電験三種 電験三種の過去問解説

【使いやすさNo.1】電験三種(電力)の過去問解説集2017★動画と図でやさしく説明

2019年10月26日

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

出典元:一般財団法人電気技術者試験センター


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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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