2026年版・3-2

変電：変電所の機器と保護の一問一答

2級電気工事施工管理技士（第一次検定）「電気設備（発電・変電・送配電）」から、変電：変電所の機器と保護に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験には五肢択一の問題も含まれますが、ここでは4択で出題しています。

問13-2

変電所に設置される機器とその主な目的の組合せとして、不適当なものはどれか。

①断路器 ― 負荷電流や事故電流の遮断
②避雷器 ― 雷サージからの機器の保護
③計器用変圧器 ― 高電圧を計器用に変成
④負荷時タップ切換装置 ― 電圧の調整

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正解 ①断路器 ― 負荷電流や事故電流の遮断

解説
断路器は、無負荷の状態で回路を切り離し、点検などのときに確実に電源から切り離すための機器です。電流を遮断する能力はないため、負荷電流の遮断に使うのは不適当です。負荷電流や事故電流の遮断は遮断器が行います。

他の選択肢について
・避雷器：雷などによる異常電圧を大地に放電し、機器の絶縁を守ります。
・計器用変圧器（VT）：高電圧を110Vなどの低い電圧に変えて、計器や保護継電器に送ります。
・負荷時タップ切換装置：変圧器のタップを負荷をかけたまま切り換えて、送り出す電圧を調整します。

覚え方のポイント
開閉する能力は「遮断器（事故電流まで切れる）＞負荷開閉器（負荷電流まで）＞断路器（電流を切れない）」。この序列を押さえておくと、機器の問題が解きやすくなります。

問23-2

変電所などに設置する電力用コンデンサに関する記述として、最も不適当なものはどれか。

①遅れ力率の負荷の力率を改善するために用いる。
②軽負荷時に投入し、電圧を下げるために用いる。
③直列リアクトルは、高調波の拡大を抑制する。
④放電コイルは、開放後の残留電荷を放電させる。

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正解 ②軽負荷時に投入し、電圧を下げるために用いる。

解説
電力用コンデンサは、進み無効電力を供給して遅れ力率を改善し、電圧降下を小さくする（電圧を上げる）ための設備です。軽負荷時に投入すると、かえって電圧が上がりすぎるため、軽負荷時には開放します。軽負荷時に投入して電圧を下げる、という記述は誤りです。

他の選択肢について
・遅れ力率の改善：電力用コンデンサの主な目的です。
・直列リアクトル：コンデンサに直列に入れて、高調波の拡大や投入時の突入電流を抑えます。
・放電コイル：コンデンサを電路から切り離した後に残る電荷を、短時間で放電させます。

覚え方のポイント
「重負荷時はコンデンサ投入（電圧を上げる）」「軽負荷時はコンデンサ開放、必要なら分路リアクトル投入（電圧を下げる）」。調相設備は、負荷の重さに合わせて使い分けます。

問33-2

軽負荷時に、長距離の送電線やケーブル系統の静電容量によって生じる受電端の電圧上昇を抑えるために用いる機器として、最も適当なものはどれか。

①電力用コンデンサ
②直列リアクトル
③分路リアクトル
④限流リアクトル

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正解 ③分路リアクトル

解説
分路リアクトルは、電路と大地の間（並列）に接続し、遅れ無効電力を消費することで、ケーブルなどの静電容量による進み無効電力を打ち消して、軽負荷時の電圧上昇を抑えます。軽負荷時に受電端の電圧が送電端より高くなる現象を、フェランチ効果といいます。

他の選択肢について
・電力用コンデンサ：進み無効電力を供給して電圧を上げる機器で、目的が逆です。
・直列リアクトル：電力用コンデンサに直列に入れて、高調波の拡大を抑える機器です。
・限流リアクトル：回路に直列に入れて、短絡電流を制限する機器です。

