令和7年度 上期 法規 問7
分散型電源の高圧連系時の系統連系用保護装置

出典:一般財団法人 電気技術者試験センター 令和7年度 上期 第三種電気主任技術者試験 法規科目 問題(問題文・選択肢は改変せず、公開PDFの該当ページをそのまま掲載しています)
解説
電気設備技術基準の解釈**第229条**(高圧連系時の系統連系用保護装置)。分散型電源を高圧系統につなぐときの、自動解列の要件である。
**(ア) 保護リレー等で検出すべき異常の3つめ** **単独運転**。①分散型電源の異常又は故障、②連系している電力系統の短絡事故又は地絡事故、③分散型電源の**単独運転**、の3つが並ぶ。
単独運転とは、系統側が停電しているのに分散型電源だけが発電を続け、その区間に送電してしまう状態のこと。停電したはずの線が生きているので、復旧作業者の感電につながる。**「過出力」は保護リレーで検出して解列すべき異常の類型ではない**。
**(イ) 一般送配電事業者が行うもの** **再閉路**。配電線で事故が起きると、遮断器が一度切れたあと、自動で再投入して復旧を試みる(再閉路)。この再投入の瞬間に分散型電源がまだつながっていると、位相が合わないまま系統と衝突して大電流が流れ、機器を壊す。
だから条文は「**当該再閉路時に、分散型電源が当該電力系統から解列されていること**」を求めている。系統切り替えではなく、**再閉路**という自動復旧動作がここの主語である。
**(ウ) 解列に使える遮断器の3つめ** **連絡**用遮断器。解列に使えるのは、①受電用遮断器、②分散型電源の出力端に設置する遮断器又はこれと同等の機能を有する装置、③分散型電源の**連絡**用遮断器、④母線連絡用遮断器、の4つ。
「保護用遮断器」という呼び名は条文にない。**連絡用**と**母線連絡用**が並んでいる構造を見れば、系統との接続を切る位置の遮断器を列挙していると分かる。
(ア)単独運転、(イ)再閉路、(ウ)連絡。正解は(5)。
選択肢ごとの理由
- (1)(イ)の系統切り替えではなく再閉路。事故後の自動再投入の瞬間に解列されていることが求められる。
- (2)(ア)の過出力は保護リレーで検出して解列すべき異常の類型ではない。単独運転が入る。
- (3)(ア)は正しいが、(イ)(ウ)が誤り。条文は再閉路と連絡用遮断器。
- (4)(ア)(イ)がいずれも誤り。過出力ではなく単独運転、系統切り替えではなく再閉路。
- (5)正しい。単独運転を検出して解列、再閉路時には解列済みであること、解列は連絡用遮断器等による。
この論点は、データセンターの現場でこう出てくる
この条文は、データセンターが**非常用発電機を系統と並列運転する**場合と、**屋上に太陽光を載せる**場合の両方に直接かかってくる。 **① 再閉路との協調がいちばん厳しい** 配電線の再閉路は、事故から**1秒程度**で行われる。つまり分散型電源側は、系統の事故を検出してから1秒以内に確実に解列しなければならない。これは保護リレーの整定(動作時間の設定)で担保する。 再閉路の瞬間に解列できていないと何が起きるか。系統側の電圧と、発電機側の電圧の位相がずれたまま再投入されるので、**同期外れ投入**と同じ状態になる。大電流が流れ、発電機の軸に衝撃トルクがかかる。機械18問の同期投入の話(周波数・電圧・位相の3条件)が、ここで裏側から出てくる。 **② 単独運転検出は「見えにくい異常」を見つける仕組み** 系統が停電しても、分散型電源の出力と構内負荷がたまたま釣り合っていると、電圧も周波数もほとんど変化しない。これを**単独運転の不感帯**という。だから受動的な検出(電圧・周波数の変化を見る)だけでは足りず、**能動的方式**(わざと周波数や無効電力を揺らして、系統がつながっていれば戻される、つながっていなければ発散する、という性質を使う)を併用する。 データセンターは自家発とUPSを持つため、構内に電圧が残りやすく、この不感帯に入りやすい。**保護の設計を系統連系の専門業者任せにせず、どの方式で検出しているかを把握しておく**必要がある。 **③ 年次点検で必ず試験する** 逆電力継電器(RPR)、不足電圧継電器(UVR)、過電圧継電器(OVR)、周波数継電器(OFR/UFR)——これらの動作試験は、非常用発電機を系統並列で運転する施設では必須項目である。整定値が図面どおりか、動作時間が再閉路より速いかを確認する。 **保護が効かないまま何年も運転していた**というのは、試験を省略した施設で実際に見つかる。動かないことが平常なので、試験しない限り誰も気づかない。
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