変電へんでん所しょ

変電へんでん所しょ（へんでんしょ）は、電力でんりょく系統けいとう中なかで電気でんきの電圧でんあつや周波数しゅうはすうの変換へんかん（変電へんでん）を行おこない、各かく系統けいとうの接続せつぞくとその開閉かいへいを行おこなって、電力でんりょくの流ながれを制御せいぎょする電力でんりょく流通りゅうつうの拠点きょてんとなる施設しせつである。英語えいごの "(electrical) substation" の文字もじを取とり、SSまたは、S/Sと略りゃくされる。

ウクライナの変電へんでん所しょ

ドイツの変電へんでん所しょ

概要がいよう

一般いっぱん電気でんき事業じぎょう者しゃ（電力でんりょく会社かいしゃ）の発電はつでん所しょは多おおくの場合ばあい、電力でんりょく消費しょうひ地ちから離はなれた場所ばしょに設置せっちされる。特とくに大だい規模きぼ水力すいりょく発電はつでん所ところの場合ばあいはその適所てきしょが山間さんかん部ぶとなり、需要じゅよう家かの多おおい平野へいや部ぶとは距離きょりがある。火力かりょく発電はつでんは水力すいりょく発電はつでん所しょのような地形ちけい的てき制約せいやくは殆ほとんどなく、都市とし部ぶ等とう、人口じんこう密集みっしゅう地ちへの設置せっちも可能かのうではあるが、リスク管理かんりの観点かんてんからどの国くににおいても人口じんこう密集みっしゅう地ちからは離はなれた所ところに設置せっちされる。 長距離ちょうきょりの送電そうでんでは電力でんりょくの損失そんしつ（主おもにジュール熱ねつ）が発生はっせいするため、より高こう電圧でんあつかつ低てい電流でんりゅうに変換へんかんして送電そうでんロスを低下ていかさせている。また臨海りんかい部ぶの火力かりょく発電はつでん所しょも発電はつでん出力しゅつりょくが大おおきく大だい容量ようりょうの送電そうでんでは送電そうでん線せんの発熱はつねつが問題もんだいになるため、発電はつでん所内しょないの変電へんでん所しょでは27.5万まんから50万まんボルトの超ちょう高こう電圧でんあつへ変電へんでん（昇圧しょうあつ）され送電そうでんされるが、電力でんりょくの最終さいしゅう需要じゅよう家かまでの送電そうでん網もうの途中とちゅうに変電へんでん所しょが幾いくつかあり、そこでは段階だんかい的てきに電圧でんあつが下さげられ（降圧こうあつ）、一般いっぱん家庭かてい向むけには日本にっぽんでは100ボルトまで変圧へんあつされる。

送電そうでん経路けいろの例れい

発電はつでん所しょ

発電はつでん所しょの出力しゅつりょくは数すう千せんから2万まんボルトの電圧でんあつであり、発電はつでん所しょ内うちまたは隣接りんせつした変電へんでん所しょで27.5万まんから50万まんボルトの超ちょう高こう電圧でんあつへ変電へんでん（昇圧しょうあつ）され送おくり出だされる。

超ちょう高圧こうあつ変電へんでん所しょ

超ちょう高圧こうあつ変電へんでん所しょは発電はつでん所しょから最初さいしょの変電へんでん所しょで、より電力でんりょく消費しょうひ者しゃに近ちかくに立地りっちし、15.4万まんボルトへ変電へんでんされ1次じ変電へんでん所しょへ送電そうでんされる。

1次じ変電へんでん所しょ

1次じ変電へんでん所しょでは一部いちぶは15.4万まんボルトのまま大だい工場こうじょうや鉄道てつどうへ電力でんりょく供給きょうきゅうされ、また6.6万まんへと変電へんでんされ中なか間あいだ変電へんでん所しょへ送電そうでんされる。

中間ちゅうかん変電へんでん所しょ

中間ちゅうかん変電へんでん所しょでは6.6万まんボルトから2.2万まんボルトへ変電へんでんされ、一部いちぶは中規模ちゅうきぼ工場こうじょうへ供給きょうきゅうされ、残のこりは配電はいでん用よう変電へんでん所しょへ送電そうでんされる。

配電はいでん用よう変電へんでん所しょ

配電はいでん用よう変電へんでん所しょでは2.2万まんボルトから6600ボルトへ変電へんでんされ一部いちぶは会社かいしゃ、学校がっこう、ホテル、小規模しょうきぼ工場こうじょう等とう各かく施設しせつへ供給きょうきゅうされ、残のこりは柱はしら上じょう変圧へんあつ器きへと送おくり出だされる。

柱はしら上じょう変圧へんあつ器き

柱はしら上じょう変圧へんあつ器きでは100ボルト、200ボルトへ変電へんでんされ家庭かていや小規模しょうきぼ事業じぎょう所しょなどへ供給きょうきゅうされる。

役割やくわり

電力でんりょくは電流でんりゅう×電圧でんあつで表あらわされる。電流でんりゅうが流ながれると送電そうでん線せんの抵抗ていこうによりジュール熱ねつとして送電そうでんしたエネルギーが失うしなわれ、かつ電圧でんあつ降下こうかにより有効ゆうこうな電圧でんあつを送電そうでん線せんの終点しゅうてんのところで受うけ取とることができなくなる。送電そうでん中ちゅうの電力でんりょく損失そんしつは電流でんりゅうの2乗じょうに比例ひれいすることから、送電そうでん線せんの電圧でんあつをできるだけ高たかく上あげ少すくない電流でんりゅうで送電そうでんすることが、低ひくい電圧でんあつのまま大おおきな電流でんりゅうを用もちいて送電そうでんする場合ばあいと比較ひかくして、同おなじ電力でんりょくを送おくる際さいの電力でんりょく損失そんしつを減へらすことができる。したがって、発電はつでん所しょのそばで高たかい電圧でんあつに上あげて、オフィスや一般いっぱん家庭かていなどの電力でんりょく消費しょうひ者しゃのなるべく近ちかくで低ひくい電圧でんあつに落おとして配電はいでんすることがエネルギーを無駄むだにしない観点かんてん上じょう望のぞましい。この電圧でんあつの変換へんかんを行おこなっているのが変電へんでん所しょである。

高たかい電圧でんあつを取とり扱あつかう変電へんでん所しょほど規模きぼが大おおきくなり、また送電そうでん線せんに関かかわる施設しせつも大おおきくなる。こうした施設しせつを建設けんせつする費用ひようの兼かね合あいから電力でんりょく消費しょうひ者しゃに近ちかい末端まったんでは低ひくい電圧でんあつで送おくる必要ひつようがあり、発電はつでん所しょに近ちかい側がわが最もっとも高たかい電圧でんあつで送おくられ、消費しょうひ者しゃに近ちかづくにつれて順次じゅんじ電圧でんあつが落おとされていくようになっている。この電圧でんあつが次第しだいに低ひくくなっていく各かく段階だんかいのことを電圧でんあつ階級かいきゅうと呼よんでいる。各かく階級かいきゅうの間あいだにはそれに対応たいおうした変電へんでん所しょが設置せっちされている。

また電力でんりょく系統けいとうは、発電はつでん所しょから消費しょうひ者しゃまで一直線いっちょくせんになっているわけではなく、電力でんりょくシステムの信頼しんらい性せいを高たかめ故障こしょうや補修ほしゅう作業さぎょう時じのバックアップを相互そうごに行おこなうために、複数ふくすうの発電はつでん所しょからの送電そうでん線せんが集合しゅうごうされ、あるいは必要ひつように応おうじて各所かくしょへ分散ぶんさんされていくようになっている。変電へんでん所しょはこうした送電そうでん系統けいとう上じょうの集合しゅうごう・分岐ぶんき点てんにもなっており、必要ひつように応おうじて系統けいとうをつないだり切きり離はなしたりする役割やくわりもしている。さらに、送電そうでん線せんに落雷らくらいがあるなどで一部いちぶの区間くかんに障害しょうがいが発生はっせいすると、遮断しゃだん器きを動作どうささせてその区間くかんを送電そうでん系統けいとうから一旦いったん切きり離はなし、障害しょうがいの波及はきゅうを防止ぼうしし回復かいふくを図はかる役割やくわりもしている。

