電験三種 H29年 機械 問7 問題と解説

 問 題     

図1~3は、同じ定格の単相変圧器3台を用いた三相の変圧器であり、図4は、同じ定格の単相変圧器2台を用いたV結線三相変圧器である。各図の一次側電圧に対する二次側電圧の位相変位(角変位)の値[rad]の組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

ただし、各図において一次電圧の相順はU、V、Wとする。

 

 

 

 

 

正解 (1)

 解 説    

図1~図4の結線方式は以下の通りです。

  • 図1:Δ-Y結線
  • 図2:Δ-Δ結線
  • 図3:Y-Δ結線
  • 図4:V-V結線

見極めのポイントは接点の数です。

たとえば図1の一次側(上側)には接点(図の●)が3つあるので、これはΔ結線の三角形の各頂点であることがわかります。一方、二次側(下側)には接点(図の●)が三相合わせて1つしかないので、これはY結線の中性点であると判断できます。

また、図4のV結線は問題文にも明記されている上、三相ではなく単相になっていることからも判断できます。よって、各結線方式は上記のようになります。

ここで、一次側と二次側の結線方式が同じであれば位相差は生じないので、図2と図4の位相変位は「0」となります。

また、Y結線はΔ結線に対してπ/6(=30°)の進みとなります。これはベクトル図を描いてもわかりますが、頻出かつ重要知識として覚えてしまったほうがよいと思います。

よって、Δ-Y結線だと、二次側のY結線のほうがπ/6の進みとなるので、図1の一次電圧に対する二次電圧の位相変位は「進みπ/6」となります。

また、Y-Δ結線の場合、一次側のY結線のほうがπ/6の進みとなるので、図3の一次電圧に対する二次電圧の位相変位は「遅れπ/6」となります。

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