第三種電気主任技術者の過去問
令和4年度（2022年）下期
電力 問7
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和4年度（2022年）下期 電力 問7 （訂正依頼・報告はこちら）
次の文章は、変圧器の結線方式に関する記述である。
変圧器の一次側、二次側の結線にY結線及びΔ結線を用いる方式は、結線の組合せにより四つのパターンがある。このうち、（ ア ）結線はひずみ波の原因となる励磁電流の第3高調波が環流し、吸収される効果が得られるが、一方で中性点の接地が必要となる場合は適さない。（ イ ）結線は一次側、二次側とも中性点接地が可能という特徴を有する。（ ウ ）結線及び（ エ ）結線は第3高調波の環流回路があり、一次側若しくは二次側の中性点接地が可能である。（ ウ ）結線は昇圧用に、（ エ ）結線は降圧用に用いられることが多い。
特別高圧系統では変圧器中性点を各種の方法で接地することから、（ イ ）結線の変圧器が用いられるが、第3高調波の環流の効果を得る狙いから（ オ ）結線を用いた三次巻線を採用していることが多い。
上記の記述中の空白箇所（ア）～（オ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。ただし、（ア）～（エ）の左側は一次側、右側は二次側の結線を表す。
変圧器の一次側、二次側の結線にY結線及びΔ結線を用いる方式は、結線の組合せにより四つのパターンがある。このうち、（ ア ）結線はひずみ波の原因となる励磁電流の第3高調波が環流し、吸収される効果が得られるが、一方で中性点の接地が必要となる場合は適さない。（ イ ）結線は一次側、二次側とも中性点接地が可能という特徴を有する。（ ウ ）結線及び（ エ ）結線は第3高調波の環流回路があり、一次側若しくは二次側の中性点接地が可能である。（ ウ ）結線は昇圧用に、（ エ ）結線は降圧用に用いられることが多い。
特別高圧系統では変圧器中性点を各種の方法で接地することから、（ イ ）結線の変圧器が用いられるが、第3高調波の環流の効果を得る狙いから（ オ ）結線を用いた三次巻線を採用していることが多い。
上記の記述中の空白箇所（ア）～（オ）に当てはまる組合せとして、正しいものを次の（1）～（5）のうちから一つ選べ。ただし、（ア）～（エ）の左側は一次側、右側は二次側の結線を表す。
- ア：Y−Y イ：Δ−Δ ウ：Y−Δ エ：Δ−Y オ：Δ
- ア：Δ−Δ イ：Y−Y ウ：Δ−Y エ：Y−Δ オ：Δ
- ア：Δ−Δ イ：Y−Y ウ：Y−Δ エ：Δ−Y オ：Δ
- ア：Y−Δ イ：Δ−Y ウ：Δ−Δ エ：Y−Y オ：Y
- ア：Δ−Δ イ：Y−Y ウ：Δ−Y エ：Y−Δ オ：Y
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この過去問の解説 （2件）
01
変圧器の結線方式の違いと特性に関する穴埋め問題です。
(ア)
Δ-Δ結線は、第3高調波を環流する回路がありますが、中性点接地はできません。
(イ)
Y-Y結線は、一次側、二次側ともに中性点接地ができます。
第3高調波を環流する回路はありません。
(ウ)・(エ)
Δ-Y結線は昇圧用、Y-Δ結線は降圧用に使用されます。
いずれの結線も、一次側もしくは二次側のいずれかで中性点接地ができます。
※降圧・昇圧についての確認を必ず行い、回答順に注意しましょう。
(オ)
Y-Y結線にΔ結を付加して3次巻線とすることで、Y-Y結線の欠点を解消します。
特別高圧で用いられる場合が多い結線方法です。
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02
変圧器の結線方式に関する問題です。各結線方式の特徴は以下となります。
①Δ−Δ結線
・角変位がなく、電圧波形にひずみを生じにくい。
・33kV以下の配電用変圧器に使用される
・単相器3台を使用している場合、1相分が故障してもＶ-Ｖ結線として利用する事が可能。
・中性点を接地する事が出来ない。
②Y−Y結線
・一次側、二次側共に中性点接地が可能。
・一次側、二次側に角変位がなく異常電圧に対する保護がしやすい。
・中性点非接地の場合、励磁電流中に第三調波電流が流れないためひずみ波形となる。
・中性点接地の場合、電圧波形のひずみは解消されるが第三調波電流による誘導障害が問題となる。
③Δ−Y結線
・一次側、二次側に角変位がある。
・Y側で中性点の接地ができ、異常電圧に対する保護がしやすい。
・Δ側で第三調波電流が循環するので電圧波形のひずみをなくす事が出来る。
・Δ−Y結線は発電所の昇圧用として用いられる。
④Y−Δ結線
・一次側、二次側に角変位がある。
・Y側で中性点の接地ができ、異常電圧に対する保護がしやすい。
・Δ側で第三調波電流が循環するので電圧波形のひずみをなくす事が出来る。
・Y−Δ結線は配電用変電所などの降圧用として用いられる。
⑤Y−Y−Δ結線
・Δ側で励磁電流中の第三調波電流が流れるので還流効果を得る事が出来ます。
・送電用変圧器として広く採用されます。
・特別高圧系統で用いられる。
以上を踏まえた上で、選択肢を見ていきましょう。
こちらが適切な解答となります。
（ ア ）‥Δ−Δ
・解説の冒頭①よりΔ−Δ結線は中性点接地は出来ないので(ア)はΔ−Δが適切となります。
（ イ ）‥Y−Y
・解説の冒頭②よりY−Y結線は一次側、二次側共に中性点接地が可能なので(イ)はY−Yが適切となります。
（ ウ ）‥Δ−Y
・解説の冒頭③よりΔ−Y結線は昇圧用として利用されるので(ウ)はΔ−Yが適切となります。
（ エ ）‥Y−Δ
・解説の冒頭④よりY−Δ結線は降圧用として利用されるので(エ)はY−Δが適切となります。
（ オ ）‥Δ
・解説の冒頭⑤よりY−Y−Δ結線は特別高圧系統で採用されているので(オ)はΔが適切となります。
変圧器の結線方式は全科目共通で出題される事項なので重点的に学習されることをお薦め致します。
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