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2014年度 理論

理論 問18(a)

図1は、代表的なスイッチング電源回路の原理図を示している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

回路の説明として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ 論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度 理論

理論 問18(b)

図1は、代表的なスイッチング電源回路の原理図を示している。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

スイッチSがオンの間にコイルの電流 \(I\) が増加する量を \(\Delta I_{1}\) [A] とし、スイッチSがオフの間に \(I\) が減少する量を \(\Delta I_{2}\) [A] とすると、定常的には図2の太線に示すような電流の変化がみられ、 \(\Delta I_{1}=\Delta I_{2}\) が成り立つ。
ここで出力電圧 \(V_{0}\) [V] のリプルは十分小さく、出力電圧を一定とし、電流 \(I\) の増減は図2のように直線的であるとする。また、ダイオードの順方向電圧は0Vと近似する。さらに、スイッチSがオン並びにオフしている時間をそれぞれ \(T_{ON}\) [s]、 \(T_{OFF}\) [s] とする。
\(\Delta I_{1}\) と \(V_{o}\) を表す式の組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

分野: 静電気・コンデンサ 論点: 静電気論点: 静電容量

2014年度 電力

電力 問1

次の文章は、水車の調速機の機能と構造に関する記述である。
水車の調速機は、発電機を系統に並列するまでの間においては水車の回転速度を制御し、発電機が系統に並列した後は (ア) を調整し、また、事故時には回転速度の異常な (イ) を防止する装置である。調速機は回転速度などを検出し、規定値との偏差などから演算部で必要な制御信号を作って、パイロットバルブや配圧弁を介してサーボモータを動かし、ペルトン水車においては (ウ)、フランシス水車においては (エ) の開度を調整する。

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: 系統・保護 論点: サーボ制御

2014年度 電力

電力 問2

図に示す汽力発電所の熱サイクルにおいて、各過程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。

[図：縦軸が温度、横軸がエントロピのT-s線図。A→B→C→D→E→Aのサイクル]

分野: 発電 論点: 発電一般

2014年度 電力

電力 問3

次の文章は、コンバインドサイクル発電の高効率化に関する記述である。
コンバインドサイクル発電の出力増大や熱効率向上を図るためにはガスタービンの高効率化が重要である。
高効率化の方法には、ガスタービンの入口ガス温度を (ア) することや空気圧縮機の出口と入口の (イ) 比を増加させることなどがある。このためには、燃焼器やタービン翼などに用いられる (ウ) 材料の開発や部品の冷却技術の向上が重要であり、同時に (エ) の低減が必要となる。

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: 発電 論点: 発電一般

2014年度 電力

電力 問4

原子力発電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

2014年度 電力

電力 問5

二次電池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

2014年度 電力

電力 問6

1バンクの定格容量25MV・Aの三相変圧器を3バンク有する配電用変電所がある。変圧器1バンクが故障した時に長時間の停電なしに故障発生前と同じ電力を供給したい。
この検討に当たっては、変圧器故障時には、他の変電所に故障発生前の負荷の10%を直ちに切り換えることができるとともに、残りの健全な変圧器は、定格容量の125%まで過負荷することができるものとする。
力率は常に95% (遅れ)で変化しないものとしたとき、故障発生前の変電所の最大総負荷の値 [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: 配電 論点: 配電方式論点: 力率

2014年度 電力

電力 問7

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の最大値 [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、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

2014年度 電力

電力 問8

架空送電線路の雷害対策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

2014年度 電力

電力 問9

架空送電線路におけるコロナ放電及びそれに関わる障害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

2014年度 電力

電力 問10

次の文章は、地中送電線の布設方式に関する記述である。
地中ケーブルの布設方式は、直接埋設式、(ア)、(イ) などがある。直接埋設式は (ア) や (イ) と比較すると、工事費が (ウ) なる特徴がある。
(ア) や (イ) は我が国では主流の布設方式であり、直接埋設式と比較するとケーブルの引き替えが容易である。(ア) は (イ) と比較するとケーブルの熱放散が一般に良好で、(エ) を高くとれる特徴がある。(イ) ではケーブルの接続を一般に (オ) で行うことから、布設設計や工事の自由度に制約が生じる場合がある。

