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電験3種過去問【2023年(下期)電力 問17】

【配電】発電設備が接続される配電線路の諸元計算《計算問題》

 図のような単相3線式配電線路がある。系統の中間点に図のとおり負荷が接続されており,末端のAC間に太陽光発電設備が逆変換装置を介して接続されている。各部の電圧及び電流が図に示された値であるとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。
 ただし,図示していないインピーダンスは無視するとともに,線路のインピーダンスは抵抗であり,負荷の力率は1,太陽光発電設備は発電出力電流(交流側)15A,力率1で一定とする。

(a) 図中の回路の空白箇所(ア)~(ウ)に流れる電流の値[A]の組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

\(\small{\begin{array}{cccc} &(ア)&(イ)&(ウ)\\ \hline(1)&5&0&15\\ \hline(2)&5&5&0\\ \hline(3)&15&0&15\\ \hline(4)&20&5&0\\ \hline(5)&20&5&15\\ \hline\end{array}}\)

(b) 図中AB間の端子電圧VABの値[V]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)104.0
(2)104.5
(3)105.0
(4)105.5
(5)106.0

解答と解説はこちら

解答

(a):(2)が最も近い。
(b):(4)が最も近い。

解説

(a) 図中の回路の空白箇所(ア)~(ウ)に流れる電流の値[A]を求める。

 キルヒホッフの法則より、一点に流入する電流と、流出する電流は等しい。
(ア):20-15=5A
(イ):20-15=5A
(ウ):15-15=0A

(b) 図中AB間の端子電圧VABの値[V]を求める。

 (ア)の電流5Aによる線路電圧降下は
 5×0.1=0.5V
 (イ)の電流5Aによる線路電圧降下は
 5×0.1=0.5V
 よって、20Aが流れる負荷の電圧降下は
 105-0.5-0.5=104V
 太陽光発電設備からの電流15Aによる線路電圧降下は
 15×0.1=1.5V
 したがって、
\(V_{AB}=104+1.5=105.5[V]\) 

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