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下記仕様の単相トランス3台を三相結線した場合の二次側三相短絡電流はいくらになるでしょうか。どなたか計算方法をご教示願えませんか。

単相容量100kVA、一次電圧6.6kV、二次電圧420V、%インピーダンス4%、
結線デルタ-デルタ(Δ-Δ)

三相トランスの短絡電流の計算方法はわかりますが、
単相トランスをデルタ結線にした場合に%インピーダンスを
そのまま計算してよいものなのかまたは三相として換算する必要が
あるものなのかがわかりません。
また三相として換算する必要がある場合、結線方法の違い
(例えばデルタ-スター)で%インピーダンスは変わりますか。

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A 回答 (1件)

今まで考えたことの無かった事例なので、しばらく思案をした結果、単相変圧器1台を単相で使ったときも、3台を三相で使ったときも、完全短絡時に変圧器の巻線に流れる電流は同じはずと考えました。

とすれば、三相結線時の短絡(線)電流は、2台の変圧器の短絡(相)電流をベクトル合成すればいいので、単相の時の√3倍になると思います。
単相の短絡電流は、100/420/0.04=6[kA]
三相の短絡電流は、6×√3=10[kA]
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この回答へのお礼

早々の回答ありがとうございます。
色々な書物を見てもこのような事例が見つからなく、計算しても正しいものなのか悩んでいました。
とても参考になりました。

お礼日時:2008/04/11 19:50

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Qトランスの2次側短絡電流の求め方がわかりません。 ご指導お願い致します

トランスの2次側短絡電流の求め方がわかりません。 ご指導お願い致します。

求めたいのは 

1φ3W100/200 150KVAのトランス。

3φ3W 200 500KVAのトランス。

です。わからなくてかなり困ってます><


また 今 ケーブルラックに 2段積みにケーブルを乗せようとしています。

そこで 低減率が0.5となるのですが ケーブルの許容電流も0.5倍と考えていいのでしょうか?

この場合 低減率を考慮した許容電流(0.5なら半分?)に対応するブレーカーをとりつけるべきなのでし

ょうか?  例えば、ケーブルの許容電流が 80Aだとします。 ケーブルラックで2段重ね

にする為 低減率が0.5とします。 実際のケーブルの許容電流は 40A。

これを保護するブレーカーは 40A未満のものとかんがえるのでしょうか?

ご指導願います。

Aベストアンサー

>トランスの2次側短絡電流の求め方がわかりません。
高圧側・トランスのパーセントインピーダンスが分からないと計算できません。
トランスが納入済であれば名板に書いてあります。納入前ならメーカーに一般値を聞いてください。実際作ってみないと分かりませんが
高圧側のパーセントインピーダンスは、高圧受電であれば電力会社の計算値があります。特高受電であれば、新設時に計算しているはずなので、見つけてください。
概算で計算するには、基本的に高圧短絡電流は12,5kAを超えないように設計するのでで7%(10MBASE)です。まれに20kAもありますが
変圧器150kVAは2%、500kVAは3%程度で計算すれば超えることがないと思います。
まず7%を150kVAにベース変換7X150/10000=0.105%
変圧器2次パーセントインピーダンス2+0.105=2.105%
変圧器の定格電流をパーセントインピーダンス(実数)で割る
150/0.2/0.02105=36kA
3相は頑張ってください。
>ケーブルラックに 2段積みにケーブルを乗せようとしています。
あまり推奨できません、回避したほうがよいと思います。
電灯回路であれば電線の許容電流以下でなければならないので、40A以下のCBとなります。
動力回路は始動電流絡みで緩和規定がありますが、基本的に40Aとなってしまうと思います。
低減率はすべての電線に電流が流れた場合です。(参考までに)

>トランスの2次側短絡電流の求め方がわかりません。
高圧側・トランスのパーセントインピーダンスが分からないと計算できません。
トランスが納入済であれば名板に書いてあります。納入前ならメーカーに一般値を聞いてください。実際作ってみないと分かりませんが
高圧側のパーセントインピーダンスは、高圧受電であれば電力会社の計算値があります。特高受電であれば、新設時に計算しているはずなので、見つけてください。
概算で計算するには、基本的に高圧短絡電流は12,5kAを超えないように設計するので...続きを読む

Q三相交流のショートについて

 すいません、いろいろ参考書を見たのですが、納得いく答えが見つからないので質問します。
 
 三相は、それぞれ相が120°ずつ異なるので、三相の瞬時値を合計すると常に電流は0Aになると思うのですが、ということは、素人考えでは、三相の線一気に短絡させたらショートしないのではないかと考えるのですが・・・。三相短絡という言葉もあるので、なにか大きな勘違いをしているのはわかるのですが、具体的な回答が自分の中で出ません。
 
