第三種電気主任技術者・2013年度・機械

2013年度機械問15(a)

問題文

定格容量 10 [kV・A]、定格一次電圧 1000 [V]、定格二次電圧 100 [V] の単相変圧器で無負荷試験及び短絡試験を実施した。高圧側の回路を開放して低圧側の回路に定格電圧を加えたところ、電力計の指示は 80 [W] であった。
次に、低圧側の回路を短絡して高圧側の回路にインピーダンス電圧を加えて定格電流を流したところ、電力計の指示は 120 [W] であった。

巻線の高圧側換算抵抗 $r_{12}$ [ $\Omega$ ] の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

出典：第三種電気主任技術者 2013年度機械問15(a)

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正答：(2)

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正解は(2)。短絡試験は高圧側で行われています。この時の電力計の指示 120 [W] は全負荷銅損 $P_c$ に相当します。高圧側の定格電流 $I_{1n}$ は、高圧側換算抵抗 $r_{12}$ は、銅損の式 $P_c = I_{1n}^2 r_{12}$ より求められます。

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短絡試験は高圧側で行われています。この時の電力計の指示 120 [W] は全負荷銅損 $P_c$ に相当します。
高圧側の定格電流 $I_{1n}$ は、
$I_{1n} = \dfrac{P_n}{V_{1n}} = \dfrac{10 \times 10^3}{1000} = 10 \, \text{[A]}$
高圧側換算抵抗 $r_{12}$ は、銅損の式 $P_c = I_{1n}^2 r_{12}$ より求められます。
$120 = 10^2 \times r_{12}$
$r_{12} = \dfrac{120}{100} = 1.2 \, [\Omega]$
よって、(2)が正解です。

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2013年度 機械 問15(a)

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正答：(2)

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