1線当たりの線路定数: R = 0.5 × 5 = 2.5 Ω,X = 0.4 × 5 = 2.0 Ω。
令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 電力 問16(a)
三相3線式1回線の専用配電線がある。変電所の送り出し電圧が6 600 V,末端にある負荷の端子電圧が6 450 V,力率が遅れの70 %であるとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし,電線1線当たりの抵抗は0.5 Ω/km,リアクタンスは0.4 Ω/km,線路のこう長は5 kmとする。また,送電端電圧と受電端電圧との相差角は小さいものとする。
(a) この負荷に供給される電力 W₁ の値[kW]として,最も近いものを次の(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
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解説
結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成
詳細Layer 2展開閉じる
力率 cosθ = 0.7(遅れ)より sinθ = √(1 − 0.7²) = √0.51 ≈ 0.714。
相差角が小さいので,三相線路の電圧降下の近似式 ΔV = Vs − Vr ≈ √3·I·(R cosθ + X sinθ) を用いる。
ΔV = 6 600 − 6 450 = 150 V
R cosθ + X sinθ = 2.5 × 0.7 + 2.0 × 0.714 = 1.75 + 1.428 ≈ 3.178 Ω
I = 150 ÷ (√3 × 3.178) ≈ 27.25 A
負荷に供給される電力(受電端電力):
W₁ = √3·Vr·I·cosθ = √3 × 6 450 × 27.25 × 0.7 ≈ 213.1 × 10³ W ≈ 213 kW
よって最も近いのは (4) 213。
各選択肢の解説
- (1)
369
誤り。電圧降下の式の√3を落として ΔV = I(R cosθ + X sinθ) とすると,I = 150 ÷ 3.178 ≈ 47.2 A と過大になり,W = √3 × 6 450 × 47.2 × 0.7 ≈ 369 kW となる。三相線路の線間電圧の降下は √3·I·(R cosθ + X sinθ) であり,正しくは約213 kW。
- (2)
180
誤り。正しい計算値は約213 kWで,180 kWとは一致しない。この値を与える典型的な計算誤りは検算では特定できない。
- (3)
123
誤り。電力の式の√3を落として W = Vr·I·cosθ = 6 450 × 27.25 × 0.7 ≈ 123 kW とした値である。三相電力は √3·Vr·I·cosθ であり,正しくは約213 kW。
- (4)
213
正しい。ΔV ≈ √3·I·(R cosθ + X sinθ) から I ≈ 27.25 A を求め,W₁ = √3 × 6 450 × 27.25 × 0.7 ≈ 213 kW となる。
- (5)
240
誤り。正しい計算値は約213 kWで,240 kWとは一致しない。この値を与える典型的な計算誤りは検算では特定できない。
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