電験二種 V結線 誤解しやすいポイント

V結線の単相負荷の最大は、共用変圧器の出力電流と電圧を同相にして求める。

これが味噌だ。

よくある間違いは、単相負荷に流れる電流と、そこにかかる線間電圧を同相にして求めてしまうこと。「負荷の最大は cosθ = 1 のとき」という安易な発想だ。

しかし、共用変圧器には単相負荷だけでなく三相負荷の電流も流れている。単相負荷が最大になるのは、共用変圧器が定格容量(50 kV·A)いっぱいで、しかもその出力電流と電圧が同相のときだ。ここを絶対に間違えてはいけない。

それでも気になる人のために、電験二種(H23)で出題された問題で、実際にその二つのケースを計算してみよう。

黄色でハッチングしているのが、共用変圧器の出力電流と電圧が同相である条件だ。

左が本問の回答である共用変圧器を同相として考えるベクトル図で単相負荷は24.02kW。また共用変圧器は50kV·Aでフルで使えてる。

右が単相負荷に流れる電流と電圧を同相として求めた単相負荷で21.7kW。また共用変圧器は50kV·Aを出しているが、有効電力として使えているのは47.7kWだけで、2.3kW分ロスしてる。

単相負荷が最大になるのは、共用変圧器をフルで使い切ったとき。出力電流と電圧の同相、これだけ覚えておけばいい。これでV結線は怖くない。

電験二種 機械制御 難化対策問題(過去問より)

過去問まんまなので解ける人は余裕かもしれません。

問1の誘導機は昭和47年の機械です。

三種で懐かしさを感じますね。幾何的な理解が必要です。

その1

https://drive.google.com/file/d/1ycZmfNmiaBaHO2ta8xLYwL_MTlkyKS-0/view?usp=drivesdk

電験二種まで、あと2週間。論説は「疲れた脳の逃げ場」になった

論説は大嫌いだった。

そんな自分が、今日は火力の論説対策として61個の暗記カードをまとめ、修正してから作り上げた。去年荒れた水力の穴埋め問題がほぼそのまま出た専門書からも一部を抜き出して、火力の暗記論説に仕立てた。

きっかけは、計算問題で脳が疲れ切る瞬間だった。電験二種の計算は、途中から本当に脳が疲弊する。そこで見つけたのが、論説の音声学習だ。一種受験者の誰もがオススメする学習法だ。計算に疲れたらボイスレコーダーを再生して、耳から入れる。机に向かって頑張るのではなく、無になって聴くだけ。これが意外なほど効いた。

火力の論説なんて、全然頭に入っていなかった。それが今は「何かしら書けそう」と思える。この感覚が生まれたのは大きい。

今は夕食を食べながらこれを書いている。帰ったら、ボイレコの時間だ。明日も計算に飽きたら、論説作成に切り替える。次は変圧器と保護リレーを編集して、録音する予定。

嫌いだった論説が、疲れた脳の逃げ場になり、気づけば少し武器になりつつある。勉強は、自分に合う入れ方を見つけた人が強い。

不安は消えないけど、残り2週間、この流れで走り切る。

また書きます。

電験二種の「速度調定率」が現場で出てきた話

先日、現場である非常用ガスタービン発電機の並列運転試験（総合電圧・周波数変動特性試験）に立ち会いました。電験二種でみっちり勉強した速度調定率（ドループ）がそのまま実務に出てきて感動したので、備忘録も兼ねてまとめておきます。

■ 試験の内容と現場の仕様
この発電機は、並列同期運転を行うためのドループ制御方式です。
負荷配分試験では、大容量のガスタービン機を使い、無負荷から定格出力まで段階的に負荷を増減させながら、回転速度（周波数）の変動が規定の管理値内に収まっているかを確認しました。
電験の参考書では周波数（Hz）の生データで計算することが多いですが、現場の試験記録用紙では、定格回転数を100%とした「回転速度（%）」という無次元数で管理されているのが実務らしくて面白いポイントでした。

■ 使った式（電験の公式と現場の展開）
電験二種でおなじみの速度調定率 R の公式はこれです。
R = (Δf / fn) / (ΔP / Pn) * 100 [%]
今回は、負荷を一定量（ΔP）動かしたときに「実際に周波数が何Hz動くべきか（Δf）」の理論値を逆算したかったので、現場の余白で式を以下のように展開して計算しました。
Δf = (R / 100) * (fn / Pn) * ΔP

