電験3種過去問【2020年電力 問8】

【変電所】遮断器の定格遮断電流《計算問題》

 定格容量20MV·A、一次側定格電圧77kV、二次側定格電圧6.6kV、百分率インピーダンス10.6%(基準容量20MV·A)の三相変圧器がある。三相変圧器の一次側は77kVの電源に接続され、二次側は負荷のみが接続されている。三相変圧器の一次側から見た電源の百分率インピーダンスは、1.1%(基準容量20MV·A)である。抵抗分及びその他の定数は無視する。三相変圧器の二次側に設置する遮断器の定格遮断電流の値[kA]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。 

(1)1.5 (2)2.6 (3)6.0 (4)20.0 (5)260.0

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解答 

(4)

解説

 三相変圧器の一次側からみた電源の百分率インピーダンスが題意によって与えられているので、三相変圧器の定格一次電流In1を求める。In1=20×106/(√3×77×103)=150[A]となる。三相変圧器の一次側での事故電流Is1は、

 Is1=100In1/%Z=100×150/(1.1+10.6)=1282[A]

変圧器二次側での事故電流Is2は、

 Is2=Is1×(77×103/6.6×103)=14956[A]

つまり変圧器二次側での事故電流は15[kA]となる。遮断器の定格遮断電流は事故電流値よりも大きい必要がある。よって、変圧器二次側に設置する遮断器の定格遮断電流値として、回答群のなかで最も適しているのは20[kA]である。