2023年度 下期 電力 電力 問9 次の文章は、送電線路における架空地線に関する記述である。送電線路の鉄塔の上部に十分な強さをもった (ア) を張り、鉄塔を通じて接地したものを架空地線といい、送電線への直撃雷を防止するために設置される。図において、架空地線と送電線とを結ぶ直線と、架空地線から下ろした鉛直線との間の角度を (イ) と呼んでいる。この角度が (ウ) ほど直撃雷を防止する効果が大きい。架空地線や鉄塔に直撃雷があった場合、鉄塔から送電線に (エ) を生じることがある。これを防止するために、鉄塔の接地抵抗を小さくするような対策が講じられている。 分野: 送電 論点: 送電線
2023年度 上期 電力 電力 問9 次の文章は、コロナ損に関する記述である。送電線に高電圧が印加され、（ア）がある程度以上になると、電線からコロナ放電が発生する。コロナ放電が発生するとコロナ損と呼ばれる電力損失が生じる。コロナ放電の発生を抑えるには、電線の実効的な直径を（イ）するために（ウ）する、線間距離を（エ）する、などの対策がとられている。コロナ放電は、気圧が（オ）なるほど起こりやすくなる。上記の記述中の空白箇所（ア）～（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
2023年度 下期 電力 電力 問12 両端の高さが同じで径間距離250mの架空電線路があり、電線1m当たりの重量は20.0Nで、風圧荷重はないものとする。今、水平引張荷重が40.0kNの状態の状態で架線されているとき、たるみDの値 [m] 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: 送電線論点: たるみ
2023年度 上期 電力 電力 問12 こう長2kmの三相3線式配電線路が、遅れ力率85%の平衡三相負荷に電力を供給している。負荷の端子電圧を 6.6kV に保ったまま、線路の電圧降下率が 5.0%を超えないようにするための負荷電力 [kW] の最大値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、1km1線当たりの抵抗は \(0.45\Omega\)、リアクタンスは \(0.25\Omega\) とし、その他の条件は無いものとする。なお、本問では送電端電圧と受電端電圧との相差角が小さいとして得られる近似式を用いて解答すること。 分野: 配電 論点: 配電方式論点: 力率
2023年度 上期 電力 電力 問13 一次側定格電圧と二次側定格電圧がそれぞれ等しい変圧器Aと変圧器Bがある。変圧器Aは、定格容量 \(S_A=5000\mathrm{kV \cdot A}\)、パーセントインピーダンス \(\%Z_A=9.0\%\) (自己容量ベース)、変圧器Bは、定格容量 \(S_B=1500\mathrm{kV \cdot A}\)、パーセントインピーダンス \(\%Z_B=7.5\%\) (自己容量ベース)である。この変圧器2台を並行運転し \(6000\mathrm{kV \cdot A}\) の負荷に供給する場合、過負荷となる変圧器とその変圧器の過負荷運転状態[%] (当該変圧器が負担する負荷の大きさをその定格容量に対する百分率で表した値)の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 分野: 変電・機器 論点: 変電設備
2023年度 下期 電力 電力 問13 下図のように、単相100Vの抵抗負荷に単相2線式及び単相3線式の低圧配電方式で送電する。負荷の総容量は同一であり、3線式の場合、負荷は図のように線間に均等分割されるものとする。単相2線式での線路の抵抗損を1とすると、単相3線式の線路の抵抗損は\(\frac{1}{5}\)であった。このとき、単相2線式での線路の1線当たりの抵抗に対して、単相3線式での線路の1線当たりの抵抗はどのような大きさとなるか。最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 分野: 配電 論点: 配電方式論点: 単相3線式
2023年度 上期 電力 電力 問15(a) 石炭火力発電所が1日を通して定格出力600MWで運転されるとき、燃料として使用される石炭消費量が150t/h、石炭発熱量が34300 kJ/kgで一定の場合、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、石炭の化学成分は重量比で炭素が70%、水素が5%、残りの灰分等は燃焼に影響しないものと仮定し、原子量は炭素12、酸素16、水素1とする。燃焼反応は次のとおりである。\[ C + O_2 \to CO_2 \]\[ 2H_2 + O_2 \to 2H_2O \]発電端効率の値[%]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 分野: 発電 論点: 発電一般
2023年度 下期 電力 電力 問15(a) ある需要端の負荷に対し、水力発電所1か所と重油専焼汽力発電所1か所によって電力を供給する場合において、次の(a)及び(b)の問に答えよ。水力発電所の最大使用水量20m³/s, 総落差200m, 損失水頭7m, 水車と発電機の総合効率85%, 年間の設備利用率60%としたとき、この発電所の年間発電電力量 [GW・h] 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