覚え方のポイント
「電圧を上げたい＝コンデンサ」「電圧を下げたい＝分路リアクトル」。どちらも無効電力を調整して電圧を制御する調相設備です。

問43-2

ガス絶縁開閉装置（GIS）に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

①絶縁性能の高いガスを用いるため、装置を小形にできる。
②充電部が金属容器に収められているため、安全性が高い。
③騒音や電波障害が少なく、市街地の変電所に適している。
④充電部が大気中に露出しているため、塩害を受けやすい。

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正解 ④充電部が大気中に露出しているため、塩害を受けやすい。

解説
ガス絶縁開閉装置（GIS）は、遮断器・断路器・母線などを接地した金属容器に収め、絶縁性能の高いSF₆（六ふっ化硫黄）ガスを封入した装置です。充電部が大気に露出していないため、塩害やじんあいの影響を受けにくいのが特徴です。

他の選択肢について
・装置を小形にできる：気中絶縁に比べて、設置面積を大幅に小さくできます。
・安全性が高い：充電部が接地された容器の中にあり、感電の危険が小さくなります。
・市街地の変電所に適する：小形で騒音が小さいため、地下変電所などにも使われます。

覚え方のポイント
GISは「小さい・安全・環境に強い」。一方で、内部の点検が難しい、SF₆ガスは温室効果が大きいので漏えいを管理する必要がある、という点にも注意します。

問53-2

消弧媒体として六ふっ化硫黄（SF₆）ガスを用いる遮断器として、最も適当なものはどれか。

①ガス遮断器
②真空遮断器
③油遮断器
④磁気遮断器

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正解 ①ガス遮断器

解説
ガス遮断器（GCB）は、消弧能力と絶縁性能に優れたSF₆ガスを吹き付けて、電流を遮断するときに発生するアークを消す遮断器です。特別高圧の変電所で広く使われています。

他の選択肢について
・真空遮断器（VCB）：真空中でアークを消す遮断器で、高圧の受変電設備で最も広く使われています。
・油遮断器（OCB）：絶縁油の中でアークを消す遮断器で、現在はあまり使われていません。
・磁気遮断器（MBB）：電磁力でアークを引き伸ばして消す遮断器です。

覚え方のポイント
遮断器の名前は「何でアークを消すか」を表しています。「高圧の受変電設備＝真空遮断器」「特別高圧の変電所＝ガス遮断器」が代表的な組合せです。

問63-2

変圧器の内部故障を検出する主保護として用いられる保護継電器として、最も適当なものはどれか。

①不足電圧継電器
②比率差動継電器
③逆電力継電器
④周波数継電器

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正解 ②比率差動継電器

解説
比率差動継電器は、変圧器の一次側と二次側の電流を変流器で取り出して比べ、その差が一定の比率を超えたときに動作します。変圧器の内部で故障が起きると、入る電流と出る電流に差が生じるため、内部故障を確実に検出できます。

他の選択肢について
・不足電圧継電器：電圧が設定値より下がったとき（停電など）に動作します。
・逆電力継電器：自家用発電設備などから電力会社の系統側へ電力が逆に流れることを検出します。
・周波数継電器：周波数の異常な上昇・低下を検出します。

覚え方のポイント
「差動＝入る電流と出る電流の差を見る」。差が出るのは保護する範囲の内部で故障したときだけなので、外部の事故では動作しない、という仕組みで覚えます。

問73-2

変電所などに設置する避雷器に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

①雷などによる異常電圧を、大地に放電する。
②放電後に流れようとする続流を遮断する。
③常時の運転電圧でも、大地に電流を流す。
④保護する機器のなるべく近くに設置する。

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正解 ③常時の運転電圧でも、大地に電流を流す。

解説
避雷器は、雷サージなどの異常電圧が侵入したときにだけ大地に放電して電圧を抑え、異常電圧がなくなると放電を止めて、元の絶縁状態に戻ります。常時の運転電圧では、ほとんど電流を流しません。

