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電験３種過去問【2016年電力 問16】

2025年6月5日

【送電】送電線事故時の一線地絡電流と三相短絡電流計算《計算問題》

　図に示すように，発電機，変圧器と公称電圧 66 kV で運転される送電線からなる系統があるとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし，中性点接地抵抗は図の変圧器のみに設置され，その値は 300 Ωとする。

(a) A 点で 100 Ω の抵抗を介して一線地絡事故が発生した。このときの地絡電流の値 [A] 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，発電機，発電機と変圧器間，変圧器及び送電線のインピーダンスは無視するものとする。

（1）95
（2）127
（3）165
（4）381
（5）508

(b) A 点で三相短絡事故が発生した。このときの三相短絡電流の値 [A] 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，発電機の容量は 10 000 kV・A，出力電圧 6.6 kV ，三相短絡時のリアクタンスは自己容量ベースで 25 % ，変圧器容量は 10 000 kV・A，変圧比は 6.6 kV/66 kV ，リアクタンスは自己容量ベースで 10 % ，66 kV 送電線のリアクタンスは，10 000 kV・A ベースで 5 % とする。なお，発電機と変圧器間のインピーダンスは無視する。また，発電機，変圧器及び送電線の抵抗は無視するものとする。

（1）33
（2）219
（3）379
（4）656
（5）3 019


「出典：平成28年度第三種電気主任技術者試験（電力）」

解答と解説はこちら

解答

(a):（1）が最も近い。
(b):（2）が最も近い。

解説

　一線地絡故障電流と，三相短絡故障電流を求める問題です。非常に基本的な内容で，学習にはうってつけの問題です。合格に近づくためには，必ず解けるようにしておきたいです。

(a) A 点での地絡電流の値 [A] を求める。

　A 点で一線地絡事故が発生すると，大地間と A 点の間には相電圧の\(\frac{66\times10^3}{\sqrt3}\) [V] が印加される。
　この電圧は，中性点接地抵抗 300 Ω と，A 点での地絡抵抗 100 Ω の合計である 400 Ω の抵抗に印加されることになる。このとき流れる電流が求める一線地絡電流 I₀ [A] であるので，

\(\ \ \ I_0=\frac{\frac{66\times10^3}{\sqrt3}}{400}\\ \ \ \ \ \ =95.3[A]\\ \)

(b) A 点での三相短絡電流の値 [A] を求める。

　基準容量を10 000 kV・A とする。発電機，変圧器，送電線それぞれの％インピーダンスは全て10 000 kV・A ベースで統一されているので，A 点から電源側をみた％インピーダンスの合計は

\(\ \ \ \%Z=25+10+5\\ \ \ \ \ \ =40[\%]\\ \)

　基準容量 PB=10 000 kV・A ，A 点の基準電圧を VB=66 kV とすると，A 点の基準電流は

\(\ \ \ I_B=\frac{P_B}{\sqrt3 V_B}\\ \ \ \ \ \ =\frac{10\times10^6}{\sqrt3\times66\times10^3}\\ \ \ \ \ \ =87.5[A]\\ \)

　A 点での相短絡電流の値 [A] は

\(\ \ \ I_S=\frac{I_B}{\%Z}\times100\\ \ \ \ \ \ =\frac{87.5}{40}\times100\\ \ \ \ \ \ =218.8[A]\\ \)

追加学習は送電の学習帳、パーセントインピーダンスについてで

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Posted by ちゅん