電験三種 令和8年度(2026) 上期 電力 問12 過去問解説

問12 《変電(変圧器の過負荷運転)》
1バンクの定格容量20 MV・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7 %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120 %まで過負荷で運用できるものとする。 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。
  1. (1) 24.5
  2. (2) 42.4
  3. (3) 49.0
  4. (4) 63.6
  5. (5) 73.5
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正解は(3)
使う公式
有効電力 $P = S\cos\theta$(P:有効電力[MW]、S:皮相電力[MV・A]、$\cos\theta$:力率)
解説
【考え方】故障後に残る2バンクが送れる電力と、他の変電所へ回せる 7 % を合わせて、故障前の負荷を求めます。 ■1 数字を整理する 1バンク(変圧器のひとまとまり)の定格容量 20 MV・A、全部で3バンク 故障後に残るバンク $3 - 1 = 2$ バンク 過負荷で使える上限 120 %=1.2 他の変電所へ回せる負荷 7 %=0.07 力率 95 %=0.95 ■2 残る2バンクが送れる皮相電力 $20 \times 2 \times 1.2 = 48\,\mathrm{MV \cdot A}$ ■3 有効電力に直す 有効電力は、実際に仕事をする電力です。 $48 \times 0.95 = 45.6\,\mathrm{MW}$ ■4 故障前の負荷を求める 故障前の最大総負荷を P とします。 7 % は他の変電所へ回すので、残りの $1 - 0.07 = 0.93$ を2バンクで受け持ちます。 $0.93P = 45.6$ $P = \dfrac{45.6}{0.93} \fallingdotseq 49.0\,\mathrm{MW}$ 答えは(3)ピヨ。
出典:令和8年度(2026) 上期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問12