電験３種過去問【2023年(上期)電力 問16】

解答

（a）:（4）が正しい。
（b）:（2）が正しい。

解説

(a)　基準容量 10 MV・A として、変圧器二次側から電源側をみた百分率インピーダンスの値[%]を求める。

百分率インピーダンス

容量\(P_B\)[V・A]を基準とした単位法でのインピーダンス\(Z_{Bpu}\)[p.u.]は、容量\(P_{R}\)[V・A]を基準とした単位法でのインピーダンス\(Z_{Rpu}\)[p.u.]を用いて次式により求められる
　\(Z_{Bpu}=\displaystyle Z_{Rpu}\times\frac{P_B}{P_R}\)[p.u.]　

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 100 MV・A で 5 % なので、基準容量を10 MV・A に換算すると、
\(％Z_{1}=\displaystyle 5\times\frac{10}{100}=0.5\)[％]　
したがって、変圧器二次側から電源側をみた百分率インピーダンスの値は
\(％Z=0.5+7.5=8.0\)[％]　

(b)　図の A 点で三相短絡事故が発生したとき、事故電流を遮断できる遮断器の定格遮断電流の最小値 [kA] を求める。

三相短絡電流

基準線電流\(I_B\)[A]で単位法でのインピーダンス\(Z_{Bpu}\)[p.u.]に流れる三相短絡電流\(I_S\)は、
\(\displaystyle I_S=\frac{I_B}{Z_{Bpu}}\)[A]

基準容量10 MV・A とするとき、A 点に流れる基準電流\(I_B\)[A]は、二次側定格電圧 6.6 kVであるので
\(\displaystyle I_B=\frac{10\times 10^6}{\sqrt3\times 6.6\times 10^3}\\
　=874.8\text{[A]}\)
A 点で三相短絡事故が発生したときに流れる三相短絡電流は、
\(\displaystyle I_S=\frac{I_B}{％Z}\\
　=\displaystyle\frac{874.8}{0.08}
　=10935\text{[A]}\)
よって、選択肢の中から、この事故電流を遮断できる定格遮断電流の最小値は12.5[kA]である。

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