【問題】
【難易度】★★☆☆☆(やや易しい)
次の文章は,配電系統構成に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる最も適切な語句を解答群の中から選び,その記号をマークシートに記入しなさい。
一般に配電線路の形態としては,新規需要の発生に応じて幹線と分岐線を延長していくため,現在,\( \ \fbox { (1) } \ \)方式が架空配電系統で最も多い方式である。この方式では,施設費は安価であるがそのままでは信頼度が低いため,通常,幹線は\( \ \fbox { (2) } \ \)によって適当な区間に分割されており,配電線事故が発生した場合には,事故点を含む区間のみが選択的に遮断され,停電区間が限定される。健全区間は\( \ \fbox { (3) } \ \)を手動操作にて投入し,隣接配電線から供給を受けることが可能となる。現状,\( \ \fbox { (1) } \ \)方式では,この様な\( \ \fbox { (4) } \ \)で運用されることが多い。
また,最近では,供給信頼度の向上や,系統切換作業の業務効率化のため,これら開閉器類を自動遠隔制御し,負荷融通を行う\( \ \fbox { (5) } \ \)も導入されている。
〔問4の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&(イ)& 無停電電源装置 &(ロ)& 多重ループ &(ハ)& 多分割多連系 \\[ 5pt ]
&(ニ)& 常用予備切換 &(ホ)& 自動区分開閉器 &(ヘ)& 断路器 \\[ 5pt ]
&(ト)& 樹枝状 &(チ)& 相切り換え開閉器 &(リ)& ループ \\[ 5pt ]
&(ヌ)& 配電自動化システム &(ル)& スポットネットワーク &(ヲ)& 連系開閉器 \\[ 5pt ]
&(ワ)& 連系用遮断器 &(カ)& 自動再閉路システム &(ヨ)& 配線用遮断器 \\[ 5pt ]
\end{eqnarray}
\]
【ワンポイント解説】
一般的な配電系統構成に関する問題です。
電験テキストでは扱っていない内容も多いですが,選択肢を絞っていけばある程度正答もできそうなので,受験生の正答率も比較的高かったと予想されます。
電験では二次試験にて他の方式が出題される可能性もあるので,樹枝状方式以外の受電方式も理解しておくと良いでしょう。
1.特別高圧配電線路における受電方式
特別高圧配電線路における受電方式には以下のような方式が採用されています。
①樹枝状(放射状)方式
図1のように幹線と幹線から分岐する分岐線で構成される方式で,以下のような特徴があります。
・建設費が安価で保護方式も簡単である
・需要増への対応が容易である
・事故時の停電範囲が広くなり,供給信頼度は低い
・電圧降下や電力損失が大きくなりやすい

②常用予備切替方式
図2のように常時は常用で受電し,事故時に予備線に切り替えて受電する方式で,以下のような特徴があります。
・構造が単純で信頼度もある程度高い
・事故時には自動的に遮断器の開放と投入が行われるので,運転管理が容易
・点検時も停電や負荷抑制の必要がない
・予備線切り替え時に一時的に停電が発生してしまう

③ループ(環状)方式
図3のように結合開閉器を設置してループ状に線路を構成する方式で,以下のような特徴があります。
・事故が発生した際にも結合開閉器を投入することで,送電を継続することができるため,供給信頼度が高い
・常時閉路方式では電流分布が適正化し,電圧降下,電力損失を小さくできる
・結合変圧器を設置して線路を構成するため,建設費が高い

④スポットネットワーク方式
図4のように複数の特別高圧配電線から複数の回線で供給する方式で,以下のような特徴があります。
・信頼性が高い
・常時稼働率を高めることができる
・電圧変動率が小さい
・負荷増設が容易
・ネットワーク母線に高信頼度が求められる
・プロテクタ遮断器でやや複雑なインタロック回路を構成する必要がある

2.配電自動化システム
配電自動化システムは事故発生時に事故区間を自動的に判別し,事故区間を切り離し,健全区間の自動復旧を行うシステムで,停電範囲の極小化と停電時間の短縮を行うことができます。\( \ 3 \ \)種でよく出題されている時限順送方式も配電自動化システムの一つです。
配電自動化システムは主に多分割多連系の系統構成で運用され,事故発生時,停電範囲を小さくするために事故区間を遮断器で遮断後,健全区間は連系開閉器を投入し隣接配電線から供給を受けます。
実際の配電線では下図に示すような,遠方制御器を用いて,自動開閉器や高圧結合器を遠方制御しています。
出典:大嶋輝夫、山崎康夫著 これも知っておきたい 電気技術者の基本知識 P.200,2011,電気書院
【解答】
(1)解答:ト
題意より解答候補は,(ロ)多重ループ,(ニ)常用予備切換,(ト)樹枝状,(リ)ループ,(ル)スポットネットワーク,等になると思います。
ワンポイント解説「1.特別高圧配電線路における受電方式」の通り,配電線路の形態として,架空配電系統で最も多い方式は樹枝状方式となります。
(2)解答:ホ
題意より解答候補は,(ホ)自動区分開閉器,(ヘ)断路器,(チ)相切り換え開閉器,(ヲ)連系開閉器,(ワ)連系用遮断器,(ヨ)配線用遮断器,になると思います。
樹枝状方式の信頼度を上げるため,幹線を適当な区間に分ける開閉設備を自動区分開閉器といいます。
(3)解答:ヲ
題意より解答候補は,(イ)無停電電源装置,(ホ)自動区分開閉器,(ヘ)断路器,(チ)相切り換え開閉器,(ヲ)連系開閉器,(ワ)連系用遮断器,(ヨ)配線用遮断器,になると思います。
ワンポイント解説「2.配電自動化システム」の通り,事故発生時,可能な場合には健全区間は連系開閉器を手動操作にて投入し,隣接配電線から供給を受けます。
(4)解答:ハ
題意より解答候補は,(ロ)多重ループ,(ハ)多分割多連系,等になると思います。
ワンポイント解説「2.配電自動化システム」の通り,樹枝状方式において配電線を分割し,事故発生時に隣接配電線から受電できるようにしている運用方法を多分割多連系といいます。
(5)解答:ヌ
題意より解答候補は,(ヌ)配電自動化システム,(カ)自動再閉路システム,等になると思います。
ワンポイント解説「2.配電自動化システム」の通り,開閉器類を自動遠隔制御し,負荷融通を行うシステムを配電自動化システムといいます。