連続的に制御する

不適当なのは選択肢3です。

選択肢3のポイント(ここが答え)

引っかけの核心は、遅相はできると半分認めているので、制限があること自体はもっともらしく読めるところです。同期調相機は進相と遅相のどちらにも連続的に動けるのが最大の特長です。

同期調相機は無負荷で回している同期電動機です。界磁電流を変えると、系統から見た性質が変わります。

機器 進相(コンデンサ的) 遅相(リアクトル的)
電力用コンデンサ できる できない
分路リアクトル できない できる
同期調相機 できる(界磁を強める) できる(界磁を弱める)
SVC できる できる

コンデンサとリアクトルは開閉器で入れたり切ったりする段階的な調整しかできません。これに対して同期調相機とSVCは、値を連続して変えられます。

同期調相機は回転機なので、起動や保守の手間がかかり、損失も出ます。今はSVCなど半導体を使う装置に置き換わっていますが、両方向に動ける代表例として出題が続いています。

選択肢1の分路リアクトルは、深夜などの軽負荷時に、長距離送電線やケーブル系統に流れる進相電流を打ち消すものです。同じ説明が平成29年度 2級と令和元年度 2級にも出ています。

進相電流をそのままにしておくと、受電端の電圧が送電端より高くなります。これがフェランチ効果で、分路リアクトルはこれを抑えます。

選択肢2の直列リアクトルは、電力用コンデンサと直列に入れるものです。コンデンサだけだと第5調波が流れ込みやすくなるので、リアクトルで回路を誘導性にして防ぎます。

容量はコンデンサ容量の6%以上が標準です。突入電流を抑える働きも兼ねています。

覚え方

  • 両方向に動けるのは同期調相機とSVC。コンデンサとリアクトルは片方向
  • 同期調相機は界磁を強めれば進相、弱めれば遅相
  • 直列リアクトルは第5調波対策。コンデンサ容量の6%以上

理解度チェック

Q.

同期調相機で進相と遅相を切り替えるには何を変えるか。

界磁電流です。強めれば進相(コンデンサ的)、弱めれば遅相(リアクトル的)に働きます。

Q.

電力用コンデンサに直列リアクトルを入れるのはなぜか。

第5調波が流れ込んで電圧波形がひずむのを防ぐためです。回路を誘導性にします。突入電流を抑える働きもあります。

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参考資料

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和4年度 1級電気工事施工管理技術検定 第一次検定問題(午前の部)」「同 正答肢」
  • 同「平成29年度 2級電気工事施工管理技術検定 学科試験問題」「令和元年度 2級」(分路リアクトルの記述)
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