電験三種過去問検索

2018年度電力

電力問1

次の文章は、タービン発電機の水素冷却方式の特徴に関する記述である。

水素ガスは、空気に比べ (ア) が大きいため冷却効率が高く、また、空気に比べ (イ) が小さいため風損が小さい。水素ガスは、 (ウ) であるため、絶縁物への劣化影響が少ない。水素ガス圧力を高めると大気圧の空気よりコロナ放電が生じ難くなる。

水素ガスと空気を混合した場合は、水素ガス濃度が一定範囲内になると爆発の危険性があるので、これを防ぐため自動的に水素ガス濃度を (エ) 以上に維持している。

通常運転中は、発電機内の水素ガスが軸に沿って機外に漏れないように軸受の内側に (オ) によるシール機能を備えており、機内からの水素ガスの漏れを防いでいる。

上記の記述中の空白箇所(ア), (イ), (ウ), (エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 発電論点: 発電一般

2018年度電力

電力問2

次の文章は、水車の比速度に関する記述である。
比速度とは、任意の水車の形(幾何学的形状)と運転状態(水車内の流れの状態)とを (ア) 、変えたとき、(イ) で単位出力(1kW)を発生させる仮想水車の回転速度のことである。
水車では、ランナの形や特性を表すものとしてこの比速度が用いられ、水車の (ウ) ごとに適切な比速度の範囲が存在する。
水車の回転速度を $n \ [min^{-1}]$、有効落差を $H \ [m]$、ランナ1個当たり又はノズル1個当たりの出力を $P \ [kW]$ とすれば、この水車の比速度 $n_s$ は、次の式で表される。
\[ n_{s}=n\cdot\dfrac{P^{\frac{1}{2}}}{H^{\frac{5}{4}}} \]
通常、ペルトン水車の比速度は、フランシス水車の比速度より (エ) 。
比速度の大きな水車を大きな落差で使用し、吸出し管を用いると、放水速度が大きくなって、 (オ) 。そのため、各水車には、その比速度に適した有効落差が決められている。
上記の記述中の空白箇所(ア), (イ), (ウ), (エ) 及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 電力総合論点: 電力系統論点: 単位判定

2018年度電力

電力問3

汽力発電所の蒸気タービン設備に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 発電論点: 発電一般

2018年度電力

電力問4

次の文章は、我が国の原子力発電所の蒸気タービンの特徴に関する記述である。

原子力発電所の蒸気タービンは、高圧タービンと低圧タービンから構成され、くし形に配置されている。
原子力発電所においては、原子炉又は蒸気発生器によって発生した蒸気が高圧タービンに送られ、高圧タービンにて所定の仕事を行った排気は、 (ア) 分離器に送られて、排気に含まれる (ア) を除去した後に低圧タービンに送られる。

高圧タービンの入口蒸気は、 (イ) であるため、火力発電所の高圧タービンの入口蒸気に比べて、圧力・温度ともに (ウ) 、そのため、原子力発電所の熱効率は、火力発電所と比べて (ウ) なる。また、原子力発電所の高圧タービンに送られる蒸気量は、同じ出力に対する火力発電所と比べて (エ) 。

低圧タービンの最終段翼は、35～54インチ(約89cm～137cm)の長大な翼を使用し、 (ア) による翼の浸食を防ぐため翼先端周速度を減らさなければならないので、タービンの回転速度は (オ) としている。

上記の記述中の空白箇所(ア), (イ), (ウ), (エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 発電論点: 発電一般

2018年度電力

電力問5

ロータ半径が30mの風車がある。風車が受ける風速が10m/sで、風車のパワー係数が50%のとき、風車のロータ軸出力 [kW] に最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、空気の密度を $1.2 \ kg/m^3$ とする。ここでパワー係数とは、単位時間当たりにロータを通過する風のエネルギーのうちで、風車が風から取り出せるエネルギーの割合である。

分野: 電力総合論点: 電力系統論点: 単位判定

2018年度電力

電力問6

次の文章は、保護リレーに関する記述である。

電力系統において、短絡事故や地絡事故が発生した場合、事故区間は速やかに系統から切り離される。このとき、保護リレーで異常を検出し、 (ア) を動作させる。架空送電線は特に距離が長く、事故発生件数も多い。架空送電線の事故の多くは (イ) による気中フラッシオーバに起因するため、事故区間を高速に遮断し、フラッシオーバを消滅させれば、絶縁は回復し、架空送電線は通電可能な状態となる。このため、事故区間の遮断の後、一定時間(長くて1分程度)を経て、 (ウ) が行われる。一般に、主保護の異常に備え、 (エ) 保護が用意されており、動作の確実性を期している。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 送電論点: 送電線論点: 短絡

2018年度電力

電力問7

変圧器の保全・診断に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 変電・機器論点: 変電設備

2018年度電力

電力問8

図のように、単相の変圧器3台を一次側、二次側ともに結線し、三相対称電源とみなせる配電系統に接続した。変圧器の一次側の定格電圧は6600V、二次側の定格電圧は210Vである。二次側に三相平衡負荷を接続したときに、一次側の線電流 20A、二次側の線間電圧 200Vであった。負荷に供給されている電力 [kW]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、負荷の力率は0.8とする。なお、変圧器は理想変圧器とみなすことができ、線路のインピーダンスは無視することができる。
（注：図は $\Delta$-$\Delta$ 結線を示している）

