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2級電気工事施工管理技士　第二次検定問題

1件のコメント

2023/10/08にお約束した過去問題を置いておきます。

 

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御意見・御要望などはこちらへ（その２）

53件のコメント

一応ブログ形式となっている当サイト。リクエストや御意見、御要望などありましたら、こちらにコメントという形で付けていただければ返信できるかと思います。

長くなったので、その２を作りました。

よろしくお願いいたします。

※コメントスパムが多いのでコメント機能は停止しました。

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平成29年度電験3種問題解説・理論問3

2件のコメント

【解答】（２）

２つのコイルが自己インダクタンスL1・L2と相互インダクタンスMを持つとき、それらを和同接続（互いに同じ方向に磁束を発生させ、それが互いを貫いている状態）の場合の合成インダクタンスは

  • L1＋L2＋２M

差動接続（互いに逆方向に磁束を発生させ、それが互いを貫いている状態）の場合の合成インダクタンスは

  • L1＋L2－２M

であることを知っていれば答えが求まります。

ここで、コイル１とコイル２は共に自己インダクタンスがLであることから、

  • ２L＋２M＝2.0
  • ２L－２M＝1.2

を解けば正解が求まります。

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SAT電験3種講座 電力 質問回答(電験3種 平成25年 電力 問16 過去問解説 パーセントインピーダンス%Zを用いた電圧降下計算)

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電力　H25-16（ｂ）

題記の問題ですが、解説の方を、詳しくお願い致します。以上、宜しくお願い致します。

まず、この負荷の有効電力が40MW、力率が0.87ということから、電源から供給される皮相電力と無効電力を求めます。

皮相電力をS、有効電力をP、無効電力をQとすると、

  • Scosθ=P
  • Ssinθ=Q

ですから、S=P/cosθ＝46MV・Aと求まります。cos^2θ+sin^2θ=1より、sinθ=0.49ですから、

  • Ssinθ＝46×0.49=約22.54

で、(a)の答えは（3）と求まります。

 

さて、電圧降下の計算ですが、良く用いられる簡易式である

  • v=√3I(r・cosθ+x・sinθ）

を用います。題意より、抵抗成分は無視できる（r=0)ので、電圧降下の値は

  • v=√3I・xsinθ

で求まります。

この回路において、r=0であることから、電圧変動率は力率1.0の場合の受電端電圧と力率0.87の場合の受電端電圧の差から求めることができます。

したがって、受電端電圧をVとすると、

  • ε＝v/V=(√3I・xsinθ)/V

となります。

ここで、具体的な線路の電流Iは示されていませんが、三相無効電力Qが√3VIsinθで求まることから、

  • ε＝v/V=(√3I・xsinθ)/V=(√3VI・xsinθ)/V^2=xQ/V^2

となります。電圧変動率ε=0.02を代入して移項すると、

  • Q=0.02V^2/x

が求まります。

この式中のxは、線路の実リアクタンス値ですが、問題で実リアクタンス値は提示されず、「基準容量10MV・Aで百分率インピーダンスが6.0%」であることしか示されていません。したがって、これらより実インピーダンス（問題文の条件より、抵抗分はゼロなので実リアクタンス分）を求めて代入すればいいわけです。

  • 「基準容量10MV・Aで百分率インピーダンスが6.0%、線路の実電圧が66kV」

というのは、

  • 「66000Vの電圧の下で10MV・Aの電力を消費する負荷のインピーダンス値に対して、6.0%の値」

であることを意味しますから、電力はV^2/Rで求められることを利用して、負荷のインピーダンスをZ、負荷の皮相電力をSとすると

  • V^2/Z=S

となり、これより負荷の実インピーダンスZは、オーム値の単位として

  • Z=V^2/S

と求められます。したがって、出題の送電線路の実リアクタンスxは、オーム値の単位として

  • x=0.06・V^2/(10×10^6)

と求まります。

このxをQ=0.02V^2/xの式に代入すると、

  • Q=0.02V^2/(0.06・V^2/(10×10^6))=(0.02×10×10^6)/0.06=3.33×10^6

となり、正解は（3）の3.3MVarと求まります。

 

ポイントは、百分率インピーダンスの条件から実インピーダンス値（Ω単位）を求め、それを電圧変動の式に代入する点かと思います。

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LEC公務員試験対策講座errata

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問題22の(3)の②で、Rが消えているのですが、どうやって消したのでしょうか。

これは誤植です。解答（56ページ）の8行目の式の2項目は、1/(CLS2+CRs+1)になります。その下の行の「これより」の下2行目も、CLではなくCRの誤植です。

問題36の(1)で1/sの逆ラプラス変換は1だと思ったのですが、u(t)となってるのはなぜなのでしょうか。

これは、「単位ステップ関数を入力」という前提があるので、因果律を考慮する必要があるからです。ラプラス変換はフーリエ変換の応用で、フーリエ変換の場合、積分区間は－∞～＋∞でした。ラプラス変換も数学的には同様なのですが、これを回路に適用した場合、t=0以前に信号の影響が出ることは有り得ないので、単位ユニット関数、すなわちt＝0以前はゼロでt＝0以降は１となる関数を用いるわけです。これはラプラス変換を回路解析に用いるときの暗黙の了解となっています。

問題39の(2)で例えば、A1A2A3A4=1100(10進数で3)、D1D2D3D4=0100(10進数で2)とあるのですが、キャリ付きで加算したC0X1X2X3X4=00110(10進数で6)と解説にあるのですが、A1A2A3A4やD1D2D3D4は左側から2^0、2^1、2^2、2^3、2^4となっているのに対して、C0X1X2X3X4は右側から2^0、2^1、2^2、2^3、2^4になっているのですが、なぜこうなるのでしょうか。

C0X1X2X3X4については、C0はキャリーオーバービットですから、位上がりの信号です。2進数4桁は、X1X2X3X4の順に2^0,2^1,2^2,2^3となります。つまり、C0X1X2X3X4は、キャリー信号、2^0、2^1、2^2、2^3という並びになります。