第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
平成30年度(2018年)
問78 (法規 問78)

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問題

第三種電気主任技術者(電験三種)試験 平成30年度(2018年) 問78(法規 問78) (訂正依頼・報告はこちら)

図のように電源側S点から負荷点Aを経由して負荷点Bに至る線路長L[km]の三相3線式配電線路があり、A点、B点で図に示す負荷電流が流れているとする。S点の線間電圧を6600V、配電線路の1線当たりの抵抗を0.32Ω/km、リアクタンスを0.2Ω/kmとするとき、次の問に答えよ。
ただし、計算においてはS点、A点及びB点における電圧の位相差が十分小さいとの仮定に基づき適切な近似式を用いるものとする。

A-B間の線間電圧降下をS点線間電圧の1%とし、B点線間電圧をS点線間電圧の96%としたときの線路長Lの値[km]として、最も近いものを次の( 1 )~( 5 )のうちから一つ選べ。
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この過去問の解説 (3件)

01

A-B間の線間電圧降下をS点線間電圧の1%としたときのAB間の距離Labは、下記の方程式を解くことにより求まります。

66[V]=√3×150[A]×√((0.32[Ω/m]×Lab[km])^2+(0.2[Ω/m]×Lab[km])^2)
∴Lab≒0.673[km]

また、AB間での電圧降下がS点線間電圧の1[%]、B点での電圧降下が96[%]より、SA間の電圧降下Vsaは100[%]-(96[%]+1[%])=3[%]であればよいので、下記のようになります。

Vsa=6600[V]×0.03=198[V]

よって、この時のSA間の距離Lsaは、SA間を流れる電流IsaおよびインピーダンスZabを用いて次の方程式を解くことによって求まります。

Vab=√3×Isa×Zab
198[V]=√3×(50+150)×√((0.32[Ω/km]×Lsa[km])^2+(0.2[Ω/km]×Lsa[km])^2)

これを解くと、
Lsa≒1.51[km]

よって、線路Lは、次のようになります。

L=Lsa+Lab
=0.673[km]+1.51[km]
≒2.18

よって、(1)が回答です。

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02

正解は1番の2.19[km]です。


【解説】
SA間の電圧降下は題意より
 4[%]-1[%]=3[%]なので
 eSA=6600*0.03=198[V]
となります。

あとは、前問と同じく、電圧降下の近似式を用いて解答を求めます。


【計算】

 eSA=√3*ISA*(Rcosθ+Xsinθ)

 198=√3*(50+150)*(0.32*LSA*0.85+0.2*LSA*0.53)

 198≒√3*200*0.38*LSA

 LSA≒1.51[km]


 L=LSA+LAB
  =1.51+0.67
  =2.18[km]

よって、近いのは1番の2.19[km]となります。

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03

線間電圧降下を考慮した全体の線路長を求める計算問題です。

選択肢1. 2.19

◆各所での電圧降下率を整理します

問題文よりB点線間電圧はS点線間電圧の96%となっているので、

 

A-B間の電圧降下εAB=1[%]

S-A間の電圧降下εSA=3[%]

 

となります。

 

 

◆S-A間の電圧降下εSAを求めます

 

εSA=6600×0.03=198[V]

 

 

◆S-A間の線路長LSAを求めます

εSA=√3ISA(Rcosθ+Xsinθ)

198=√3×(50+150)×(0.32×LSA×0.85+0.2×LSA×0.52678)

198=√3×200×(0.272LSA+0.105356LSA)

198=√3×200×0.377356LSA

198=130.716LSA

LSA=198/130.716

≒1.5147[km]

 


◆全体の線路長を求めます

 

L=LSA+LAB

=1.5147+0.6732

=2.1879[km]

 

以上より、最も近い選択肢は2.19[km]となります。

 

※sinθ、LABの値は前問より引用しています

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