この他ほかに、直流ちょくりゅう送電そうでんに関連かんれんして交流こうりゅうと直流ちょくりゅうを変換へんかんする交直変換へんかん所しょや、周波数しゅうはすうの異ことなる電源でんげんを接続せつぞくする周波数しゅうはすう変換へんかん所しょも変電へんでん所しょの一種いっしゅである。

種類しゅるい

変電へんでん所しょの種類しゅるいは、電圧でんあつ階級かいきゅう、用途ようと、形式けいしき、形態けいたい、監視かんし制御せいぎょ方式ほうしきなどで分類ぶんるいできる。

電圧でんあつ階級かいきゅうによる分類ぶんるい

変電へんでん所しょの電圧でんあつ階級かいきゅう（日本にっぽんにおけるもの）

変電へんでん所しょ種類しゅるい	受電じゅでん電圧でんあつ	送出そうしゅつ電圧でんあつ
500kV変電へんでん所しょ	500 kV	275 - 154 kV
超ちょう高圧こうあつ変電へんでん所しょ	275 - 187 kV	154 - 66 kV
一いち次じ変電へんでん所しょ	154 - 110 kV	77 - 22 kV
中間ちゅうかん変電へんでん所しょ	77 - 66 kV	33 - 22 kV

日本にっぽんの変電へんでん設備せつびの電圧でんあつ別べつ設備せつび数すうおよび出力しゅつりょく（2006年ねん3月がつ31日にち現在げんざい）

電圧でんあつ (kV)	設備せつび数すう	出力しゅつりょく合計ごうけい (kVA)
22 未満みまん	45	211,950
22 - 55	1,163	9,159,750
66 - 77	4,376	213,068,850
110 - 154	661	143,416,050
187	38	15,363,000
220	60	35,690,000
275	151	160,470,000
500以上いじょう	76	201,360,000
合計ごうけい	6,570	778,739,600

変電へんでん所しょはまず、送電そうでん用よう変電へんでん所しょと配電はいでん用よう変電へんでん所しょに大おおきく分類ぶんるいされる。送電そうでん用よう変電へんでん所しょは、電力でんりょく系統けいとうの途中とちゅうに配置はいちされて電圧でんあつの変換へんかんを行おこなっており、大だい電力でんりょくが通過つうかする。これに対たいして配電はいでん用よう変電へんでん所しょは電力でんりょく系統けいとうの末端まったんに近ちかいところに配置はいちされて、送電そうでん用よう変電へんでん所しょから送おくられてきた高たかい電圧でんあつを消費しょうひ者しゃに供給きょうきゅうする低ひくい電圧でんあつに落おとして地域ちいきの配電はいでん網もうに供給きょうきゅうする。送電そうでん用よう変電へんでん所しょに比くらべて1つの変電へんでん所しょを通過つうかする電力でんりょくは小ちいさく、施設しせつの規模きぼも小ちいさくなるが、その数かずは送電そうでん用よう変電へんでん所しょよりかなり多おおい。配電はいでん用よう変電へんでん所しょの受電じゅでん電圧でんあつは154 - 22 kV程度ていどで、配電はいでん網もうへ送おくり出だす電圧でんあつは22 - 6.6 kV程度ていどである。

送電そうでん用よう変電へんでん所しょの多おおくは高たかい電圧でんあつを低ひくい電圧でんあつに落おとすために使つかわれているが、逆ぎゃくに低ひくい電圧でんあつを高たかい電圧でんあつに上あげるために用もちいられているものもある。電圧でんあつを上あげる変電へんでん所しょは昇圧しょうあつ用よう変電へんでん所しょ、下さげる変電へんでん所しょは降圧こうあつ用よう変電へんでん所しょと大おおきく分類ぶんるいされる。昇圧しょうあつ用よう変電へんでん所しょは基本きほん的てきに発電はつでん所しょに付属ふぞくして設置せっちされており、電力でんりょくを発電はつでん所しょから送おくり出だす段階だんかいでの電圧でんあつ変換へんかんを行おこなっている。

降圧こうあつ用よう変電へんでん所しょは、発電はつでん所しょに近ちかい側がわほど高たかい電圧でんあつになっており、順次じゅんじ電圧でんあつ階級かいきゅうを構成こうせいしている。高たかい方ほうから500kV変電へんでん所しょ、超ちょう高圧こうあつ変電へんでん所しょ、一いち次じ変電へんでん所しょ、中間なかま変電へんでん所しょなどと呼よばれている。二に次じ変電へんでん所しょ、三さん次じ変電へんでん所しょなどが含ふくまれることもある。電圧でんあつ階級かいきゅうの各かく段階だんかいでどのような電圧でんあつを使用しようしているかは、電力でんりょく会社かいしゃによってもその系統けいとうによっても様々さまざまであり、必かならずしも全すべての種類しゅるいの変電へんでん所しょを経由けいゆして降圧こうあつされていくわけではなく途中とちゅうの段階だんかいを飛とばすこともあり、必要ひつように応おうじて複雑ふくざつに組くみ合あわせられている。また、発電はつでん所しょが必かならず最さい上流じょうりゅうに入はいっているわけではなく、小ちいさな発電はつでん所しょではこの電圧でんあつ階級かいきゅうの途中とちゅうに給電きゅうでんを行おこなっていることもある。電力でんりょく消費しょうひ者しゃも必かならず最下さいか流りゅうに入はいっているわけではなく、工場こうじょうや電気でんき鉄道てつどうなど大口おおぐちの需要じゅよう家かは途中とちゅうの高たかい電圧でんあつの変電へんでん所しょから給電きゅうでんを受うけていることがある。各かく種類しゅるいの変電へんでん所しょでどの程度ていどの電圧でんあつが使つかわれているかを表ひょうに示しめす。参考さんこうとして2006年ねん3月がつ31日にち現在げんざいの日本にっぽんの電圧でんあつ別べつ変電へんでん所しょの設備せつび数すうと容量ようりょうを表ひょうに示しめす。

用途ようとによる分類ぶんるい

変電へんでん所しょは、電力でんりょく事業じぎょう者しゃが所有しょゆうしている電力でんりょく変電へんでん所しょ、大口おおぐちの電力でんりょく消費しょうひ者しゃが設置せっちしている自家用じかよう変電へんでん設備せつび、電気でんき鉄道てつどう事業じぎょう者しゃが設置せっちしている電気でんき鉄道てつどう用よう変電へんでん所しょなどに分類ぶんるいできる。電力でんりょく変電へんでん所しょは前述ぜんじゅつしたように送電そうでん用よう・配電はいでん用ようの分類ぶんるいと、昇圧しょうあつ用よう・降圧こうあつ用ようの分類ぶんるいがある。電気でんき鉄道てつどう用ようの変電へんでん所しょは、直流ちょくりゅう電化でんか区間くかんでは直流ちょくりゅうへの変換へんかん機能きのうのある変電へんでん所しょ、交流こうりゅう電化でんか区間くかんでは交流こうりゅうの降圧こうあつのみの変電へんでん所しょとなる。

長距離ちょうきょりで大だい容量ようりょうの送電そうでんを行おこなったり、海底かいてい送電そうでん線せんを使つかって送電そうでんを行おこなったりする目的もくてきで、直流ちょくりゅう送電そうでんを行おこなうことがある。この際さいには直流ちょくりゅう送電そうでん線せんの両りょう端はしに一般いっぱんの交流こうりゅう送電そうでん網もうと接続せつぞくするための交直変換へんかん所しょが設置せっちされる。この他ほか、日本にっぽんでは東日本ひがしにっぽんが50 Hz、西日本にしにほんが60 Hzへるつと周波数しゅうはすうが分わかれているので、この周波数しゅうはすうの境界きょうかいに周波数しゅうはすう変換へんかん所しょが設置せっちされて、東西とうざいで電力でんりょくの融通ゆうずうができるようになっている。

