電験三種の過去問解説(電力):2017年(平成29)問7
変圧器のY-Y結線方式の特徴(穴埋)
次の文章は、変圧器のY-Y結線方式の特徴に関する記述である。
一般に、変圧器のY-Y結線は、一次、二次側の中性点を接地でき、1線地絡などの故障に伴い発生する \(\fbox{ (ア) }\) の抑制、電線路及び機器の絶縁レベルの低減、地絡故障時の \(\fbox{ (イ) }\) の確実な動作による電線路や機器の保護等、多くの利点がある。
一方、相電圧は \(\fbox{ (ウ) }\) を含むひずみ波形となるため、中性点を接地すると、 \(\fbox{ (ウ) }\) 電流が線路の静電容量を介して大地に流れることから、通信線への \(\fbox{ (エ) }\) 障害の原因となる等の欠点がある。このため、 \(\fbox{ (オ) }\) による三次巻線を設けて、これらの欠点を解消する必要がある。
上記の記述中の空白箇所(ア) 、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (オ) (1) 異常電流 避雷器 第二調波 静電誘導 Δ結線 (2) 異常電圧 保護リレー 第三調波 電磁誘導 Y結線 (3) 異常電圧 保護リレー 第三調波 電磁誘導 Δ結線 (4) 異常電圧 避雷器 第三調波 電磁誘導 Δ結線 (5) 異常電流 保護リレー 第二調波 静電誘導 Y結線
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過去問のポイント
Y-Y結線方式の問題ですが、中性点接地とΔ結線に関する知識も若干必要な問題です。
しかし、基本的な内容なので簡単だったと思います。
問題を解くポイント
- Y-Y結線の中性点接地(ア)(イ)
- Y-Y結線の欠点と対策(ウ)(エ)(オ)
Y-Y結線の中性点接地
Y-Y結線の中性点接地のメリット
・1線地絡などの故障に伴い発生する異常電圧を抑制
・電線路及び機器の絶縁レベルの低減
・地絡故障時の保護リレーの確実な動作による電線路や機器の保護
したがって、(ア)には異常電圧、(イ)には保護リレーが入ります。
中性点接地方式の種類と特徴もおさらいしておきましょう。
非接地方式
・6.6kV系統に用いる
・1線地絡時の健全相の電圧上昇率が大きい
・地絡電流の抑制効果が大きい
直接接地方式
・1線地絡時の健全相の電位上昇が小さい
・線路や機器の絶縁レベルを下げられる
・保護リレーの動作が確実になる
・地絡電流は大きくなる ➡ 通信線に対する電磁誘導障害が発生する(高速遮断が可能なので影響は小さい)
・地絡故障時の送電電力の低下が著しい
抵抗接地方式
・直接接地方式に比べ地絡故障時の電流が小さい ➡ 通信線に対する誘導障害も少ない
・健全相の電位上昇がある
・絶縁レベルを大きく下げることはできない
消弧リアクトル接地方式
・1線地絡故障時の地絡電流がゼロとなる
・設備費が高め
Y-Y結線の欠点と対策
Y-Y結線の欠点
相電圧は第三調波を含むひずみ波形となるため、中性点を接地すると、第三調波電流が線路の静電容量を介して大地に流れる
➡通信線への電磁誘導障害の原因となる
第三調波対策
Δ結線による三次巻線を設ける
したがって、(ウ)には第三調波、(エ)には電磁誘導、(オ)Δ結線が入ります。
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過去問をベースにしたオリジナル問題
空白部以外の箇所が問われる可能性があります。
過去問をベースにしたオリジナル問題を作成しているので、違った視点で勉強したい方はご活用下さい。
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