第三種電気主任技術者・2021年度・理論

2021年度 理論 問15(b)

図のように、線間電圧 400 V の対称三相交流電源に抵抗 RR [Ω\Omega] と誘導性リアクタンス XX [Ω\Omega] からなる平衡三相負荷が接続されている。平衡三相負荷の全消費電力は 6 kW であり、これに線電流 I=10I=10 A が流れている。電源と負荷との間には、変流比 20:5 の変流器が a 相及び c 相に挿入され、これらの二次側が交流電流計を通して並列に接続されている。この回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

誘導性リアクタンス XX の値 [Ω\Omega] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2021年度 理論 問15(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2021年度 理論 問15(b)

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正答:(1)

要点

正解は(1)。三相電力式から力率角は30°、1相当たりのインピーダンスは 40/\sqrt{3} Ωです。誘導性リアクタンスは Z\sin30° で決まり、約11.5Ωを選びます。

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正解は(1)です。
誘導性リアクタンス X の値
三相電力 P=3VlIlcos⁡θP = \sqrt{3} V_l I_l \cos \theta より、
6000=3×400×10×cos⁡θ6000 = \sqrt{3} \times 400 \times 10 \times \cos \theta
cos⁡θ=600040003=1.51.732≈0.866\cos \theta = \dfrac{6000}{4000\sqrt{3}} = \dfrac{1.5}{1.732} \approx 0.866
よって力率角 θ=30∘\theta = 30^\circ。
1相あたりのインピーダンス Z=VpIp=400/310=403≈23.1ΩZ = \dfrac{V_p}{I_p} = \dfrac{400/\sqrt{3}}{10} = \dfrac{40}{\sqrt{3}} \approx 23.1 \Omega。
リアクタンス X=Zsin⁡θ=23.1×0.5≈11.55ΩX = Z \sin \theta = 23.1 \times 0.5 \approx 11.55 \Omega。
最も近い値は 11.5 である。
以上より、選択肢(1)が正解です。

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