形式けいしきによる分類ぶんるい

変電へんでん所しょの形式けいしきとしては、屋外おくがい式しき、屋内おくない式しき、半屋なかりや内ない式しき、半地はんじ下か式しき、地下ちか式しき、移動いどう式しきがある。

屋外おくがい式しき変電へんでん所しょ

変圧へんあつ器きや開閉かいへい器きなどの変電へんでん所しょの主要しゅよう設備せつびの大半たいはんを屋外おくがいに設置せっちし、配電はいでん盤ばんなど制御せいぎょ機器ききのみを屋内おくないまたはキュービクルに配置はいちした形式けいしきの変電へんでん所しょである。他たの形式けいしきの変電へんでん所しょに比くらべて敷地しきち面積めんせきを最もっとも広ひろく必要ひつようとするが、建設けんせつ費用ひようは安やすく、全すべての機器ききが平面へいめん的てきに配置はいちされることから運用うんよう開始かいし後ごのメンテナンス性せいにも優すぐれている。

屋内おくない式しき変電へんでん所しょ

変圧へんあつ器きや開閉かいへい器きなどの変電へんでん所しょの主要しゅよう設備せつびの大半たいはんを屋内おくないに設置せっちした形式けいしきの変電へんでん所しょである。屋外おくがい式しき変電へんでん所しょに比くらべて用地ようち面積めんせきを大おおきく縮小しゅくしょうすることができるが、建物たてものの建設けんせつ費ひが高たかく付つく。また、変電へんでん所しょ機器ききの搬入はんにゅう・設置せっちやメンテナンスにも難なんがある。海岸かいがん線せんに近ちかいところなどで塩害えんがい対策たいさくを必要ひつようとする場合ばあいには、この形式けいしきの変電へんでん所しょの効果こうかが高たかい。

半はん屋内おくない式しき変電へんでん所しょ

変電へんでん所しょの主要しゅよう機器ききの一部いちぶを屋内おくないに設置せっちし、残のこりを屋外おくがいに設置せっちした形式けいしきの変電へんでん所しょである。変圧へんあつ器きのみを屋内おくないに設置せっちした形式けいしきは、主おもに変圧へんあつ器きの騒音そうおん対策たいさくを目的もくてきとしている。一方いっぽう、開閉かいへい器きのみを屋内おくないに設置せっちした形式けいしきは、主おもに塩害えんがい対策たいさくと建物たてもの建設けんせつ費ひの削減さくげんを目的もくてきとしている。前者ぜんしゃを半はん屋内おくない式しき、後者こうしゃを半はん屋外おくがい式しきと呼よんで区別くべつすることもある。

地下ちか式しき変電へんでん所しょ

建物たてものや公園こうえんなどの地下ちかに変電へんでん所しょの主要しゅよう機器ききを全すべて収納しゅうのうした形式けいしきの変電へんでん所しょである。新あたらしい変電へんでん所しょ用地ようちの取得しゅとくが困難こんなんな都市とし部ぶを中心ちゅうしんに見みられる形式けいしきで、各種かくしゅの変電へんでん所しょの中なかでも建設けんせつ費ひは最もっとも高たかく付つくが、景観けいかん対策たいさくや防犯ぼうはん対策たいさくの面めんでの効果こうかが高たかい。この形式けいしきであっても、変圧へんあつ器きの冷却れいきゃく設備せつびだけは地上ちじょうに設置せっちする必要ひつようがある。建物たてものに併設へいせつする場合ばあいには、その建物たてものに冷却れいきゃく用ようの水みずや空気くうきなど作動さどう流体りゅうたいが流ながれる経路けいろを確保かくほしなければならない。

なお、住宅じゅうたく地ちにおける建物たてものの高たかさ制限せいげんなどに関連かんれんして、変電へんでん所しょの建物たてものに地下ちか室しつを設もうけて、一部いちぶの設備せつびを地下ちか階かいに、一部いちぶの設備せつびを地上ちじょう階かいに設置せっちする、屋内おくない式しき変電へんでん所しょの全体ぜんたいを掘ほり下さげたような形かたちの半はん地下ちか式しき変電へんでん所しょも存在そんざいする。

移動いどう式しき変電へんでん所しょ

詳細しょうさいは「移動いどう変電へんでん所しょ」を参照さんしょう

トレーラーや鉄道てつどう車両しゃりょうの上うえに変圧へんあつ器きなどを設置せっちして、移動いどう可能かのうにした形式けいしきの変電へんでん所しょである。既存きそんの変電へんでん所しょが故障こしょうしたり、機器きき更新こうしんのために一時いちじ設備せつびの運用うんようを停止ていししたりしたときに、現地げんちに仮設かせつして変電へんでん所しょの容量ようりょうを補おぎなう役割やくわりを果はたす。

形態けいたいによる分類ぶんるい

変電へんでん所しょは絶縁ぜつえんの方式ほうしきにより、気き中ちゅう絶縁ぜつえん形がた、GIS、ハイブリッドGISの形態けいたいに分類ぶんるいできる。

気き中ちゅう絶縁ぜつえん形がた変電へんでん所しょ

変電へんでん所しょの回路かいろの主要しゅよう部分ぶぶんの絶縁ぜつえんが空気くうきによっている変電へんでん所しょである。回路かいろを碍子がいしなどで空気くうき中ちゅうで間隔かんかくを置おいて保持ほじすることで、他たの回路かいろや地面じめんとの間あいだを絶縁ぜつえんしている。変電へんでん所しょの用地ようち面積めんせきは最もっとも広ひろく必要ひつようとするが、工事こうじ費ひは最もっとも安やすくなる。

GIS変電へんでん所しょ

絶縁ぜつえん性能せいのうの高たかい六ろくフッ化か硫黄いおう (SF6) ガスを利用りようしたガス遮断しゃだん器き (GIS: Gas Insulated Switch) を用もちいて回路かいろの主要しゅよう部分ぶぶんを構成こうせいした変電へんでん所しょである。用地ようち面積めんせきは少すくなくて済すむが、工事こうじ費ひは高たかくなる。

ハイブリッドGIS変電へんでん所しょ

母線ぼせん部分ぶぶんは気き中ちゅう絶縁ぜつえんとし、開閉かいへい設備せつびはGISで構成こうせいした変電へんでん所しょである。用地ようち面積めんせきを縮減しゅくげんしながら、工事こうじ費ひも削減さくげんする方式ほうしきである。

監視かんし制御せいぎょ方式ほうしきによる分類ぶんるい

変電へんでん所しょは、常時じょうじ技術ぎじゅつ員いんが勤務きんむしていて監視かんし・制御せいぎょ作業さぎょうに当あたっているものから、遠隔えんかく制御せいぎょされているもの、無人むじん化かされているものなど監視かんし・制御せいぎょ方式ほうしきによって複数ふくすうに分類ぶんるいできる。技術ぎじゅつ員いんが常駐じょうちゅうしている変電へんでん所しょはほとんどなくなり、2005年ねん時点じてんで日本にっぽんの変電へんでん所しょの無人むじん化か率りつは98.6 %となっている。

常時じょうじ監視かんし制御せいぎょ変電へんでん所しょ

変電へんでん所しょに常時じょうじ技術ぎじゅつ員いんが勤務きんむしている方式ほうしきの変電へんでん所しょである。通常つうじょう1グループ2 - 3名めいの技術ぎじゅつ員いんが3交代こうたい制せいで変電へんでん所しょに詰つめており、常時じょうじ変電へんでん所しょの機器ききの監かん視しと操作そうさに当あたっている。

