電験三種 令和4年度(2022) 上期 電力 問6 過去問解説

問6 《電力系統(電圧調整)》
電力系統の電圧調整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。
  1. (1) 線路リアクタンスが大きい送電線路では,受電端において進相コンデンサを負荷に並列することで,受電端での進み無効電流を増加させ,受電端電圧を上げることができる。
  2. (2) 送電線路において送電端電圧と受電端電圧が一定であるとすると,負荷の力率が変化すれば受電端電力が変化する。このため,負荷が変動しても力率を調整することによって受電端電圧を一定に保つことができる。
  3. (3) 送電線路での有効電力の損失は電圧に反比例するため,電圧調整により電圧を高めに運用することが損失を減らすために有効である。
  4. (4) 進相コンデンサは無効電力を段階的にしか調整できないが,静止型無効電力補償装置は無効電力の連続的な調整が可能である。
  5. (5) 電力系統の電圧調整には調相設備と共に,発電機の励磁調整による電圧調整が有効である。
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正解は(3)
解説
【考え方】送電線の損失は「電圧の2乗」に反比例する、がポイントです。 覚えるポイント:三相の電力損失 $P_{\mathrm{l}} = 3I^2R = \dfrac{P^2R}{V^2\cos^2\theta}$(P:送る電力、V:線間電圧、R:1線の抵抗) ■1 (1) 正しいです 進相コンデンサ(進み電流を流す装置)を入れると、線路の遅れ電流が打ち消され、電圧の下がり方が小さくなります。 そのため受電端の電圧を上げられます。 ■2 (2) 正しいです 力率を調整すると、線路の電圧降下が変わります。負荷が変わっても、力率を調整して受電端電圧を一定にできます。 ■3 (3) 誤りです 同じ電力を送るとき、電圧を高くすると電流が小さくなります。 損失は電流の2乗に比例するので、電圧の2乗に反比例します。 「電圧に反比例」がまちがいです。(電圧を高めにすると損失が減る、という所は正しいです。) ■4 (4) 正しいです 進相コンデンサは入れる台数で段階的に調整します。静止型無効電力補償装置(SVC)は連続的に調整できます。 ■5 (5) 正しいです 発電機の励磁(磁石の強さ)を変えると、出す無効電力が変わり、電圧を調整できます。 答えは(3)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6