【問題】
【難易度】★★★☆☆（普通）
次の文章は，ループ状送電系統の潮流制御に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる語句を記述用紙の解答欄に記入しなさい。
ループ状送電系統内の潮流分布は，発電端や負荷端で流出入する有効電力，無効電力及びループを構成する各送電線のインピーダンスによって決まる。
このことにより，ある送電線に過度の潮流が集中することや各送電線の送電容量に見合った潮流分布にならないことなどが起こりうる。このようなことは，重潮流による\( \ \fbox { （１） } \ \)の増加，系統安定度の低下，事故の波及リスクの増大といった観点からも好ましくない。
ループ状送電系統の潮流を制御する方法（直流設備による方法を除く。）としては，次の方法がある。
① 送電線に\( \ \fbox { （２） } \ \)を挿入して，各送電線の\( \ \fbox { （３） } \ \)の比を変える方法
② \( \ \fbox { （４） } \ \)を用いて，送電端と受電端の\( \ \fbox { （５） } \ \)を変える方法
【ワンポイント解説】
ループ状送電系統の潮流制御に関する問題です。
電力会社における系統運用の知識が問われています。抵抗分を無視した場合の送電電力の基本式\( \ \displaystyle P=\frac {V_{\mathrm {s}}V_{\mathrm {r}}}{X}\sin \delta \ \)を頭に入れた上で以下の内容を理解していくと良いでしょう。
1.ループ状送電系統における潮流制御
交流の送電系統における潮流（電力の流れ）は，各送電線のインピーダンスに反比例して自然に割り振られます。これを自然潮流と呼び，送電線ごとの太さや距離が異なる場合，インピーダンスの小さい特定のルートに電力が集中し，許容送電容量を超えてしまう過負荷が発生することがあります。
また，特定の送電線に潮流が過度に集中すると，電流\( \ I \ \)の\( \ 2 \ \)乗に比例してその送電線の損失が増加します。系統全体の効率を下げないためにも，潮流を均等化させて送電損失を最小限に抑える必要があります。
ループ状送電系統における潮流制御の方法としては以下の方法があります。
①リアクタンスを変化させる方法
直列コンデンサ，直列リアクトル等で回路のリアクタンス\( \ X \ \)を電気的に低下もしくは増加させ，流れる電力\( \ \displaystyle P=\frac {V_{\mathrm {s}}V_{\mathrm {r}}}{X}\sin \delta \ \)を制御します。
②送受電端電圧の相差角を変化させる方法
移相変圧器を系統に挿入し，電圧の位相差（相差角\( \ \delta \ \)）を変化させることで，流れる電力\( \ \displaystyle P=\frac {V_{\mathrm {s}}V_{\mathrm {r}}}{X}\sin \delta \ \)を制御します。
【解答】
(1)解答：送電損失
ワンポイント解説「1.ループ状送電系統における潮流制御」の通り，送電線の損失は\( \ 3RI^{2} \ \)で表されるため，ある送電線に過度の潮流が集中すると送電損失の増加が発生します。
(2)解答：直列コンデンサ
ワンポイント解説「1.ループ状送電系統における潮流制御」の通り，各送電線に流れる電流はそれぞれのインピーダンス（リアクタンス）の比によって分配されます。したがって，直列コンデンサを挿入することで有効となります。試験センターの解答には入っていませんが直列リアクトルでも誤りではないかと思います。
(3)解答：リアクタンス
ワンポイント解説「1.ループ状送電系統における潮流制御」の通り，直列コンデンサを挿入することで各送電線のリアクタンスの比を変えることが可能です。
(4)解答：移相変圧器
ワンポイント解説「1.ループ状送電系統における潮流制御」の通り，潮流制御の方法として移相変圧器を系統に挿入する方法が有効です。
(5)解答：相差角
ワンポイント解説「1.ループ状送電系統における潮流制御」の通り，移相変圧器を挿入することで相差角を変化させることが可能となります。
愛知県出身 愛称たけちゃん