遠隔えんかく常時じょうじ監視かんし制御せいぎょ変電へんでん所しょ

技術ぎじゅつ員いんが変電へんでん制御せいぎょ所しょ（変電へんでん所しょを遠隔えんかく監視かんし制御せいぎょする場所ばしょ）に常時じょうじ駐在ちゅうざいしており、そこから遠隔えんかくで常時じょうじ制御せいぎょと監視かんしを受うけている方式ほうしきの変電へんでん所しょである。変電へんでん所しょ自体じたいの保守ほしゅ作業さぎょうで人ひとが来くる場合ばあい以外いがいは、変電へんでん所しょ自体じたいは無人ぶにんである。

断続だんぞく監視かんし制御せいぎょ変電へんでん所しょ

技術ぎじゅつ員いんは技術ぎじゅつ員いん駐在ちゅうざい所しょにおり、必要ひつように応おうじて断続だんぞく的てきに変電へんでん所しょへ出向でむいて制御せいぎょと監視かんしを行おこなう方式ほうしきの変電へんでん所しょである。具体ぐたい的てきには、日にち中ちゅうのみ変電へんでん所しょで制御せいぎょと監視かんしを行おこない、夜間やかんは付近ふきんに設もうけられた社宅しゃたくなどに帰かえって、特とくに緊急きんきゅうの事態じたいが生しょうじた時ときにいつでも変電へんでん所しょに駆かけつけられる体制たいせいを維持いじしておくような方式ほうしきである。変電へんでん所しょと技術ぎじゅつ員いん駐在ちゅうざい所しょの距離きょりには300m以内いないという制限せいげんが課かせられており、また170 kVを超こえる変電へんでん所しょではこの方式ほうしきを採とることはできない。

遠隔えんかく断続だんぞく監視かんし制御せいぎょ変電へんでん所しょ

技術ぎじゅつ員いんは変電へんでん制御せいぎょ所しょまたは技術ぎじゅつ員いん駐在ちゅうざい所しょにおり、必要ひつように応おうじて断続だんぞく的てきに制御せいぎょ所しょへ出向でむいてそこから遠隔えんかくで制御せいぎょと監視かんしを受うけている方式ほうしきの変電へんでん所しょである。断続だんぞく監視かんし制御せいぎょ変電へんでん所しょと同おなじく制御せいぎょ所しょと技術ぎじゅつ員いん駐在ちゅうざい所しょの距離きょりには300m以内いないの規制きせいがあり、また変電へんでん所しょ電圧でんあつも170kV以下いかに規制きせいされている。

簡易かんい監視かんし制御せいぎょ変電へんでん所しょ

技術ぎじゅつ員いんが技術ぎじゅつ員いん駐在ちゅうざい所しょから必要ひつように応おうじて変電へんでん所しょに出向でむいて監視かんしと制御せいぎょをその変電へんでん所しょで行おこなう方式ほうしきである。変電へんでん所しょ電圧でんあつは100kV以下いかに限かぎられる。電力でんりょく系統けいとうを構成こうせいするような変電へんでん所しょではほとんど用もちいられずに、小規模しょうきぼな変電へんでん設備せつびなどでのみ採用さいようされている。

設備せつび

変電へんでん所しょの設備せつび
A:入力にゅうりょく（受電じゅでん）側がわ、B:出力しゅつりょく（送電そうでん）側がわ
1-入力にゅうりょく架線かせん、2-アース線せん、3-電力でんりょく架線かせん、4-電圧でんあつ管理かんり用よう変圧へんあつ器き、5-断だん路ろ器き、6-遮断しゃだん器き、7-調しらべ相しょう設備せつび
8-避雷器き、9-主しゅ変圧へんあつ器き、10-管理かんり建屋たきのや、11-隔離かくり柵しがらみ、12-出力しゅつりょく架線かせん

変電へんでん所しょには、電圧でんあつを変換へんかんするための変圧へんあつ器き、電源でんげんを入はいり切きりするための遮断しゃだん器き、電源でんげんが切きれている状態じょうたいで回路かいろを切きり離はなす断だん路ろ器き、落雷らくらい時じの異常いじょう電流でんりゅうを逃にがす避雷器き、無効むこう電力でんりょくの調整ちょうせいをする調しらべ相しょう設備せつびなどがある。また、直流ちょくりゅうに関連かんれんする変電へんでん所しょでは整流せいりゅう器きやインバータなどが設置せっちされるが、これについては後述こうじゅつする。

「変電へんでん設備せつび」も参照さんしょう

変圧へんあつ器き

詳細しょうさいは「変圧へんあつ器き」を参照さんしょう

ウクライナ・750kV変圧へんあつ器き

ドイツ・レックリングハウゼンの変電へんでん所しょにある110kV変圧へんあつ器き

変圧へんあつ器きは、電磁でんじ誘導ゆうどう現象げんしょうを利用りようして交流こうりゅうの電圧でんあつを変換へんかんする装置そうちである。変電へんでん所しょにおける最もっとも基本きほん的てきな装置そうちである。変電へんでん所しょで取とり扱あつかう電気でんきは通常つうじょう三さん相そう交流こうりゅうであり、変圧へんあつ器きも三さん相そう用ようのものか、あるいは単たん相しょう用ようのものを3つ接続せつぞくして三さん相そう交流こうりゅう用ように使用しようしている。変電へんでん所しょに設置せっちされる変圧へんあつ器きは大変たいへん大おおきなもので、工場こうじょうで製造せいぞうして搬入はんにゅうすることには様々さまざまな困難こんなんを伴ともなう。このことから、かつては単たん相しょう交流こうりゅう用ようのものを3つ搬入はんにゅうすることが多おおかった。さらに変圧へんあつ器きの取とり扱あつかい電圧でんあつが高たかくなり大だい容量ようりょう化かすると、それでも搬入はんにゅうが困難こんなんなほど巨大きょだい化かしてきたため、工場こうじょうで生産せいさんした部品ぶひんを搬入はんにゅうして現地げんちで組くみ立たてる方式ほうしきが一般いっぱん的てきとなり、三さん相そう式しきの変圧へんあつ器きを用もちいることが普通ふつうになった。単たん相しょう式しき変圧へんあつ器きを用もちいた場合ばあいに比くらべて、三さん相そう式しきを用もちいると同どう容量ようりょうで半分はんぶん程度ていどに面積めんせきを縮小しゅくしょうすることができる。

変圧へんあつ器きは、絶縁ぜつえんと冷却れいきゃくの方式ほうしきで分類ぶんるいすることができる。変圧へんあつ器き自体じたいは大変たいへん効率こうりつの高たかい設備せつびであるが、それでもわずかながら損失そんしつが発生はっせいしてこれが熱ねつに変かわる。変電へんでん所しょの変圧へんあつ器きは大だい電力でんりょくを取とり扱あつかうことから、この放熱ほうねつが大おおきな問題もんだいとなる。この冷却れいきゃく方式ほうしきは絶縁ぜつえんの方式ほうしきとも大おおきく関係かんけいしている。

乾式かんしき変圧へんあつ器きは、間隔かんかくを空あけて回路かいろを保持ほじすることで空気くうきにより絶縁ぜつえんする方式ほうしきで、小しょう容量ようりょうのものに用もちいられる。冷却れいきゃくは自然しぜん放熱ほうねつによるか、送風そうふうして空気くうきで熱ねつを運はこび出だす方式ほうしきとなる。特とくに耐たい熱性ねっせいの高たかい絶縁ぜつえん材料ざいりょうを使用しようして送風そうふうにより冷却れいきゃくをしたものでは、数すう千せん kVA程度ていどの容量ようりょうのものまである。変圧へんあつ器き全体ぜんたいの効率こうりつ的てきな運転うんてんを図はかるために、変圧へんあつ器きの負荷ふかに応おうじて送風そうふう量りょうを加減かげんする方式ほうしきもある。巻まき線せんなどをエポキシ樹脂じゅしなどで固かためたモールド変圧へんあつ器きもある。

