B問題
下期
電験三種 電力 2022年度 下期 問17(a)
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図のように配電用変圧器二次側の単相3線式低圧配電線路に負荷A及び負荷Bが接続されている場合について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし,変圧器は,励磁電流,内部電圧降下及び内部損失などを無視できる理想変圧器で,一次電圧は6600V,二次電圧は110/220Vで一定であるものとする。また,低圧配電線路及び中性線の電線1線当たりの抵抗は0.06Ω,負荷A及び負荷Bは純抵抗負荷とし,これら以外のインピーダンスは考慮しないものとする。 (a) 変圧器の電流を測定したところ,一次電流が5A,二次電流IaとIbの比が2:3であった。二次側低圧配電線路及び中性線における損失の合計値[kW]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
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正解 3
3.02
図の変圧器二次側は110Vの巻線2個からなる単相3線式で、外側2線と中性線それぞれに0.06Ωの抵抗があります。理想変圧器なので一次入力6600×5=33000Wが二次側の全電力に等しく、二次側は110(Ia+Ib)=33000より Ia+Ib=300A、比が2:3であることから Ia=120A、Ib=180Aとなります。中性線には差の電流 |Ia−Ib|=60A が流れるので、線路損失の合計は 0.06×(120²+180²+60²)=0.06×50400=3024W≒3.02kWです。単相3線式では中性線電流が両外線電流の差になる点が計算の要点です。