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80 (法規 問80)
問題文
ある日の需要家負荷の日負荷曲線が図2であり、太陽電池発電所の発電出力曲線が図3であるとするとき、次の問に答えよ。
ただし、需要家の負荷力率は100%とし、太陽電池発電所の運転力率も100%とする。なお、鉄損、銅損以外の変圧器の損失及び需要家構内の線路損失は無視するものとする。
変圧器の全日効率の値[%]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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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80(法規 問80) (訂正依頼・報告はこちら)
ある日の需要家負荷の日負荷曲線が図2であり、太陽電池発電所の発電出力曲線が図3であるとするとき、次の問に答えよ。
ただし、需要家の負荷力率は100%とし、太陽電池発電所の運転力率も100%とする。なお、鉄損、銅損以外の変圧器の損失及び需要家構内の線路損失は無視するものとする。
変圧器の全日効率の値[%]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
変圧器の全日効率ε=1日分の出力[kWh]/1日分の入力[kWh]×100[%]
=1日分の出力[kWh]/(1日分の出力[kWh]+損失[kWh])×100[%]
ここで、変圧器の1日分の出力は、図2の日負荷曲線-図3の太陽光発電の発電出力曲線によって求めることができるので、次のようになります。
0-2時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
2-4時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
4-6時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
6-8時:(60[kW]-20[kW])×2[h]=80[kWh]
8-10時:(120[kW]-80[kW])×2[h]=80[kWh]
10-12時:(180[kW]-120[kW])×2[h]=120[kWh]
12-14時:(160[kW]-80[kW])×2[h]=160[kWh]
14-16時:(120[kW]-40[kW])×2[h]=160[kWh]
16-18時:(40[kW]-20[kW])×2[h]=40[kWh]
18-20時:(40[kW]-0[kW])×2[h]=80[kWh]
20-22時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
22-24時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
これらを合計すると、1日分の出力は920[kWh]です。
前問より損失は11.79[kWh]であったので、変圧器の全日効率εは下記のようになります。
変圧器の全日効率ε=1日分の出力[kWh]/(1日分の出力[kWh]+損失[kWh])×100[%]
=920[kWh]/(920[kWh]+11.79[kWh])×100[%]
≒98.7[%]
よって、(3)が正解です。
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02
【解説】
全日効率=出力/(出力+損失)*100
で求めることが出来ます。
前問より、
出力は
20kW:12h
40kW:6h
60kW:2h
80kW:4h
の合計で
損失は11.8[kwh]
です。
【計算】
出力=20*12+40*6+60*2+80*4=920[kWh]
全日効率=920/(920+11.8)*100≒98.7[%]
となります。
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03
変圧器の全日効率を求める計算問題です。
◆変圧器の1日の負荷電力量Pを求めます
P=20×12+40×6+60×2+80×4
=240+240+120+320
=920[kW・h]
◆全日効率ηを求めます
η={P/(P+Pi+α2Pc)}×100
={920/(920+10.32+1.4694)}×100
≒98.735[%]
以上より、最も近い選択肢は98.7[%]となります。
※鉄損と銅損については、前問より引用しています
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