■ 計算から分かった現場の挙動（無負荷基準の右下がり特性）
今回の試験では、仕様書や管理値を見ると「無負荷（0kW）のときに回転速度が高く、負荷が増えるにつれて下がっていく」という右下がりの特性（ドループ）ベースで管理されていました。
ガバナの調定率（傾き）の設定が数％という非常にシビアな範囲でロックされているため、数千kWクラスの莫大なパワー（負荷）がドンと動いたとしても、計算上、周波数の変化はわずか コンマ数ヘルツ（0.x Hz） 程度に抑え込まれます。現場で「大きな負荷を投入したのに、メーターの針がほとんど減らない（定格付近でどっしり安定している）」ように見えたのは、このシビアな調定率に制御回路がガチガチにホールドしてくれていたからでした。ガバナの優秀さと、巨大な回転体が持つ慣性力の凄さを肌で感じました。

■ 50Hzに戻す操作との違い（電験的考察）
ドループ制御の基本は「負荷に応じて周波数をあえて変化させる」ことです。これを最終的に系統の定格周波数（50Hz/60Hz）に合わせたり、元の位置に戻したりするのは、ガバナの「速度設定」をいじって特性グラフそのものを上下に並行移動（シフト）させる操作であり、調定率（傾き）の計算そのものには含まれません。
数式で書くと、速度設定による切片を f0 としたとき、以下のようになります。
f = f0 - (R / 100) * fn * (P / Pn)
調定率 R はあくまでこの直線の「傾き」そのものを表しており、「特性を上下に動かすリフティング操作（f0の変更）」とは明確に区別されています。
実際の制御盤には、周波数や電圧を個別に手動で上げ下げできる操作スイッチ（レバー）がありました。これは実務で「ガバナモータ操作スイッチ（電気記号：77M）」や「SPEED SET」などと呼ばれるものです。このスイッチの「上げる（RAISE）」を押すと燃料が強制的に増量し、調定率の傾きを保ったまま、グラフ全体が真上に並行移動して50Hzへと戻る仕組みになっています。

■ 「単独運転」と「並列運転」による挙動の違い
電験のペーパーテストと現場の実務で一番混乱しやすいのが、「周波数を戻したときに出力（kW）は変わるのか？」という点です。ここには「単独運転」と「商用系統との並列運転」で真逆のルールがあります。

【単独運転（今回の試験）】
負荷装置（消費側）が主役です。1200kWの負荷をかけている状態で、ガバナのボタンを押して周波数を50Hzに戻しても、電気出力（kW）は1200kWのままほぼ変わりません。単独運転では「出力（kW）が先に決まり、それに応じて周波数が決まる」ため、周波数を変えても出力は連動しません。
【並列運転（商用系統に繋がっているとき）】
日本全体の系統周波数（50Hz）が主役になり、自機の力では周波数を動かせなくなります。この状態で「周波数を上げよう（f0を大きくしよう）」とガバナボタンを押すと、周波数は50Hzで固定されたまま、偏差が開いた分だけ「電気出力（kW）だけがグングン増える」という現象が起きます。
現場で「出力一定のまま周波数が戻る」のを体験できたのは、まさに今回の試験が単独の負荷試験だったからこそでした。
■ 感想
勉強していたときは、ただ問題用紙の上でガチャガチャと文字をひっくり返していただけの「ただの公式」でした。それが、何トンもあるガスタービンの巨大な回転軸の燃料噴射量をコントロールし、巨大な電力をミリ秒単位で制御する “命の数式” として目の前に現れたとき、「ああ、あの勉強はここに繋がっていたんだ」と強烈に腹落ちしました。
試験のための勉強が、現場のリアリティと結びついて自分の「血肉」に変わる。この瞬間があるから、技術者の勉強は裏切らないし、本当にやってよかったなと素直に思えます。また明日からの業務と電験の勉強のモチベーションが爆上がりした一日でした。

合格率30%の超ラッキー年｜電験二種 平成20年度 二次試験(電力・管理／機械・制御)

こんにちは。今回は、電験二種の二次試験の中でも「超当たり年」と言われる、平成20年度の問題を紹介します。

なんと合格率30%！

平成20年度の二次試験は、受験者2,251人のうち675人が合格して、合格率は30.0%でした。近年の合格率はこちらです。

・平成20年度：30.0%

・令和2年度：27.9%

・令和6年度：18.9%

・令和7年度：16.5%

二次試験の合格率は、年によって10%台前半から20%台後半までばらつきます。その中で30%は、頭ひとつ抜けています。

この年に受けた人は最高だね

問題を見ると、水力の計算問題が2題出ています。

・揚水発電所の諸量（電力・管理 問５）

・発電機の負荷遮断試験（電力・管理 問１）

どちらも、式に数字を入れていけば解ける問題です。点が取りやすい問題が2題あれば、そりゃ受かるわな、というのが正直な感想です。

今の試験は、計算問題が減って、論述や知識を問う問題が増えています。令和7年度の水力は、劣化診断の空欄穴埋めでした。今のレベルと比べると、全然違いますね。

問題を公開します...

