電験三種(第三種電気主任技術者)「法規」のうち、電圧降下と配電線路の計算の問題です(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3線式配電線路の電圧降下は、線電流をI、1線当たりの抵抗をR、リアクタンスをX、負荷の力率角をθ(遅れ)とすると、近似的に√3I(Rcosθ+Xsinθ)で表される。
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正解:○
三相3線式の電圧降下(線間)は、1線分の電圧降下 I(Rcosθ+Xsinθ) の√3倍で近似できます。
重要度:B 難易度:★☆☆
問2:電圧降下率は、送電端電圧と受電端電圧の差を、送電端電圧で割って百分率で表したものである。
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正解:×
電圧降下率は、送電端電圧と受電端電圧の差を受電端電圧で割って百分率で表します。
重要度:B 難易度:★★☆
問3:単相2線式配電線路の電圧降下は、線電流をI、1線当たりの抵抗をR、リアクタンスをX、負荷の力率角をθ(遅れ)とすると、近似的に2I(Rcosθ+Xsinθ)で表される。
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正解:○
単相2線式では往復2線分の電圧降下が生じるので2倍します。なお、平衡した単相3線式では中性線に電流が流れないので、電圧側1線分の I(Rcosθ+Xsinθ) になります。
五肢択一
重要度:B 難易度:★★☆
問4:三相3線式配電線路の1線当たりの抵抗が0.4Ω、リアクタンスが0.3Ωである。この線路で、線電流100A、力率0.8(遅れ)の平衡三相負荷に電力を供給するときの電圧降下[V]の値として、最も近いものはどれか。
- 83.1
- 86.6
- 100.0
- 121.2
- 150.0
【第4問:正解と解説】
正解:2
正解は2です。
ΔV≒√3×100×(0.4×0.8+0.3×0.6)=√3×100×0.5≒86.6V
1:誤り。cosθとsinθを取り違えています。
2:正しい。
3:誤り。単相2線式の式(2倍)を使っています。
4:誤り。cosθ・sinθを掛けていません。
5:誤り。√3ではなく3を掛けています。
重要度:B 難易度:★☆☆
問5:ある配電線路の送電端電圧が6,750V、受電端電圧が6,600Vであった。この線路の電圧降下率[%]の値として、最も近いものはどれか。
- 3.94
- 2.27
- 2.22
- 1.31
- 0.02
【第5問:正解と解説】
正解:2
正解は2です。
電圧降下率=(6,750-6,600)/6,600×100≒2.27%
1:誤り。√3を掛けています。
2:正しい。
3:誤り。送電端電圧で割っています。受電端電圧で割ります。
4:誤り。√3で割っています。
5:誤り。百分率にしていません(100を掛けていません)。
重要度:B 難易度:★☆☆
問6:三相3線式配電線路の1線当たりの抵抗が0.4Ωで、線電流が100Aである。この線路の電力損失[kW]の値として、正しいものはどれか。
- 4.0
- 6.9
- 8.0
- 12.0
- 24.0
【第6問:正解と解説】
正解:4
正解は4です。
電力損失=3I²R=3×100²×0.4=12,000W=12.0kW
1:誤り。1線分しか計算していません。
2:誤り。3ではなく√3を掛けています。
3:誤り。2線分で計算しています。
4:正しい。
5:誤り。往復を考えて2倍しています。三相3線式では3線分です。
重要度:B 難易度:★★☆
問7:受電端電圧6,600Vの三相3線式配電線路があり、1線当たりの抵抗は0.5Ω、リアクタンスは0.4Ωである。この線路の受電端に、有効電力500kW、力率0.8(遅れ)の平衡三相負荷が接続されている。電圧降下は近似式で求め、受電端電圧は6,600Vで一定とする。
(a) この線路の電圧降下[V]の値として、最も近いものはどれか。
- 34.99
- 37.88
- 48.48
- 58.71
- 60.61
【第7問:正解と解説】
正解:5
正解は5です。
I=500,000/(√3×6,600×0.8)≒54.7A
ΔV≒√3×54.7×(0.5×0.8+0.4×0.6)≒60.6V
1:誤り。√3を掛けていません。
2:誤り。リアクタンスによる降下を加えていません。
3:誤り。線電流を力率で割らずに求めています。
4:誤り。cosθとsinθを取り違えています。
5:正しい。
重要度:B 難易度:★★★
問8:受電端電圧6,600Vの三相3線式配電線路があり、1線当たりの抵抗は0.5Ω、リアクタンスは0.4Ωである。この線路の受電端に、有効電力500kW、力率0.8(遅れ)の平衡三相負荷が接続されている。電圧降下は近似式で求め、受電端電圧は6,600Vで一定とする。
(b) 負荷と並列に電力用コンデンサを設置し、受電端の力率を1.0に改善した。負荷の有効電力は変わらないものとして、改善後の電圧降下[V]の値として、最も近いものはどれか。
- 68.18
- 60.61
- 47.35
- 37.88
- 21.87
【第8問:正解と解説】
正解:4
正解は4です。
改善後 I=500,000/(√3×6,600×1.0)≒43.7A、sinθ=0
ΔV≒√3×43.7×0.5≒37.9V
1:誤り。力率1.0でもリアクタンス分を加えています。sinθ=0です。
2:誤り。改善前の電圧降下のままです。
3:誤り。改善前の線電流のままで計算しています。
4:正しい。
5:誤り。√3を掛けていません。
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