電験三種 令和4年度(2022) 下期 電力 問7 過去問解説

問7 《変電(変圧器の結線)》
次の文章は,変圧器の結線方式に関する記述である。 変圧器の一次側,二次側の結線にY結線及びΔ結線を用いる方式は,結線の組合せにより四つのパターンがある。このうち, (ア) 結線はひずみ波の原因となる励磁電流の第3高調波が環流し,吸収される効果が得られるが,一方で中性点の接地が必要となる場合は適さない。 (イ) 結線は一次側,二次側とも中性点接地が可能という特徴を有する。 (ウ) 結線及び (エ) 結線は第3高調波の環流回路があり,一次側若しくは二次側の中性点接地が可能である。 (ウ) 結線は昇圧用に, (エ) 結線は降圧用に用いられることが多い。 特別高圧系統では変圧器中性点を各種の方法で接地することから, (イ) 結線の変圧器が用いられるが,第3高調波の環流の効果を得る狙いから (オ) 結線を用いた三次巻線を採用していることが多い。 上記の記述中の空白箇所(ア)〜(オ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし,(ア)〜(エ)の左側は一次側,右側は二次側の結線を表す。
  1. (1) (ア) Y−Y (イ) Δ−Δ (ウ) Y−Δ (エ) Δ−Y (オ) Δ
  2. (2) (ア) Δ−Δ (イ) Y−Y (ウ) Δ−Y (エ) Y−Δ (オ) Δ
  3. (3) (ア) Δ−Δ (イ) Y−Y (ウ) Y−Δ (エ) Δ−Y (オ) Δ
  4. (4) (ア) Y−Δ (イ) Δ−Y (ウ) Δ−Δ (エ) Y−Y (オ) Y
  5. (5) (ア) Δ−Δ (イ) Y−Y (ウ) Δ−Y (エ) Y−Δ (オ) Y
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正解は(2)
解説
【考え方】Δ結線は第3高調波が中を回って消えますが、中性点がありません。Y結線は中性点を接地できます。 ■1 (ア) 両側ともΔ Δ結線(三角形のつなぎ方)では、第3高調波(基本の3倍の周波数の成分)の電流がΔの中を回って吸収されます。 しかし、Δには中性点(3相の真ん中の点)がないので、接地できません。 両側ともΔなので、Δ−Δ結線です。→ (ア) Δ−Δ ■2 (イ) 両側ともY Y結線(星形のつなぎ方)には中性点があり、接地できます。 両側とも接地できるのは、Y−Y結線です。→ (イ) Y−Y ■3 (ウ)(エ) 片方ずつのもの Δ−YとY−Δは、Δ側で第3高調波が回り、Y側で中性点を接地できます。 高い電圧の側を、接地できるYにすることが多いです。 電圧を上げる昇圧用は、二次側(高い側)がYのΔ−Yです。→ (ウ) Δ−Y 電圧を下げる降圧用は、一次側(高い側)がYのY−Δです。→ (エ) Y−Δ ■4 (オ) 三次巻線 特別高圧ではY−Yを使いますが、第3高調波が回る道がありません。 そこで、Δの三次巻線(3つめの巻線)を付けます。→ (オ) Δ 答えは(2)ピヨ。
出典:令和4年度(2022) 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7