第三種電気主任技術者・2018年度・機械

2018年度 機械 問15(a)

無負荷で一次電圧6600V6600 \text{V}、二次電圧200V200 \text{V}の単相変圧器がある。一次巻線抵抗 r1=0.6Ωr_1 = 0.6 \Omega、一次巻線漏れリアクタンス x1=3Ωx_1 = 3 \Omega、二次巻線抵抗 r2=0.5mΩr_2 = 0.5 \text{m}\Omega、二次巻線漏れリアクタンス x2=3mΩx_2 = 3 \text{m}\Omegaである。計算に当たっては、二次側の諸量を一次側に換算した簡易等価回路を用い、励磁回路は無視するものとして、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

この変圧器の一次側に換算したインピーダンスの大きさ [Ω][\Omega] 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 2018年度 機械 問15(a)

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正答:(4)

要点

正解は(4)。巻数比 a=6600/200=33a = 6600 / 200 = 33。二次側の抵抗・リアクタンスを一次側に換算する。

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巻数比 a=6600/200=33a = 6600 / 200 = 33。
二次側の抵抗・リアクタンスを一次側に換算する。
r2′=a2r2=332×0.5×10−3=1089×0.0005≈0.545 Ωr_2' = a^2 r_2 = 33^2 \times 0.5 \times 10^{-3} = 1089 \times 0.0005 \approx 0.545 \, \Omega
x2′=a2x2=332×3×10−3=1089×0.003≈3.267 Ωx_2' = a^2 x_2 = 33^2 \times 3 \times 10^{-3} = 1089 \times 0.003 \approx 3.267 \, \Omega
全抵抗 R=r1+r2′=0.6+0.545=1.145 ΩR = r_1 + r_2' = 0.6 + 0.545 = 1.145 \, \Omega
全リアクタンス X=x1+x2′=3+3.267=6.267 ΩX = x_1 + x_2' = 3 + 3.267 = 6.267 \, \Omega
インピーダンスの大きさ Z=R2+X2=1.1452+6.2672≈1.31+39.28=40.59≈6.37 ΩZ = \sqrt{R^2 + X^2} = \sqrt{1.145^2 + 6.267^2} \approx \sqrt{1.31 + 39.28} = \sqrt{40.59} \approx 6.37 \, \Omega

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