電験三種 令和5年度(2023) 下期 電力 問6 過去問解説

問6 《変電(変圧器のY−Y結線)》
次の文章は,変圧器のY−Y結線方式の特徴に関する記述である。 一般に,変圧器のY−Y結線は,一次,二次側の中性点を接地でき,1線地絡などの故障に伴い発生する (ア) の抑制,電線路及び機器の絶縁レベルの低減,地絡故障時の (イ) の確実な動作による電線路や機器の保護等,多くの利点がある。 一方,相電圧は (ウ) を含むひずみ波形となるため,中性点を接地すると, (ウ) 電流が線路の静電容量を介して大地に流れることから,通信線への (エ) 障害の原因となる等の欠点がある。このため, (オ) による三次巻線を設けて,これらの欠点を解消する必要がある。 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。
  1. (1) (ア) 異常電流 (イ) 避雷器 (ウ) 第二調波 (エ) 静電誘導 (オ) Δ結線
  2. (2) (ア) 異常電圧 (イ) 保護リレー (ウ) 第三調波 (エ) 電磁誘導 (オ) Y結線
  3. (3) (ア) 異常電圧 (イ) 保護リレー (ウ) 第三調波 (エ) 電磁誘導 (オ) Δ結線
  4. (4) (ア) 異常電圧 (イ) 避雷器 (ウ) 第三調波 (エ) 電磁誘導 (オ) Δ結線
  5. (5) (ア) 異常電流 (イ) 保護リレー (ウ) 第二調波 (エ) 静電誘導 (オ) Y結線
答えと解説を見る
正解は(3)
解説
【考え方】Y−Y結線は中性点を接地できるのが長所、第三調波が出るのが短所です。それを Δ結線の三次巻線で解決します。 覚えるポイント:Y−Y結線の相電圧には第三調波(3倍の周波数の波)がふくまれます。Δ結線の三次巻線で第三調波の電流を流して打ち消します。 ■1 (ア)(イ) 中性点を接地する長所 中性点を接地すると、地絡(電線が地面とつながる事故)のときに異常電圧をおさえられます。→ (ア) 異常電圧 また、地絡電流が流れるので、保護リレーが確実にはたらきます。→ (イ) 保護リレー 避雷器は雷の電圧を逃がす機器で、地絡電流で動くものではありません。 ■2 (ウ)(エ) 短所 変圧器の鉄心を磁化する電流には、第三調波(周波数が3倍の成分)がふくまれます。 Y−Y結線ではこれが流れにくく、相電圧が第三調波をふくむひずんだ形になります。→ (ウ) 第三調波 第三調波の電流が大地に流れると、近くの通信線に電磁誘導障害(電流の磁界で雑音が入ること)を起こします。→ (エ) 電磁誘導 ■3 (オ) 解決法 Δ結線の三次巻線をつけると、第三調波の電流がΔの中をぐるぐる回ります。 これで相電圧のひずみが消えます。→ (オ) Δ結線 答えは(3)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6