令和6年度第三種電気主任技術者下期試験 法規科目 問70 解説 問7 問7
問7 次の文章は,「電気設備技術基準の解釈」における再閉路時の事故防止に関する記述である。高圧又は特別高圧の電力系統に分散型電源を連系する場合(スポットネットワーク受電方式で連系する場合を除く。)は,再閉路時の事故防止のために,分散型電源を連系する変電所の引出口に (ア) を施設すること。ただし,次のいずれかに該当する場合は,この限りでない。a) 逆潮流がない場合であって,電力系統との連系に係る保護リレー,計器用変流器,計器用変圧器,遮断器及び制御用電源配線が,相互予備となるように2系列化されているとき。ただし,次のいずれかにより簡素化を図ることができる。① 2系列の保護リレーのうちの1系列は, (イ) (2相に設置するものに限る。)のみとすることができる。② 計器用変流器は, (イ) を計器用変流器の末端に配置する場合,1系列目と2系列目を兼用できる。③ 計器用変圧器は,不足電圧リレーを計器用変圧器の末端に配置する場合,1系列目と2系列目を兼用できる。b) 高圧の電力系統に分散型電源を連系する場合であって,次のいずれかに適合するとき① 分散型電源を連系している配電用変電所の遮断器が発する遮断信号を,電力保安通信線又は電気通信事業者の専用回線で伝送し,分散型電源を解列することのできる転送遮断装置及び能動的方式の (ウ) を設置し,かつ,それぞれが別の遮断器により連系を遮断できること。② 2方式以上の (ウ) (能動的方式を1方式以上含むもの。)を設置し,かつ,それぞれが別の遮断器により連系を遮断できること。③ 能動的方式の (ウ) 及び整定値が分散型電源の運転中における配電線の最低負荷より小さい (エ) を設置し,かつ,それぞれが別の遮断器により連系を遮断できること。④ 分散型電源設置者が専用線で連系する場合であって,連系している系統の自動再閉路を実施しないとき。上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- (1) (ア)不足電圧リレー (イ)周波数低下リレー (ウ)単独運転検出装置 (エ)不足電力リレー
- (2) (ア)不足電圧リレー (イ)不足電力リレー (ウ)線路無電圧確認装置 (エ)逆電力リレー
- (3) (ア)線路無電圧確認装置 (イ)不足電力リレー (ウ)単独運転検出装置 (エ)逆電力リレー ✓ 正答
- (4) (ア)線路無電圧確認装置 (イ)周波数低下リレー (ウ)単独運転検出装置 (エ)不足電力リレー
- (5) (ア)不足電圧リレー (イ)周波数低下リレー (ウ)線路無電圧確認装置 (エ)逆電力リレー
解説
高圧又は特別高圧の電力系統に分散型電源を連系する場合、再閉路時に電力系統と分散型電源の位相差が大きくなることによる機器への悪影響や事故を防止するため、変電所の引出口に線路無電圧確認装置を施設することが、電気設備技術基準の解釈第229条により定められています。
再閉路事故防止の考え方
電力系統の遮断器が動作して故障箇所が切り離された後、自動再閉路を行う前に、配電線側に分散型電源が生き残っていると、再閉路の瞬間に系統と分散型電源が非同期状態で接続され、大きな衝撃電流が流れる恐れがあります。これを防ぐためには、配電線の電圧が確実に消失していることを確認するか、あるいは分散型電源側で系統との切り離し(解列)を確実に行う必要があります。
「線路無電圧確認装置」は、系統からの送電が停止している状態を検知し、その間は再閉路を抑制する、あるいは分散型電源を切り離すための重要な設備です。
各空白箇所の判定手順
条文の規定に基づき、各空白箇所を以下のように特定します。
- 空白(ア)には、系統側の遮断器が開路された際に、その配電線が停電していることを検知する装置として「線路無電圧確認装置」を配置します。
- 空白(イ)には、保護リレーの構成を簡素化する条件として、有効電力が系統側から受電側へ流れていない状態を検知する「不足電力リレー」を充てます。これにより、逆潮流がない系統において監視を効率化します。
- 空白(ウ)には、系統から解列された状態でも分散型電源が単独で発電を続ける「単独運転」を検知するための「単独運転検出装置」を配置します。これは、受動的方式や能動的方式を用いて、系統の異常を速やかに検知するために不可欠です。
- 空白(エ)には、分散型電源から系統側へ電力が流れ出す「逆潮流」を監視し、その量が配電線の負荷を下回った場合に連系を遮断する役割を持つ「逆電力リレー」を配置します。
これらを組み合わせることで、再閉路時に想定される非同期投入のリスクを最小限に抑える設計となります。
各リレーの検出対象と電力系統の潮流の向きを照らし合わせると、事故時の切り離し動作の必然性が見えてきます。