電験3種過去問【2021年電力 問9】

【配電】変圧器の過負荷運転《計算問題》

 1台の定格容量が20MV・Aの三相変圧器を3台有する配電用変電所があり、その総負荷が55MWである。変圧器1台が故障したときに、残りの変圧器の過負荷運転を行い、不足分を他の変電所に切り換えることにより、故障発生前と同じ電力を供給したい。この場合、他の変電所に故障発生前の負荷の何%を直ちに切り換える必要があるか、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし、残りの健全な変圧器は、変圧器故障時に定格容量の120%の過負荷運転をすることとし、力率は常に95%(遅れ)で変化しないものとする。

(1)6.2
(2)10.0
(3)12.1
(4)17.1
(5)24.2

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解答

(4)

解説

変圧器1台が故障したときに、残り2台の変圧器が定格容量の120%の過負荷運転をしたときの出力は

\(\displaystyle 2\times 20\times 1.2=48\)[MVA]

力率95%での総負荷容量は

\(\displaystyle \frac{55}{0.95}=57.9\)[MVA]

総負荷容量に対する、不足容量の割合は

\(\displaystyle \frac{57.9-48}{57.9}\times100=17.1\)[%]

よって、不足分の出力容量は、故障発生前の負荷容量の17.1[%]となる。