HOME ＞ エネルギー管理研修修了試験 ＞ 2007年(平成19年) 電気機器 問8(2)
電力用コンデンサは、力率改善、[13]の軽減、電力損失の低減などを目的として、 電力系統において、負荷と並列に接続して、使用される。
周波数が50Hz、線間電圧が6600Vの三相交流電源回路に、定格設備容量250kvarで 6％の直列リアクトルを有するコンデンサ設備を接続するとき、 この定格設備容量を得るためのコンデンサ定格電圧は7020Vであり、 コンデンサ定格容量は[A][kvar]、星形接続の1相分の静電容量は[B][μF]である。 また、直列リアクトルの容量は16kvar、定格電圧は[C][V]となる。
【解答と解説】
13…電圧降下
A
コンデンサ設備には、6％の直列リアクトルを有していることから、
\[直列リアクトル容量Q_L=コンデンサ設備定格設備容量・0.06\] \[コンデンサ設備定格設備容量=コンデンサ容量Q_C-直列リアクトル容量Q_L\] \[=コンデンサ容量Q_C-コンデンサ設備定格設備容量・0.06\] \[=コンデンサ容量Q_C・(1-0.06)\] \[コンデンサ容量Q_C=\frac{250kvar}{1-0.06}=265.9kvar…A\]B
\[Z_C=\frac{1}{jωC}\] \[|Z_C|=\frac{1}{ωC}=\frac{1}{2πfC}\] \[コンデンサ容量Q_C=3\frac{(\frac{V_C}{\sqrt{3}})^2}{Z_C}=3・(\frac{V_C}{\sqrt{3}})^2・2πfC =3・(\frac{7020V}{\sqrt{3}})^2・2π・50Hz・C=265.9kvar\] \[C=17.18μF…B\]C
\[直列リアクトル容量Q_L=コンデンサ設備定格設備容量・0.06=16kvar\]コンデンサと直列リアクトルを流れる電流が等しいことから、
\[\frac{1}{ωC}I^2=265.9kvar\] \[ωLI^2=16kvar\] \[\frac{ωL}{\frac{1}{ωC}}=\frac{16kvar}{265.9kvar}\] \[\frac{V_C}{\sqrt{3}}=\frac{7020V}{\sqrt{3}}\] \[\frac{V_L}{\sqrt{3}}=\frac{243V}{\sqrt{3}}\] \[V_L=243V…C\]