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変圧器のタップ電圧について質問があります。

同じ問題でもテキストで若干計算方法に違いがありどちらで
計算すればよいでしょうか?

問題はこちらです。

配電用6KVモールド変圧器(定格容量75(KV・A)、定格一次電
圧6600[V]、定格二次電圧210[V]において、一次側タップを
6600[V]に設定してある時、二次側電圧が200[V]であった。
二次側電圧を210[V]に最も近い値とするための一次タップ電
圧の値[V]は。

イ 6150V
ロ 6300V
ハ 6450V
二 6750V

テキストには

V1/V2=E1/E2

E1:一次タップ電圧とE2:定格二次電圧の比は
V1:一次電圧とV2:二次電圧との比に等しい

とかいてあります。

とここまではよいのですが

Aのテキスト

V1/200=6600/210

210V1=1320000

V1=6285V

答えロの6300V



Bのテキスト

X/6600=200/210

210X=1320000

X=6285V


ここから

E1=(6285/210)×210

=6285V

答えロ

計算方法はほぼ同じですが、

E1=(6285/210)×210

=6285V
の意味が分かりません。

何のための計算でしょうか?

いくつもすみません。
変圧器に関連して・・・・
2次側電圧を上げるには一次側のタップを下げる。

2次側電圧を下げるには1次側のタップを上げる。
という考え方でよいでしょうか?

長々となりましたが。詳しい解説の程お願いします。

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A 回答 (4件)

ずばり言いますと、この問題の場合は、AのテキストでもBのテキストでも、どちらでも回答を求めることが出来ます。


しかし、親切なのは、Bのテキストです。

ポイントは、定格二次電圧210[V]であり、最終的に二次側電圧を210[V]にするという、たまたま同じ210[V]なので、Aのテキストのように省略しても同じ答えになるのです。
もし、「二次側電圧を205[V]にしたい。」という問題だったら、Aのテキストでは解けなくなります。

とは言え、205[V]などという数値は出題されないとは思いますが。



#1さんの補足

公式

(1)V1/V2=E1/E2

もうひとつは
(2)E1=(V1/V2)×E2

これは、形が違うだけで、同じ式です。
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【前提条件】


V1/V2=E1/E2
E1:一次タップ電圧(6600V)とE2:定格二次電圧(210V)の比は
V1:一次電圧(?)とV2:二次電圧(200V)との比に等しい

まず、実際に印加されている1次電圧を求めます。(2次出力電圧は200Vであった。)
E1/E2=V1/V2
E1=V1/V2×E2=6600V/210V×200V=6285V
1次印加電圧は6285Vが解りました。

次に2次電圧を210Vにするための1次タップ電圧を求めます。
V1/V2=E1/E2
V1=E1/E2×V2=6285V/210V×210V=6285V
よって1次タップ電圧は6285Vに最も近い( ロ:6300V)となります。

【参考】
この状態でタップ電圧を6150Vにすると2次出力電圧は
E2=V2/V1×E1=210V/6150×6285=215V
よって215Vと更に上昇します。
※1次タップ電圧値を下げると変圧比は小さくなり2次側電圧は上昇します。

テキストの回答、解説を依頼された方により回答方法は千差万別となります、また全てが正しい回答とは思えませんので疑問に思うのは非常に良いことです。

今回は計算が簡単なためAの回答の時点で、2次タップ電圧と2次出力電圧が同じなどで計算不要と頭の中で計算してしまったのではないでしょうか。理想的にはBの回答の進め方が正しいです。
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E1=(6285/210)×210



=6285V

E1=(V1/V2)×E2

Aの式で求めたのは1次電圧、でBの式に代入してタップ電圧を求めた。


かな? 粛々と1種電工勉強中・・・ っと
間違いならごめんなさい。
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>何のための計算でしょうか?



理解不能です。気にしなくて良いと思います。

>2次側電圧を上げるには一次側のタップを下げる。2次側電圧を下げるには1次側のタップを上げる。という考え方でよいでしょうか?

OKですが、変圧器には以下がありますので気にしてください。

(1)基準容量タップ:銘板にはR6600Vなどと書いてあります。
(2)全容量タップ:同じくF6300Vなどと書いてあります。
(3)低減容量タップ:記号なしで6000Vなどと書いてあります。

ご質問の例では6300Vでは75KVAフルに使用できますが
6000Vでは75KVAは使用できません。

この回答への補足

sentakuyaさんすみません!もう一点
お聞きしたい事が出来たので補足質問
させていただきます。

同じ変圧器のタップ電圧を求めるのに
2つの公式があるのですが、違いは何
でしょうか?

公式

(1)V1/V2=E1/E2

もうひとつは
(2)E1=(V1/V2)×E2

先ほど質問した、配電用6KVモールド
変圧器(定格容量75(KV・A)、定格一
次電圧6600[V]、定格二次電圧210[V]
において・・・・以下省略・・・・

の数値を代入しても同じ答えになり
ました。

なