第三種電気主任技術者の過去問
平成30年度（2018年）
法規 問79

正解は2番の、11.8[kwh]です。


【解説】

①鉄損を求めます。
　鉄損は負荷と無関係なので、430[kW]*24[h]になります。

②銅損を求めます。
まず、日負荷曲線から太陽光出力曲線を引いて変圧器負荷曲線を求めます。この負荷の2乗に比例します。全負荷銅損が2800[W]なので、この値は300[kVA]のときの銅損になります。

①＋②が答えになります。



【計算】

①鉄損を求めます。

　430*24＝10320[Wh]＝10.32[kWh]


②銅損を求めます。

変圧器負荷と時間の関係は以下の通りとなります。
　20kW：12h
　40kW：6h
　60kW：2h
　80kW：4h

上記より銅損を求めます。

　2.8*{(20/300)^2*12+(40/300)^9*6+(60/300)^2*2+(80/300)^2*4}
　≒1.47[kWh]


①+②＝10.32+1.47≒11.8[kWh]

となります。

まず、1日あたりの鉄損を求めます。
鉄損は、負荷がかかっていなくても発生するので、単純に24時間分を乗ずることで求められます。

1日当たりの鉄損[kwh]=鉄損[kw]×24[h]
=430[kw]×24[h]
=10.32[kwh]

次に銅損を求めます。
銅損は、負荷によって変化するため、日負荷曲線を見る必要があります。
ここで、図1の配線図から、図2の日負荷曲線から図3の太陽光電池発電所発電出力曲線を差し引けば、変圧器を介して発電された電力を求めることができます。
例えば、6時から8時の変圧器出力は、日負荷曲線-太陽光電池発電所発電出力曲線で図2および図3より下記のようになります。

60[kw]-20[kw]=40[kw]

銅損は電力の二乗で表せます。また、全負荷(300[kVA])のときの銅損が2.8[kw]なので、上記で求めた変圧器出力に応じて案分すると、下記のようになります。

銅損=2.8×1/300^2(80^2×4[h]+60^2×2[h]+
40^2×6[h]+20^2×12[h])
=1.47[kwh]

損失は鉄損と銅損の和であるから、下記のようになります。

損失=10.32[kwh]+1.47[kwh]
=11.79[kwh]

よって、(2)が回答です。