電験2種過去問【2021年電力 問4】

【送電】中性点接地方式の特徴《空所問題》

 次の文章は、電力系統の中性点接地による異常電圧抑制に関する記述である。文中の\(\fbox{空所欄}\)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。
 電力系統に1線地絡故障のような不平衡故障が起こると変圧器や回転機の三相巻線の\(\fbox{(1)}\)の中性点接地を経由して大地を帰路とする地絡電流が流れる。中性点と大地との接地インピーダンスを小さくすると、地絡電流を検出する保護リレーの動作が確実となり、\(\fbox{(2)}\)の電位上昇を抑えることができて、機器の絶縁レベルを軽減できる。その反面、近辺での通信線路に発生する\(\fbox{(3)}\)が大きくなる。
 一方で、接地インピーダンスを大きくすると、1線地絡故障の場合には、\(\fbox{(2)}\)の対地電圧は相電圧の\(\fbox{(4)}\)倍まで上昇するとともに、長距離線路では対地静電容量が大きいために\(\fbox{(5)}\)が発生して機器の絶縁を脅かす過渡的異常電圧が生じることがある。

[問4の解答群]
(イ)\( \displaystyle \sqrt2\)      (ロ)\( \displaystyle \text{系統脱調}\)    (ハ)\( \displaystyle \text{2}\)

(ニ)\( \displaystyle \text{電磁誘導電圧}\)  (ホ)\( \displaystyle \text{間欠アーク地絡}\) (ヘ)\( \displaystyle \text{健全相}\)

(ト)\( \displaystyle \text{第三調波電圧}\)  (チ)\( \displaystyle \text{進み相}\)     (リ)\( \displaystyle \text{Δ結線}\)

(ヌ)\( \displaystyle \text{Y結線}\)     (ル)\( \displaystyle \text{故障相}\)     (ヲ)\( \displaystyle \sqrt3\)

(ワ)\( \displaystyle \text{フェランチ効果}\) (カ)\( \displaystyle \text{雷電圧}\)     (ヨ)\( \displaystyle \text{V結線}\)

解答と解説はこちら

解答

(1):(ヌ)
(2):(ヘ)
(3):(ニ)
(4):(ヲ)
(5):(ホ)

解説

 電力系統に1線地絡故障のような不平衡故障が起こると変圧器や回転機の三相巻線の\(\fbox{Y結線}\)の中性点接地を経由して大地を帰路とする地絡電流が流れる。中性点と大地との接地インピーダンスを小さくすると、地絡電流を検出する保護リレーの動作が確実となり、\(\fbox{健全相}\)の電位上昇を抑えることができて、機器の絶縁レベルを軽減できる。その反面、近辺での通信線路に発生する\(\fbox{電磁誘導電圧}\)が大きくなる。
 一方で、接地インピーダンスを大きくすると、1線地絡故障の場合には、\(\fbox{健全相}\)の対地電圧は相電圧の\( \displaystyle \sqrt3\)倍まで上昇するとともに、長距離線路では対地静電容量が大きいために\(\fbox{間欠アーク地絡}\)が発生して機器の絶縁を脅かす過渡的異常電圧が生じることがある。