 また、以上の考えが間違いであるなら、スター結線時の、中性点での三相の結びはなぜいいのかと思ってしまいます。どなたかご教示ください。
 

Aベストアンサー

図解を参考にされると理解しやすいと思います。
最初に三相四線式の回路を考えます。
各相の負荷RにそれぞれIa、Ib、Icの電流が流れています。
中性線にはIa、Ib、Icが流れ込みます。
中性線に流れる電流のベクトル和は零になります。
中性線に流れる電流が零ですので、中性線は省略できます。
これが三相三線式の回路となります。

次に負荷である抵抗Rの抵抗値が徐々に小さくなると考えます。
小さくなりますと、各相に流れる電流が大きくなります。
この場合でも中性線に流れる電流のベクトル和は零Aです。

更に抵抗値が小さくなり、零Ωになったと考えます。
即ち、三相短絡状態です。
この時、各相(Ia、Ib、Ic)に流れる電流は過大な電流、短絡電流
となります。
また、同様に中性線に流れる電流を考えますとベクトル和で考えれば、
零Aとなります。
このことは中性線を省略できることになりますので、三相三線式の回路
で考えても良いことになります。

Q短絡電流の簡易計算方法

短絡電流の簡易計算方法について教えて下さい。
ザクッとした数字でいいので知りたいだけです。
たしか、

トランス容量(kVA)/電圧(kV)×√3×%Z(%)

みたいな感じで出ないでしょうか?
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

その通りで出ます。

ただ、出来たらこう記載した方が正確です。
 トランス容量(kVA)×100 /(電圧(kV)×√3×%Z(%))

理論式ではこうなります。
 Is = 100 ・ P / (√3 ・ V ・ %Z)
ちなみに%Zは、100分率抵抗降下と100分率リアクタンス降下の合成になります。

その他、高圧配電線の地絡電流計算式もあります。
 Is = 1 + (V・L/3-100)/150 + (V・L'/3-1)/2

Q電験三種 変圧器のV結線について

電気主任技術者の資格の勉強をしていてV結線で疑問に思ったことがります。

(1)「V結線の出力=√3×V×I」が公式ですが、√3はどこからきたのでしょう?

(2)そもそもVとIは相なのか線間なのかどちらでしょうか(どちらにしてもV結線では同じ値なので関係ありませんが気になります)?

私は三相電力については「相電圧×相電流(1相あたりの電力)×3(合計で3つの相だから)=三相電力」と考えて、そこから線間電圧・電流に置き換え「√3×線間電圧×線間電流=三相電力」というよな順序で公式を導きました。
この考えでV結線を考えると「相電圧×相電流(1相あたりの出力)×3(合計で3つに出力するから)=V結線の出力」となります。しかしV結線では相電圧・電流と線間電圧・電流は値が同じため「3×V×I」になってしまいます。
そもそも考え方が違い、「√3×線間電圧×線間電流=出力」は△・Y・Vともに共通で、そこから△・Y結線の電力をもとめると「3×相電圧×相電流」になるということなのでしょうか?もしこれならばV結線の公式も納得ができそうですが、今度は「√3×線間電圧×線間電流=出力」の√3はどこからきたのかという疑問が浮かびます。
恐らく初歩的なことを間違えて理解しているのでしょうが、どうぞご教授お願いいたします。

電気主任技術者の資格の勉強をしていてV結線で疑問に思ったことがります。

(1)「V結線の出力=√3×V×I」が公式ですが、√3はどこからきたのでしょう?

(2)そもそもVとIは相なのか線間なのかどちらでしょうか(どちらにしてもV結線では同じ値なので関係ありませんが気になります)?

私は三相電力については「相電圧×相電流(1相あたりの電力)×3(合計で3つの相だから)=三相電力」と考えて、そこから線間電圧・電流に置き換え「√3×線間電圧×線間電流=三相電力」というよな順序で公式を導きました。
こ...続きを読む

Aベストアンサー

電検三種では、V結線が√3倍である事以上は求められないので、丸暗記をした方が得策だとは思いますが、お答えいたします。

通常のY結線、Δ結線の場合、力率1であれば相電圧と相電流は同相になります。
その為、
 S = V ・ I
であり、故に、
 P3 = 3 ・ V ・ I
となります。
ところがV結線の場合には、力率1でも位相30°が出来るそうです。
ここから、
 Pv = 2 ・ V ・ I ・ cos30°
   = 2 ・ V ・ I ・ (√3 / 2)
   = √3 ・ V ・ I
となります。

Q単相トランスのデルタ結線!?について

単相200KVAトランス3台をデルタ結線して、動力200KVAトランスとして使用することができるらしいのですが、
実際どの様に結線すればいいのか教えて下さい。
また動力としての電気容量は200KVAになるのですか?
勉強不足ですみません。

