電験３種過去問【2019年電力 問8】

解答

（3）が正しい。

解説

　三相短絡電流の導出を行ったうえで、変流器二次側での継電器整定値から、動作時間を読み取らなければなりません。実践的な知識を要求している問題です。

　三相変圧器は定格容量 7.5 MV・A で百分率インピーダンスが自己容量基準で 9.5 % である。変圧器の百分率インピーダンスを基準容量 10 MV・A 換算すると、
　\(9.5\times \frac{10}{7.5}=12.67\)[%]
三相変圧器一次側から電源側をみた百分率インピーダンスは基準容量 10 MV・A で 1.9 % である。したがって、図 1 の F 点から電源側をみた百分率インピーダンスの合計は、
　\(％Z=1.9+12.67=14.57\)[%]

　 F 点で三相短絡事故が発生したとき、F 点に流れる電流を求めるために、まず基準電流 I [A]を求める。基準容量は 10 MV・A で基準電圧は F 点の定格電圧 6.6 kV とする。
　\(I=\frac{10}{\sqrt3\times6.6}=0.875\)[kA]
以上より、 F 点の三相短絡電流は
　\(I_s=\frac{I}{％Z}\times100\)
　　\(=\frac{0.875}{14.57}\times100=6.01\)[kA]

　過電流継電器 (OCR) は変流比 1000 A/ 5 A の計器用変流器 (CT) の二次側に接続されているので、 F 点の三相短絡電流により OCR に流れる電流は、

　OCR の整定タップ電流値 5 A に設定されているので、三相短絡電流により OCR に流れる整定タップ電流の倍数は、
　\(\frac{30.05}{5}=6.01\)

　過電流継電器の動作時間は図 2 の限時特性に従うので、整定タップ電流の倍数 6 での動作時間は約3.8秒と読み取れる。ただし、図 2 はタイムレバー 10 位置での特性であるので、OCR のタイムレバー整定値 1 に換算する必要がある。よって、
　\(3.8\times\frac{1}{10}=0.38\)[s]

　求める過電流継電器の動作時間 [s] の値は、0.38となる。