平成２２年・二次試験－機械・制御【問２】

変圧器の三相結線に関して、次の問に答えよ。 (1)単相変圧器２台を用いて、Ｖ結線した場合、変圧器の利用率はであることを説明せよ。 (2)定格容量100[kV･A]の単相変圧器３台をΔ-Δ結線して三相平衡負荷に配電しているときに、単相変圧器が１台故障した。この故障した変圧器を回路からのぞいて、Ｖ結線にて配電した場合の最大容量[kV･A]を計算せよ。 (3)３台の同じ容量の単相変圧器を組み合わせた三相変圧器バンクと比較して、一つの鉄心に三相分の巻線を施した三相変圧器の長所と短所を理由を付してそれぞれ一つ以上述べよ。ただし、両者とも三相分の容量は同じとする。

【解答】
(1)略
(2)略
(3)
●長所
・鉄心材料の使用量が少なく、鉄損も少なくなるので効率が良い。
・使用材料が少なくて済むので質量が減少し、設置スペースや材料費も節約される。
・高電圧結線が外箱内でできるので、ブッシングが少なくできる。
●短所
・一相だけ故障しても三相平衡回路が成立しないので、変圧器全体が使用できなくなる。
・予備変圧器として三相変圧器バンクの場合には単相変圧器１台を予備とすればよいが、三相変圧器の場合には三相変圧器１台を予備としなくてはならないので、設置バンク数が少ないときには予備変圧器が割高となる。