分野: 配電論点: 配電方式論点: 力率

2018年度電力

電力問9

次の文章は、架空送電線の多導体方式に関する記述である。

送電線において、1相に複数の電線を (ア) を用いて適度な間隔に配置したものを多導体と呼び、主に超高圧以上の送電線に用いられる。多導体を用いることで、電線表面の電位の傾きが (イ) なるので、コロナ開始電圧が (ウ) なり、送電線のコロナ損失、雑音障害を抑制することができる。
多導体は合計断面積が等しい単導体と比較すると、表皮効果が (エ) 。また、送電線の (オ) が減少するため、送電容量が増加し系統安定度の向上につながる。

上記の記述中の空白箇所(ア), (イ), (ウ), (エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 送電論点: 送電線論点: 線路損失

2018年度電力

電力問10

送配電系統における過電圧の特徴に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 配電論点: 配電方式

2018年度電力

電力問11

地中送電線路に使用される各種電力ケーブルに関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 送電論点: 送電線

2018年度電力

電力問12

変圧器のV結線方式に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 変電・機器論点: 変電設備

2018年度電力

電力問13

三相3線式高圧配電線で力率 $\cos \phi_{1}=0.76$ (遅れ)、負荷電力 $P_{1}[kW]$ の三相平衡負荷に電力を供給している。三相平衡負荷の電力が $P_2 [kW]$ 力率が $\cos \phi_{2}$(遅れ)に変化したが線路損失は変わらなかった。$P_{2}$ が $P_{1}$ の 0.8 倍であったとき、負荷電力が変化した後の力率 $\cos \phi_2$ (遅れ)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。ただし、負荷の端子電圧は変わらないものとする。

分野: 配電論点: 配電方式論点: 力率

2018年度電力

電力問14

変圧器に使用される鉄心材料に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 配電論点: 配電方式

2018年度電力

電力問15(a)

調整池の有効貯水量 $V[m^3]$、最大使用水量 $10m^3/s$ であって、発電機1台を有する調整池式発電所がある。
河川から調整池に取水する自然流量 $Q_N$ は $6m^3/s$ で一日中一定とする。この条件で、最大使用水量 $Q_{P}=10 \ m^3/s$ で6時間運用 (ピーク運用)し、それ以外の時間は自然流量より低い一定流量で運用(オフピーク運用)して、一日の自然流量分を全て発電運用に使用するものとする。
ここで、この発電所の一日の運用中の使用水量を変化させても、水車の有効落差,水車効率,発電機効率は変わらず、それぞれ100m, 90%, 96%で一定とする。

この条件において、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

このときの運用に最低限必要な有効貯水量 $V [m^3]$ として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 発電論点: 発電一般

2018年度電力

電力問15(b)

調整池の有効貯水量 $V[m^3]$、最大使用水量 $10m^3/s$ であって、発電機1台を有する調整池式発電所がある。
河川から調整池に取水する自然流量 $Q_N$ は $6m^3/s$ で一日中一定とする。この条件で、最大使用水量 $Q_{P}=10 \ m^3/s$ で6時間運用 (ピーク運用)し、それ以外の時間は自然流量より低い一定流量で運用(オフピーク運用)して、一日の自然流量分を全て発電運用に使用するものとする。
ここで、この発電所の一日の運用中の使用水量を変化させても、水車の有効落差,水車効率,発電機効率は変わらず、それぞれ100m, 90%, 96%で一定とする。

この条件において、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

オフピーク運用中の発電機出力 [kW] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 発電論点: 発電一般

2018年度電力

電力問16(a)

図のように、電圧線及び中性線の各部の抵抗が0.2$\Omega$の単相3線式低圧配電線路において、末端のAC間に太陽光発電設備が接続されている。各部の電圧及び電流が図に示された値であるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、負荷は定電流特性で力率は1、太陽光発電設備の出力(交流)は電流 $I [A]$、力率1で一定とする。また、線路のインピーダンスは抵抗とし、図示していないインピーダンスは無視するものとする。

太陽光発電設備を接続する前のAB間の端子電圧 $V_{AB}$ の値 [V] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 発電論点: 発電一般論点: 力率

2018年度電力

電力問16(b)

図のように、電圧線及び中性線の各部の抵抗が0.2$\Omega$の単相3線式低圧配電線路において、末端のAC間に太陽光発電設備が接続されている。各部の電圧及び電流が図に示された値であるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、負荷は定電流特性で力率は1、太陽光発電設備の出力(交流)は電流 $I [A]$、力率1で一定とする。また、線路のインピーダンスは抵抗とし、図示していないインピーダンスは無視するものとする。

太陽光発電設備を接続したところ、AB間の端子電圧 $V_{AB}$ [V] が 107 Vとなった。このときの太陽光発電設備の出力電流(交流) $I$ の値 [A] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 発電論点: 発電一般論点: 力率

2018年度電力

電力問17(a)

図のように、抵抗を無視できる一回線短距離送電線路のリアクタンスと送電電力について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、一相分のリアクタンス $X=11 \ \Omega$、受電端電圧 $V_r$ は 66kV で常に一定とする。

基準容量を100MV・A、基準電圧を受電端電圧 $V_r$ としたときの送電線路のリアクタンスをパーセント法で示した値[%]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 送電論点: 送電線

2018年度電力

電力問17(b)

図のように、抵抗を無視できる一回線短距離送電線路のリアクタンスと送電電力について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、一相分のリアクタンス $X=11 \ \Omega$、受電端電圧 $V_r$ は 66kV で常に一定とする。

送電電圧 $V_s$ を66kV、相差角(送電端電圧 $\dot{V}_{s}$ と受電端電圧 $\dot{V}_{r}$ の位相差) $\delta$ を30°としたとき、送電電力 $P_{s}$ の値 [MW]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 送電論点: 送電線