B問題
上期
電験三種 電力 2025年度 上期 問16(b)
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変電所に設置された一次電圧66kV,二次電圧22kV,容量50MV・Aの三相変圧器に,22kVの無負荷の線路が接続されている。その線路が,変電所から負荷側500mの地点で三相短絡を生じた。三相変圧器の結線は,一次側と二次側がY-Y結線となっている。ただし,一次側からみた変圧器の1相当たりの抵抗は0.05Ω,リアクタンスは7Ω,故障が発生した線路の1線当たりのインピーダンスは(0.20+j0.45)Ω/kmとし,変圧器一次電圧側の線路インピーダンス及びその他の値は無視するものとする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (b) 短絡前に,22kVに保たれていた三相変圧器の母線の線間電圧は,三相短絡故障したとき,何kVに低下するか。電圧の値[kV]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
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正解 3
5.37
短絡時の母線電圧は、短絡電流が故障線路のインピーダンスに流れることで生じる電圧に等しい。線路0.5kmのインピーダンスは (0.10+j0.225)Ω で大きさは √(0.10^2+0.225^2)≒0.246Ω である。相電圧は 12.6×10^3×0.246≒3.10kV となり、線間電圧はこの√3倍で約5.37kVまで低下する。