油あぶら入にゅう変圧へんあつ器きは油あぶらを用もちいて絶縁ぜつえんと冷却れいきゃくを行おこなう方式ほうしきであり、広ひろく用もちいられている。初期しょきには鉱物こうぶつ油ゆを用もちいていたが、火災かさいの危険きけんがあるためあまり用もちいられなくなった。またポリ塩化えんかビフェニル (PCB) も広ひろく用もちいられていたが、生物せいぶつに対たいする毒性どくせいの問題もんだいから使用しよう禁止きんしとなった。現代げんだいではシリコーン油ゆが広ひろく用もちいられているが、コストが高たかいという問題もんだいがある。油あぶら入にゅう変圧へんあつ器きでは油あぶらを循環じゅんかんさせることで冷却れいきゃくを行おこなっている。自然しぜん対流たいりゅうによるものと強制きょうせい循環じゅんかんによるものがある。また放熱ほうねつ器きにも送風そうふうファンを取とり付つけることがある。さらに冷却れいきゃく水すいの配管はいかんを油あぶら中ちゅうに通とおして水冷すいれいする方式ほうしきもある。

ガス絶縁ぜつえん式しきは、六ろくフッ化か硫黄いおう (SF6) ガスで絶縁ぜつえんした方式ほうしきで、冷却れいきゃくもこのガスを循環じゅんかんさせることで行おこなっている。

負荷ふかの変動へんどうに応おうじて電圧でんあつを調整ちょうせいし、また電力でんりょく系統けいとう上じょうの電力でんりょくの潮流ちょうりゅうを制御せいぎょするために、変電へんでん所しょの変圧へんあつ器きには出力しゅつりょく電圧でんあつを制御せいぎょするための負荷ふか時じ電圧でんあつ調整ちょうせい器き（負荷ふか時じタップ切せつ換かわ装置そうち）が取とり付つけられている。巻まき線せんに設もうけられたタップ上じょうのある地点ちてんをタップ選択せんたく器きで選えらぶことで、変圧へんあつ器きの巻数かんすう比ひをある範囲はんいで変更へんこう可能かのうとしているものである。

変圧へんあつ器きでは、主おもに鉄心てっしんの磁歪現象げんしょうにより振動しんどうと騒音そうおんが発生はっせいする。住宅じゅうたく地ちに設置せっちされる場合ばあいなどには騒音そうおん対策たいさくが必要ひつようになることがある。

遮断しゃだん器き

GIS方式ほうしきの遮断しゃだん器き

詳細しょうさいは「遮断しゃだん器き」を参照さんしょう

遮断しゃだん器きは、電力でんりょく回路かいろの入はいり切きりを行おこない、また落雷らくらいや短絡たんらくなどの事故じこ発生はっせい時じに回路かいろを切きり離はなして安全あんぜんを保たもつために用もちいられる開閉かいへい器きである。事故じこ時じの遮断しゃだんも行おこなうため、通常つうじょう負荷ふか時じに流ながれている電流でんりゅうよりもはるかに大おおきな電流でんりゅうであっても遮断しゃだんできるように設計せっけいされている。構造こうぞうとしては可動かどうする接触せっしょく子こを接点せってんに接触せっしょくさせたり離はなしたりするものであり、電化でんか製品せいひんなどで用もちいられるスイッチと原理げんり的てきに大おおきな差さはないが、大だい電力でんりょくでは接点せってんから接触せっしょく子こを外はずしても接点せってん間あいだにアーク放電ほうでんが発生はっせいして電流でんりゅうが流ながれ続つづけてしまう現象げんしょうがあり、これを防ふせぐために様々さまざまな絶縁ぜつえん方式ほうしきが考かんがえられている。油あぶら遮断しゃだん器き、磁気じき遮断しゃだん器き、真空しんくう遮断しゃだん器き、空気くうき遮断しゃだん器き、ガス遮断しゃだん器きなどがある。

変電へんでん所しょでは、送電そうでん線せんに落雷らくらいが発生はっせいした際さいに当該とうがい区間くかんの送電そうでん線せんを系統けいとうから切きり離はなすために遮断しゃだん器きを作動さどうさせることがある。この際さい落雷らくらいの発生はっせい箇所かしょはコンピュータにより瞬時しゅんじに計算けいさんされ、両りょう端はしの変電へんでん所しょに遮断しゃだん器きの動作どうさ指令しれいが送おくられ、遮断しゃだん器きにより系統けいとうから開放かいほうされたのち落雷らくらいによる電荷でんかを送電そうでん線せんから排除はいじょし、系統けいとうへ再さい投入とうにゅうするという処理しょりが高速こうそくで行おこなわれている。この際さい故障こしょう回線かいせんが切きり離はなされるまでの間あいだ、0.2秒びょう程度ていどの電圧でんあつ低下ていかが発生はっせいすることがあり、瞬時しゅんじ電圧でんあつ低下ていか（瞬まどか低てい）と呼よばれている。

断だん路ろ器き

詳細しょうさいは「断だん路ろ器き」を参照さんしょう

断だん路ろ器きは、遮断しゃだん器きと同様どうように電力でんりょく回路かいろの入はいり切きりを行おこなう装置そうちであるが、遮断しゃだん器きとは異ことなり電流でんりゅうが流ながれている回路かいろを切きり離はなす能力のうりょくはない。遮断しゃだん器きにはアークを切きり離はなす能力のうりょく(消しょう弧こ機能きのう)が備そなわるが、断だん路ろ器きにはそれがない。しかし、高速こうそく動作どうさの求もとめられる遮断しゃだん器きは接点せってん間あいだの距離きょりが短みじかく何なんらかのきっかけで意図いとしない電源でんげん再さい投入とうにゅうが起おこる場合ばあいがある。確実かくじつに切きり離はなすために動作どうさが比較的ひかくてき遅おそい接点せってん間あいだの距離きょりの長ながい断だん路ろ器きが用もちいられる。これは例たとえば、遮断しゃだん器きの点検てんけん作業さぎょう時じなどに用もちいられる。

避雷器き

詳細しょうさいは「避雷器き」を参照さんしょう

避雷器きは、雷かみなりや遮断しゃだん器きの動作どうさによる異常いじょう電圧でんあつがある限度げんどを超こえたときに作動さどうして、異常いじょう電流でんりゅうを逃にがすことで電気でんき回路かいろの保護ほごを行おこなう装置そうちである。

調しらべ相しょう設備せつび

調しらべ相しょう設備せつびは、無効むこう電力でんりょくを調整ちょうせいすることで送電そうでん線せんの力ちから率りつを改善かいぜんし受電じゅでん側がわでの電圧でんあつ制御せいぎょを行おこなうための設備せつびである。同期どうき調ちょう相しょう機きは同期どうき電動でんどう機きを無む負荷ふかで運転うんてんして界さかい磁電流りゅうを調整ちょうせいすることにより連続れんぞく的てきに進すすむ相しょうにも遅おそ相しょうにも制御せいぎょすることができる装置そうちである。進すすむ相しょうコンデンサは進すすむ相しょう方向ほうこうのみに制御せいぎょでき、分ぶん路みちリアクトルは遅おそ相あい方向ほうこうのみに制御せいぎょできるので、これらを組くみ合あわせて設置せっちすることもある。また静止せいし形がた無効むこう電力でんりょく補償ほしょう装置そうち (SVC: Static Var Compensator) を用もちいることもある。

