問題文
1台の定格容量が \( 20 \text{ MV}\cdot\text{A} \) の三相変圧器を3台有する配電用変電所があり、その総負荷が \( 55 \text{ MW} \) である。変圧器1台が故障したときに、残りの変圧器の過負荷運転を行い、不足分を他の変電所に切り換えることにより、故障発生前と同じ電力を供給したい。この場合、他の変電所に故障発生前の負荷の何%を直ちに切り換える必要があるか、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
ただし、残りの健全な変圧器は、変圧器故障時に定格容量の \( 120 \% \) の過負荷運転をすることとし、力率は常に \( 95 \% \) (遅れ)で変化しないものとする。
選択肢
* 総負荷 $P = 55 \text{ MW}$
* 変圧器は3台のうち1台故障 $\to$ 残り2台。
* 供給可能容量 $S_{avail} = 20 \text{ [MVA]} \times 2 \text{ [台]} \times 1.2 \text{ [過負荷率]} = 48 \text{ MVA}$
* 供給可能電力 $P_{avail} = S_{avail} \times \cos \theta = 48 \times 0.95 = 45.6 \text{ MW}$
* 不足分(切り換え必要電力) $\Delta P = 55 - 45.6 = 9.4 \text{ MW}$
* 切り換え割合 = $\dfrac{9.4}{55} \times 100 \approx 17.09 \%$