第三種電気主任技術者・2022年度 下期・電力

2022年度 下期 電力 問16(a)

電線1線の抵抗が6Ω\Omega, 誘導性リアクタンスが4Ω\Omega である三相3線式送電線について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

受電端電圧を60kV、送電線での電圧降下率を受電端電圧基準で10%に保つものとする。この受電端に、力率80% (遅れ)の負荷を接続する。この場合,受電可能な三相皮相電力の値 [MV・A]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

出典:第三種電気主任技術者 2022年度 下期 電力 問16(a)

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正答:(3)

要点

正解は(3)。電圧降下率10%から ΔV=6kV\Delta V=6kV とし、ΔV≈3I(Rcos⁡θ+Xsin⁡θ)\Delta V\approx\sqrt{3}I(R\cos\theta+X\sin\theta) で電流と皮相電力を求めます。

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受電端電圧 Vr=60 kVV_r = 60 \text{ kV}、電圧降下率 ε=10%\varepsilon = 10\% より、電圧降下 ΔV=60×0.1=6 kV=6000 V\Delta V = 60 \times 0.1 = 6 \text{ kV} = 6000 \text{ V}。
電圧降下の近似式:ΔV≈3I(Rcos⁡θ+Xsin⁡θ)\Delta V \approx \sqrt{3} I (R \cos\theta + X \sin\theta)
力率 cos⁡θ=0.8\cos\theta = 0.8、sin⁡θ=0.6\sin\theta = 0.6
6000=3I(6×0.8+4×0.6)6000 = \sqrt{3} I (6 \times 0.8 + 4 \times 0.6)
6000=3I(4.8+2.4)=3I(7.2)6000 = \sqrt{3} I (4.8 + 2.4) = \sqrt{3} I (7.2)
I=60001.732×7.2≈481.1 AI = \dfrac{6000}{1.732 \times 7.2} \approx 481.1 \text{ A}
三相皮相電力 S=3VrI=3×60×103×481.1≈50.0×106 VA=50.0 MV⋅AS = \sqrt{3} V_r I = \sqrt{3} \times 60 \times 10^3 \times 481.1 \approx 50.0 \times 10^6 \text{ VA} = 50.0 \text{ MV}\cdot\text{A}
よって(3)。

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