電験三種過去問検索

2023年度上期電力

電力問17(a)

三相3線式高圧配電線の電圧降下について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
図のように、送電端S点から三相3線式高圧配電線でA点、B点及びC点の負荷に電力を供給している。S点の線間電圧は6600Vであり、配電線1線当たりの抵抗及びリアクタンスはそれぞれ \(0.3 \Omega/km\) とする。

S-A間を流れる電流の値 [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: 配電論点: 配電方式

2023年度下期電力

図のような単相3線式配電線路がある。系統の中間点に図のとおり負荷が接続されており、末端のAC間に太陽光発電設備が逆変換装置を介して接続されている。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、図示していないインピーダンスは無視するとともに、線路のインピーダンスは抵抗であり、負荷の力率は1、太陽光発電設備は発電出力電流(交流側)15A, 力率1で一定とする。

図中の回路の空白箇所 (ア)～(ウ) に流れる電流の値 [A] 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: 発電論点: 発電一般論点: 力率

2023年度下期電力

電力問17(b)

図のような単相3線式配電線路がある。系統の中間点に図のとおり負荷が接続されており、末端のAC間に太陽光発電設備が逆変換装置を介して接続されている。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、図示していないインピーダンスは無視するとともに、線路のインピーダンスは抵抗であり、負荷の力率は1、太陽光発電設備は発電出力電流(交流側)15A, 力率1で一定とする。

図中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

2023年度上期電力

電力問17(b)

三相3線式高圧配電線の電圧降下について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
図のように、送電端S点から三相3線式高圧配電線でA点、B点及びC点の負荷に電力を供給している。S点の線間電圧は6600Vであり、配電線1線当たりの抵抗及びリアクタンスはそれぞれ \(0.3 \Omega/km\) とする。

A-B における電圧降下率の値[%]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: 配電論点: 配電方式

2023年度上期機械

機械問1

次の文章は、直流機の構造に関する記述である。
直流機の構造は、固定子と回転子とからなる。固定子は、 (ア) 、継鉄などによって、また、回転子は、 (イ) 、整流子などによって構成されている。電機子鉄心は、 (ウ) 磁束が通るため、 (エ) が用いられている。また、電機子巻線を収めるための多数のスロットが設けられている。
六角形（亀甲形）の形状の電機子巻線は、そのコイル辺を電機子鉄心のスロットに挿入する。各コイル相互のつなぎ方には、 (オ) と波巻とがある。直流機では、同じスロットにコイル辺を上下に重ねて2個ずつ入れた二層巻としている。

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: 直流機論点: 直流機

2023年度下期機械

機械問1

直流機の電機子反作用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: 直流機論点: 直流機

2023年度下期機械

機械問2

界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機がある。この電動機の電機子に12Vの電圧を加えたところ、無負荷の状態で3000 \(\text{min}^{-1}\) で回転した。この電圧を維持したまま負荷を与えて、2Aの電機子電流を流したところ、損失が3W発生した。この時の回転数 \([\text{min}^{-1}]\) 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、ブラシの接触による電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし、損失は電機子巻線の銅損しか存在しないものとする。

分野: 直流機論点: 直流機

2023年度上期機械

機械問2

界磁に永久磁石を用いた小形直流電動機があり、電源電圧は定格の12V、回転を始める前の静止状態における始動電流は4A、定格回転数における定格電流は1Aである。定格運転時の効率の値[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
ただし、ブラシの接触による電圧降下及び電機子反作用は無視できるものとし、損失は電機子巻線による銅損しか存在しないものとする。

分野: 直流機論点: 直流機

2023年度上期機械

機械問3

次の文章は、三相誘導電動機の誘導起電力に関する記述である。
三相誘導電動機で固定子巻線に電流が流れると (ア) が生じ、これが回転子巻線を切るので回転子巻線に起電力が誘導され、この起電力によって回転子巻線に電流が流れることでトルクが生じる。この回転子巻線の電流によって生じる起磁力を (イ) ように固定子巻線に電流が流れる。
回転子が停止しているときは、固定子巻線に流れる電流によって生じる (ア) は、固定子巻線を切るのと同じ速さで回転子巻線を切る。このことは原理的に変圧器と同じであり、固定子巻線は変圧器の (ウ) 巻線に相当し、回転子巻線は (エ) 巻線に相当する。回転子巻線の各相には変圧器と同様に (ウ) 誘導起電力を生じる。
回転子が回転しているときは、電動機の滑りを \(s\) とすると、 (エ) 誘導起電力の大きさは、回転子が停止しているときの (オ) 倍となる。