制御せいぎょ設備せつび

変電へんでん所しょに設もうけられている各種かくしゅの機器ききを一いち箇所かしょから監視かんし・制御せいぎょできるように制御せいぎょ設備せつびが設もうけられている。各種かくしゅ機器ききの動作どうさ状じょう況きょうは、計けい器用きよう変成へんせい器きなどを介かいして取とり扱あつかいやすい低てい電圧でんあつの信号しんごうに変換へんかんされて送おくられ、制御せいぎょ装置そうちの計器けいきに表示ひょうじされる。また制御せいぎょ装置そうち上じょうのスイッチを操作そうさすることにより、遠隔えんかくで各種かくしゅ機器ききを操作そうさできるようにもなっている。制御せいぎょ所しょから遠隔えんかくで監視かんしされる無人むじんの変電へんでん所しょでは、遠方えんぽう監視かんし制御せいぎょ装置そうちを変電へんでん所しょに設置せっちしてこれらの情報じょうほうをCDT方式ほうしきやHDLC方式ほうしきなどの伝送でんそう方式ほうしきで制御せいぎょ所しょに中継ちゅうけいするようになっている。

電源でんげん

変電へんでん所しょでは、変圧へんあつ器きの冷却れいきゃく装置そうちや遮断しゃだん器きの動作どうさ、制御せいぎょ回路かいろなどに電源でんげんを必要ひつようとしている。この電源でんげんは、まさにその変電へんでん所しょで変電へんでんを行おこなっている電力でんりょく系統けいとうから変圧へんあつ器きを介かいして受電じゅでんするもの、付近ふきんの一般いっぱん配電はいでん網もうから受電じゅでんするものがある。一般いっぱんに大だい規模きぼな変電へんでん所しょでは電力でんりょく系統けいとうから受電じゅでんしている。停電ていでんに備そなえて異ことなる二に系統けいとうから受電じゅでんできるようになっていることが多おおい。また二に系統けいとうともに停電ていでんすることに備そなえて非ひ常用じょうよう発電はつでん機きやバッテリーを備そなえている。

特殊とくしゅな変電へんでん所しょ

交直変換へんかん所しょ・周波数しゅうはすう変換へんかん所しょ

「交直変換へんかん所しょ」および「直流ちょくりゅう送電そうでん」も参照さんしょう

直流ちょくりゅう送電そうでんを行おこなう場合ばあい、その両りょう端はしに交直変換へんかん所しょが設置せっちされる。また、周波数しゅうはすうの異ことなる地域ちいきで電力でんりょくの融通ゆうずうを行おこなう場合ばあい、その境界きょうかい点てんに周波数しゅうはすう変換へんかん所しょが設置せっちされる。直流ちょくりゅう送電そうでんでは直交ちょっこう変換へんかんを行おこなう施設しせつと交直変換へんかんを行おこなう施設しせつが遠とおく離はなれており間あいだに直流ちょくりゅう送電そうでん線せんがあるが、周波数しゅうはすう変換へんかん所しょでは直交ちょっこう・交直変換へんかん設備せつびはすぐそばにあって接続せつぞくされており、技術ぎじゅつ的てきには似にたような施設しせつである。

古ふるくは水銀すいぎん整流せいりゅう器きを用もちいて交直変換へんかんを行おこなっていたが、技術ぎじゅつの進歩しんぽによりサイリスタ式しきの変換へんかん装置そうちが主流しゅりゅうとなっている。この交直変換へんかん設備せつびに付随ふずいして、変換へんかん装置そうちの特性とくせいに合あわせた変圧へんあつ器き、直流ちょくりゅうの遮断しゃだんが可能かのうな直流ちょくりゅう遮断しゃだん器き、直流ちょくりゅう波形はけいのリプル分ぶんを取とり除のぞく直流ちょくりゅうリアクトル、交流こうりゅう波形はけいの高調こうちょう波はを取とり除のぞく高調こうちょう波はフィルタ、交直変換へんかん装置そうちを通とおすことによって遅おくれ力ちから率りつが発生はっせいすることに対処たいしょする調しらべ相しょう設備せつびなどが設もうけられる。

日本にっぽんには、交直変換へんかん所しょとして上北かみきた変換へんかん所しょ・函館はこだて変換へんかん所しょ（各かく600,000kW）・紀北きほく変換へんかん所しょ・阿南あなみ変換へんかん所しょ（各かく1,400,000kW）・飛騨ひだ変換へんかん所しょ・新しん信濃しなの変電へんでん所しょ（各かく900,000kW）、周波数しゅうはすう変換へんかん所しょとして佐久間さくま周波数しゅうはすう変換へんかん所しょ（300,000kW）・新しん信濃しなの変電へんでん所しょ（600,000kW）・東清水ひがししみず変電へんでん所しょ（300,000kW）、連れん系けい所しょとして南みなみ福光ふくみつ連れん系けい所しょ（300,000kW）がある。

鉄道てつどう変電へんでん所しょ

京王けいおう井いの頭線かしらせんの久我山くがやま変電へんでん所しょ。東京電力とうきょうでんりょくから送おくられる交流こうりゅうを直流ちょくりゅう1500Vに変換へんかんして電車でんしゃに供給きょうきゅうする。

電気でんき鉄道てつどうに電力でんりょくを供給きょうきゅうする鉄道てつどう変電へんでん所しょには、通常つうじょうの変電へんでん所しょとは異ことなる特殊とくしゅな点てんがある。

直流ちょくりゅう電化でんか区間くかんでは、電力でんりょく会社かいしゃから供給きょうきゅうされる三さん相そう交流こうりゅうを直流ちょくりゅうに変換へんかんして供給きょうきゅうしている。三さん相そう交流こうりゅうをまず変圧へんあつ器きで所要しょようの電圧でんあつに降圧こうあつし、ブリッジ回路かいろなどで整流せいりゅう器きにつないで所定しょていの直流ちょくりゅう電圧でんあつを得えている。かつては回かい転変てんぺん流りゅう機きや水銀すいぎん整流せいりゅう器きを用もちいて直流ちょくりゅうへ変換へんかんしていたが、サイリスタや近年きんねんではPWM整流せいりゅう器きなどが用もちいられるようになっており、こうした点てんでは交直変換へんかん所しょと同おなじである。ただし、交流こうりゅうから直流ちょくりゅうへ変換へんかんするのみで、逆ぎゃくに直流ちょくりゅうから交流こうりゅうへの逆ぎゃく変換へんかん機能きのうは無ないのが普通ふつうである。

しかし、回生かいせいブレーキが用もちいられるようになると、制動せいどう時じに電車でんしゃの運動うんどうエネルギーが電気でんきエネルギーに変換へんかんされるが、この回生かいせい電力でんりょくを他たの車両しゃりょうで消費しょうひしきれない場合ばあいは変電へんでん所しょに送おくり返かえされてくるので、これを電力でんりょく網もうに回生かいせいできるように変電へんでん所しょに逆ぎゃく変換へんかん装置そうちを設置せっちする必要ひつようが生しょうじた。このための設備せつびは回生かいせいインバータと称しょうされている。また電力でんりょく網もうに回生かいせい電力でんりょくを返還へんかんする機能きのうが無なく、変電へんでん所しょに設置せっちした抵抗ていこう器きで熱ねつに変かえて捨すてるだけのものもある。

電力でんりょく会社かいしゃの送電そうでん線せんから遠とおく離はなれた地点ちてんで変電へんでん所しょを増設ぞうせつできずに電圧でんあつ降下こうかが問題もんだいになったり、回生かいせい電力でんりょくを吸収きゅうしゅうしなければならなかったりする場合ばあいには、架線かせんと接続せつぞくした蓄電ちくでん装置そうちが設置せっちされることがある。これはフライホイール・バッテリーを使つかったりその他たの蓄電池ちくでんちを用もちいたりすることがある。回生かいせい電力でんりょくや、電車でんしゃが走行そうこうしていない時とき間あいだ帯たいの電力でんりょくを蓄電池ちくでんちに蓄積ちくせきして、負荷ふかが高たかい時間じかん帯たいに放出ほうしゅつすることで、回生かいせい時じの電圧でんあつ上昇じょうしょうを抑制よくせいし力行りっこう時じの電圧でんあつ降下こうかを補償ほしょうする仕組しくみとなっている。

