平成17年度 第2種 法規

2021年12月27日更新

はじめに

  1. 問題文中に「電気設備技術基準」とあるのは,「電気設備に関する技術基準を定める省令」の略である。
  2. 問題文中に「電気設備技術基準の解釈」とあるのは,「電気設備の技術基準の解釈における第1章~第6章及び第8章」をいう。なお,「第7章 国際規格の取り入れ」の各規定について問う出題にあっては,問題文中にその旨を明示する。
  3. 問題は,平成17年4月1日現在,効力のある法令(電気設備の技術基準の解釈を含む。)に基づいて作成している。

目次

  1. 風力設備の圧油装置及び圧縮空気装置の危険防止
  2. 低圧屋内幹線の施設
  3. 受電電圧6.6kVの需要家から系統に流出する高調波流出電流の算出
  4. 電力系統の周波数の変動及びその影響
  5. 電気事業者の供給する電気の電圧の値
  6. 変圧器等の火災等の予防
  7. 送電線路の故障発生時の再閉路

問1 風力設備の圧油装置及び圧縮空気装置の危険防止

発電用風力設備に関する技術基準を定める省令 第6条 圧油装置及び圧縮空気装置の危険の防止

  • 圧油タンク及び空気タンクの材料及び構造は,最高使用圧力に対して十分に耐え,かつ,安全なものであること。
  • 圧油タンク及び空気タンクは,耐食性を有するものであること。
  • 圧油タンクの油圧又は空気タンクの空気圧が低下した場合に圧力を自動的に回復させる機能を有すること。
  • 異常な圧力を早期に検知できる機能を有すること。

問2 低圧屋内幹線の施設

電気設備技術基準の解釈 第170条 低圧屋内幹線の施設

低圧屋内幹線の電源側電路には,当該低圧屋内幹線を保護する過電流遮断器を施設すること。ただし,次のいずれかに該当する場合は,この限りでない。

  1. 低圧屋内幹線の許容電流が当該低圧屋内幹線の電源側に接続する他の低圧屋内幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の 55 % 以上である場合。
  2. 過電流遮断器に直接接続する低圧屋内幹線又は 1. に掲げる低圧屋内幹線に接続する長さ 8 m 以下の低圧屋内幹線であって,当該低圧屋内幹線の許容電流が当該低圧屋内幹線の電源側に接続する他の低圧屋内幹線を保護する過電流遮断器の定格電流の 35 % 以上である場合。
  3. 過電流遮断器に直接接続する低圧屋内幹線又は 1. 若しくは 2. に掲げる低圧屋内幹線に接続する長さ 3 m 以下の低圧屋内幹線であって,当該低圧屋内幹線の負荷側に他の低圧屋内幹線を接続しない場合。
  4. 低圧屋内幹線(当該低圧屋内幹線に電気を供給するための電源に太陽電池以外のものが含まれないものに限る。)の許容電流が当該幹線を通過する最大短絡電流以上である場合。

問3 受電電圧6.6kVの需要家から系統に流出する高調波流出電流の算出

高圧又は特別高圧で受電する需要家の高調波抑制対策ガイドライン 3. 高調波流出電流の算出

特定需要家から系統に流出する高調波流出電流の算出は次によるものとする。

  1. 高調波流出電流は,高調波発生機器毎の定格運転状態において発生する高調波電流を合計し,これに高調波発生機器の最大の稼働率を乗じたものとする。
    ここで,「高調波発生機器の最大稼働率」とは,高調波発生機器の総容量に対する実稼動している機器が最大となる容量との比とする。実稼動している機器の容量は, 30 分間の平均値とする。
  2. 高調波流出電流は,高調波の次数毎に合計するものとする。
    「高調波の次数毎の合計」とは,高調波電流の算出に当たっては,一般的には高調波電流の各次数毎に各高調波発生機器の高調波電流を合計することであるが,本ガイドラインでは,各次数内での高調波電流の位相差を考慮せず大きさを合計することとしてよい。
  3. 対象とする高調波の次数は 40 次以下とする。
    「対象次数」は,高次の高調波が特段の支障とならない場合は, 5 次及び 7 次とする。
  4. 特定需要家の構内に高調波流出電流を低減する設備がある場合は,その低減効果を考慮することができるものとする。

