電験三種 平成29年度(2017) 電力 問17(b) 過去問解説
特別高圧三相3線式専用1回線で，$6\,000\,\mathrm{kW}$（遅れ力率90 %）の負荷Aと $3\,000\,\mathrm{kW}$（遅れ力率95 %）の負荷Bに受電している需要家がある。
次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(b) 力率改善用コンデンサの投入・開放による電圧変動を一定値に抑えるために力率改善用コンデンサを分割して設置・運用する。下図のように分割設置する力率改善用コンデンサのうちの1台（C1）は容量が $1\,000\,\mathrm{kvar}$ である。C1を投入したとき，投入前後の需要家端Dの電圧変動率が0.8 %であった。需要家端Dから電源側を見たパーセントインピーダンスの値[%]（$10\,\mathrm{MV\cdot A}$ ベース）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，線路インピーダンスXはリアクタンスのみとする。また，需要家構内の線路インピーダンスは無視する。
- (1) 1.25
- (2) 8.00
- (3) 10.0
- (4) 12.5
- (5) 15.0
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正解は(2)
使う公式
無効電力による電圧変動率 $\varepsilon = \%X \times \dfrac{Q}{P_{\mathrm{B}}}$（ε：電圧変動率[%]、%X：パーセントリアクタンス[%]、Q：コンデンサの容量[kvar]、P_B：基準容量[kV・A]）
解説
【考え方】線路はリアクタンスだけなので、電圧が変わるのは無効電力が変わるからです。コンデンサを入れると、その容量の分だけ無効電力が変わります。
■1 電圧が変わるしくみ
コンデンサの進みの電流が X を流れると、需要家端の電圧が上がります。
電圧の変わり方は、%X に「コンデンサの容量 ÷ 基準容量」をかけたものです。
■2 %X を求める
基準容量は 10 MV・A ＝ 10 000 kV・A です。
$0.8 = \%X \times \dfrac{1\,000}{10\,000}$ より $\%X = 8.00\,\%$
答えは(2)ピヨ。
コンデンサの進みの電流が X を流れると、需要家端の電圧が上がります。
電圧の変わり方は、%X に「コンデンサの容量 ÷ 基準容量」をかけたものです。
■2 %X を求める
基準容量は 10 MV・A ＝ 10 000 kV・A です。
$0.8 = \%X \times \dfrac{1\,000}{10\,000}$ より $\%X = 8.00\,\%$
答えは(2)ピヨ。
出典：平成29年度（2017） 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)