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

2014年度 電力

電力 問11

次の文章は、配電線路の接地方式や一線地絡事故が発生した場合の現象に関する記述である。
a. 高圧配電線路は多くの場合、配電用変電所の変圧器二次側の (ア) から3線で引き出され、(イ) が採用されている。
b. この方式では、一般に一線地絡事故時の地絡電流は (ウ) 程度のほか、高低圧線の混触事故の低圧側対地電圧上昇を容易に抑制でき、地絡事故中の (エ) もほとんど問題にならない。

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: 配電 論点: 配電方式

2014年度 電力

電力 問12

図のように、2台の単相変圧器による電灯動力共用の三相4線式低圧配電線に、平衡三相負荷45kW (遅れ力率角30°)1個及び単相負荷10kW(力率=1) 2個が接続されている。これに供給するための共用変圧器及び専用変圧器の容量の値 [kV・A]は、それぞれいくら以上でなければならないか。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。
ただし、相回転はa'-c'-b'とする。

分野: 配電 論点: 配電方式論点: 力率

2014年度 電力

電力 問13

高圧架空配電系統を構成する機材とそ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

2014年度 電力

電力 問14

六ふっ化硫黄(SF6) ガス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: 変電設備論点: SF6ガス

2014年度 電力

電力 問15(a)

ペルトン水車を1台もつ水力発電所がある。図に示すように、水車の中心線上に位置する鉄管のA点において圧力 [Pa] と流速 [m/s] を測ったところ、それぞれ 3000kPa, 5.3m/s の値を得た。また、このA点の鉄管断面は内径1.2mの円である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、A点における全水頭H [m] は位置水頭,圧力水頭,速度水頭の総和 \(h+\dfrac{p}{\rho g}+\dfrac{v^{2}}{2g}\) より計算できるが、位置水頭 \(h\) はA点が水車中心線上に位置することから無視できるものとする。また、重力加速度は \(g=9.8~m/s^{2}\)、水の密度は \(\rho=1000~kg/{m}^{3}\) とする。

ペルトン水車の流量の値 \([m^{3}/s]\) 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

2014年度 電力

電力 問15(b)

ペルトン水車を1台もつ水力発電所がある。図に示すように、水車の中心線上に位置する鉄管のA点において圧力 [Pa] と流速 [m/s] を測ったところ、それぞれ 3000kPa, 5.3m/s の値を得た。また、このA点の鉄管断面は内径1.2mの円である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、A点における全水頭H [m] は位置水頭,圧力水頭,速度水頭の総和 \(h+\dfrac{p}{\rho g}+\dfrac{v^{2}}{2g}\) より計算できるが、位置水頭 \(h\) はA点が水車中心線上に位置することから無視できるものとする。また、重力加速度は \(g=9.8~m/s^{2}\)、水の密度は \(\rho=1000~kg/{m}^{3}\) とする。

水車出力の値 [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、A点から水車までの水路損失は無視できるものとし、また水車効率は88.5%とする。

分野: 発電 論点: 発電一般

2014年度 電力

電力 問16(a)

図に示すように、中性点をリアクトルLを介して接地している公称電圧66kVの系統があるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお、図中のCは、送電線の対地静電容量に相当する等価キャパシタを示す。また、図に表示されていない電気定数は無視する。

送電線の線路定数を測定するために、図中のA点で変電所と送電線を切り離し、A点で送電線の3線を一括して、これと大地間に公称電圧の相電圧相当の電圧を加えて充電すると、一括した線に流れる全充電電流は 115 Aであった。このとき、この送電線の1相当たりのアドミタンスの大きさ [mS] 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

2014年度 電力

電力 問16(b)

図に示すように、中性点をリアクトルLを介して接地している公称電圧66kVの系統があるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお、図中のCは、送電線の対地静電容量に相当する等価キャパシタを示す。また、図に表示されていない電気定数は無視する。

図中のB点のa相で1線地絡事故が発生したとき、地絡点を流れる電流を零とするために必要なリアクトルLのインピーダンスの大きさ [\(\Omega\)] 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、送電線の電気定数は、(a)で求めた値を用いるものとする。

分野: 送電 論点: 送電線