第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和7年度（2025年）上期
問40 (電力 問16（b）)

まず、障害発生時のインピーダンスを求めます。

回路のインピーダンスは、　変圧器の二次側換算のインピーダンスに、変圧器から事故点までのインピーダンスを足したものとなります。

変圧器二次側換算のインピーダンスは、一時側のインピーダンスに、巻数比の二乗をかけたものとなります。

変圧器二次側換算のインピーダンス Z_T (Zの上に黒点がつく）について、

Z_T = (N2/N1)² × 一次側インピーダンス = (22 x 10³ / 66 x 10 ³)² × (0.05 + j7)

≒ 0.005 555 + j 0.777 78

変圧器から事故地点までのインピーダンスZi は

Zi = (0.20 + j 0.45) × 500 / 1000 = 0.10 + j 0.225   

となります。

これらから、短絡電流　Is を求めると、

Is = |   V / √3  / ( Z_T + Zi) |  ≒ 12 597 [V] ≒ 12.597[kV] となります。
 

これにより、相電圧は

Eb = |Zi| × Is = | 0.10 + j 0.225 |  ×  12597  ≒ √(0.10² + 0.225²) × 12597 ≒ 3012 [V]

この値は相電圧で、線間電圧は　√3 倍になるので、

VB = √3 × 3012 ≒ 5370 [V] = 5.37[kV]

この問題では、三相短絡事故が発生したときに、変圧器二次側母線の線間電圧がどの程度低下するかを求めます。
三相短絡時は対称事故となるため、1相分の等価回路で考えることができます。
短絡点までの線路インピーダンスと、変圧器のインピーダンスを二次側に換算して合成し、その電圧降下から母線電圧を求めます。

前問に引き続き三相変圧器に関する問題です。

三相変圧器が短絡故障したことによる、電圧降下後の電圧を求めます。

線間電圧のため、相電圧22kVの√3倍になります。

この値と元の22との差を三相分なので3等分します。

よって、5.35kVとなります。