電験三種 平成30年度(2018) 法規 問13(b) 過去問解説
ある需要家では，図1に示すように定格容量 $300\,\mathrm{kV\cdot A}$，定格電圧における鉄損 $430\,\mathrm{W}$ 及び全負荷銅損 $2\,800\,\mathrm{W}$ の変圧器を介して配電線路から定格電圧で受電し，需要家負荷に電力を供給している。この需要家には出力 $150\,\mathrm{kW}$ の太陽電池発電所が設置されており，図1に示す位置で連系されている。
ある日の需要家負荷の日負荷曲線が図2であり，太陽電池発電所の発電出力曲線が図3であるとするとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，需要家の負荷力率は $100\,\%$ とし，太陽電池発電所の運転力率も $100\,\%$ とする。なお，鉄損，銅損以外の変圧器の損失及び需要家構内の線路損失は無視するものとする。
(b) 変圧器の全日効率の値[%]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 97.5
- (2) 97.8
- (3) 98.7
- (4) 99.0
- (5) 99.4
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正解は(3)
使う公式
全日効率 $\eta = \dfrac{W_{\mathrm{出力}}}{W_{\mathrm{出力}} + W_{\mathrm{損失}}} \times 100$（W出力：1日に変圧器を通った電力量[kW·h]、W損失：1日の損失電力量[kW·h]）
解説
【考え方】全日効率は「1日に通った電力量 ÷（通った電力量＋損失）」です。損失は(a)の 11.8 kW·h を使います。
■1 変圧器を通る電力
変圧器を通る電力は、需要家負荷から太陽電池発電所の出力を引いたものです（力率は100 %）。
2時間ごとに見ると
0〜6時：20 kW、6〜8時：40 kW、8〜10時：40 kW、10〜12時：60 kW
12〜14時：80 kW、14〜16時：80 kW、16〜18時：20 kW、18〜20時：40 kW、20〜24時：20 kW
■2 1日の電力量
電力 × 時間を足します。
$20 \times 12 + 40 \times 6 + 60 \times 2 + 80 \times 4$
$= 240 + 240 + 120 + 320 = 920\,\mathrm{kW\cdot h}$
■3 全日効率
(a)で求めた損失は 11.8 kW·h です。
$\eta = \dfrac{920}{920 + 11.8} \times 100$
$= \dfrac{920}{931.8} \times 100$
$\fallingdotseq 98.7\,\%$
答えは(3)ピヨ。
出典：平成30年度（2018） 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13