スポンサーリンク
電力の過去問クイズ動画
前編
1:19～水力発電所用ダムの種類と特徴
2:32～水車のキャビテーション
3:26～火力発電所の環境対策
4:39～地熱発電及びバイオマス発電
5:52～直流送電系統
7:56～変圧器のY-Y結線方式
後編
1:03～架空送電
2:55～交流地中送電線路の電力ケーブルで発生する損失
5:43～高低圧配電系統における保護
7:00～配電線路の電圧調整
8:51～電気絶縁材料
スポンサーリンク
過去問クイズの解答
前編
◆水力発電所用ダムの種類と特徴
・重力ダムは日本で最も多く用いられている
・アーチダムは両岸の幅が狭く、岩盤が丈夫なところに作られる
・ロックフィルダムは、資材の運搬が困難な場所に適している
・アースダムは基礎の地質が軟弱な場所に採用される
・取水ダムのダム高さは低く、越流型コンクリートダムなどに用いられる
◆水車のキャビテーション
・キャビテーションとは、流水中の微細な気泡が圧力の高い箇所に到達すると消滅する現象
・水車にキャビテーションが発生すると振動や騒音が増大する
・キャビテーション防止のため、吸出し管の高さを低くすると良い
◆火力発電所の環境対策
・接触還元法は、排ガス中にアンモニアを注入する
・湿式石灰石-石こう法は、石灰と水との混合液で排ガス中の硫黄酸化物を吸収・除去する
・電気集じん器は、負イオンによってガス中の粒子を帯電させ、分離・除去する
・燃焼温度を下げると、窒素酸化物の生成を抑制できる
◆地熱発電及びバイオマス発電
・地熱発電は地下から取り出した蒸気によってタービンを回して発電する
・バイオマス発電は、植物や動物から生成・排出される有機物から得られる燃料を利用する発電
・バイオマス発電燃料の代表的なものには、木くずから作られる固形化燃料がある
・バイオマス発電燃料の代表的なものには、家畜の糞から作られる気体燃料がある
◆直流送電系統
・直流送電系統は、長距離送電に有利である
・直流送電系統は、大容量送電に有利である
・他励式交直変換装置では、フィルタや調相設備の設置が必要である
・直流送電系統では、地中埋設物の電食や地磁気測定への影響に注意を払う必要がある。
・交流送電系統は直流送電系統に比べて、事故電流を遮断することが容易
・一般に、交流送電系統の地絡事故時の電流は、直流送電系統に比べて大きい
・直流送電系統は、がいしの耐アーク性能が十分な場合、がいし装置からアークホーンを省くことができる
◆変圧器のY-Y結線方式
・変圧器のY-Y結線は、一次、二次側の中性点を接地でき、1線地絡などの故障に伴い発生する異常電圧を抑制できる
・変圧器のY-Y結線は、電線路及び機器の絶縁レベルを低減できる
・変圧器のY-Y結線は、地絡故障時の保護リレーの確実な動作による電線路や機器の保護ができる利点がある
・変圧器のY-Y結線は、相電圧が第三調波を含むひずみ波形となる
・変圧器のY-Y結線は、中性点を接地すると第三調波電流が線路の静電容量を介して大地に流れる
・変圧器のY-Y結線は、通信線への電磁誘導障害の原因となる欠点がある
スポンサーリンク
後編
◆架空送電
・鉄塔などの支持物に電線を固定する場合、電線と支持物は絶縁する必要があるが、その絶縁物として懸垂がいしが用いられる
・懸垂がいしは、送電電圧に応じて連結数が決定される
・送電線への雷の直撃を避けるために設置される裸電線を架空地線という
・架空地線に直撃雷があった場合、鉄塔から電線への逆フラッシオーバが起こることがあるため、鉄塔の接地抵抗を小さくする対策がとられる
・発電所や変電所などの架空電線の引込口や引出口には避雷器が設置される
・避雷器に用いられる酸化亜鉛素子は非線形抵抗特性を有する
◆交流地中送電線路の電力ケーブルで発生する損失
・電力ケーブルの許容電流は、電力ケーブル内での発生損失による発熱量や、ケーブル周辺環境の熱抵抗、温度などによって決まる
・電力ケーブルの抵抗損は、ケーブルの交流導体抵抗が直流導体抵抗よりも増大する
・交流電圧を印加した電力ケーブルでは、電圧に対して同位相の電流成分がケーブル絶縁体に流れることで誘電体損が発生する
・交流電圧を印加した電力ケーブルの誘電体損は、ケーブル絶縁体の誘電率と誘電正接との積に比例して大きくなる
・シース損には、シース回路損と渦電流損とがある
・導電率の高い金属シース材の採用は、渦電流損の低減に効果がない
・クロスボンド接地方式の採用は、シース回路損の低減に効果がある
・電力ケーブルで発生する損失のうち、最も大きい損失は抵抗損である
・抵抗損の低減には、導体断面積の大サイズ化が有効である
・抵抗損の低減には分割導体、素線絶縁導体の採用が有効である
◆高低圧配電系統における保護
・6.6kV高圧配電線路は、60kV以上の送電線路や送電用変圧器に比べ、電線路や変圧器の絶縁が容易である
・6.6kV高圧配電線路では、1線地絡電流を小さくするため、非接地方式が採用される
・地絡方向継電器は、故障時に故障線路と健全線路における地絡電流が逆位相となることを利用する
・高圧カットアウトは通常、柱状変圧器の一次側に取付けられる
◆配電線路の電圧調整
・太陽電池発電設備を系統連系させたときの逆潮流による配電線路の電圧上昇を抑制するため、パワーコンディショナには電圧調整機能を持たせるものがある
・配電用変電所においては、高圧配電線路の電圧調整のため、LRAやLRTなどが用いられる
・低圧配電線路の力率改善をより効果的に実施するためには、低圧配電線路ごとに電力用コンデンサを接続すると良い
・高負荷により配電線路の電圧降下が大きい場合、電線を太くすることで電圧降下を抑えられる
・電圧調整には電力用コンデンサや分路リアクトル、SVCなどのように線路の無効電力潮流を変化させて行うものがある
◆電気絶縁材料
・ガス遮断器などに使用されているSF6ガスは、同じ圧力の空気と比較して絶縁耐力や消弧能力が高い
・SF6ガスは不燃性のガスである
・CVケーブルの絶縁体は架橋ポリエチレンが使用される
・日本では陶器がいしが主流である
・最近では軽量性や耐衝撃性などの観点から、ポリマがいしの利用が進んでいる