電験３種過去問【2020年法規 問13】

解答 

（a）：（５）
（b）：（４）

解説

（a）Z_S、SR、SCの第5高調波に対するそれぞれのインピーダンス\(\displaystyle \dot{Z}_{S5}、\dot{Z}_{SR5}、\dot{Z}_{SC5}\)の値[Ω]は、誘導性のものに対しては5倍、容量性のものに対しては1/5倍となる。したがって、

　\(\displaystyle \dot{Z}_{S5}=5\times \dot{Z}_{S1}=5\times j4.4\)＝j22[Ω]

　\(\displaystyle \dot{Z}_{SR5}=5\times \dot{Z}_{SR1}=5\times j33\)＝j165[Ω]

　\(\displaystyle \dot{Z}_{SC5}=\frac{1}{5}\times \dot{Z}_{SC1}=\frac{1}{5}\times (-j545)\)＝-j109[Ω]

※Z_S、SR、SCの基本波周波数に対するそれぞれのインピーダンスを\(\displaystyle \dot{Z}_{S1}、\dot{Z}_{SR1}、\dot{Z}_{SC1}\)とすると、第n次高調波に対するそれぞれのインピーダンス\(\displaystyle \dot{Z}_{Sn}、\dot{Z}_{SRn}、\dot{Z}_{SCn}\)の値[Ω]は、

　\(\displaystyle \dot{Z}_{Sn}=n\times \dot{Z}_{S1}\)

　\(\displaystyle \dot{Z}_{SRn}=n\times \dot{Z}_{SR1}\)

　\(\displaystyle \dot{Z}_{SCn}=\frac{1}{n}\times \dot{Z}_{SC1}\)

（b）ガイドラインに従うと、契約電力が250kWの需要家の場合、250×3.5＝875[mA]（0.875[A]）が6.6kV系統への第5次高調波の流出上限である。

高調波発生機器は電流源であると考えることができるので、高調波発生機器から発生する第5次高調波電流の上限をI₅とすると、系統へ流出する電流は0.875Aとなる。このとき、等価回路は下図のようになる。

\(\displaystyle 0.875=I_5\times \frac{(165-109)}{22+(165-109)}\)

\(\displaystyle I_5=0.875\times \frac{78}{56}\)＝1.22[A]