第三種電気主任技術者・2020年度・電力
2020年度 電力 問16(b)
こう長 25km の三相3線式2回線送電線路に、受電端電圧が 22kV、遅れ力率 0.9 の三相平衡負荷 5000kW が接続されている。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、送電線は2回線運用しており、与えられた条件以外は無視するものとする。
送電損失を三相平衡負荷に対し 5% 以下にするための送電線1線の最小断面積の値 [mm2] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし、使用電線は、断面積 1mm2、長さ 1m 当たりの抵抗を 351Ω とする。
出典:第三種電気主任技術者 2020年度 電力 問16(b)
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正答:(4)
要点
正解は(4)。送電損失は全体の5%以下、2回線三相なので損失は6I²Rで評価します。抵抗 R=ρL/A を代入し、必要断面積を満たす選択肢を選びます。
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正解は(4)です。
送電損失 PL は全体の 5% 以下であるため、
PL≦5000×103×0.05=250×103W
2回線(計6線)の損失は、1線の抵抗を R とすると PL=6I2R となります。
抵抗 R は、断面積 A[mm2]、長さ L=25000m を用いて、
R=351×A25000=7A5000Ω
これを損失の式に代入して、
6×(72.9)2×7A5000≦250000
7A6×5314.41×5000≦250000
0.7A31886.46≦500 (両辺を500で割る等の簡略化後)
計算等の整理を行うと:
A≧7×2500006×(72.9)2×5000=7×506×5314.41≈91.1mm2
最も近い値は 92 です。
以上より、選択肢(4)が正解です。