令和4年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.20は、電力系統の運用と制御に関する記述として、最も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、電圧を下げたいときに何を入れるかを分かっているかを問うものです。軽負荷時の電圧上昇を抑えるのは分路リアクトルです。

電力用コンデンサは電圧を上げる側です。

正解：選択肢2（電力用コンデンサを投入するとした記述）

＞ この論点をやさしく解説：配電系統の電圧調整とは？電圧を上げる機器と下げる機器の使い分け

各選択肢の正誤

最も不適当なのは選択肢2です。

選択肢2のポイント（ここが答え）

引っかけの核心は、電力用コンデンサが電圧調整の機器であること自体は正しいので、向きの間違いが見えにくいところです。コンデンサは電圧を上げる側で、下げたいときには使いません。

軽負荷時に電圧が上がるのは、長距離送電線やケーブルの静電容量による進相電流のためです。誘導性の負荷が減ると、この進み分が残って受電端の電圧を押し上げます。

これがフェランチ効果で、分路リアクトルは進相電流を打ち消して電圧上昇を抑えます。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。

コンデンサを入れれば進相電流がさらに増え、電圧は上がる方向へ動きます。目的と逆になります。

この向きは令和4年度 1級 No.8の選択肢1にも書かれていて、そちらは分路リアクトルは、進相無効電力を吸収して電力系統の電圧上昇を軽減するという正しい肢でした。

選択肢4の調速機は、周波数を保つ仕組みです。周波数が上がったということは発電が需要より多いということなので、発電力を減らして釣り合わせます。

周波数と電圧では、調整の役割が分かれています。周波数は有効電力、電圧は無効電力で調整するという対応です。

選択肢1のインバータ電源は、太陽光発電のように半導体を通して系統へつなぐ電源です。回転する機械が無いので、はずみ車のような慣性を持ちません。

従来の発電機は回転体が慣性を持ち、需給が急に崩れても周波数の変化をゆるやかにしていました。インバータ電源の割合が増えると、この慣性が減って安定度が下がります。

覚え方

• 電圧を上げたい＝コンデンサ、下げたい＝分路リアクトル
• 軽負荷時は進相電流で電圧が上がる。フェランチ効果
• 周波数は有効電力、電圧は無効電力で調整する

理解度チェック

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