電験三種 平成24年度(2012) 法規 問12(a) 過去問解説
電気事業者から供給を受ける，ある需要家の自家用変電所を送電端とし，高圧三相3線式1回線の専用配電線路で受電している第2工場がある。第2工場の負荷は 2 000[kW]，受電電圧は 6 000[V]であるとき，第2工場の力率改善及び受電端電圧の調整を図るため，第2工場に電力用コンデンサを設置する場合，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，第2工場の負荷の消費電力及び負荷力率（遅れ）は，受電端電圧によらないものとする。
(a) 第2工場の力率改善のために電力用コンデンサを設置したときの受電端のベクトル図として，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし，ベクトル図の文字記号と用語との関係は次のとおりである。
$P$：有効電力[kW]
$Q$：電力用コンデンサ設置前の無効電力[kvar]
$Q_{\mathrm{C}}$：電力用コンデンサの容量[kvar]
$\theta$：電力用コンデンサ設置前の力率角[°]
$\theta'$：電力用コンデンサ設置後の力率角[°]
- (1) 図の(1)
- (2) 図の(2)
- (3) 図の(3)
- (4) 図の(4)
- (5) 図の(5)
答えと解説を見る
正解は(2)
解説
【考え方】コンデンサの進みの無効電力が、負荷の遅れの無効電力を打ち消します。有効電力 P は変わりません。
ポイント：力率改善では、電力用コンデンサの進みの無効電力 $Q_{\mathrm{C}}$ が、負荷の遅れの無効電力 Q を打ち消します。
■1 コンデンサを入れる前
P は横向きにかきます。
負荷は遅れ力率なので、無効電力 Q は下向き（遅れ）にかきます。
■2 コンデンサを入れたあと
コンデンサの $Q_{\mathrm{C}}$ は、Q と反対の上向き（進み）です。
全体の無効電力は $Q - Q_{\mathrm{C}}$ に減ります。
P はそのままで、無効電力が減るので、力率角は θ から小さい θ' になります。
■3 図を選ぶ
この形になっているのは (2) です。
(1) は $Q_{\mathrm{C}}$ が同じ向きに足されていて、角が大きくなっています。
答えは(2)ピヨ。
出典：平成24年度（2012） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）法規 問12(a)