電験三種 電力 問50：配電（系統・機器・保護）

電験三種「電力」の「配電（系統・機器・保護）」に関する問題（令和6年度上期 問7）。正答は(3)です。

これは正誤判断問題です。各選択肢を公式・定義・法則に照らして正誤を判定。「誤っているもの」を選ぶ問題では、正しい選択肢を消去法で除外する。

【基本公式・定義】電圧降下ΔV=2I(Rcosφ+Xsinφ)（単相2線）。力率改善Qc=P(tanφ₁-tanφ₂)。需要率=最大需要電力/設備容量

【正答(3)の根拠】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ことに比べて，より上——配電線路の電圧調整設備：LRT（負荷時タップ切換変圧器）・LRA（負荷時電圧調整器）・SVR（高圧自動電圧調整器）・電力用コンデンサ（力率改善→電圧上昇）。単相3線式：100V・200V両方供給可能。バランサは変圧器型で電圧不平衡を補正するが負荷の近くより電源側に近い位置の方が効果が大（誤記に注意）。コンデンサは低圧より高圧配電線路への設置の方が効果的（上流での無効電力補償→下流の電流減少・損失低減）。

電験三種は各科目60点以上で合格（科目合格制・3年以内に4科目合格で免状交付）。「配電（系統・機器・保護）」は電力科目の頻出論点で確実に押さえましょう。

【配電（系統・機器・保護）の解法と要点】（令和6年度上期 問7）

【基本公式・定義】

電圧降下ΔV=2I(Rcosφ+Xsinφ)（単相2線）。力率改善Qc=P(tanφ₁-tanφ₂)。需要率=最大需要電力/設備容量

【問題本文の概要】

次の文章は，配電線路の電圧調整に関する記述である。誤っているものを次 の…

【解法ステップ】

① 各選択肢を定義・公式・法則に照らして評価

② 明らかに正しい選択肢から消去

③ 紛らわしい選択肢は具体的な数値や原理で検証

④ 「誤っているもの」の設問では残った一つが正答

【核心知識】

6.6kV非接地系統の保護：地絡→零相変流器（ZCT）で零相電流検出→地絡過電流継電器（OCGR）。方向性が必要な場合は接地用変圧器（EVT）で零相電圧も検出→地絡方向継電器（DGR）。地絡過電流継電器（OCGR）は無方向性→ケーブルこう長が長い場合は自系統の対地静電容量による地絡電流で誤動作の恐れ→DGRに変更。配電自動化：区間開閉器・連絡開閉器で事故区間を切り離し健全区間を迂回送電→停電範囲最小化。

【正答(3)根拠】

「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ことに比べて，より上」——上記の原理・公式を適用すると正答は(3)と確定できる。他の選択肢はいずれも定義の正確な記述であり、誤りを含まない（または計算値が一致しない）。

【出題傾向】

「配電（系統・機器・保護）」は電験三種A問題の頻出論点。公式の暗記だけでなく物理的意味の理解が合否を分ける。

【配電（系統・機器・保護）の深層解析と電験三種合格戦略】（令和6年度上期 問7）

【核心論点と正答根拠】

本問は電験三種「電力」科目の「配電（系統・機器・保護）」を問う。正答(3)「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ことに比べて，より上」。

電験三種：第三種電気主任技術者試験（国家試験・経済産業大臣指定）。4科目各60点以上→免状交付→50kV未満・最大5000kW未満の事業用電気工作物の保安監督権限を有する。

【配電（系統・機器・保護）の基本理論（電験三種レベル）】

【公式】電圧降下ΔV=2I(Rcosφ+Xsinφ)（単相2線）。力率改善Qc=P(tanφ₁-tanφ₂)。需要率=最大需要電力/設備容量

【基礎知識】配電線路の電圧調整設備：LRT（負荷時タップ切換変圧器）・LRA（負荷時電圧調整器）・SVR（高圧自動電圧調整器）・電力用コンデンサ（力率改善→電圧上昇）。単相3線式：100V・200V両方供給可能。バランサは変圧器型で電圧不平衡を補正するが負荷の近くより電源側に近い位置の方が効果が大（誤記に注意）。コンデンサは低圧より高圧配電線路への設置の方が効果的（上流での無効電力補償→下流の電流減少・損失低減）。

【応用・計算テクニック】6.6kV非接地系統の保護：地絡→零相変流器（ZCT）で零相電流検出→地絡過電流継電器（OCGR）。方向性が必要な場合は接地用変圧器（EVT）で零相電圧も検出→地絡方向継電器（DGR）。地絡過電流継電器（OCGR）は無方向性→ケーブルこう長が長い場合は自系統の対地静電容量による地絡電流で誤動作の恐れ→DGRに変更。配電自動化：区間開閉器・連絡開閉器で事故区間を切り離し健全区間を迂回送電→停電範囲最小化。

【正答選択肢の詳細検討】

正答(3)「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ことに比べて，より上」について：

この選択肢が誤りである理由を論点ベースで説明すると——スマートグリッド・DER統合：DERMS（分散エネルギー資源管理）でEV・蓄電池・PV・空調を統合制御。V2G（Vehicle to Grid）：EV蓄電池を系統調整に活用。低圧ネットワーク方式：大都市の重要区域でフィーダ多重化→停電ゼロに

他の選択肢との区別：問題文の数値・定義・物理的メカニズムを正確に把握することで正答を確定できる。

【電験三種A問題対策】

A問題（14問×5点=70点）で高得点を取ることが合格の鍵。「配電（系統・機器・保護）」は複数年度にわたり出題される重要論点。本問の令和6年度上期以外にも過去問を横断学習することで出題パターンを掴む。

【最新技術動向と上位資格への接続】

スマートグリッド・DER統合：DERMS（分散エネルギー資源管理）でEV・蓄電池・PV・空調を統合制御。V2G（Vehicle to Grid）：EV蓄電池を系統調整に活用。低圧ネットワーク方式：大都市の重要区域でフィーダ多重化→停電ゼロに近い高信頼性。ネットワークプロテクタ：逆電力で自動切離し・順電力で自動投入。DV線（引込線）は高圧配電用ではなく低圧引込用→高圧架空配電線路には使用不可（問086正答根拠）。電験二種では配電系統潮流計算・需要密度と供給計画が詳細に出題。

【電験二種・電験一種・実務への展開】

電験三種→電験二種（二次試験あり・170kV未満設備の保安監督）→電験一種（電圧制限なし）の体系。電験二種の「電力」二次試験では「配電（系統・機器・保護）」の論点がさらに深く問われ、証明・設計・保護協調計算まで要求される。実務では電気主任技術者として本問の知識を活かした定期点検・保安規程策定・事故原因分析・設備更新計画が求められる。