第一種電気工事士 過去問
令和4年度(2022年) 午後
問19 (一般問題 問19)

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問題

第一種電気工事士試験 令和4年度(2022年) 午後 問19(一般問題 問19) (訂正依頼・報告はこちら)

同一容量の単相変圧器を並行運転するための条件として、必要でないものは。
  • 各変圧器の極性を一致させて結線すること。
  • 各変圧器の変圧比が等しいこと。
  • 各変圧器のインピーダンス電圧が等しいこと。
  • 各変圧器の効率が等しいこと。

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この過去問の解説 (3件)

01

複数の変圧器を並列に接続して使用することを並行運転といいます。

厳密には以下の条件が必要です。

①一次二次の定格電圧が等しいこと

②極性が等しいこと

③%インピーダンス降下が等しいこと

④位相が等しいこと

選択肢1. 各変圧器の極性を一致させて結線すること。

上記②の条件のことです。

選択肢2. 各変圧器の変圧比が等しいこと。

上記①の条件のことです。

選択肢3. 各変圧器のインピーダンス電圧が等しいこと。

上記③の条件のことです。

選択肢4. 各変圧器の効率が等しいこと。

効率が等しいことは条件にないので、これが誤りです。

まとめ

どちらかといえば必要な条件のほうを覚えておいた方が役に立つと思います。また、電験三種では具体的な計算を求められることがあるため、より理解を深めたい方は電験三種の参考書などもあわせてご確認ください。

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02

変圧器の並行運転の条件はいくつかありますが代表的な5つを上げます。

変圧比の一致、極性の一致、位相の一致、巻線抵抗と漏れリアクタンスとの比が一致、%インピーダンスが等しい

極性があっていないと大きな循環電流が流れて巻線が焼損します。また極性は2つあり、加極性と減極性(日本ではこれが一般的)があります。

位相の一致とはΔ-ΔとY-Yは良いですが、Δ-ΔとY-Δ・Δ-YとY-Yはダメになります。(Δ:デルタ、Y:スター)

選択肢1. 各変圧器の極性を一致させて結線すること。

正しいので問題ありません。

選択肢2. 各変圧器の変圧比が等しいこと。

正しいので問題ありません。

選択肢3. 各変圧器のインピーダンス電圧が等しいこと。

正しいので問題ありません。

選択肢4. 各変圧器の効率が等しいこと。

条件にありませんので誤りです。効率が異なっていても並行運転には支障ありません。

まとめ

何を一致させるかを言葉だけで覚えても理解はし難く、役割まで覚えて置くとイメージが掴みやすいかと思います。

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03

変圧器の並行運転とは、図のように、2つの変圧器を並列に接続して運転することです。単体の変圧器に比べて大きな負荷を駆動することができます。1次側も2次側も相互に繋がっているので、1次電圧、2次電圧は常時等しくなっている必要があります。

選択肢1. 各変圧器の極性を一致させて結線すること。

この条件は必要です。極性が異なると2次側の電圧が変圧器の間で逆に変化するので並行運転できません。

選択肢2. 各変圧器の変圧比が等しいこと。

この条件は必要です。2つの変圧器は1次側も2次側も電圧が等しいものを用います。このとき変圧比も等しくなります。

選択肢3. 各変圧器のインピーダンス電圧が等しいこと。

この条件は必要です。インピーダンス電圧は変圧器内部の電圧降下を定格電圧で割ったものです。2次側ではこの電圧降下後に2つの変圧器が並列接続されて同じ電圧になるので、この電圧降下も等しくなければいけません。

選択肢4. 各変圧器の効率が等しいこと。

この条件は必ずしも必要ではありません。変圧器の1次電流と2次電流は2つの変圧器の間で異なっていても構いません。変圧器の効率が異なる場合は、それぞれの効率に応じて電流が分担されます。

まとめ

変圧器の並行運転では、1次側と2次側の電圧を揃える必要があります。電流は変圧器の性能に応じて分担され、必ずしも等しくありません。

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