電気入門
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令和元年度

問題6

図のように、単相２線式配電線路で、抵抗負荷 A（負荷電流 20 A ）と抵抗負荷 B（負荷電流 10 A ）に電気を供給している。
電源電圧が 210 Vであるとき、負荷 Bの両端の電圧 VB と、この配電線路の全電力損失 PL の組合せとして、正しいものは。
ただし、１線当たりの電線の抵抗値は、図に示すようにそれぞれ 0.1 Ωとし、線路リアクタンスは無視する。


• イ.VB ＝ 202 V　　PL ＝ 100 W
• ロ.VB ＝ 202 V　　PL ＝ 200 W
• ハ.VB ＝ 206 V　　PL ＝ 100 W
• ニ.VB ＝ 206 V　　PL ＝ 200 W

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【解説】

電圧降下は以下のようになります。

3+1+1+3=8Vになり
210-8=202V
になります。
配電線路の全電力損失は 2I²Rより
2 x 30² x 0.1=2 x 900 x 0.1=1800 x 0.1=180W
2 x 10² x 0.1=2 x 100 x 0.1=200 x 0.1=20W
180 + 20 = 200
になります。
答えはロです。

【答え・ロ】

問題7

ある変圧器の負荷は、有効電力 90 kW、無効電力 120 kvar、力率は 60%（遅れ）である。いまここに有効電力 70 kW、力率 100%の負荷を増設した場合、この変圧器にかかる負荷の容量［kV・A］は。


• イ.100
• ロ.150
• ハ.200
• ニ.280

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【解説】

負荷容量は次の式で求めることができます。

有効電力 90 kWに有効電力 70 kWを増設したので有効電力は160kWになります。
従って

【答え・ハ】

問題8

定格二次電圧が 210 Vの配電用変圧器がある。変圧器の一次タップ電圧が 6600 Vのとき二次電圧は 200 Vであった。一次タップ電圧を 6300 Vに変更すると、二次電圧の変化は。
ただし、一次側の供給電圧は変わらないものとする。
• イ.約 10 V上昇する。
• ロ.約 10 V降下する。
• ハ.約 20 V上昇する。
• ニ.約 20 V降下する。

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【解説】

実際にかかっている一次電圧を求めると
タップ電圧が6600Vのとき二次電圧が200Vということは、一次電圧が6600Vのとき定格二次電圧が210Vなので、このときの一次電圧をV1とすると以下の式が成り立ちます。

一次タップ電圧を6300Vに変更して、一次電圧V1=6290[V]を加えたときの二次電圧V2[V]は、

一次タップ電圧を6300Vに変更すると、二次電圧は約210-200=10[V]上昇する。

【答え・イ】

問題9

図のような直列リアクトルを設けた高圧進相コンデンサがある。電源電圧がV［ V ］、誘導性リアクタンスが９Ω、容量性リアクタンスが 150 Ωであるとき、この回路の無効電力（設備容量）［var］を示す式は。


• イ.V² / 159²
• ロ.V² / 141²
• ハ.V² / 159
• ニ.V² / 141

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【解説】

Y結線なので相電圧は

1相のリアクタンスXは、誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスが打ち消し合うことから、
X=XL-XC=150-9=141(Ω)
線電流I
3相分の無効電力Qを求めます。

【答え・ニ】

問題10

かご形誘導電動機の Y－Δ 始動法に関する記述として、誤っているものは。
• イ.固定子巻線を Y 結線にして始動したのち、Δ 結線に切り換える方法である。
• ロ.始動トルクは Δ 結線で全電圧始動した場合と同じである。
• ハ.Δ 結線で全電圧始動した場合に比べ、始動時の線電流は 1/3 に低下する。
• ニ.始動時には固定子巻線の各相に定格電圧の 1/√3 倍の電圧が加わる。

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【解説】

スターデルタ始動法とは、始動時は、スター結線で始動し、その後デルタ結線で運転する方法です。

特徴としては以下に挙げられます。

• 始動電流は、1/3倍になります。
• 始動トルクは、1/3倍になります。
• 固定子巻線にかかる電圧は、始動時は定格電圧の1/√3倍になります。

従ってロの記述が誤りです。

【答え・ニ】

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