第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和7年度（2025年）下期
問35 (電力 問13)
問題文
定格容量200kV・Aの変圧器に、出力Pが120kW、遅れ力率cosθが0.6の負荷が接続されている。変圧器の定格容量の範囲内で、この負荷と並列に遅れ力率cosθが0.6の負荷を増設すると共に、進相コンデンサを接続して遅れ力率cosθを0.8に改善したい。増設できる負荷（力率cosθが0.6）の皮相電力S［kV・A］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
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問題
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第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和7年度（2025年）下期 問35（電力 問13） （訂正依頼・報告はこちら）
定格容量200kV・Aの変圧器に、出力Pが120kW、遅れ力率cosθが0.6の負荷が接続されている。変圧器の定格容量の範囲内で、この負荷と並列に遅れ力率cosθが0.6の負荷を増設すると共に、進相コンデンサを接続して遅れ力率cosθを0.8に改善したい。増設できる負荷（力率cosθが0.6）の皮相電力S［kV・A］として、最も近いものを次のうちから一つ選べ。
- 93.3
- 120
- 66.7
- 160
- 40
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この過去問の解説 （2件）
01
変圧器の定格容量の制約下での負荷増設と、
進相コンデンサによる力率改善を組み合わせた電力計算問題です。
◆増設できる負荷を求めます
進相コンデンサを接続し、
力率cosθ＝0.8にした後の有効電力は
P0.8＝Pncosθ
＝200✕0.8
＝160[kW]
となります。
増設できる負荷は、進相コンデンサ接続前後の差分なので
P'＝P0.8-P
＝160-120
＝40[kW]
となります。
◆増設できる負荷の皮相電力を求めます
力率、有効電力、皮相電力の間には三角関数の関係が成り立つため
cosθ＝有効電力皮相電力と表すことができます。
この関係を増設できる負荷の皮相電力をS'として表すと
cosθ＝P'S'
となり、皮相電力を求める形に変形すると
S'＝P'cosθ
＝400.6
≒66.7[kVA]
となります。
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02
2台の変圧器負荷分担後の皮相電力S［kV・A］を求める問題となります。
まず変圧器の負荷分担のルールを見ていきましょう。
①各変圧器が分担する負荷は定格容量を超えてはなりません。
②分担した負荷の総和は全体の負荷となります。
以上を踏まえて一旦、問題文を整理します。
問題文より負荷と進相コンデンサを接続した際の遅れ力率cosθを0.8に改善したいとありますから、ここから定格で出力できる有効電力[kW]を求めます。
・P=S×cosθ＝200×103×0.8＝160×103＝160[kW]
この変圧器が全体で使用できる容量は160[kW]であり、増設前の負荷出力Pは120[kW]なので、負荷分担ルール①②より増設できる負荷は40[kW]となります。
よってこの40[kW]から皮相電力S［kV・A］求めます。力率cosθが0.6なので次のようになります。
・S＝Pcosθ＝400.6≒66.7［kV・A］
以上となります。
こちらが正しいです。
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