2023年度 下期 電力 電力 問15(b) ある需要端の負荷に対し、水力発電所1か所と重油専焼汽力発電所1か所によって電力を供給する場合において、次の(a)及び(b)の問に答えよ。需要端の負荷に供給する最大電力が100MW, 年負荷率60%の場合、汽力発電所における重油の年間の消費量 [kL] 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、この汽力発電所の発電端熱効率は40%で運転出力に関わらず一定とする。使用する重油の発熱量は39100 kJ/Lとし、発電所から需要端までの送電損失, 発電所内損失は無視するものとする。 分野: 発電 論点: 発電一般
2023年度 上期 電力 電力 問15(b) 石炭火力発電所が1日を通して定格出力600MWで運転されるとき、燃料として使用される石炭消費量が150t/h、石炭発熱量が34300 kJ/kgで一定の場合、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、石炭の化学成分は重量比で炭素が70%、水素が5%、残りの灰分等は燃焼に影響しないものと仮定し、原子量は炭素12、酸素16、水素1とする。燃焼反応は次のとおりである。\[ C + O_2 \to CO_2 \]\[ 2H_2 + O_2 \to 2H_2O \]1日に発生する二酸化炭素の重量の値 [t]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
2023年度 下期 電力 電力 問16(a) 図のような系統において、昇圧用変圧器の容量は30MV・A、変圧比は11kV/33kV、百分率インピーダンスは自己容量基準で7.8%、計器用変流器(CT)の変流比は400A/5Aである。系統の点Fにおいて、三相短絡事故が発生し、1800Aの短絡電流が流れたとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、CTの磁気飽和は考慮しないものとする。系統の基準容量を10MV・Aとしたとき、事故点Fから電源側をみた百分率インピーダンスの値 [%] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 分野: 変電・機器 論点: 変電設備論点: 短絡
2023年度 上期 電力 電力 問16(a) 図のように、定格電圧66kVの電源から三相変圧器を介して二次側に遮断器が接続された系統がある。この三相変圧器は定格容量10MV・A、変圧比66/6.6kV、百分率インピーダンスが自己容量基準で 7.5%である。変圧器一次側から電源側をみた百分率インピーダンスを基準容量100MV・Aで5%とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。基準容量を10MV・Aとして、変圧器二次側から電源側をみた百分率インピーダンスの値[%]として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。 分野: 変電・機器 論点: 変電設備論点: 短絡
2023年度 下期 電力 電力 問16(b) 図のような系統において、昇圧用変圧器の容量は30MV・A、変圧比は11kV/33kV、百分率インピーダンスは自己容量基準で7.8%、計器用変流器(CT)の変流比は400A/5Aである。系統の点Fにおいて、三相短絡事故が発生し、1800Aの短絡電流が流れたとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、CTの磁気飽和は考慮しないものとする。過電流継電器(OCR)を0.09sで動作させるには、OCRの電流タップ値を何アンペアの位置に整定すればよいか、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、OCRのタイムレバー位置は3に整定されており、タイムレバー位置10における限時特性は図示(略)のとおりである。 分野: 変電・機器 論点: 変電設備論点: 短絡
2023年度 上期 電力 電力 問16(b) 図のように、定格電圧66kVの電源から三相変圧器を介して二次側に遮断器が接続された系統がある。この三相変圧器は定格容量10MV・A、変圧比66/6.6kV、百分率インピーダンスが自己容量基準で 7.5%である。変圧器一次側から電源側をみた百分率インピーダンスを基準容量100MV・Aで5%とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。図のA点で三相短絡事故が発生したとき、事故電流を遮断できる遮断器の定格遮断電流の最小値 [kA]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、変圧器二次側からA点までのインピーダンスは無視するものとする。 分野: 変電・機器 論点: 変電設備論点: 短絡
