第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和5年度（2023年）上期
問57 (機械 問15)

単巻変圧器の構造は、巻線が相互に共通な分路巻線と線路に直列に接続される直列巻線によって構成されています。巻線のインピーダンス、鉄損を無視すると電圧と電流は以下のような関係が成り立ちます。

・一次電圧Ｅ₁/二次電圧Ｅ₂＝二次電流Ｉ₂/一次電流Ｉ₁‥①

この問題で問われているのは、直列巻線に流れる電流値［A］となっていますがそこに流れる電流は二次電流Ｉ₂となる為、上記①式から求める事ができます。

・3000/3300＝Ｉ₂/100より、

・Ｉ₂＝3000×100/3300≒90.9[Ａ]

なのでこの変圧器の直列巻線に流れる電流値は90.9[Ａ]となります。

単相単巻変圧器の直列巻線に流れる電流値を求める計算問題です。

まず、単相単巻変圧器の回路図と各容量を求める公式を整理していきましょう。

単相単巻変圧器の回路図は下図のようになります。

左側を一次側(低圧側)、右側を二次側(高圧側)として、それぞれ量記号を割り当てています。

次に、単相単巻変圧器の自己容量・分路容量・線路容量を求める公式を整理していきます。

◆自己容量

二次側が単独で使用している部分の容量を表しており、自己容量P₁[V·A]は、次の式で求められます。

P₁＝E₁I₁＝(E_H−E_L)I₁

◆分路容量

一次側と二次側が共用で使用している部分の容量を表しており、分路容量P₂[V·A]は、次の式で求められます。

P₂＝E₂I₂＝E_L(I_H−I_L)

◆線路容量

この変圧器の容量を表しており、線路容量P₃[V·A]は、次の式で求められます。

P₃＝E_LI_L＝E_HI_H…①

続けて、この計算に必要な値と量記号は以下の通りです。

一次側電圧E_L：3000[V]

二次側電圧E_H：3300[V]

一次側電流値I_L：100[A]

二次側電流：I_H[A]

直列巻線に流れる電流：I₁[A]