電験3種「電力」のポイント その14 変電所の役割と主要機器

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電験3種「電力」のお勉強14回目のテーマは「変電所の役割と主要機器」です。

 

変電所とは

変電所は、構外から送られてくる電気を変圧器などにより変成し、その電気を構外へ送る施設です。

変電所には「超高圧変電所」「一次変電所」「二次変電所」「配電用変電所」などの種類があります。

 

変電所の電圧調整

変電所では、負荷の変化に応じて供給電圧を調整します。

負荷時タップ切換変圧器等により、負荷の変動に応じて供給電圧を調整します。

 

電力調整の機器

変電所では、「電力用コンデンサ」「分路リアクトル」により、無効電力を調整します。

重負荷時には、電力系統の力率が遅れとなって電圧を低下させるので、電力用コンデンサを投入し、低負荷時には電力系統の力率が進みとなって電圧を上昇させるので、分路リアクトルを投入します。

 

開閉設備

変電所では、開閉設備により、必要に応じて電力系統の切換を行います。

送変電設備の局部的な過負荷運転を避けるために、開閉設備により必要に応じて電力系統の切換を行い、電力潮流を調整します。開閉装置には、断路器、遮断器などがあります。

 

遮断器の役割

変電所では、事故が発生した場合に、遮断器によって事故回線を系統から切り離します

送電線路で短絡、地絡事故などが発生した場合、保護継電器で事故を検出し、遮断器で事故回路を系統から切り離すことにより、事故が波及するのを防ぎます。

 

周波数変換装置とは

周波数変換装置は、周波数の異なる系統間において電力を融通するための装置です。

日本では電気事業が始まった当初からの事情によって、電力系統の周波数が東日本では50Hz、西日本では60Hzとなっています。
周波数の異なる系統間で電力を融通する場合は50Hzから60Hzまたはその逆に周波数を変換する必要があります。
その事情により、東日本と西日本の境界に位置するいくつかの変電所に周波数変換装置が設置されています。

 

断路器と遮断器

断路器電流が流れていない回路の開閉を行います。遮断器負荷電流短絡電流地絡電流などの開閉を行うことができます。

変電所で使用される開閉装置には断路器と遮断器などがあります。

断路器は原則として、回路に電流が流れていない無負荷状態で回路の開閉を行うために使用します。

遮断器負荷電流や短絡電流、地絡電流などの故障電流も開閉することが可能です。遮断器には、アークの発生を防ぐ証拠装置を備えています。

 

ガス絶縁開閉装置とは

ガス絶縁開閉装置は、遮断器、断路器、避雷器、変流器などの機器を絶縁性の強いガスが充てんされた容器に収めたものです。

ガス絶縁開閉装置には、現在六フッ化硫黄ガスが広く用いられています。六フッ化ガスは無色・無臭・不活性の気体で、
絶縁耐力が空気の約3倍もあり、アーク消弧能力が空気よりも優れています。比重は対空気比で5.1と大きく、重いガスです。

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