第三種電気主任技術者の過去問
平成28年度（2016年）
法規 問78

正解：【４】

※この問題は第38684問と関連しています。

第38684問から、ここで使用する値は次のようになっています。

　試験電圧 Vt ＝ 10350 [V]

　S ＝ 3952 [V・A]

試験において、負荷の電流を小さくするために　A-C間　にインダクタンスを挿入し、電流の位相が負荷の電流と消し合うように調整できます。

リアクタンスXlは問題文にある電圧と電流から計算できます。

　Xl ＝ V / I

　　＝ 12000 / 0.292

　　＝ 41096 [Ω]

よって、試験の時に流れる電流は Il は、

　Il ＝ Vt / Xl

　　＝ 10350 / 41096

　　＝ 0.2518 [A]

変圧器に流れる電流Itは、

　It ＝ I − Il

ここで、Iは試験中に流れる電流なので、I ＝ S / Vt

よって、変圧器にかかる皮相電力Stは、

　St ＝ Vt＊It ＝ Vt＊ ( I − Il )

　　＝ Vt＊(S / Vt − Il)

　　＝ S − Vt＊Il

　　＝ 3952－10350＊0.2518

　　＝ 1345 [V・A]

　　≒ 1.35 [kV・A]

したがって、条件を満たす変圧器の容量は　2 [kV・A]となります。

以上により、選択肢の【４】が正解となります。

前問（https://kakomonn.com/denken3/questions/38684）からの続きとなります。

試験用変圧器の容量を抑えるには高圧補償リアクトルをA-C間に並列に接続する事が有効となります。

高圧補償リアクトルをA-C間に並列に接続する事で試験用変圧器から高圧ケーブルに流れる進みの充電電流を高圧補償リアクトルから流れる遅れ電流にによって相殺することで抑える事が出来るからです。

ここで問題で与えられている条件より高圧補償リアクトルの仕様は定格電圧：12000V時の充電電流は292mAとなっています。

前問より試験電圧は10350Vとなっているので、この時の電圧に換算した充電電流を求める必要があります。

・12000：10350＝292×10^-3：I_L

上記の比の関係性から充電電流I_L[A]を求めます。

・I_L＝(10350×292×10^-3)/12000≒0.252[A]

試験用変圧器の巻線に流れる充電電流I´はキルヒーホッフの法則により次のような関係が成り立ちます。

・I´＝I_C+I_L‥①

ケーブルの対地静電容量に流れる電流I_Cは90°進みで高圧補償リアクトルを流れる電流は90°遅れとなるのでベクトル和は次のようになります。

・I´＝j0.382－j0.252＝0.130[A]‥②

最後に改めて試験用変圧器の容量を求めます。

・S＝10350×0.13≒1346×10³＝1.346[kV·A]

容量は1.346[kV·A]なので試験容量としては直近上位を選択しなければなりません。

なので2.0[kV·A]が適切となります。