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電験三種/電力/過去問解説:2018年(平成30)問12☆変圧器のV結線方式

問題

出典:一般財団法人電気技術者試験センター/平成30年度第三種電気主任技術者試験電力科目A問題問12

変圧器のV結線方式に関する記述として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(1)単相変圧器2台で三相が得られる。
(2)同一の変圧器2台を使用して三相平衡負荷に供給している場合、Δ結線変圧器と比較して、出力は\(\frac{\sqrt{3}}{2}\)倍となる。
(3)同一の変圧器2台を使用して三相平衡負荷に供給している場合、変圧器の利用率は\(\frac{\sqrt{3}}{2}\)となる。
(4)電灯動力共用方式の場合、共用変圧器には電灯と動力の電流が加わって流れるため、一般に動力専用変圧器の容量と比較して共用変圧器の容量の方が大きい。
(5)単相変圧器を用いたΔ結線方式と比較して、変圧器の電柱への設置が簡素化できる。

\ぱっと見で推測できた方…結構過去問やってますね/
  • (1)V結線をイメージしてみましょう
  • (2)何となく解答しちゃ駄目です!Δ結線とV結線の三相出力の公式を書きましょう♪
  • (3)V結線の利用率=(V結線の三相出力)/(V結線の変圧器容量の合計)
  • (4)動力専用よりも、動力と電灯を共用している方が当然……
  • (5)V結線はΔ結線より変圧器の数が少ないから……
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解答と解説

(2)

問題を見てすぐに、(2)と(3)の二択だと思えた方は、過去問学習がしっかりできている方か、センスが良い方ですね(^^)両方とも\(\frac{\sqrt{3}}{2}\)が記載されているので、どっちかが間違ってます!2択に絞れたから後は運に任せよう!って試験本番でやらないように、しっかりと根拠をもって回答できるようになりましょう。

\この知識があれば解ける/
  • V結線とは…(1)
  • Δ結線とV結線の三相出力…(2)
  • V結線の利用率=(V結線の三相出力)/(V結線の変圧器容量の合計)…(3)
  • 電灯・動力共用三相4線式…(4)
  • V結線とΔ結線の変圧器の設置…(5)(一部参考書に記載なし)

V結線とは…(1)

(1)の記述は正しいです。V結線ですので、文字通りVの字に結線されているので、単相変圧器は2台使用されます。

Δ結線とV結線の三相出力…(2)

(2)の記述は誤り( × \(\frac{\sqrt{3}}{2}\) ➡ 〇 \(\frac{\sqrt{3}}{3}\))です。V結線とΔ結線の三相出力の公式を覚えていないと正解できない問題ですが、計算問題でも必ず使う公式なので知らない方はいないと思います。(けど、論説問題になったとたん正解できない方が多くなります)

・V結線の三相出力:\(P_V=\sqrt{3}P_n\)
・Δ結線の三相出力:\(P_Δ=3P_n\)
 \(P_n\):変圧器の定格容量

V結線の出力をΔ結線の出力と比較する問題なので、
\(\frac{P_V}{P_Δ}=\frac{\sqrt{3}P_n}{3P_n}=\frac{\sqrt{3}}{3}\)

V結線の利用率=(V結線の三相出力)/(V結線の変圧器容量の合計)…(3)

(3)の記述は正しいです。(1)と(2)を理解していた方であれば利用率を導くことができます。V結線の利用率は、(V結線の三相出力)/(V結線の変圧器容量の合計)で求めることができます。

・V結線の三相出力:\(P_V=\sqrt{3}P_n\)……(2)より
・V結線の変圧器容量の合計:\(2P_n\)……(1)より

したがって利用率=\(\frac{\sqrt{3}P_n}{2P_n}=\frac{3}{2}\)

電灯・動力共用三相4線式…(4)

(4)の記述は正しいです。動力専用変圧器の容量と比較して共用変圧器の容量の方が大きいは容易に想像できると思います。

V結線とΔ結線の変圧器の設置…(5)(一部参考書に記載なし)

(5)の記述は正しいです。正直私も知らなかったので、私と同じく内容の薄い参考書を使用している方は知らないよって感じだと思いますが、少し考えれば想像できると思います。

・V結線は変圧器が2台……(1)より
・Δ結線は変圧器が3台

V結線の方が変圧器が少ない分、設置が容易かなって感じで想像できれば大丈夫です♪

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