電験三種 平成27年度(2015) 機械 問7 過去問解説
三相電源に接続する変圧器に関する記述として,誤っているものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 変圧器鉄心の磁気飽和現象やヒステリシス現象は,正弦波の電圧,又は正弦波の磁束による励磁電流高調波の発生要因となる。変圧器のΔ結線は,励磁電流の第3次高調波を,巻線内を循環電流として流す働きを担っている。
- (2) Δ結線がないY-Y結線の変圧器は,第3次高調波の流れる回路がないため,相電圧波形がひずみ,これが原因となって,近くの通信線に雑音などの障害を与える。
- (3) Δ-Y結線又はY-Δ結線は,一次電圧と二次電圧との間に角変位又は位相変位と呼ばれる位相差45°がある。
- (4) 三相の磁束が重畳して通る部分の鉄心を省略し,鉄心材料を少なく済ませている三相内鉄形変圧器は,単相変圧器3台に比べて据付け面積の縮小と軽量化が可能である。
- (5) スコット結線変圧器は,三相3線式の電源を直交する二つの単相(二相)に変換し,大容量の単相負荷に電力を供給する場合に用いる。三相のうち一相からの単相負荷電力供給は,三相電源に不平衡を生じるが,三相を二相に相数変換して二相側の負荷を平衡させると,三相側の不平衡を緩和できる。
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正解は(3)
解説
【考え方】Δ-Y結線・Y-Δ結線の角変位(一次と二次の電圧の位相差)は 30° です。ほかの記述も1つずつ確かめます。
(1) 鉄心の磁気飽和やヒステリシスのため、励磁電流(鉄心を磁化する電流)には第3高調波(3倍の周波数の成分)がふくまれます。
Δ結線はこれを巻線の中で回して流します。正しいです。
(2) Δ結線のない Y-Y 結線では、第3高調波の通り道がないので、電圧がゆがみ、通信線に雑音が出ることがあります。正しいです。
(3) Δ-Y 結線や Y-Δ 結線の角変位は 30° です。「45°」は誤りです。
(4) 三相内鉄形変圧器は、3相の磁束が重なる部分の鉄心をはぶけるので、単相3台より小さく軽くできます。正しいです。
(5) スコット結線は、三相を直交する2つの単相に変えます。
2つの単相の負荷をそろえると、三相側の不平衡(かたより)がやわらぎます。正しいです。
答えは(3)ピヨ。
出典:平成27年度(2015) 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問7