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電験三種「電力」の攻略|発電・変電・送配電のよく出るテーマ
電力は、発電所から需要家まで電気を届けるしくみ全体を扱う科目です。90分でA問題14問・B問題3問を解きます。知識問題の割合が大きく、計算問題も理論の応用で解けるものがほとんどです。
出題される分野と問題の位置
| 分野 | おおよその問題番号 | よく出るテーマ |
|---|---|---|
| 発電 | 問1〜5 | 水力(出力の式・水車)、火力(熱サイクル・復水器・ボイラ)、原子力、再生可能エネルギー・燃料電池 |
| 変電 | 問6〜7 | 変圧器の結線、遮断器・断路器、避雷器、保護継電器 |
| 送電・配電 | 問8〜13 | 電線の振動・雷害対策、地中ケーブル、配電方式、電圧降下、短絡電流 |
| 電気材料 | 問14 | 絶縁材料(SF₆ガス・絶縁油)、導電材料、磁性材料 |
| 計算(B問題) | 問15〜17 | 発電所の出力と燃料、短絡電流、電圧降下、電線のたるみ |
水力発電:P=9.8QHη
水力発電の出力は、流量Q[m³/s]、有効落差H[m]、効率ηを使って P=9.8QHη [kW] で求めます。有効落差は総落差から損失水頭を引いたものです。揚水発電では、発電は(総落差−損失)、揚水は(総落差+損失)で計算します(令和6年度上期 電力 問2)。
火力発電:熱量の換算
発電電力量 [kW·h] を熱量 [kJ] に直すときは 1 kW·h=3 600 kJ を使います。燃料の消費量は「発電電力量×3 600÷(効率×発熱量)」です。CO₂の量は、炭素の質量に44/12をかけて求めます(令和7年度下期 電力 問15)。
送配電:電圧降下と短絡電流
- 三相3線式の電圧降下は ΔV=√3·I(R cosθ+X sinθ)
- 短絡電流は、定格電流×100÷百分率インピーダンス[%]。基準容量をそろえてから合計します
- 電線のたるみは D=WS²/(8T)、実長は L=S+8D²/(3S)
知識問題は「誤っているもの」の選び方に注意
電力のA問題は「誤っているものを一つ選べ」の形が多く、1つの選択肢だけ、一部の言葉が入れ替わっています。たとえば「導電率の高い金属シースで渦電流損を低減」(実際は損失が増える)、「ギャロッピングは多導体では発生しにくい」(実際は発生しやすい)のように、もっともらしい逆の記述がよく使われます。解説で、なぜ誤りなのかまで確認しておきましょう。
過去問で練習する
電験三種ドリルの「電力」では、直近6回分の電力の問題をまとめて解けます。回ごとの全問解説は過去問と解説にあります。