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: 誘導機論点: 誘導機

2023年度下期機械

機械問3

次の文章は、誘導機の速度制御に関する記述である。
誘導機の回転速度 \( n \, [\text{min}^{-1}] \) は、滑り \( s \)、電源周波数 \( f \, [\text{Hz}] \)、極数 \( p \) を用いて \( n=120 \cdot \) (ア) と表される。したがって、誘導機の速度は電源周波数によって制御することができ、特にかご形誘導電動機において (イ) 電源装置を用いた制御が広く利用されている。
かご形誘導機ではこの他に、運転中に固定子巻線の接続を変更して (ウ) を切り換える制御法や、(エ) の大きさを変更する制御法がある。前者は、効率はよいが、速度の変化が段階的となる。後者は、速度の安定な制御範囲を広くするために (オ) の値を大きくとり、銅損が大きくなる。
巻線形誘導機では、(オ) の値を調整することにより、トルクの比例推移を利用して速度を変える制御法がある。

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: 誘導機論点: 誘導機論点: 誘導機の特性

2023年度上期機械

機械問4

定格出力36kW、定格周波数60Hz、8極のかご形三相誘導電動機があり、滑り4%で定格運転している。このとき、電動機のトルク [N・m] 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、機械損は無視できるものとする。

分野: 誘導機論点: 誘導機

2023年度下期機械

機械問4

あるかご形三相誘導電動機を定格電圧でY-\(\Delta\)始動したところ、始動トルクは 60 \( \text{N}\cdot\text{m} \) であった。また、\(\Delta\)結線での全電圧始動時（定格電圧）の始動トルクは定格運転時の240%である。この電動機の定格運転時のトルクの値 \([\text{N}\cdot\text{m}]\) 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: 誘導機論点: 誘導機

2023年度下期機械

機械問5

円筒形三相同期電動機において、電動機の励磁電流を調整して、遅れ力率 \(\theta\) で運転しているものとする。このとき、供給電圧 \(\dot{V} \, [\text{V}]\)、電機子電流 \(\dot{I}_M \, [\text{A}]\) としたとき、誘導起電力 \(\dot{E} \, [\text{V}]\)、並びに同期リアクタンスによる電圧降下 \(j x_s \dot{I}_M \, [\text{V}]\) の関係を示すベクトル図として、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
なお、同期リアクタンスの大きさに対して巻線抵抗は十分小さいとみなせるものとする。

分野: 直流機論点: 直流機論点: 力率

2023年度上期機械

機械問5

三相同期発電機の短絡比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: 同期機論点: 同期機論点: 短絡

2023年度上期機械

機械問6

次のような三相同期発電機がある。
* 1極当たりの磁束：0.10 Wb
* 極数：12
* 1分間の回転速度：\(600 \, \text{min}^{-1}\)
* 1相の直列巻数：250
* 巻線係数：0.95
* 結線：Y（1相のコイルは全部直列）

この発電機の無負荷誘導起電力（線間値）の値 [kV] 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、エアギャップにおける磁束分布は正弦波であるものとする。

分野: 同期機論点: 同期機

2023年度下期機械

機械問6

回転速度 600 \(\text{min}^{-1}\) で運転している極数 10の同期発電機がある。この発電機に極数8の同期発電機を並行運転させる場合、極数8の発電機の回転速度 \([\text{min}^{-1}]\) 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: 同期機論点: 同期機

2023年度上期機械

機械問7

電動機と負荷の特性を、回転速度を横軸、トルクを縦軸に描く、トルク対速度曲線で考える。電動機と負荷の二つの曲線がどのように交わるかを見ると、その回転数における運転が安定か不安定かを判定することができる。誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

分野: 誘導機論点: 誘導機

2023年度下期機械

機械問7

次の文章は、電気機器の損失に関する記述である。

a コイルの電流とコイルの抵抗によるジュール熱が (ア) であり、この損失を低減するため、コイルを構成する電線の断面積を大きくする。
交流電流が並列コイルに分かれて流れると、並列コイル間の電流不平衡からこの損失が増加する。この損失を低減するため、並列回路を構成する各コイルの鎖交磁束と抵抗値、すなわち、各コイルのインピーダンスを等しくする。

b 鉄心に交流磁束が通ると損失が発生する。その成分は (イ) と (ウ) の二つに分類される。前者は、交流磁束によって誘導された電流が鉄心を流れてジュール熱として発生する。そこで、電気抵抗が高い強磁性材料や、表面を絶縁膜で覆った薄い鉄板を積層した積層鉄心を磁気回路に用いて、電流の経路を断つことで損失を低減する。後者は、鉄心の磁束が磁界の履歴に依存するために発生する。この (ウ) を低減するために電磁鋼板が磁気回路に広く用いられている。

c 上記の電磁気要因の損失のほか、電動機や発電機では、回転子の運動による軸受け摩擦損や冷却ファンの空気抵抗による損失などの (エ) がある。

上記の記述中の空白箇所(ア)～(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: 変圧器論点: 変圧器

2023年度下期機械

機械問8

変圧器の一次側（巻数 \(N_1\)）の諸量を二次側（巻数 \(N_2\)）に換算した場合の簡易等価回路の換算係数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。ただし、この変圧器の巻数比 \( (\dfrac{N_1}{N_2}) \triangleq a \) とする。

分野: 変圧器論点: 変圧器

2023年度上期機械

機械問8

三相変圧器の並行運転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: 変圧器論点: 変圧器