電験三種 平成21年度(2009) 電力 問9 過去問解説

問9 《送電(直流送電の特徴)》
電力系統における直流送電について交流送電と比較した次の記述のうち,誤っているのはどれか。
  1. (1) 直流送電線の送・受電端でそれぞれ交流-直流電力変換装置が必要であるが,交流送電のような安定度問題がないため,長距離・大容量送電に有利な場合が多い。
  2. (2) 直流部分では交流のような無効電力の問題はなく,また,誘電体損がないので電力損失が少ない。そのため,海底ケーブルなど長距離の電力ケーブルの使用に向いている。
  3. (3) 系統の短絡容量を増加させないで交流系統間の連系が可能であり,また,異周波数系統間連系も可能である。
  4. (4) 直流電流では電流零点がないため,大電流の遮断が難しい。また,絶縁については,公称電圧値が同じであれば,一般に交流電圧より大きな絶縁距離が必要となる場合が多い。
  5. (5) 交流-直流電力変換装置から発生する高調波・高周波による障害への対策が必要である。また,漏れ電流による地中埋設物の電食対策も必要である。
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正解は(4)
解説
【考え方】直流は電圧が一定で、交流のような「山(最大値)」がありません。絶縁の大きさに注目します。 覚えるポイント:交流の最大値は実効値の $\sqrt{2}$ 倍。直流は最大値=電圧なので、同じ電圧なら絶縁が少なくてすむ (1) 直流には交流のような安定度(発電機どうしの足なみがそろうか)の問題がなく、長距離・大容量に向きます。正しいです。 (2) 直流では無効電力や誘電体損がないので、長いケーブルに向きます。正しいです。 (3) 短絡容量をふやさずに、周波数のちがう系統どうしもつなげます。正しいです。 (4) 前半の「電流が0になる点がないので、遮断が難しい」は正しいです。 しかし、交流は電圧の山が実効値の $\sqrt{2}$ 倍あり、絶縁はこの山に耐えるように作ります。 直流は電圧が一定なので、同じ電圧なら交流より絶縁距離を小さくできます。「大きな絶縁距離が必要」としているので誤りです。 (5) 変換装置から出る高調波(ひずみの成分)や、電食(地中の金属がさびる現象)への対策が必要です。正しいです。 答えは(4)ピヨ。
出典:平成21年度(2009) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問9