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2級電気工事施工管理技士の過去問 令和元年度(2019年)後期 1 問6

問題

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同一定格の単相変圧器3台を Δ − Δ 結線し、三相変圧器として用いる場合の記述として、最も不適当なものはどれか。
   1 .
線間電圧と変圧器の相巻線の電圧が等しくなる。
   2 .
単相変圧器1台が故障したときは、V 結線で運転できる。
   3 .
第3調波電流が外部に出るため、近くの通信線に障害を与える。
   4 .
線電流は、単相変圧器の相電流の√3倍となる。
( 2級 電気工事施工管理技術検定試験 令和元年度(2019年)後期 1 問6 )
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この過去問の解説 (3件)

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第3調波とは、本来の周波数の3倍の周波数のもののことです。
他に5倍の周波数である第5調波などもあり、合わせて高調波と呼ばれます。

高調波が電力系統に入り込むと、ひずみを大きくしたり、通信障害を起こしたりします。
そのため、できるだけ高調波を取り除く必要がありますが、この面で有効なのが Δ − Δ 結線です。

なぜなら高調波は Δ − Δ 結線の中で還流するため、外部に高調波が出にくくなるからです。
よって、3は当てはまりません。

他は、すべて Δ − Δ 結線の特徴です。

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14
不適当は3番です。
Δ結線は内部還流により、第3高調波を打消します。
よって、第3高調波が外に出る事はない為、近くの通信線に障害を与えません。

Δ結線は、相電圧と線間電圧が等しい為、1番は正しいです。

単相変圧器3台をΔ結線とし、1台を取り除くとV結線として使用出来ます。
よって、「1台が故障したときは、V結線で運転が出来る」の2番は正しいです。

Δ結線の場合、線電流はΔ相電流の√3倍となります。
よって、4番は正しいです。

4

同一定格の単相変圧器3台を Δ − Δ 結線し、三相変圧器として用いるときの特性です。

Δ − Δ 結線方式は、33 kV 以下の配電用変圧器として使用されます。

選択肢1. 線間電圧と変圧器の相巻線の電圧が等しくなる。

〇 正解です。

単相変圧器の定格電圧 V(相巻線電圧) に対し、三相出力電圧(線間電圧) V1 は、V1 = V となります。

選択肢2. 単相変圧器1台が故障したときは、V 結線で運転できる。

〇 正解です。

単相変圧器2台で、三相変圧を行う方式が、V結線方式です。

Δ − Δ 結線の利用率が 1 に対して、V結線の利用率は、0.87程度です。

選択肢3. 第3調波電流が外部に出るため、近くの通信線に障害を与える。

× 誤りです。

3調波電流は、3台の変圧器で結ばれた回路を循環するため、外部に出ることはなく、通信線への障害を与えません。

選択肢4. 線電流は、単相変圧器の相電流の√3倍となる。

〇 正解です。

単相変圧器の定格電流(相電流) I に対し、三相出力電流(線電流) I1 は、 I1 = √3 I となります。

まとめ

<参考>

単相変圧器3台を使った結線方式です。

・ △ - Y 結線   発電所へ夏樹の昇圧用などで使われます。

・ Y - △ 結線   受電端変電所の降圧用などで使われます。

・ Y - Y 結線   鉄心の磁束が歪を起こし、線間電圧が正弦波とならないため、使用されません。鉄心の磁束が歪を起こすのは、第三調波の通り道がないためです。この場合、Y - Y - △結線とすることで、正弦波形となります。

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