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2020年度 電力

電力 問1

ダム水路式発電所における水撃作用とサージタンク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

2020年度 電力

電力 問2

次の文章は、汽力発電所の復水器の機能に関する記述である。
汽力発電所の復水器は蒸気タービン内で仕事を取り出した後の（　ア　）蒸気を冷却して凝縮させる装置である。復水器内部の真空度を（　イ　）保持してタービンの（　ア　）圧力を（　ウ　）させることにより、（　エ　）の向上を図ることができる。なお、復水器によるエネルギー損失は熱サイクルの中で最も（　オ　）。

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: 発電 論点: 発電一般

2020年度 電力

電力 問3

次のa)～e)の文章は、汽力発電所の保護装置に関する記述である。
これらの文章の内容について、適切なものと不適切なものの組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

a) 蒸気タービンの回転速度が定格を超える一定値以上に上昇すると、自動的に蒸気止弁を閉じて、タービンを停止する非常調速機が設置されている。
b) ボイラ水の循環が円滑に行われないとき、水管の焼損事故を防止するため、燃料を遮断してバーナを消火させる燃料遮断装置が設置されている。
c) 負荷の緊急遮断等によって、ボイラ内の蒸気圧力が一定限度を超えたとき、蒸気を放出させて機器の破損を防ぐため、蒸気加減弁が設置されている。
d) 蒸気タービンの軸受油圧が異常低下したとき、タービンを停止させるトリップ装置が設置されている。
e) 発電機固定子巻線の内部短絡を検出・保護するために、比率差動継電器が設置されている。

分野: 発電 論点: 発電一般論点: 短絡

2020年度 電力

電力 問4

次の文章は、原子燃料に関する記述である。
核分裂は様々な原子核で起こるが、ウラン235などのように核分裂を起こし、連鎖反応を持続できる物質を（　ア　）といい、ウラン238のように中性子を吸収して（　ア　）になる物質を（　イ　）という。天然ウラン中に含まれるウラン235は約（　ウ　）%で、残りは核分裂を起こしにくいウラン238である。ここで、ウラン235の濃度が天然ウランの濃度を超えるものは、濃縮ウランと呼ばれており、濃縮度3%から5%程度の（　エ　）は原子炉の核燃料として使用される。

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: 電力総合 論点: 電力系統

2020年度 電力

電力 問5

次の文章は、太陽光発電に関する記述である。
太陽光発電は、太陽電池の光電効果を利用して太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する。地球に降り注ぐ太陽光エネルギーは、\(1 \mathrm{m}^2\) 当たり1秒間に約（　ア　）\(\mathrm{kJ}\) に相当する。太陽電池の基本単位はセルと呼ばれ、（　イ　）\(\mathrm{V}\) 程度の直流電圧が発生するため、これを直列に接続して電圧を高めている。太陽電池を系統に接続する際は、（　ウ　）により交流の電力に変換する。
一部の地域では太陽光発電の普及によって（　エ　）に電力の余剰が発生しており、余剰電力は揚水発電の揚水に使われているほか、大容量蓄電池への電力貯蔵に活用されている。

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: 発電 論点: 発電一般論点: 単位判定

2020年度 電力

電力 問6

架空送電線路に関連する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: 送電 論点: 送電線

2020年度 電力

電力 問7

真空遮断器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

2020年度 電力

電力 問8

定格容量 \(20 \mathrm{MV \cdot A}\)、一次側定格電圧 \(77 \mathrm{kV}\)、二次側定格電圧 \(6.6 \mathrm{kV}\)、百分率インピーダンス \(10.6 \%\) （基準容量 \(20 \mathrm{MV \cdot A}\)）の三相変圧器がある。三相変圧器の一次側は \(77 \mathrm{kV}\) の電源に接続され、二次側は負荷のみが接続されている。三相変圧器の一次側から見た電源の百分率インピーダンスは、\(1.1 \%\) （基準容量 \(20 \mathrm{MV \cdot A}\)）である。抵抗分及びその他の定数は無視する。三相変圧器の二次側に設置する遮断器の定格遮断電流の値 \([\mathrm{kA}]\) 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

2020年度 電力

電力 問9

次の文章は、避雷器に関する記述である。
避雷器は、雷又は回路の開閉などに起因する過電圧の（　ア　）がある値を超えた場合、放電により過電圧を抑制して、電気施設の絶縁を保護する装置である。特性要素としては（　イ　）が広く用いられ、その（　ウ　）の抵抗特性により、過電圧に伴う電流のみを大地に放電させ、放電後は（　エ　）を遮断することができる。発変電所用避雷器では、（　イ　）の優れた電圧－電流特性を利用し、放電耐量が大きく、放電遅れのない（　オ　）避雷器が主に使用されている。

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: 変電・機器 論点: 変電設備

2020年度 電力

電力 問10

次の文章は、架空送電線路に関する記述である。
架空送電線路の線路定数には、抵抗、作用インダクタンス、作用静電容量、（　ア　）コンダクタンスがある。線路定数のうち、抵抗値は、表皮効果により（　イ　）のほうが増加する。また、作用インダクタンスと作用静電容量は、線間距離 \(D\) と電線半径の比 \(D/r\) に影響される。\(D/r\) の値が大きくなれば、作用静電容量の値は（　ウ　）なる。
作用静電容量を無視できない中距離送電線路では、作用静電容量によるアドミタンスを1か所又は2か所にまとめる（　エ　）定数回路が近似計算に用いられる。このとき、送電端側と受電端側の2か所にアドミタンスをまとめる回路を（　オ　）形回路という。
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