交流こうりゅう電化でんか区間くかんでは、単たんに変圧へんあつ器きで電圧でんあつを変換へんかんするだけで架線かせんへ電力でんりょくを供給きょうきゅうしている。ただし、交流こうりゅう電化でんかの鉄道てつどうでは一部いちぶを除のぞき単たん相しょう負荷ふかであるため、スコット結線けっせん変圧へんあつ器きやウッドブリッジ結線けっせん変圧へんあつ器きなどの三さん相そう二に相そう変換へんかん変圧へんあつ器きを用もちいて二に相そうに変換へんかんした上うえで、複線ふくせんの上下じょうげ線せんにそれぞれを供給きょうきゅうするか、あるいは変電へんでん所しょの前まえを中心ちゅうしんに両側りょうがわに供給きょうきゅうしている。上下じょうげ線せんに別べつの位相いそうを供給きょうきゅうする方式ほうしきを上下じょうげ線せん別べつ異相いそう饋電方式ほうしき、両方向りょうほうこうへ供給きょうきゅうする方式ほうしきを方面ほうめん別べつ異相いそう饋電方式ほうしきと呼よんでいる。

その他たの遮断しゃだん器きや断だん路ろ器きなどの設置せっちに関かんしては通常つうじょうの変電へんでん所しょと同様どうようである。

「鉄道てつどうの電化でんか」、「直流ちょくりゅう電化でんか」、および「交流こうりゅう電化でんか」も参照さんしょう

環境かんきょう対策たいさく

景観けいかん対策たいさくで一般いっぱん住宅じゅうたくに似にせて建設けんせつされた変電へんでん所しょ、カナダ、オンタリオ州しゅう

変電へんでん所しょでは、建設けんせつ時じは別べつとして、日常にちじょうの運用うんように際さいして排気はいきや排水はいすいなど、汚染おせん物質ぶっしつを外そとに放出ほうしゅつすることはない。しかし、変圧へんあつ器きやその冷却れいきゃく装置そうちなどから常時じょうじ騒音そうおんが発生はっせいし、また遮断しゃだん器きの作動さどう時じには特有とくゆうの音おとがする。こうしたことから、変電へんでん所しょでの環境かんきょう対策たいさくとしては騒音そうおん対策たいさくが大おおきな割合わりあいを占しめている。住宅じゅうたく地ちに建設けんせつされる変電へんでん所しょなどでは、低てい騒音そうおん型がたの機器ききを採用さいようしたり、屋内おくないに機器ききを格納かくのうするようにしたり、防音ぼうおん壁かべを設もうけたりといった対策たいさくが採とられている。

変電へんでん所しょの機器ききは複雑ふくざつで見慣みなれない形状けいじょうをしていることから、周辺しゅうへんの住民じゅうみんからは異質いしつで危険きけんなものと見みられる傾向けいこうにある。このため変電へんでん所しょの新設しんせつに理解りかいが得えられないといった問題もんだいがある。このことから景観けいかん対策たいさくとして、様々さまざまな機器ききを屋内おくないに収納しゅうのうした方式ほうしきを採用さいようしたり、目隠めかくしの壁かべを取とり付つけたりして対処たいしょしている。また、建物たてものやフェンスなどを周囲しゅういの風景ふうけいと調和ちょうわしたものにする工夫くふうも行おこなわれている。

歴史れきし

直流ちょくりゅう

世界せかいで最初さいしょの商用しょうよう電力でんりょく事業じぎょうは、アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこくのニューヨーク・マンハッタンで、トーマス・エジソンが設立せつりつしたエジソン電灯でんとう会社かいしゃ (EELC: Edison Electric Light Company) によって1882年ねん9月がつ4日にちに始はじめられた。しかしこの時ときは直流ちょくりゅう115 - 120ボルトで発電はつでん所しょから需要じゅよう家かまでを直接ちょくせつ結むすんで配電はいでんしており、電圧でんあつを変換へんかんする機構きこうは入はいっておらず、したがって変電へんでん所しょもまだ存在そんざいしなかった。低圧ていあつで送配そうはい電でんすることに伴ともなう大おおきな損失そんしつを改善かいぜんするために、様々さまざまな工夫くふうが試こころみられた。その中なかには、高こう電圧でんあつの直流ちょくりゅうで送電そうでんして電動でんどう発電はつでん機きで低圧ていあつ直流ちょくりゅうに変換へんかんするものや、高こう圧あつ直流ちょくりゅうで直列ちょくれつに接続せつぞくされている蓄電池ちくでんちを充電じゅうでんし並列へいれつにつなぎ変かえて低圧ていあつ放電ほうでんさせる仕組しくみなどがあった。

直流ちょくりゅうでの大だい規模きぼな送電そうでんは、1954年ねんにスウェーデンでゴットランド島とうへの2万まんkW 100 kV送電そうでんで実用じつよう化かされた。水銀すいぎん整流せいりゅう器きを用もちいたもので、その後ご1961年ねんには英えい仏ふつ連れん系けいにも導入どうにゅうされた。

日本にっぽんでは北海道ほっかいどう・本州ほんしゅう間あいだ連れん系けい設備せつび（上北かみきた変換へんかん所しょ - 函館はこだて変換へんかん所しょ）や紀伊きい水道すいどう直ちょく流連りゅうれん系けい設備せつび（紀北きほく変換へんかん所しょ - 阿南あなみ変換へんかん所しょ）で直流ちょくりゅう送電そうでんが行おこなわれている。

交流こうりゅう

本質ほんしつ的てきに、低圧ていあつで送電そうでんすることによる大おおきな送電そうでん損失そんしつを改善かいぜんするためには高こう圧あつで送電そうでんするしかなく、そのためには自由じゆうに電圧でんあつを変換へんかんする方法ほうほうが必要ひつようとされた。交流こうりゅうの電圧でんあつと電流でんりゅうを変換へんかんする変圧へんあつ器きは、マイケル・ファラデーが電磁でんじ誘導ゆうどうの法則ほうそくを発見はっけんして以来いらい、19世紀せいきを通つうじて何人なんにんかの技術ぎじゅつ者しゃ・発明はつめい家かによって次第しだいに改良かいりょうされ形作かたちづくられてきたが、電力でんりょく網もうに組くみ込こんで利用りようするための具体ぐたい的てきな形かたちにまとめたのはフランスのルシアン・ゴーラールとイギリスのジョン・ディクソン・ギブスの2人ふたりであった。彼かれらは1882年ねんにイギリスで変圧へんあつ器きの特許とっきょを出願しゅつがんした。1884年ねんにイタリアのトリノで開ひらかれた博覧はくらん会かいで、5,000 Vで40 kmを送電そうでんする実験じっけんに成功せいこうし、それまで都市とし内部ないぶで蒸気じょうき機関きかんで発電はつでんしてそのすぐ近ちかくで配電はいでんする以外いがいの方法ほうほうが無なかった電力でんりょく事業じぎょうに対たいして、山岳さんがく地帯ちたいで水力すいりょく発電はつでんを行おこない長距離ちょうきょりを送電そうでんして都市としに配電はいでんすることを可能かのうにした。

