送電の計算16【電力】%X=PbX/Vb²で25%・送電電力P=VsVr sinδ/X=198MW 平成30年度 B問題17 完全解説

電験3種 電力科目【送電の計算】平成30年度 B問題17 (a)%X=100M×11/66k²×100=25%、(b)P=66k×66k×sin30°/11=198MW=(a3,b3)

今回は平成30年度 電力科目 B問題17、送電線のリアクタンスを百分率法で表す計算と、送電電力P=VsVrsinδ/Xの適用をまとめて演習します。%X計算(変電44)と送電電力の式(送電の計算9)の合わせ技です。

(a)は%X=PbX/Vb²×100(Pb:基準容量、Vb:基準電圧)に代入。(b)はP=VsVrsinδ/X(線間電圧・√3なし)に代入するだけ。どちらも公式を覚えていれば計算は一瞬です。

出題のポイント

目次

平成30年度 電力科目 B問題17:問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 送電の計算 平成30年度 B問題17 問題文
平成30年度 電力科目 B問題17 問題文

電験3種 電力科目 【送電の計算】 平成30年度 B問題17

 図のように、抵抗を無視できる一回線短距離送電線路のリアクタンスと送電電力について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、一相分のリアクタンスX=11Ω、受電端電圧Vrは66kVで常に一定とする。

(a) 基準容量を100MV・A、基準電圧を受電端電圧Vrとしたときの送電線路のリアクタンスをパーセント法で示した値〔%〕として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)0.4 (2)2.5 (3)25 (4)40 (5)400 %

(b) 送電電圧Vsを66kV、相差角(送電端電圧Vsと受電端電圧Vrの位相差)δを30°としたとき、送電電力Psの値〔MW〕として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)22 (2)40 (3)198 (4)343 (5)3960 MW

平成30年度 B問題17 一回線短距離送電線路(リアクタンスX)
平成30年度 B問題17 一回線短距離送電線路(リアクタンスX)

ポイント解説:%X=PbX/Vb²×100 と P=VsVr sinδ/X の2公式

(a) %リアクタンス:%X=PbX/Vb²×100(Pb=100MV・A、Vb=66kV)。=100×10⁶×11/(66000)²×100=1.1×10⁹/4.356×10⁹×100=25.3%→(a)は(3)。三相でも√3が約分されてこの形になる(変電44と同じ)。

(b) 送電電力:P=VsVrsinδ/X(線間電圧なので√3不要——送電の計算9)。=66000×66000×sin30°/11=4.356×10⁹×0.5/11=2.178×10⁹/11=198×10⁶W=198MW→(b)は(3)。

公式の再確認:%X=PX/V²×100(XとVは同じ側でそろえる)、送電電力P=VsVr sinδ/X(相差角δのsinで決まる、δ<90°で安定)。この2つは送電計算の最頻出コンビ。

問題の解説

STEP1 (a)%X

%X=PbX/Vb²×100=100M×11/66k²×100=25.3%→(3)。

STEP2 (b)送電電力

P=VsVr sinδ/X=66k×66k×0.5/11→(3)。

STEP3 計算

=2.178×10⁹/11=198MW→(3)。

答え:(a)は(3)、(b)は(3)

💡 覚え方
2大公式:%X=PbX/Vb²×100(基準容量・基準電圧)、P=VsVr sinδ/X(線間電圧・相差角δ・√3なし)。%Zは同一側で電圧をそろえ、送電電力はsinδで決まる(cosδでない)。

⚠️ よくある間違い
%Xの分母は基準電圧の2乗(Vbを1乗にしない)。送電電力にcosδやθを使わない——sinδ。√3を付けない(線間電圧なら消える)。単位はMV・A・MWで統一(V・A、Vに直して代入)。

まとめ

(a)公式%X=PbX/Vb²×100
(a)100M×11/66k²×100=25.3%
(b)公式P=VsVr sinδ/X
(b)66k×66k×0.5/11=198MW
答え(a)-(3),(b)-(3)

▼あわせて解きたい関連問題
・送電電力の式(送電の計算9):【電力】令和4年度下期 A問題9
・%Xの計算(変電44):【電力】平成20年度 A問題8

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