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 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(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(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
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 電力 問17(a) 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
