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R01 問6 直流送電及び直流連系

電力・管理

出典:令和元年度第一種電気主任技術者二次試験電力・管理科目 問6(改変)

我が国の一般送配電事業者(沖縄電力株式会社を除く。)間の電力系統は,互いに接続されることで広域運営が行われているが,これらの中には直流周波数変換装置や直流送電線等,直流設備を介した直流連系が存在する。直流連系に関して,次の問に答えよ。

(1) 我が国の系統周波数は 50 Hz と 60 Hz に分けられていることから,広域運営のための周波数変換所が現在 3 箇所存在する。これら 3 箇所の名称を全て答えよ。

周波数変換所
変電所
変電所

(2) 周波数が異なる系統の連系が可能となること以外の直流連系の長所及び短所について,それぞれ三つずつ答えよ。

(長所)
・充電電流がないため,ケーブルによるの連系が可能である。
・位相角による問題がないため,長距離大容量の連系が可能である。
・交流系統のは連系によって増大しない。
・潮流を急速かつ自由に制御できる。
・交流系統の事故が他系統に波及しない。
・送電線の建設費用が同等の交流と比較して小さい。
(短所)
・変換設備の費用が大きい。
・交流のが小さいと,電圧・高調波不安定,軸ねじれ振動の問題が発生する。
・多端子系統の構成では制御・保護が複雑となる。
や高周波対策が必要となる。
・交流のじょう乱で運転に影響を受ける。
・他励式の場合,送電電力に応じた電力補償装置が必要となる。

(3) 周波数が同じ電力系統間において,直流連系が採用されている場合がある。そのうち, BTB 方式と呼ばれる直流連系に関して,次の問に答えよ。 ① BTB 方式による直流連系の設備構成上の特徴を答えよ。

2 組の変換装置を 1 箇所に設置し交直変換装置同士がとなるような設備構成( Back to Back )となっており,交直変換装置間に送電線がない。

② BTB 方式による直流連系は,我が国では現在,隣接する一般送配電事業者 3 者間の電力系統の連系において 1 箇所の連系所に採用されている。この場合において,交流連系ではなく直流連系が採用された最も大きな技術的理由を答えよ。

交流連系とした場合,一般送配電事業者 3 者間にまたがる交流系統になり,常時の潮流制御が困難になるため。

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