《法規》〈電気施設管理〉[H18:問7]電力系統に発生する瞬時電圧低下に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★★☆☆（普通）

次の文章は，電力系統に発生する瞬時電圧低下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。

電力系統に事故が発生した場合，事故設備等を電力系統から除去するまでの間，瞬間的に系統の電圧が低下することがある。

例えば，送電線に雷撃があり，\( \ 1 \ \)線地絡事故が発生した場合，保護リレーが動作し当該送電線の遮断器を開放して事故除去するまでの間，\( \ 100 \ \mathrm {[ms]} \ \)前後の電圧低下が発生する。この瞬時電圧低下が発生した場合は，事故点に近いほど電圧の低下幅は\( \ \fbox {　 （１） 　} \ \)なり，また，その影響範囲は事故点につながっている同ーの電力系統内に及ぶことになる。

一方，事故を起こした送電線に負荷設備が接続されている場合には，その負荷設備は，事故を起こした送電線が電力系統から切り離される（遮断器が開放される）と同時に事故停電となるが，事故を起こした送電線の遮断器は，通常一定時間の後に自動的に再投入され事故停電が復旧される。

このように，同一の電力系統内に及ぶ瞬時電圧低下は，事故を起こした送電線に接続された負荷設備に限られる事故停電に比べて，一般的に\( \ \fbox {　 （２） 　} \ \)なる場合が多い。

なお，瞬時電圧低下に対する系統側での対策は極めて困難であるため，瞬間電圧低下によって支障が生じる負荷設備がある場合には，負荷設備側で対策を行うこととなる。負荷設備側の対策の例としては，次のものが挙げられる。
　①　コンピュータを使用している回路の場合，\( \ \fbox {　 （３） 　} \ \)を設置する。
　②　電磁開閉器（マグネットスイッチ）を使用している回路の場合，電磁開閉器を\( \ \fbox {　 （４） 　} \ \)のものや自己保持機能を有するものにする。
　③　サイリスタ利用のモータの場合，瞬時電圧低下時にサイリスタを\( \ \fbox {　 （５） 　} \ \)とし，電圧復帰後，自動的に正常運転に戻す装置を設置する。
などがある。

〔問7の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　影響範囲は等しく　　　　　　　&（ロ）&　直列コンデンサ　　　　　　　&（ハ）&　ロック状態 \\[ 5pt ] &（ニ）&　気中絶縁方式　　　　　&（ホ）&　高速遮断方式　　　　　&（ヘ）&　自動再開路装置 \\[ 5pt ] &（ト）&　少なく　　　　　&（チ）&　影響範囲は広く　　　　　&（リ）&　大きく \\[ 5pt ] &（ヌ）&　小さく　　　　　&（ル）&　正常状態　　　　　&（ヲ）&　無停電電源装置 \\[ 5pt ] &（ワ）&　オープン状態　　　　　&（カ）&　遅延釈放方式　　　　　&（ヨ）&　影響範囲は狭く \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

瞬時電圧低下に関する問題です。
\( \ 3 \ \)種ではほとんど出題されたことがない問題で，出題頻度も高くないため，対策をしている受験生はあまり多くなかったかもしれません。
概要を理解すればある程度類推も可能となるので，概要を理解しておくようにしましょう。

1.瞬時電圧低下
瞬時電圧低下とは，落雷などにより電力系統に事故が発生した際に事故点を中心に電圧が低下して事故点を電力系統から切り離すまでの間，電圧低下が発生することを言います。
具体的には，落雷などで一線地絡事故が生じた際に保護リレーが動作し当該送電線の遮断器を開放して事故除去するまでの約数十～数百\( \ \mathrm {ms} \ \)程度の時間を指し，事故点に近いほど電圧降下が大きくなります。
瞬時電圧低下の影響のある機器は，コンピュータ（\( \ \mathrm {UPS} \ \)（無停電電源装置）のない場合），サイリスタ式可変速電動機（サイリスタをロック状態にできないもの），高圧放電ランプ（安定器が瞬時点灯形でないもの），リレー（整定時間が短い場合）等があります。

【解答】

(1)解答：リ
題意より，解答候補は（ト）少なく，（リ）大きく，（ヌ）小さく，になると思います。
ワンポイント解説「1.瞬時電圧低下」の通り，瞬時電圧低下は事故点に近いほど電圧の低下幅は大きくなります。感覚的に極端な例（事故点から\( \ 10 \ \mathrm {m} \ \)と\( \ 10 \ \mathrm {km} \ \)等）で考えれば間違えないかと思います。

(2)解答：チ
題意より，解答候補は（イ）影響範囲は等しく，（チ）影響範囲は広く，（ヨ）影響範囲は狭く，になると思います。
同一の電力系統内に及ぶ瞬時電圧低下は，事故を起こした送電線に接続された負荷設備に限られる事故停電に比べて，一般的に影響範囲は広くなる場合が多いです。こちらも感覚的に末端負荷で起きた場合と基幹系統で起きた場合の影響度合いの差を考えればイメージしやすいかと思います。

(3)解答：ヲ
題意より，解答候補は（ロ）直列コンデンサ，（ヘ）自動再開路装置，（ヲ）無停電電源装置，になると思います。
ワンポイント解説「1.瞬時電圧低下」の通り，無停電電源装置があれば電圧低下時に瞬時に蓄電池から放電され，コンピュータのエラー発生等を防止することができます。

(4)解答：カ
題意より，解答候補は（ニ）気中絶縁方式，（ホ）高速遮断方式，（カ）遅延釈放方式，になると思います。
ワンポイント解説「1.瞬時電圧低下」の通り，電磁開閉器（マグネットスイッチ）を使用している回路の場合には，電磁開閉器を遅延釈放方式のものにすると効果的となります。

(5)解答：ハ
題意より，解答候補は（ハ）ロック状態，（ル）正常状態，（ワ）オープン状態，になると思います。
サイリスタ利用のモータの場合，瞬時電圧低下時にサイリスタをロック状態とし電圧復帰後，自動的に正常運転に戻す装置を設置すると効果的になります。