第三種電気主任技術者・2015年度・機械
2015年度 機械 問8
一次側の巻数が N1、二次側の巻数が N2 で製作された、同一仕様3台の単相変圧器がある。これらを用いて一次側を Δ 結線、二次側を Y 結線として抵抗負荷、一次側に三相発電機を接続した。発電機を電圧 440 V, 出力 100 kW, 力率 1.0 で運転したところ、二次電流は三相平衡の 17.5 A であった。この単相変圧器の巻数比 N2N1 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。
ただし、変圧器の励磁電流、インピーダンス及び損失は無視するものとする。
出典:第三種電気主任技術者 2015年度 機械 問8
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正答:(2)
要点
正解は(2)。したがって、最も近い値は 0.23 です。は a=V2pV1p=1905440≈0.231 です。
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一次側(発電機側)は Δ 結線なので、一次側の相電圧 V1p は線間電圧に等しく、
V1p=440 [V]
変圧器は損失無視、力率1.0で運転しているため、発電機の出力 100 kW はそのまま二次側の出力となります。
二次側電圧(線間)を V2l とすると、三相電力の式 P=3V2lI2 より、
100×103=3×V2l×17.5
V2l=3×17.5100000≈3300 [V]
二次側は Y 結線なので、二次側の相電圧 V2p は、
V2p=3V2l≈1.7323300≈1905 [V]
変圧器の巻数比 a=N2N1 は相電圧の比に等しいため、
a=V2pV1p=1905440≈0.231
したがって、最も近い値は 0.23 です。