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電験３種過去問【2021年機械 問9】

2022年4月24日

【変圧器】変圧器の電圧変動率《計算問題》

　定格容量500kV・Aの三相変圧器がある。負荷力率が1.0のときの全負荷銅損が6kWであった。このときの電圧変動率の値[％]として、最も近いものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。ただし、鉄損及び励磁電流は小さく無視できるものとし、簡単のために用いられる電圧変動率の近似式を利用して解答すること。

（１）0.7
（２）1.0
（３）1.2
（４）2.5
（５）3.6

解答と解説はこちら

解答

（３）

解説

電圧変動率εは、

\(\displaystyle ε=pcos\theta+qsin\theta\) [%]

力率cosθ＝1であれば、\(\displaystyle ε=p\) [%]

ここで、\(\displaystyle r_{21}\)を二次側に換算した抵抗とすると、百分率抵抗降下ｐは

\(\displaystyle p=\frac{r_{21}I_{2n}}{V_{2n}}\times100\) [%]

である。\(\displaystyle V_{2n}\)と\(\displaystyle I_{2n}\)はそれぞれ、定格時の二次端子電圧と定格二次電流である。

定格容量\(\displaystyle P_n\)[VA]、全負荷銅損\(\displaystyle P_c\)[W]とすると、

\(\displaystyle p=\frac{r_{21}I_{2n}^2}{V_{2n}I_{2n}}\times100=\frac{P_c}{P_n}\times100\)

\(\displaystyle =\frac{6\times10^3}{500\times10^3}\times100=1.2\) [%]

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Posted by ちゅん