答えはありません。参考書の「完全攻略」などを片手に、ぜひ自分で解いてみてください。

▶問題PDF（電力・管理）：【リンク】https://drive.google.com/file/d/1-n15vvehFeLnVHOeeIX6gDMeMCtEPEyL/view?usp=drivesdk

▶問題PDF（機械・制御）：【リンク】https://drive.google.com/file/d/1COnhEDNEWCtBZb-sdh83m82RnTAaLHE5/view?usp=drivesdk

■電力・管理（6問から4問選択）

・問１：発電機の負荷遮断試験

・問２：電力系統の安定化技術

・問３：1線地絡電流の計算（改）

・問４：電線のたるみ

・問５：揚水発電所の諸量

・問６：コンバインドサイクル発電

■機械・制御（4問から2問選択）

・問１：巻線形誘導電動機

・問２：変圧器の短絡インピーダンス

・問３：三相半波整流回路

・問４：過渡応答

■ご利用にあたっての注意

・問題文は、電気技術者試験センター実施の平成20年度 第二種電気主任技術者試験（二次試験）の問題を、参考書の掲載文をもとに起こしたものです。原本とは表記や体裁が異なる場合があります。

・【電力・管理の問３（1線地絡電流の計算）は、参考書で「改」（改題）とされている問題です。】実際の試験問題とは文面が異なる場合があります。

・図は、元の図をもとに筆者が描き直した簡略版です。

・解答・解説は掲載していません。

■おわりに

時間を測って、本番のつもりで挑戦してみてください。「これが合格率30%の問題か」と、きっと思うはずです。

【衝撃】難問と言われた2025年 電験二種・電力管理問1、某専門書にほぼそのまま載っていた

昨年度の電験二種二次試験、電力管理の問1。

水力発電所の水車・発電機の劣化診断技術に関する穴埋め問題が出題されました。

実はこの問題、某専門書に掲載されている記述と見比べてみると、驚くほど一致していました。

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↑本のリンクはこちら

今回比較したのは、電気学会大学講座の『発変電工学総論』です。

設備診断技術の概要から、水車の非破壊検査、発電機固定子巻線の絶縁劣化診断に至るまで、説明の順序や文章の構成が非常によく似ています。

正直、初めて見比べたときは驚きました。

単に同じ文章や言葉が扱われているというだけではなく、専門書の記述が試験問題を理解するうえで、そのまま役立つような内容だったからです。

電験二種二次試験というと、過去問を何年分も解き、計算問題を攻略することに意識が向きがちです。もちろん、それは非常に重要です。

しかし、今回の件を考えると、過去問演習だけでなく、専門書を通じて技術の背景や原理を理解しておくことにも大きな意味があると感じました。

過去問を解くだけではなく、出題分野の専門書まで掘り下げる。

こうした勉強が、論説問題への対応力を高めることにつながるのかもしれません。

今回の発見は、今後の電験二種、さらには電験一種の勉強方針を考えるうえでも、非常に興味深いものでした。

※今回確認できたのは、試験問題と専門書の記述に強い共通性があるということです。出題元がこの書籍であると断定するものではありません。

令和元年以降の電験二種・電力管理分析【個人的所感】

次は、電力管理についても機械制御と同様に、令和元年以降の過去問を解きながら、各年度の難易度を個人的に分析していきたいと思います。

※私自身、論説は非常に苦手なので基本的にやや難としています。

難易度の評価基準は以下のとおりです。

・激易：確実に完答必須の問題。

・易：こちらも確実に完答必須の問題。

・やや易：比較的簡単な問題。ただし、得意不得意や理解度によって難易度の感じ方に個人差がある問題。

・普通：解答方針が分からない箇所があった問題や、計算過程でケアレスミスが生じた問題などを含む。

・やや難：解法は分かり、解ける見込みはあるものの、間違えそうな不安があり、自信を持って解答できない問題。

・難：解法の方針や具体的な解き方が分からず、解答できない可能性が高い問題。

※難易度は、実際に問題を解いた際の筆者個人の所感に基づいて評価しています。

【令和元年】

• 火力（論説）：難