他の選択肢について
・異常電圧を大地に放電：避雷器の基本の働きです。
・続流を遮断：放電に続いて流れようとする電源からの電流を、短時間で止めます。
・機器のなるべく近くに設置：離れていると、避雷器から機器までの間で電圧が高くなるため、近くに設置します。

覚え方のポイント
避雷器は「異常時だけ放電し、すぐに元に戻る」安全弁です。現在は、酸化亜鉛（ZnO）素子を使ったギャップレス形が主流です。

問83-2

変電所の構内に網状の接地極（メッシュ接地）を埋設する主な目的として、最も適当なものはどれか。

①送電線や配電線の電力損失を減らすため
②変圧器などの振動や騒音を大地に逃がすため
③変電所の受電電圧を一定の値に保つため
④地絡時の接触電圧や歩幅電圧を低くするため

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正解 ④地絡時の接触電圧や歩幅電圧を低くするため

解説
変電所で地絡事故が起きると、大地に大きな電流が流れ、地表面に電位差が生じます。構内に網状の接地極（メッシュ接地）を埋設すると、構内の電位がほぼ均一になり、人が機器に触れたときの接触電圧や、歩いたときの両足間の歩幅電圧を低く抑えられます。

他の選択肢について
・送電線や配電線の電力損失を減らす：接地の目的ではありません。
・振動や騒音を大地に逃がす：接地は電気的な安全のための設備です。
・受電電圧を一定に保つ：電圧の調整は、タップ切換装置や調相設備が行います。

覚え方のポイント
接地の目的は「人の安全（感電防止）」と「機器の保護・保護装置の確実な動作」。変電所のメッシュ接地は、特に「足もとの電位差をなくす」ためのものです。

問93-2

変圧器に負荷をかけたまま変圧比を切り換えて、送り出す電圧を調整する装置として、最も適当なものはどれか。

①負荷時タップ切換装置
②断路器
③避雷器
④計器用変流器

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正解 ①負荷時タップ切換装置

解説
負荷時タップ切換装置（LTC）は、変圧器の巻線に設けたタップを、負荷をかけたまま（停電させずに）切り換えて変圧比を変え、送り出す電圧を調整する装置です。負荷時タップ切換変圧器は、変電所の電圧調整の中心的な設備です。

他の選択肢について
・断路器：無負荷の状態で回路を切り離すための機器です。
・避雷器：異常電圧から機器を保護する機器です。
・計器用変流器：大電流を小さな電流に変えて、計器や継電器に送る機器です。

覚え方のポイント
電圧の調整は「変圧器のタップ（変圧比を変える）」と「調相設備（無効電力を調整する）」の2本立て。柱上変圧器のタップは、負荷をかけたまま切り換えられない無負荷タップです。

問103-2

サイリスタなどの半導体素子を用いて、無効電力を連続的かつ高速に調整する装置として、最も適当なものはどれか。

①電力用コンデンサ
②静止形無効電力補償装置
③分路リアクトル
④負荷時タップ切換装置

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正解 ②静止形無効電力補償装置

解説
静止形無効電力補償装置（SVC）は、リアクトルやコンデンサをサイリスタなどで高速に制御し、進み・遅れの無効電力を連続的に調整する装置です。電圧の安定化や、アーク炉などによるフリッカ（電圧変動）の抑制に使われます。

他の選択肢について
・電力用コンデンサ：開閉器で入り切りするため、調整は段階的です。
・分路リアクトル：遅れ無効電力を消費するだけで、連続的な調整はできません。
・負荷時タップ切換装置：変圧比を段階的に切り換えて電圧を調整する装置で、無効電力を直接調整するものではありません。

覚え方のポイント
調相設備は「コンデンサ（進み）・分路リアクトル（遅れ）・同期調相機（回転機で連続調整）・SVC（半導体で高速・連続調整）」の4つ。静止形＝回転部分がない、という意味です。

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※本ページの問題・解説は、生成AI（人工知能）を活用して作成しています。