Aベストアンサー

#1さんの補足をみて書きます。
一次電源を3相電源として回答します。
単相電源では不可能です。
3相の配線をR1とT3に1本(仮にR相)、T1とR2に1本(仮にS相)T2とR3に1本(仮にT相)を接続します。一次側にはN端子はないですよね。2次側は1次同様に接続します、
N1・N2・N3は接続しなくてかまいません。高圧用変圧器だと思いますので2次側にB種接地線を接続して完成です(通常S相接地にします)
各線間100Vが出力されますが、前記の仮S相接地にした場合N1-T1・R2-N2・N1-N2しか使用しないでください、他は対地電圧の関係で法律違反になります。容量は#2さんの通り600kVAです

Q三相交流のV結線がわかりません

V結線について勉強しているのですが、なぜ三相交流を供給できるのか理解できません。位相が2π/3ずれた2つの交流電源から流れる電流をベクトルを用いて計算してもアンバランスな結果になりました。何か大事な前提を見落としているような気がします。

一般にV結線と言うときには、発電所など大元の電源から三相交流が供給されていることが前提になっているのでしょうか?

それとも、インバータやコンバータ等を駆使して位相が3π/2ずれた交流電源2つを用意したら、三相交流を供給可能なのでしょうか?

Aベストアンサー

#1です。
>V結線になると電源が1つなくなりベクトルが1本消えるということですよね?
●変圧器のベクトルとしてはそのとおりです。

>なぜ2つの電源の和を「マイナス」にして考えることができるのかが疑問なのです。
●もっと分かりやすいモデルで考えてみましょう。
乾電池が2個あってこれを直列に接続する場合ですが、1個目の乾電池の電圧をベクトル表示し、これに2個目の乾電池の電圧をベクトル表示して、直列合計は2つのベクトルを加算したものとなりますが、この場合は位相角は同相なのでベクトルの長さは2倍となります。

同様に三相V結線の場合は、A-B,B-Cの線間に変圧器があるとすれば、A-C間はA-B,B-Cのベクトル和となりますが、C-A間はその逆なのでA-C間のマイナスとなります。

つまり、どちらから見るかによって、マイナスにしたりプラスにしたりとなるだけのことです。

端的に言えば、1万円の借金はマイナス1万円を貸したというのと同じようなものです。

Q三相200Vを単相200Vで使用したい

三相200V電源を単相200V電源として使用したいのですが。
三相200Vの場合,R(赤)S(白)T(黒)の3線が電源として配線されておりますが,単相200Vととして使用する場合,R-S,R-T,S-Tのいづれを取っても良いのでしょうか。

以前にいづれかがアースに落ちている場合があると聞いたことがあり,この辺が不明なのですが。

Aベストアンサー

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バンクの三角 (またはV) 結線で一線接地。たぶん S線が接地されている。
(b) 灯動兼用バンクの V結線で、中性点接地。たぶん S線とT銭の中間で接地されている。

(a) のケースで単相負荷を取り出すには、三つに分割できる場合は、各相に均等になるように。(b) のケースでは、電灯と共用されている変圧器の容量が大きいので、中性点が接地されている相につなぐ。

【4】 電力会社との契約種別。
(a) 低圧。
(b) 高圧または特別高圧。

(a) の場合は電力会社の、(b) の場合は主任技術者の指示を仰ぐことが必要です。

いくつか逆質問になります。

【1】 単相200Vの負荷は何でしょうか。
(a) 電熱器・電気炉、溶接機など。
(b) 蛍光灯・水銀灯、エアコンなど。

(a) のグループでしたら、三相電源に単相負荷をかけることは一般的に認められます。
(b) のグループは、単相三線式の電源で使用することが基本であり、三相電源からの使用は認められません。

【2】 前項の(a)であるとして、単相負荷の容量はどのくらいですか。また、三つに分割できますか。

【3】 三相電源の接地形態はお分かりですか。
(a) 動力専用バ...続きを読む

Q零相電圧「V0」は、負荷バランスによる電圧の不平衡や欠相では発生するの?

零相電圧「V0」は、負荷バランスによる電圧の不平衡や欠相では発生しないはずなのですが、理論的に証明出来ないでしょうか?
模擬回路で1次側に不平衡電圧つくり実験しましたが、3次巻線の対地電圧は不平衡になっているのに、V0は発生しません。
ちなみに1相を欠相させても、同じです。
Vr+Vs+Vt=V0=0とはなっていないように思われますが...

Aベストアンサー

回路図を見せてもらえませんか?

Voについては参考URLがよいと思います。

参考URL:http://www.actv.zaq.ne.jp/gaagc102/frame1.htm

QΔ-Y結線にて位相が30°進むのはなぜ?

