電験三種 令和5年度(2023) 上期 電力 問16(b) 過去問解説
定格電圧66 kVの電源から三相変圧器を介して二次側に遮断器が接続された系統がある。この三相変圧器は定格容量10 MV・A，変圧比66/6.6 kV，百分率インピーダンスが自己容量基準で7.5 %である。変圧器一次側から電源側をみた百分率インピーダンスを基準容量100 MV・Aで5 %とするとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。（系統は，電源 → 変圧器 → 遮断器 → A点 の順につながっています。）
(b) 図のA点で三相短絡事故が発生したとき，事故電流を遮断できる遮断器の定格遮断電流の最小値[kA]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，変圧器二次側からA点までのインピーダンスは無視するものとする。
- (1) 8
- (2) 12.5
- (3) 16
- (4) 20
- (5) 25
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正解は(2)
使う公式
基準電流 $I_{\mathrm{n}} = \dfrac{P_{\mathrm{n}}}{\sqrt{3}V}$（$P_{\mathrm{n}}$：基準容量[V・A]、$V$：線間電圧[V]）
三相短絡電流 $I_{\mathrm{s}} = \dfrac{100}{\%Z} I_{\mathrm{n}}$（$\%Z$：短絡点から電源側をみた%Z[%]）
解説
【考え方】6.6 kV側の基準電流を出し、(a)の%Z＝8.0 %で短絡電流を求めます。それより大きい遮断電流のうち一番小さいものを選びます。
■1 数字を整理する
基準容量 $P_{\mathrm{n}} = 10\,\mathrm{MV \cdot A} = 10 \times 10^6\,\mathrm{V \cdot A}$
電圧（変圧器の二次側） $V = 6.6\,\mathrm{kV} = 6600\,\mathrm{V}$
%Z（(a)の答え） 8.0 %
■2 基準電流
$I_{\mathrm{n}} = \dfrac{10 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 6600} \fallingdotseq 875\,\mathrm{A}$
■3 短絡電流
$I_{\mathrm{s}} = \dfrac{100}{8.0} \times 875 \fallingdotseq 10900\,\mathrm{A} = 10.9\,\mathrm{kA}$
■4 遮断器を選ぶ
遮断器は、10.9 kA 以上の電流を切れなければなりません。
8 kA では足りません。それより大きい中で一番小さいのは 12.5 kA です。
答えは(2)ピヨ。
出典：令和5年度（2023） 上期 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(b)