問題
需要家の力率を改善するために、定格容量200kV·Aの変圧器で力率0.8(遅れ)・有効電力160kWの負荷に進相コンデンサを設置して力率を1.0に改善した。改善後に変圧器が供給する皮相電力[kV·A]はいくらか。
選択肢
- 1128kV·A
- 2160kV·A
- 3200kV·A
- 4256kV·A
正解
2. 160kV·A
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解説
結論として改善後の皮相電力は160kV·Aである。理由は、力率を1.0に改善すると皮相電力=有効電力÷力率=160/1.0=160kV·Aとなり、無効電力分がコンデンサで相殺されて皮相電力が有効電力と一致するからである(改善前は160/0.8=200kV·Aで変圧器がほぼ満杯だった)。誤答を検討すると、200kV·Aは改善前の皮相電力で力率改善の効果を反映していない、128kV·Aは160×0.8と誤って力率を掛けた値、256kV·Aは160/0.8をさらに誤った値である。力率改善により皮相電力が200→160kV·Aに減ることで、変圧器に40kV·A分の余裕が生まれ、同じ変圧器でより多くの負荷を接続できるようになる。「皮相電力=有効電力÷力率」を用い、力率改善が設備容量の余裕・電流低減・損失軽減につながる、という効果を数値で確認できる典型問題である。
一問一答
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