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第三種電気主任技術者「平成30年度(2018年)」の過去問をランダムに出題

問題

ある需要家では、図1に示すように定格容量300kV·A、定格電圧における鉄損430W及び全負荷銅損2800Wの変圧器を介して配電線路から定格電圧で受電し、需要家負荷に電力を供給している。この需要家には出力150kWの太陽電池発電所が設置されており、図1に示す位置で連系されている。
ある日の需要家負荷の日負荷曲線が図2であり、太陽電池発電所の発電出力曲線が図3であるとするとき、次の問に答えよ。
ただし、需要家の負荷力率は100%とし、太陽電池発電所の運転力率も100%とする。なお、鉄損、銅損以外の変圧器の損失及び需要家構内の線路損失は無視するものとする。

変圧器の全日効率の値[%]として、最も近いものを次の( 1 )~( 5 )のうちから一つ選べ。
問題文の画像
   1 .
97.5
   2 .
97.8
   3 .
98.7
   4 .
99
   5 .
99.4
( 第三種 電気主任技術者試験 平成30年度(2018年) 法規 )

この過去問の解説 (2件)

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変圧器の全日効率εは下記のように求めることができます。

変圧器の全日効率ε=1日分の出力[kWh]/1日分の入力[kWh]×100[%]
=1日分の出力[kWh]/(1日分の出力[kWh]+損失[kWh])×100[%]

ここで、変圧器の1日分の出力は、図2の日負荷曲線-図3の太陽光発電の発電出力曲線によって求めることができるので、次のようになります。

0-2時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
2-4時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
4-6時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
6-8時:(60[kW]-20[kW])×2[h]=80[kWh]
8-10時:(120[kW]-80[kW])×2[h]=80[kWh]
10-12時:(180[kW]-120[kW])×2[h]=120[kWh]
12-14時:(160[kW]-80[kW])×2[h]=160[kWh]
14-16時:(120[kW]-40[kW])×2[h]=160[kWh]
16-18時:(40[kW]-20[kW])×2[h]=40[kWh]
18-20時:(40[kW]-0[kW])×2[h]=80[kWh]
20-22時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]
22-24時:(20[kW]-0[kW])×2[h]=40[kWh]

これらを合計すると、1日分の出力は920[kWh]です。

前問より損失は11.79[kWh]であったので、変圧器の全日効率εは下記のようになります。

変圧器の全日効率ε=1日分の出力[kWh]/(1日分の出力[kWh]+損失[kWh])×100[%]
=920[kWh]/(920[kWh]+11.79[kWh])×100[%]
≒98.7[%]

よって、(3)が正解です。
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正解は3番の、98.7[%]です。


【解説】

全日効率=出力/(出力+損失)*100

で求めることが出来ます。

前問より、

出力は
 20kW:12h
 40kW:6h
 60kW:2h
 80kW:4h
の合計で

損失は11.8[kwh]
です。


【計算】

出力=20*12+40*6+60*2+80*4=920[kWh]

全日効率=920/(920+11.8)*100≒98.7[%]

となります。
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