電験三種 平成27年度(2015) 電力 問17(b) 過去問解説

問17(b) 《送電(相差角と送電電力)》
図に示すように,線路インピーダンスが異なるA,B回線で構成される154 kV系統があったとする。A回線側にリアクタンス5 %の直列コンデンサが設置されているとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお,系統の基準容量は,$10\,\mathrm{MV \cdot A}$ とする。 (b) 送電端と受電端の電圧位相差 $\delta$ が30度であるとき,この系統での送電電力 $P$ 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。 ただし,送電端電圧 $V_{\mathrm{s}}$,受電端電圧 $V_{\mathrm{r}}$ は,それぞれ154 kVとする。
問17(b)の図
  1. (1) 17
  2. (2) 25
  3. (3) 83
  4. (4) 100
  5. (5) 152
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正解は(4)
使う公式
送電電力 $P = \dfrac{V_{\mathrm{s}} V_{\mathrm{r}}}{X}\sin\delta$(V_s・V_r:送電端・受電端の線間電圧[V]、X:1線のリアクタンス[Ω]、δ:相差角) %リアクタンスとΩ $X = \dfrac{\%X}{100} \times \dfrac{V^2}{P_{\mathrm{基準}}}$
解説
【考え方】まず、合成リアクタンス 5 % を Ω に直してから、送電電力の式に入れます。 ■1 リアクタンスを Ω に直す 基準容量は $10\,\mathrm{MV \cdot A} = 10 \times 10^6\,\mathrm{V \cdot A}$、電圧は 154 kV です。 $X = 0.05 \times \dfrac{(154 \times 10^3)^2}{10 \times 10^6}$ $\fallingdotseq 0.05 \times 2\,372 \fallingdotseq 118.6\,\Omega$ ■2 送電電力 $\sin 30° = 0.5$ です。 $V_{\mathrm{s}} V_{\mathrm{r}} = (154 \times 10^3)^2 \fallingdotseq 2.372 \times 10^{10}$ $P = \dfrac{2.372 \times 10^{10}}{118.6} \times 0.5$ $\fallingdotseq 1.0 \times 10^8\,\mathrm{W} = 100\,\mathrm{MW}$ 答えは(4)ピヨ。
出典:平成27年度(2015) 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(b)