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第三種電気主任技術者令和6年度 上期電力問 16(a)

令和6年度 上期 第三種電気主任技術者 電力 問16(a)

難度標準

定格容量80MV・A、一次側定格電圧33kV、二次側定格電圧11kV、百分率インピーダンス18.3%(定格容量ベース)の三相変圧器TAがある。三相変圧器TAの一次側は33kVの電源に接続され、二次側は負荷のみが接続されている。電源の百分率内部インピーダンスは、1.5%(系統基準容量ベース)とする。ただし、系統基準容量は80MV・Aである。なお、抵抗分及びその他の定数は無視する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

将来の負荷変動等は考えないものとすると、変圧器TAの二次側に設置する遮断器の定格遮断電流の値[kA]として、最も適切なものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

変圧器TAの二次側(11kV)における三相短絡電流を求め、それ以上の遮断能力を持つ最小の標準定格遮断電流を選ぶ。

詳細Layer 2
展開

①基準容量80MV・A、基準電圧11kV(TA二次側)における基準電流Ibを求める。

Ib = 80×10^6 / (√3×11×10^3) = 80,000,000 / 19,052.6 ≒ 4198.9 A ≒ 4.1989 kA

補足Layer 3
展開

②TA二次側から電源側を見たときの合成百分率インピーダンス%Zは、いずれも同一基準容量(80MV・A)上の値であるため単純加算できる。

%Z = %Z(TA) + %Z(電源) = 18.3 + 1.5 = 19.8 %

③三相短絡電流Iscを求める。

Isc = Ib × (100 / %Z) = 4.1989 × (100 / 19.8) ≒ 4.1989 × 5.0505 ≒ 21.21 kA

④遮断器の定格遮断電流は、計算上の短絡電流(約21.2kA)以上でなければならない。選択肢のうち20kAでは不足するため、選択肢の中でこの短絡電流以上になるのは25kAのみであり、これが最も適切である。

各選択肢の解説

(1)

5

5kAは計算した短絡電流(約21.2kA)を大幅に下回り、遮断能力が不足するため不適切。

(2)

8

8kAも計算した短絡電流(約21.2kA)を大きく下回り、遮断能力が不足するため不適切。

(3)

12.5

12.5kAも計算した短絡電流(約21.2kA)を下回り、遮断能力が不足するため不適切。

(4)

20

20kAは計算した短絡電流(約21.2kA)よりわずかに小さく、遮断能力が不足するため不適切。

(5)

25

25kAは計算した短絡電流(約21.2kA)以上であり、選択肢のうち遮断能力の条件を満たす唯一の値なので最も適切。

この解説は?
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典:令和6年度上期第三種電気主任技術者試験 電力科目 問16(a)。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
正解/誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
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