まだ彼かれらの変圧へんあつ器きは、鉄心てっしんの磁路じろに開ひらいた部分ぶぶんがあり効率こうりつが悪わるかったので、ハンガリーのガンツ社しゃやアメリカのジョージ・ウェスティングハウスなどが改良かいりょうに取とり組くんだ。世界せかいで最初さいしょの実用じつよう交流こうりゅう送電そうでん線せんは、イタリアで1886年ねんにガンツ社しゃの発電はつでん機きを使つかって112 Vの電気でんきを2,000 Vに昇圧しょうあつして27km送電そうでんし、ローマに供給きょうきゅうするものであった。三さん相そう交流こうりゅうシステムや誘導ゆうどう電動でんどう機きなど、交流こうりゅうを実用じつよう的てきに利用りようするための技術ぎじゅつが開発かいはつされ、1895年ねん8月がつにナイアガラの滝たきに水力すいりょく発電はつでん所しょが建設けんせつされ、翌よく1896年ねんから変電へんでん所しょを通つうじて高こう圧あつに変換へんかんして三さん相そう交流こうりゅうで送電そうでんし、ニューヨーク州しゅうバッファローへ供給きょうきゅうするシステムが稼動かどうを開始かいしした。このシステムでは、ウェスティングハウス・エレクトリック製せいの二に相そうの3,750 kW発電はつでん機き12台だいからの電圧でんあつ5,000 Vを、二に相そう三さん相そう変換へんかんの変圧へんあつ器き（スコット結線けっせん変圧へんあつ器き）で三さん相そう11,000 Vにして40 kmを送電そうでんし、ゼネラル・エレクトリックが建設けんせつした変電へんでん所しょで降圧こうあつして給電きゅうでんしていた。このようにして交流こうりゅう送電そうでんの技術ぎじゅつは普及ふきゅうし、これにともなって変電へんでん所しょの建設けんせつも進すすんでいった。

交流こうりゅうでの送電そうでん電圧でんあつは急速きゅうそくに上あがっていった。1896年ねんのナイアガラ-バッファローの送電そうでんシステムでは11 kVであったが、同年どうねん中ちゅうにはスイスで33 kV送電そうでん線せんができ、1897年ねんには40 kV、1901年ねんにはアメリカ・ミズーリ州しゅうで50 kVになり、1910年代ねんだいにはドイツとアメリカで100 kV送電そうでん線せんが用もちいられるようになった。当初とうしょは、発電はつでん所しょで起おこされた電力でんりょくは、それぞれ独立どくりつした送電そうでん網もうを通とおって送おくられ、それぞれ独立どくりつした地域ちいきに給電きゅうでんしていた。異ことなる発電はつでん所しょから供給きょうきゅうする電力でんりょく網もう同士どうしには電力でんりょくを融通ゆうずうする機能きのうが無なく、発電はつでん所しょが運転うんてんを休止きゅうししたり故障こしょうしたりすると、その発電はつでん所しょの供給きょうきゅう範囲はんいは停電ていでんとなった。周波数しゅうはすうや電圧でんあつなどはバラバラで、それぞれの電力でんりょく網もうに合あわせた機器ききを導入どうにゅうしていた。イギリスでは1928年ねんからグリッドシステムの導入どうにゅうが始はじめられ、電力でんりょく供給きょうきゅうの規格きかくが作つくられて電圧でんあつや周波数しゅうはすうが統一とういつされ、上位じょういの電力でんりょく供給きょうきゅう網もうが全国ぜんこくを接続せつぞくするようになった。アメリカでも、「超ちょう電力でんりょく方式ほうしき」と称しょうする統一とういつ周波数しゅうはすうの送電そうでんシステムの建設けんせつが1920年ねんから始はじめられた。日本にっぽんでも、1920年代ねんだい頃ごろから系統けいとうの連れん系けいが行おこなわれるようになり、これによって電圧でんあつ階級かいきゅうを持もった変電へんでん所しょなどの現代げんだい的てきなシステムが整ととのえられるようになったが、東西とうざいの周波数しゅうはすうは統一とういつされなかった。そのため周波数しゅうはすう変換へんかん所しょを実用じつよう化かする必要ひつようが生しょうじ、1965年ねん10月がつに佐久間さくま周波数しゅうはすう変換へんかん所しょを稼動かどうした。

テロの標的ひょうてきとして

• 1967年ねん8月がつ27日にち - 山形やまがた県けん鶴岡つるおか市しの東北電力とうほくでんりょく鶴岡つるおか変電へんでん所しょに時限じげん式しき装置そうちとともに27本ほんのダイナマイトが仕掛しかけられた。ダイナマイトは爆発ばくはつする前まえに巡回じゅんかい中ちゅうの職員しょくいんに発見はっけんされ、警察けいさつにより除去じょきょされている。
• 1985年ねん - 国電こくでん同時どうじ多発たはつゲリラ事件じけんが発生はっせい。変電へんでん施設しせつも襲撃しゅうげき対象たいしょうの一ひとつとなった。
• 2022年ねん12月3日にち - アメリカ ノースカロライナ州しゅうで、何者なにものかが変電へんでん施設しせつに侵入しんにゅうして設備せつびを銃撃じゅうげき、大だい規模きぼ停電ていでんが発生はっせいした。過去かこに白人はくじん至上しじょう主義しゅぎ者しゃが送電そうでん網もうを銃撃じゅうげきする方法ほうほうを説明せつめいした指南しなん書しょを作成さくせいしていたことから、極右きょくう過激かげき派はによるテロ攻撃こうげきの疑うたがいが浮上ふじょうした。
• 2023年ねん - アメリカ合衆国あめりかがっしゅうこく司法省しほうしょうは変電へんでん所しょを襲撃しゅうげきしてボルチモア市しを「完全かんぜん破壊はかい」しようとしていた男女だんじょ2人にんを拘束こうそく、共謀きょうぼう罪ざいの容疑ようぎで訴追そついした。

脚注きゃくちゅう

参考さんこう文献ぶんけん

• 財たから満みつる英一ひでかず、山田やまだ剛史たけし・久保田くぼた一正かずまさ・三明さんめい誠司せいじ・伊藤いとう大輔だいすけ・鈴木すずき宏和ひろかず・小林こばやし隆幸たかゆき『発はつ変電へんでん工学こうがく総論そうろん』（初版しょはん）電気でんき学会がっかい〈電気でんき学会がっかい大学だいがく講座こうざ〉、2007年ねん11月20日にち。ISBN 978-4-88686-260-0。 
• 電気でんき事業じぎょう講座こうざ編集へんしゅう委員いいん会かい 編へん『電力でんりょく系統けいとう』（初版しょはん）エネルギーフォーラム〈電気でんき事業じぎょう講座こうざ〉、2007年ねん2月がつ28日にち。ISBN 978-4-88555-323-3。 
• 電気でんき事業じぎょう講座こうざ編集へんしゅう委員いいん会かい 編へん『電力でんりょく流通りゅうつう設備せつび』（初版しょはん）エネルギーフォーラム〈電気でんき事業じぎょう講座こうざ〉、2007年ねん6月がつ27日にち。ISBN 978-4-88555-328-8。 
• 仁田にった工こう吉きち・岡田おかだ隆夫たかお・安やす陪稔・仁田にった丹に三さん『電気でんき機器きき（１）』（改訂かいてい2版はん）オおーム社むしゃ〈大学だいがく課程かてい〉、1992年ねん4月がつ25日にち。ISBN 4-274-12897-0。 
• 電気でんき鉄道てつどうハンドブック編集へんしゅう委員いいん会かい 編へん『電気でんき鉄道てつどうハンドブック』（初版しょはん）コロナ社しゃ、2007年ねん2月がつ28日にち。ISBN 978-4-339-00787-9。 
• トーマス・ヒューズ (Thomas Parke Hughes)『電力でんりょくの歴史れきし』市場いちば泰男やすお（初版しょはん）、平凡社へいぼんしゃ、1996年ねん9月がつ20日はつか。ISBN 4-582-53213-6。 
• 山崎やまざき俊雄としお、木本きもと忠昭ただあき『新版しんぱん 電気でんきの技術ぎじゅつ史し』（初版しょはん）オおーム社むしゃ、1992年ねん12月18日にち。ISBN 4-274-12914-4。 

外部がいぶリンク

• 『変電へんでん所しょ』 - コトバンク