《電力》〈送電〉[H21:問4]送電線における再閉路方式に関する空欄穴埋問題

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★★★☆☆（普通）

次の文章は，再閉路方式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。

送電線事故の大半は雷による$ \ \fbox {　（１）　} \ $故障である。故障区間をいったん系統から切り離すとアークは自然消滅して，その後に送電を再開すれば，異常なく電力送電を継続できる場合が多い。送電線の再閉路は，この特性を利用して，故障送電線をできる限り速やかに自動復旧させて電力供給の安定性を損なわないようにしたものである。

再閉路方式には，故障相と無関係に三相を遮断し再閉路する三相再閉路，平行$ \ 2 \ $回線送電線の故障時に故障相のみを遮断し少なくとも二相が健全の場合に再閉路する$ \ \fbox {　（２）　} \ $がある。

再閉路方式には時間の面から，$ \ \fbox {　（３）　} \ $時間を$ \ \fbox {　（４）　} \ $程度以下とする高速度再閉路方式と$ \ 1 \ $分程度の低速度再閉路方式がある。再閉路方式は，$ \ \fbox {　（５）　} \ $の性能や保護方式の故障検出性能とのシステム的な協調が重要であり，適用する送電系統に応じて最適な方式を選定する必要がある。

〔問3の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　多相再閉路　　　　　&（ロ）&　検　出　　　　　&（ハ）&　1　秒 \\[ 5pt ] &（ニ）&　単相再閉路　　　　　　　&（ホ）&　二相再閉路　　　　　　　&（ヘ）&　1 \ 線地絡 \\[ 5pt ] &（ト）&　避雷器　　　　　&（チ）&　5　秒　　　　　&（リ）&　遮断器 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　遮　断　　　　　&（ル）&　0.2 \ 秒　　　　　&（ヲ）&　無電圧 \\[ 5pt ] &（ワ）&　2 \ 線地絡　　　　　&（カ）&　短　絡　　　　　　&（ヨ）&　断路器 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

送電線路の再閉路方式に関する問題です。
以下に代表的な再閉路方式の内容を掲載していますが，文献によっても値が異なるため，具体的な数値は参考程度として下さい。現場やメーカーの設計思想により少しずつ異なることも予想されます。
本問のように電験では確実な内容が出題されますので，概要を掴むようにしましょう。

1.再閉路方式の時間による分類
送電線の事故はその大半が雷による一過性の$ \ 1 \ $線地絡事故なので，一時的に線路を開放し再閉路すれば事故は復旧する場合がほとんどとなるので，再閉路方式が採用されます。再閉路方式には電圧階級等を考慮し，以下のような速度による分類がなされます。

①高速度再閉路方式
$ \ 1 \ $秒程度で再閉路する方式で，過渡安定度による安定性が重要となる$ \ 187 \ \mathrm {kV} \ $以上の送電系統で採用されます。

②中速度再閉路方式
数秒～$ \ 25 \ $秒程度で再閉路する方式で，主に$ \ 110～154 \ \mathrm {kV} \ $の送電系統で採用されます。

③低速度再閉路方式
$ \ 60 \ $秒程度で再閉路する方式で，主に$ \ 22～77 \ \mathrm {kV} \ $の送電系統で採用されます。

2.再閉路方式の種類とその特徴
①三相再閉路方式
　事故相，健全相関係なく回線毎に遮断と再閉路を行う方式です。再閉路時に同期を確認する必要があります。
　健全相からの誘導がないため，無電圧時間を短くできる，装置の構成が単純にできるという特徴があります。平行二回線では健全な回線の潮流や位相角の検出を行うことで高速再閉路は可能となりますが，一回線送電線では各系統の同期を確認して再閉路を行う必要があるため，高速再閉路にすることはできません。

②単相再閉路方式
　$ \ 1 \ $線地絡事故時に事故相のみを遮断し，事故収束後再閉路する方式です。再閉路時の同期検定を必要としませんが，健全相が残っているためその誘導により消イオン時間が長くなり，再閉路に時間を要します。
　装置がやや複雑になりますが，一回線送電線にも適用でき，三相再閉路方式よりも$ \ 1 \ $線地絡事故時の過渡安定度が高くなります。

③多相再閉路方式
　あらゆる事故に対し事故相のみを遮断し，再閉路する方式です。過渡安定度の面で信頼性が高いため主幹系統で利用されていますが，事故相のみを確実に遮断するという高い信頼性が求められ，保護形式が複雑になります。一般に再閉路の条件は，二回線六相のうち健全相の相数が二相以上かつ両回線の異なる相が残っていることとなっています。

【解答】

(1)解答：ヘ
題意より解答候補は，（ヘ）$ \ 1 \ $線地絡，（ワ）$ \ 2 \ $線地絡，（カ）短絡，になると思います。
ワンポイント解説「1.再閉路方式の時間による分類」の通り，送電線事故の大半は雷による$ \ 1 \ $線地絡故障となります。

(2)解答：イ
題意より解答候補は，（イ）多相再閉路，（ニ）単相再閉路，（ホ）二相再閉路，になると思います。
ワンポイント解説「2.再閉路方式の種類とその特徴」の通り，平行$ \ 2 \ $回線送電線の故障時に故障相のみを遮断し少なくとも二相が健全の場合に再閉路するのは多相再閉路方式となります。

(3)解答：ヲ
題意より解答候補は，（ロ）検出，（ヌ）遮断，（ヲ）無電圧，になると思います。
遮断時間でも誤りとまではいかないかもしれませんが，再閉路の考え方として最も適切なのは無電圧時間となります。

(4)解答：ハ
題意より解答候補は，（ハ）$ \ 1 \ $秒，（チ）$ \ 5 \ $秒，（ル）$ \ 0.2 \ $秒，になると思います。
ワンポイント解説「1.再閉路方式の時間による分類」の通り，高速度再閉路方式は無電圧時間を$ \ 1 \ $秒程度以下とする方式です。

(5)解答：リ
題意より解答候補は，（ト）避雷器，（リ）遮断器，（ヨ）断路器，になると思います。
ワンポイント解説「1.再閉路方式の時間による分類」及び「2.再閉路方式の種類とその特徴」の通り，再閉路方式として重要となる要素は遮断器の性能となります。