電験三種 令和5年度(2023) 下期 電力 問16(a) 過去問解説
図のような系統において，昇圧用変圧器の容量は30 MV・A，変圧比は11 kV/33 kV，百分率インピーダンスは自己容量基準で7.8 %，計器用変流器（CT）の変流比は400 A/5 Aである。系統の点Fにおいて，三相短絡事故が発生し，1 800 Aの短絡電流が流れたとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，CTの磁気飽和は考慮しないものとする。
(a) 系統の基準容量を10 MV・Aとしたとき，事故点Fから電源側をみた百分率インピーダンスの値[%]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 5.6
- (2) 9.7
- (3) 12.3
- (4) 29.2
- (5) 37.0
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正解は(2)
使う公式
基準電流 $I_{\mathrm{n}} = \dfrac{P_{\mathrm{n}}}{\sqrt{3}V_{\mathrm{n}}}$（$P_{\mathrm{n}}$：基準容量[V·A]、$V_{\mathrm{n}}$：基準電圧[V]）
短絡電流 $I_{\mathrm{s}} = \dfrac{100}{\%Z} I_{\mathrm{n}}$（%Z：百分率インピーダンス[%]）
解説
【考え方】短絡電流の式を逆に使います。実際の短絡電流が分かっているので、%Z を逆算できます。点Fは 33 kV 側です。
■1 基準電流を出す
10 MV·A＝$10 \times 10^6$ V·A、33 kV＝$33 \times 10^3$ V に直します。
$I_{\mathrm{n}} = \dfrac{10 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 33 \times 10^3} \fallingdotseq 175\,\mathrm{A}$
■2 %Z を逆算する
短絡電流の式を %Z について解きます。
$\%Z = \dfrac{I_{\mathrm{n}}}{I_{\mathrm{s}}} \times 100$
$= \dfrac{175}{1800} \times 100 \fallingdotseq 9.7\,\%$
答えは(2)ピヨ。
10 MV·A＝$10 \times 10^6$ V·A、33 kV＝$33 \times 10^3$ V に直します。
$I_{\mathrm{n}} = \dfrac{10 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 33 \times 10^3} \fallingdotseq 175\,\mathrm{A}$
■2 %Z を逆算する
短絡電流の式を %Z について解きます。
$\%Z = \dfrac{I_{\mathrm{n}}}{I_{\mathrm{s}}} \times 100$
$= \dfrac{175}{1800} \times 100 \fallingdotseq 9.7\,\%$
答えは(2)ピヨ。
出典：令和5年度（2023） 下期 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）電力 問16(a)