2023年度 電験3種 下期 - 法規 - 問12(b) 2023年度 下期 法規 問12(b)

この問題では、改善前後の無効電力の差を正味の改善容量として求め、直列リアクトルを含むSC設備容量へ換算します。

まず、力率改善に必要な正味の無効電力容量 \(Q_{net}\) を求めます。
負荷電力 \(P = 300\) kW
改善前無効電力 \(Q_1 = P \tan \theta_1 = 300 \times \dfrac{\sqrt{1-0.6^2}}{0.6} = 300 \times \dfrac{0.8}{0.6} = 400\) kvar
改善後無効電力 \(Q_2 = P \tan \theta_2 = 300 \times \dfrac{\sqrt{1-0.8^2}}{0.8} = 300 \times \dfrac{0.6}{0.8} = 225\) kvar
必要容量 \(Q_{net} = 400 - 225 = 175\) kvar

この \(Q_{net}\) は、コンデンサ設備全体として系統に供給する容量です。
コンデンサ本体の容量（運転容量）\(Q_{SC}\) との関係は、
\[ Q_{net} = Q_{SC} - Q_{SR} = Q_{SC} (1 - 0.06) = 0.94 Q_{SC} \]
よって、コンデンサ SCの容量は
\[ Q_{SC} = \dfrac{Q_{net}}{0.94} = \dfrac{175}{0.94} \approx 186.2 \text{ [kvar]} \]
したがって、(3)が正解です。

力率改善設備の選定では、系統へ供給される正味容量と、リアクトルを含めたコンデンサ本体の施設容量が一致しない点を押さえます。