電験3種過去問解説 平成23年機械問15

(a)

定格電圧より、巻数比は20:1であることが分かります。これを用いて二次側の巻線抵抗と漏れリアクタンスを一次側に変換します。インピーダンスは巻数の2乗ですから、

  • 0.0005×400=0.2
  • 0.0015×400=0.6

これと一次巻線抵抗を合わせると、0.4+j1.2Ωと変換できます。

定格運転時、一次電圧・電流は2000V・50Aです。

百分率インピーダンス降下というのは、定格運転時の負荷インピーダンスに対して、変圧器の巻線抵抗・リアクタンスがその負荷インピーダンスの何パーセントであるかという値ですから、まず定格運転時の負荷インピーダンスを求めます。

ここでは巻線インピーダンスを一次側に換算したので、一次側の目線で考えると2000V÷50A=400Ωが負荷インピーダンスです。これに対して0.4+j1.2Ωの割合を考えると、抵抗分が1%、リアクタンス分が3%です。

この二乗平均を求めると、約3.16%と求まります。答えは(2)です。

(b)

電圧変動率の簡易式、pcosθ+qsinθを用います。

1%×0.8+3%×0.6=2.6%と求まります。

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