電験三種(第三種電気主任技術者)「法規」のうち、短絡電流と遮断容量(%インピーダンス法)の問題です(大分類:電気施設管理(計算)・重要度B)。一問一答3問 → 五肢択一5問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答(○×)
重要度:B 難易度:★☆☆
問1:三相短絡電流は、基準容量に対する定格電流に100/%Z(%Zは基準容量に対する百分率インピーダンス)を掛けて求められる。
解答を見る
正解:○
Is=In×100/%Z です。
重要度:B 難易度:★★☆
問2:百分率インピーダンス%Zを別の基準容量に換算するとき、換算後の%Zは基準容量に反比例する。
解答を見る
正解:×
%Zは基準容量に比例します(%Z’=%Z×基準容量/自己容量)。
重要度:B 難易度:★☆☆
問3:遮断器は、その定格遮断電流が設置点の三相短絡電流以上のものを選定する。
解答を見る
正解:○
短絡電流を確実に遮断できるよう、定格遮断電流が短絡電流以上の遮断器を選びます。
五肢択一
重要度:B 難易度:★★☆
問4:公称電圧6.6kVの三相高圧電路の受電点から電源側を見た百分率インピーダンスが、基準容量10MV·Aで5%である。受電点で三相短絡が生じたときの短絡電流[kA]の値として、最も近いものはどれか。
- 0.9
- 10.1
- 17.5
- 30.3
- 175.0
【第4問:正解と解説】
正解:3
正解は3です。
基準電流 In=10×10⁶/(√3×6,600)≒874.8A
短絡電流 Is=In×100/5≒17,495A≒17.5kA
1:誤り。100/%Zを掛けていません。
2:誤り。√3で2回割っています。
3:正しい。
4:誤り。定格電流の計算で√3で割っていません。
5:誤り。%Zを0.5%(小数のまま)としています。
重要度:B 難易度:★☆☆
問5:基準容量10MV·Aに対する百分率インピーダンスが5%の電路で、三相短絡が生じたときの短絡容量[MV·A]の値として、正しいものはどれか。
- 0.5
- 50.0
- 115.5
- 200.0
- 346.4
【第5問:正解と解説】
正解:4
正解は4です。
短絡容量=基準容量×100/%Z=10×100/5=200MV·A
1:誤り。基準容量×%Z/100としています。
2:誤り。基準容量に%Zを掛けています。
3:誤り。√3で割っています。
4:正しい。
5:誤り。√3を掛けています。
重要度:B 難易度:★★☆
問6:定格容量500kV·Aで百分率インピーダンス4%の変圧器がある。基準容量10MV·Aに換算した百分率インピーダンス[%]の値として、正しいものはどれか。
- 80.0
- 40.0
- 20.0
- 4.0
- 0.2
【第6問:正解と解説】
正解:1
正解は1です。
%Z’=4×(10,000/500)=80%
1:正しい。
2:誤り。換算の比を半分にしています。
3:誤り。%Zを掛けていません。
4:誤り。換算していません。
5:誤り。換算の比を逆にしています。
重要度:B 難易度:★★☆
問7:受電点から電源側を見た百分率インピーダンスが基準容量10MV·Aで2%の高圧需要家に、定格容量1,000kV·A、百分率インピーダンス5%(自己容量基準)、定格二次電圧210Vの三相変圧器が設置されている。抵抗分とリアクタンス分は区別せず、百分率インピーダンスはそのまま加算できるものとする。
(a) 基準容量10MV·Aにおける、電源から変圧器二次側までの合成百分率インピーダンス[%]の値として、正しいものはどれか。
- 2.5
- 7.0
- 14.3
- 50.0
- 52.0
【第7問:正解と解説】
正解:5
正解は5です。
変圧器の%Z(10MV·A基準)=5×(10,000/1,000)=50%
合成%Z=2+50=52%
1:誤り。換算の比を逆にしています。
2:誤り。変圧器の%Zを基準容量に換算していません。
3:誤り。直列なのに並列の合成をしています。
4:誤り。電源側の2%を加えていません。
5:正しい。
重要度:B 難易度:★★★
問8:受電点から電源側を見た百分率インピーダンスが基準容量10MV·Aで2%の高圧需要家に、定格容量1,000kV·A、百分率インピーダンス5%(自己容量基準)、定格二次電圧210Vの三相変圧器が設置されている。抵抗分とリアクタンス分は区別せず、百分率インピーダンスはそのまま加算できるものとする。
(b) 変圧器二次側で三相短絡が生じたときの短絡電流[kA]の値として、最も近いものはどれか。
- 392.8
- 55.0
- 52.9
- 5.3
- 1.7
【第8問:正解と解説】
正解:3
正解は3です。
基準電流(210V側)In=10×10⁶/(√3×210)≒27,493A
短絡電流 Is=In×100/52≒52,871A≒52.9kA
1:誤り。合成%Zを7%(換算なし)としています。
2:誤り。電源側の%Zを加えていません。
3:正しい。
4:誤り。基準電流を変圧器容量1,000kV·Aで求めています。
5:誤り。基準電流を高圧側(6.6kV)で求めています。
「電気施設管理(計算)」の他の論点
- 需要率・負荷率・不等率と最大需要電力
- 変圧器の損失と効率(全日効率・トップランナー変圧器)
- 力率改善と進相コンデンサ・直列リアクトル
- 電圧降下と配電線路の計算
- 地絡電流と接地抵抗の計算(B種・D種、非接地系)
- 絶縁耐力試験の計算
- 架空電線路の強度計算(風圧荷重・弛度・支線)
- 発電関連の計算(水力・太陽光・設備利用率)
- 高調波の計算
- 絶縁抵抗・漏えい電流の計算
- 接地抵抗の測定と接地極