問4 電力系統の周波数の変動及びその影響

電力系統では,時々刻々変動する需要と供給力の差が周波数変化として表れる。この周波数変化を許容範囲内に収めるために,発電機の出力を数秒から数十秒の間隔で増減している。

周波数の変動は,需要家側においては同期モータを用いた電気時計の精度に影響を与えるだけでなく,製紙工場や紡績工場等の製品の品質に影響を与える場合もある。

また,周波数変動は,火力発電所の蒸気タービンの動翼に振動が発生したり,補機の能力が低下するなど,機器の安全運転や安定運転に悪影響を与える場合もある。さらに,電気事業者間連系線の潮流の安定制御のためにも周波数を適切に制御することが重要である。

電力系統の周波数は,平常時には標準値からの偏差がある範囲内に収まり,確率的に変動量が標準値を維持するように運用されている。わが国における電力系統の周波数は,標準周波数に対し ± 0.1 ~ 0.3 [Hz] 程度に収めることを目標としている。

問5 電気事業者の供給する電気の電圧の値

電気事業法 第26条 電圧及び周波数

  1. 電気事業者(卸電気事業者及び特定規模電気事業者を除く。以下この条において同じ。)は,その供給する電気の電圧及び周波数の値を経済産業省令で定める値に維持するように努めなければならない。
  2. 経済産業大臣は,電気事業者の供給する電気の電圧又は周波数の値が前項の経済産業省令で定める値に維持されていないため,電気の使用者の利益を阻害していると認めるときは,電気事業者に対し,その値を維持するため電気工作物の修理又は改造,電気工作物の運用の方法の改善その他の必要な措置をとるべきことを命ずることができる。
  3. 電気事業者は,経済産業省令で定めるところにより,その供給する電気の電圧及び周波数を測定し,その結果を記録し,これを保存しなければならない。

電気事業法施行規則 第44条 電圧及び周波数の値

法第26条第1項の経済産業省令で定める電圧の値は,その電気を供給する場所において次の表の上欄に掲げる標準電圧に応じて,それぞれ同表の下欄に掲げるとおりとする。

電圧及び周波数の値
標準電圧 維持すべき値
100 [V] 101 [V] の上下 6 [V] を超えない値
200 [V] 202 [V]の上下 20 [V] を超えない値

問6 変圧器等の火災等の予防

電気設備技術基準 第12条 特別高圧電路等と結合する変圧器等の火災等の防止

  1. 高圧又は特別高圧の電路と低圧の電路とを結合する変圧器は,高圧又は特別高圧の電圧の侵入による低圧側の電気設備の損傷,感電又は火災のおそれがないよう,当該変圧器における適切な箇所接地を施さなければならない。ただし,施設の方法又は構造によりやむを得ない場合であって,変圧器から離れた箇所における接地その他の適切な措置を講ずることにより低圧側の電気設備の損傷,感電又は火災のおそれがない場合は,この限りでない。
  2. 変圧器によって特別高圧の電路に結合される高圧の電路には,特別高圧の電圧の侵入による高圧側の電気設備の損傷,感電又は火災のおそれがないよう,接地を施した放電装置の施設その他の適切な措置を講じなければならない。

問7 送電線路の故障発生時の再閉路

架空送電線路の故障は,雷によるがいし装置付近での一時的な絶縁破壊がほとんどであるため,主保護リレーにより遮断器をいったん開放すると,アークが自然消滅して絶縁耐力が回復する。このことに着目し,架空送電線路の故障時には,一定時間経過してから遮断器を自動的に再投入する再閉路方式が採用されている。

この再閉路方式は,電圧階級,中性点接地方式,連系線・火力電源線・負荷線などの区分,系統構成など適用系統によりことなるものの

  • 系統間の連系維持能力向上
  • 系統の過渡安定度の確保
  • 系統故障遮断時における他の線路・機器の過負荷解消の迅速化
  • 系統復旧の迅速化
  • 停電時間の短縮

など,電力系統の信頼度向上と復旧操作の省力化を目的としている。

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