Δ-Y結線にて、1次電圧に対して、2次電圧の位相が30°進むのはなぜでしょうか?

Y結線は、線間電圧が相電圧に対して、30°進むのですよね?
それだと、Δ-Y結線では、Y結線の相電圧は、Δの線間電圧に対し、30°遅れると
思うのですが、違うのでしょうか?

Aベストアンサー

Δ接続の相電圧(=線間電圧)とY接続の相電圧が対応しているので、一次の線間電圧と二次の相電圧が同位相になります。
二次の線間電圧(Vuw)が二次の相電圧(Vu)より30度進みになるので、二次の線間電圧は一次の線間電圧より30度進みになるかと思います。

Qブレーカーの定格遮断容量について

カテゴリが違っていたら、申し訳ありません。
ブレーカーの仕様に定格電流と定格遮断容量とありますが、違いや意味を教えてください。定格電流は、その電流値を超えた場合にトリップするものだとは認識しているのですが。遮断容量は大きいほうがいいのでしょうか?詳しい説明をお願いします。

Aベストアンサー

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に225Aの電流を流したとしても遮断器はOFF動作しません。
しかし、アメリカ製の250AF/225AT(フレームという概念についての説明は、割愛します)の遮断器に225Aの電流を流すと遮断器はOFF動作を起こします。
これは、規格の考え方の違いでどちらが正しいとかという問題ではありません。しかし、一つの電気設備で、複数の規格を採用しなければならない場合などは、保護協調上注意を要する点であります。
この定格電流値以下で遮断器を利用している限り、遮断器の開閉操作を行ったとしてもメーカーが保証する回数まで(一般に数千回~数十万回)は、操作が可能である値という意味もあります。

一方、遮断容量は、その遮断器が、流れている電流を遮断できる最大の容量を表していると思います。
一般的に電気的な容量とは、電圧×電流×時間で表されます。これは、エネルギーの容量を表し、遮断容量の場合も同じです。よって、容量であるにも関わらず電流値であると捉えらえることは間違いだと思います。
しかし、現実には、遮断容量が、電流値で表されていることが多いのも事実です。
その理由は、日本の(多分全世界でそうだと思いますが?)電源事情が、定電圧送電方式となっているからです。即ち、電圧の項は、定数として扱えるため、変数となる電流値で表せば事実上問題がないのと、実用上合理的となるからだと思います。
実際の遮断器に書かれている、遮断容量の記載を見ると判るのですが、使う電圧によって遮断できる電流値が変わります。これは、遮断容量が変わるのではなく、遮断容量は同じであるため、遮断できる電流値が変わることを意味しています。
同じ型の遮断器を異なる電圧で使用する場合など勘違いし易いので、注意が必要です。また、動作時間が変更できる機能がある場合も遮断できる電流値は変わってきますので注意のほど。
電流を遮断すると言うことは、アーク電流によるエネルギー放出(一般的に、熱、音、光の形で放出される)を、遮断器構部分で絶えうる必要があります。
定格以上の容量を遮断しようとすると熱により接点が溶着したり、溶断してしまうことがあるようです。

最後に、遮断容量の大きいものの方が良いのかどうかと言う点については、必要な遮断容量が確保されていらば、最小値でかまわないと思います。
皆さんもご指摘している通り、遮断容量が大きくなると、値段、寸法、納期(受注生産品になったり)が大きく(高く、長く)なります。
必要な容量とは、その回路に流れる最大の電流値(容量を電流値で表した場合)で決まります。一般的に、最大電流値となるのは、短絡時となります。
ただし、エネルギーの供給源は、電源だけとは、限りません。例えば、三相誘導電動機が接続されていると電動機の運動エネルギーがエネルギー供給源となり数サイクルの間電源となりますので注意が必要です。
さらに、定格電流を超える電流値を、遮断した場合は、メーカーの保証動作回数までの動作が保証されるわけではありません。
短絡電流の遮断については、動作特性をよく調べて使用してください。経済性を無視すれば、一度短絡電流を遮断した遮断器は、交換すべきだという人もいます。

以上、だらだらと述べましたが、少しでも参考になればと思います。

こんにちわ!
いつも質問ばかりしていては、皆さんに申し訳ないので、微力ながら知っている範囲でお答えします。
ご参考にして頂ければ幸いです。

定格電流は、その遮断器に連続的に電流が流れ続けた時の動作の限界値を表していると思います。
限界値である定格電流値になった場合の動作は、日本の規格(JISなど)では、不動作の状態を維持する最大値を表しています。
しかし、諸外国では、動作する値を表す場合も多いようです。(例えば、アメリカ製など)
具体的に言うと、日本製の225AF/225ATの遮断器に...続きを読む


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