• 送電（計算）：激易
• 系統（論説）：やや難
• 配電（論説＋計算）：普通
• 送電（計算）：やや難
• 再エネ（論説）：難

機械制御で満点に近い得点を狙える年度だったため、電力管理で48点／120点（4割程度）の得点を確保できれば合格できた年度だったと推測します。

【令和2年】

• 水力（計算）：激易
• 系統（論説）：難
• 送電（計算）：普通（※一般的には激難と言われますが、個人的には普通評価です）
• 配電（論説）：やや難
• 送電（論説）：やや易（H17の過去問とほぼ同様）
• 管理（計算）：易

電験二種2次において、2科目とも歴史で一番簡単だった「当たり年」です。
この年は機械制御も簡単だったため、過去最高レベルに得点しやすい「超当たり年」と言えます。

対称座標法が出題されたものの、水力計算と力率改善に関しては完答ができる内容で、電磁誘導でも満点が狙えるため、ほぼ確実に3問は完答できます。対称座標法をしっかり対策していた人からすれば、その問題も得点源にできたはずです。最も「4問完答」ができる可能性が高かった年ですね。

【令和3年】

• 火力（論説）：普通
• 変電（論説）：やや難
• 送電（計算）：普通
• 配電（計算）：やや易
• 送電（論説）：易
• 系統（計算）：激易

前年に引き続き、計算問題が非常に解きやすい年でした。
ちなみに「速度調定率」の問題については、系統係数Κを用いると本当に簡単に解けるのでおすすめです。あの公式を使わずに楽に導出する方法は、後ほど別記事で解説を作りたいと思います。

【令和4年】

• 水力（計算）：激易
• 系統（論説）：やや難
• 送電（計算）：普通
• 系統（論説）：やや難
• 再エネ（論説）：難
• 管理（計算）：激易

電験三種レベルの「水力計算」や「需要率・負荷率・不等率の計算」が出題されました。電力管理の歴史の中でも過去最高レベルに簡単な年といえます。

この2問があまりにも簡単に完答できるため、令和4年も文句なしの「当たり年」です。三種受験生の方でも60点満点が取れるような内容でした。送電の計算問題も、基本的な知識で解ける複素数計算なので全く難しくありません。今年の受験生は、電力管理の手応えだけで合格を確信した人もいたのではないでしょうか。その分、機械制御は「普通レベル」の難易度に抑えられていた印象です。

【令和5年】

• 水力（論説）：やや難
• 系統（論説）：やや難
• 送電（計算）：普通
• 配電（計算）：普通
• 送電（論説）：やや難
• 管理（論説＋計算）：難（※計算部分は激易）

論説4題、計算2題という構成になった令和5年。
計算メインで対策していた人からすると絶望的なセットだったかもしれません。しかし、中身を見ると「水撃作用」や「中性点接地」の論説など、比較的何かしらは書き進められる問題が多い印象です。

計算問題での失点は絶対に許されないため、そこでしっかり得点できた人は合格ラインに届いたかと思います。一方で、この年は機械制御に解きやすい問題が多かったため、「電力管理で少し凹んでも、機械制御で高得点をカバーする」という、試験全体としては良いバランスの年だったと感じました。

【令和6年】

• 火力（論説）：やや難
• 変電（論説）：やや難
• 送電（計算）：激易
• 配電（計算）：易
• 送電（論説）：やや難
• 管理（論説）：やや難

令和5年に続き、論説4題・計算2題の構成となった令和6年。
ただし、今年の計算問題はかなり簡単です。令和の過去問の中では、令和元年に次ぐレベルの易しさでした。論説問題についても、知識さえあれば十分に記述できるものが多く、「決して不可能ではない」と思える年度だったのではないでしょうか。

【令和7年】

• 水力（穴埋め）：やや難
• 送電（計算）：やや易（※一般的には激難と言われますが、個人的にはやや易評価です）
• 送電（計算）：激易
• 配電（論説）：やや難
• 送電（穴埋め）：やや易
• 管理（穴埋め）：やや難

一転して、穴埋め問題がオンパレードとなった令和7年。
「対称座標法が出題されると合格率が下がる」ということは試験センター側も把握しているはずです。しかし、聞かれている内容を今になって落ち着いて振り返ってみれば、実はそこまで難しくはありません。こうした年こそ、計算問題で確実に満点を毟り取りたい（むしり取りたい）ところですね。