電験三種 令和4年度(2022) 上期 電力 問17(a) 過去問解説

問17(a) 《配電(電圧降下から電力を求める)》
三相3線式1回線の専用配電線がある。変電所の送り出し電圧が6 600 V,末端にある負荷の端子電圧が6 450 V,力率が遅れの70 %であるとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし,電線1線当たりの抵抗は0.45 Ω/km,リアクタンスは0.35 Ω/km,線路のこう長は5 kmとする。 (a) この負荷に供給される電力 $P_1$ 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。
  1. (1) 180
  2. (2) 200
  3. (3) 220
  4. (4) 240
  5. (5) 260
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正解は(4)
使う公式
三相の電圧降下 $v = \sqrt{3}I(R\cos\theta + X\sin\theta)$ 三相電力 $P = \sqrt{3}VI\cos\theta$
解説
【考え方】電圧降下150 Vから電流を出し、受電端の電圧で電力を求めます。 ■1 数字を整理する 解説の図 電圧降下 $v = 6600 - 6450 = 150\,\mathrm{V}$ 1線の抵抗 $R = 0.45 \times 5 = 2.25\,\Omega$ 1線のリアクタンス $X = 0.35 \times 5 = 1.75\,\Omega$ $\cos\theta = 0.7$、$\sin\theta = \sqrt{1 - 0.7^2} = \sqrt{0.51} \fallingdotseq 0.714$ ■2 電流を出す $R\cos\theta + X\sin\theta$ $= 2.25 \times 0.7 + 1.75 \times 0.714$ $\fallingdotseq 1.575 + 1.250 = 2.825\,\Omega$ $150 = \sqrt{3} \times I \times 2.825$ $I = \dfrac{150}{1.732 \times 2.825} \fallingdotseq 30.7\,\mathrm{A}$ ■3 電力を出す 受電端の電圧 6 450 V を使います。 $P_1 = \sqrt{3} \times 6450 \times 30.7 \times 0.7$ $\fallingdotseq 240\,000\,\mathrm{W} = 240\,\mathrm{kW}$ 答えは(4)ピヨ。
出典:令和4年度(2022) 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17(a)