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令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力(電気技術者試験センター)問12

電力

百分率インピーダンスに関する問題

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定格容量20 MV・A,一次側定格電圧77 kV,二次側定格電圧6.6 kV,百分率インピーダンス10.6 %(基準容量20 MV・A)の三相変圧器がある。三相変圧器の一次側は77 kV の電源に接続され,二次側は負荷のみが接続されている。三相変圧器の一次側から見た電源の百分率インピーダンスは,1.1 %(基準容量20 MV・A)である。抵抗分及びその他の定数は無視する。三相変圧器の二次側に設置する遮断器の定格遮断電流の値[kA]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

答えと解説

✓ これが正解320.0

解説

短絡電流は約15.0 kAなので、これを上回る20.0 kAを選びます。

遮断器の定格遮断電流は、その遮断器を設置する点で起こりうる最大の短絡電流(三相短絡電流)より大きくなければなりません。ここでは、百分率インピーダンス法で二次側の三相短絡電流を求め、それを上回る値を選びます。

百分率インピーダンス(%Z)は、基準容量をそろえれば直列にそのまま足せます。電源と変圧器はどちらも基準容量20 MV・Aで与えられているので、二次側の短絡点から見た合計は10.6+1.1=11.7 %です。二次側6.6 kVでの基準電流は、In=20×10⁶÷(√3×6.6×10³)≒1 750 Aです。三相短絡電流は、Is=In×100÷%Z=1 750×100÷11.7≒14 950 A、すなわち約15.0 kAです。

別の方法でも確かめます。短絡容量はPs=20×100÷11.7≒170.9 MV・Aで、Is=170.9×10⁶÷(√3×6.6×10³)≒14.95 kAとなり、同じ値になります。

定格遮断電流は約15.0 kAを下回ってはならないので、示された値のうちこれを上回る最小の20.0 kAが正解です。%Zは基準容量をそろえて足し、短絡電流は基準電流を%Zで割る、と二つの手順で覚えておくと計算が速くなります。

ほかの選択肢の解説

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出典:令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力 問12(電気技術者試験センター)。1問ずつ解ける形に加工しています(B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し)。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。

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