第三種電気主任技術者の過去問 令和4年度（2022年）上期 電力 問16（1）

この変圧器全体の百分率インピーダンスは、電源側の1.5%と変圧器側の18.3%を足せば良い（どちらの値も80MV･A基準であるので、そのまま足して問題ない）ので、

全体の百分率インピーダンス%Zは、

　％Z = 1.5＋18.3

　　 = 19.8[%]

となります。

次に、二次側に流れる定格電流 I₂を求めます。

定格容量をS、二次側電圧をV₂とすると、

　I₂ = S/(√3V₂)

　　= (80×10³)/(√3×11×10³)

　　≒ 4.2[kA]

となります。

さらに二次側に発生する短絡電流 I_S2を求めると、

　I_S2 = (100×I₂) / %Z

　　 = (100×4.2) / 19.8

　　 ≒ 21.2[kA]

となります。

二次側に設置する遮断器は、この21.2kAの短絡電流を十分に遮断する必要があります。

これより大きく、かつ5つの選択肢中で最も近い値としては、「25」が適当です。

電力 R4上 問16 a

百分率インピーダンス%Zは、

％Z = 1.5＋18.3

　　 = 19.8[%]

二次側定格電流:I_n

二次側定格電圧:V_2n

定格容量:S

I_n ＝ S／(√3×V_2n)

　　＝ 80×10³／(√3×11)

　　≒ 4199[A]

二次側短絡電流:I_s

I_s ＝ I_n／％Z

　　＝ 4199×100／(19.8)

　　≒ 21207 [A]

　　≒ 21.2 [kA]

20＜ I_s ＜25

25[kA]

変圧器に設置する遮断器の定格遮断電流に関する計算問題です。

計算に必要な値は以下の通りです。

　三相変圧器T_Aの定格容量：P ＝ 80 [MV･A] ＝ 80×10³ [kV･A]

　三相変圧器T_Aの二次側定格電圧：V_2n ＝ 11 [kV]

　三相変圧器T_Aの百分率インピーダンス：%z_A ＝ 18.3 [%]

　電源の百分率内部インピーダンス：%z ＝ 1.5 [%]

　定格遮断電流：I_s [kA]

この問題に必要な公式は以下の通りです。

　I_s ＝ I_n／%z₀ [A]　…①

　P ＝ √3×V_n×I_n [V･A]　…②

　※I_nは定格電流、%z₀は電線路合計の百分率インピーダンス、V_nは定格電圧を表しています。