2020年度 電力

電力 問11

我が国における架空送電線路と比較した地中送電線路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: 送電 論点: 送電線

2020年度 電力

電力 問12

高圧架空配電線路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

2020年度 電力

電力 問13

次の文章は、スポットネットワーク方式に関する記述である。
スポットネットワーク方式は、22kV又は33kVの特別高圧地中配電系統から2回線以上で受電する方式の一つであり、負荷密度が極めて高い都心部の高層ビルや大規模工場などの大口需要家の受電設備に適用される信頼度の高い方式である。
スポットネットワーク方式の一般的な受電系統構成を特別高圧地中配電系統側から順に並べると、
（　ア　）→（　イ　）→（　ウ　）→（　エ　）→（　オ　）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: 配電 論点: 配電方式

2020年度 電力

電力 問14

我が国のコンデンサ、電力ケーブル、変圧器などの電力用設備に使用される絶縁油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

2020年度 電力

電力 問15(a)

ある河川のある地点に貯水池を有する水力発電所を設ける場合の発電計画について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

流域面積を \(15000 \mathrm{km}^2\)、年間降水量 \(750 \mathrm{mm}\)、流出係数 \(0.7\) とし、年間の平均流量の値 \([\mathrm{m}^3/\mathrm{s}]\) 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

2020年度 電力

電力 問15(b)

ある河川のある地点に貯水池を有する水力発電所を設ける場合の発電計画について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

この水力発電所の最大使用水量を小問(a)で求めた流量とし、有効落差 \(100 \mathrm{m}\)、水車と発電機の総合効率を \(80 \%\) 、発電所の年間の設備利用率を \(60 \%\) としたとき、この発電所の年間発電電力量の値 \([\mathrm{kW \cdot h}]\) に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

2020年度 電力

電力 問16(a)

こう長 \(25 \mathrm{km}\) の三相3線式2回線送電線路に、受電端電圧が \(22 \mathrm{kV}\)、遅れ力率 \(0.9\) の三相平衡負荷 \(5000 \mathrm{kW}\) が接続されている。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、送電線は2回線運用しており、与えられた条件以外は無視するものとする。

送電線1線当たりの電流の値 \([\mathrm{A}]\) 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、送電線は単導体方式とする。

分野: 送電 論点: 送電線論点: 力率

2020年度 電力

電力 問16(b)

こう長 \(25 \mathrm{km}\) の三相3線式2回線送電線路に、受電端電圧が \(22 \mathrm{kV}\)、遅れ力率 \(0.9\) の三相平衡負荷 \(5000 \mathrm{kW}\) が接続されている。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、送電線は2回線運用しており、与えられた条件以外は無視するものとする。

送電損失を三相平衡負荷に対し \(5 \%\) 以下にするための送電線1線の最小断面積の値 \([\mathrm{mm}^2]\) 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、使用電線は、断面積 \(1 \mathrm{mm}^2\)、長さ \(1 \mathrm{m}\) 当たりの抵抗を \(\dfrac{1}{35} \Omega\) とする。

分野: 送電 論点: 送電線論点: 力率

2020年度 電力

電力 問17(a)

図のような系統構成の三相3線式配電線路があり、開閉器Sは開いた状態にある。各配電線のB点、C点、D点には図のとおり負荷が接続されており、各点の負荷電流はB点 \(40 \mathrm{A}\)、C点 \(30 \mathrm{A}\)、D点 \(60 \mathrm{A}\) 一定とし、各負荷の力率は \(100 \%\) とする。
各区間のこう長は A-B間 \(1.5 \mathrm{km}\)、B-S(開閉器)間 \(1.0 \mathrm{km}\)、S(開閉器)-C間 \(0.5 \mathrm{km}\)、C-D間 \(1.5 \mathrm{km}\)、D-A間 \(2.0 \mathrm{km}\) である。
ただし、電線1線当たりの抵抗は \(0.2 \Omega/\mathrm{km}\) とし、リアクタンスは無視するものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

電源A点から見たC点の電圧降下の値 \([\mathrm{V}]\) 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、電圧は相間電圧とする。

分野: 配電 論点: 配電方式論点: 力率

2020年度 電力

電力 問17(b)

図のような系統構成の三相3線式配電線路があり、開閉器Sは開いた状態にある。各配電線のB点、C点、D点には図のとおり負荷が接続されており、各点の負荷電流はB点 \(40 \mathrm{A}\)、C点 \(30 \mathrm{A}\)、D点 \(60 \mathrm{A}\) 一定とし、各負荷の力率は \(100 \%\) とする。
各区間のこう長は A-B間 \(1.5 \mathrm{km}\)、B-S(開閉器)間 \(1.0 \mathrm{km}\)、S(開閉器)-C間 \(0.5 \mathrm{km}\)、C-D間 \(1.5 \mathrm{km}\)、D-A間 \(2.0 \mathrm{km}\) である。
ただし、電線1線当たりの抵抗は \(0.2 \Omega/\mathrm{km}\) とし、リアクタンスは無視するものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

開閉器Sを投入した場合、開閉器Sを流れる電流の値 \([\mathrm{A}]\) 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: 配電方式論点: 力率