第三種電気主任技術者・2016年度・電力

2016年度 電力 問16(b)

図に示すように、発電機、変圧器と公称電圧66kVで運転される送電線からなる系統があるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、中性点接地抵抗は図の変圧器のみに設置され、その値は 300 Ω 300 \, \Omega とする。

A点で三相短絡事故が発生した。このときの三相短絡電流の値 [A] 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、発電機の容量は 10 000 kV⋅A 10\,000 \text{ kV}\cdot\text{A} 、出力電圧 6.6 kV 6.6 \text{ kV} 、三相短絡時のリアクタンスは自己容量ベースで 25% 25\% 、変圧器容量は 10 000 kV⋅A 10\,000 \text{ kV}\cdot\text{A} 、変圧比は 6.6 kV/66 kV 6.6 \text{ kV}/66 \text{ kV} 、リアクタンスは自己容量ベースで 10% 10\% 、66 kV 66 \text{ kV} 送電線のリアクタンスは、10 000 kV⋅A 10\,000 \text{ kV}\cdot\text{A} ベースで 5% 5\% とする。なお、発電機と変圧器間のインピーダンスは無視する。また、発電機、変圧器及び送電線の抵抗は無視するものとする。

2016年度 電力 問16(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2016年度 電力 問16(b)

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正答:(2)

要点

正解は(2)。三相短絡電流 基準容量 Pn=10 000 kVA=10 MVA P_n = 10\,000 \text{ kVA} = 10 \text{ MVA} 。各リアクタンス(%インピーダンス)を合計する。全て10MVAベースである。

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三相短絡電流
基準容量 Pn=10 000 kVA=10 MVA P_n = 10\,000 \text{ kVA} = 10 \text{ MVA} 。
各リアクタンス(%インピーダンス)を合計する。全て10MVAベースである。
%Ztotal=%ZG+%ZT+%ZL=25+10+5=40% \%Z_{total} = \%Z_G + \%Z_T + \%Z_L = 25 + 10 + 5 = 40 \% 。
定格電流 In I_n は、66kV側において:
In=Pn3V=10×1063×66×103≈87.48 A I_n = \dfrac{P_n}{\sqrt{3} V} = \dfrac{10 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 66 \times 10^3} \approx 87.48 \text{ A}
短絡電流 Is I_s は:
Is=In×100%Ztotal=87.48×10040=87.48×2.5≈218.7 A I_s = I_n \times \dfrac{100}{\%Z_{total}} = 87.48 \times \dfrac{100}{40} = 87.48 \times 2.5 \approx 218.7 \text{ A}
よって (2)。

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