電験三種 令和8年度(2026) 上期 法規 問11(a) 過去問解説

問11(a) 《施設管理(変圧器の負荷損)》
定格容量500 kV・A,無負荷損500 W,負荷損(定格電流通電時)6 700 Wの変圧器を更新する。更新後の変圧器はトップランナー制度に適合した変圧器で,変圧器の容量,電圧及び周波数仕様は従来器と同じであるが,無負荷損は150 W,省エネ基準達成率は140 %である。 このとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし,省エネ基準達成率は次式で与えられるものとする。 省エネ基準達成率(%)$= \dfrac{\text{基準エネルギー消費効率}}{W_{\mathrm{i}} + W_{\mathrm{c40}}} \times 100$ ここで,基準エネルギー消費効率(注)は1 080 Wとし,$W_{\mathrm{i}}$は無負荷損[W],$W_{\mathrm{c40}}$は負荷率40 %時の負荷損[W]とする。 注)基準エネルギー消費効率とは判断の基準となる全損失をいう。 (a) 更新後の変圧器の負荷損(定格電流通電時)の値[W]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) 1 920
  2. (2) 2 510
  3. (3) 3 140
  4. (4) 3 880
  5. (5) 4 700
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正解は(4)
使う公式
負荷損と負荷率 $W_{\mathrm{c}}(\alpha) = \alpha^2 W_{\mathrm{c}}$(α:負荷率、$W_{\mathrm{c}}$:定格電流のときの負荷損[W]) 省エネ基準達成率 $\dfrac{\text{基準エネルギー消費効率}}{W_{\mathrm{i}} + W_{\mathrm{c40}}} \times 100$($W_{\mathrm{i}}$:無負荷損[W]、$W_{\mathrm{c40}}$:負荷率40 %のときの負荷損[W])
解説
【考え方】達成率の式から負荷率 40 % のときの負荷損を出し、それを定格のときの値に直します。 ■1 数字を整理する(更新後の変圧器) 基準エネルギー消費効率(基準となる全損失) 1 080 W 無負荷損(電流に関係なく鉄心で出る損失) $W_{\mathrm{i}} = 150\,\mathrm{W}$ 省エネ基準達成率 140 % 負荷率 40 %=0.4 ■2 負荷率 40 % の負荷損を求める $140 = \dfrac{1080}{150 + W_{\mathrm{c40}}} \times 100$ $150 + W_{\mathrm{c40}} = \dfrac{1080 \times 100}{140} \fallingdotseq 771.4\,\mathrm{W}$ $W_{\mathrm{c40}} = 771.4 - 150 = 621.4\,\mathrm{W}$ ■3 定格のときに直す 負荷損(巻線で出る銅損)は、電流の2乗に比例します。 負荷率 40 % では、定格の $0.4^2 = 0.16$ 倍です。 $W_{\mathrm{c}} = \dfrac{621.4}{0.16} \fallingdotseq 3884\,\mathrm{W}$ 最も近いのは 3 880 W です。 答えは(4)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)法規 問11(a)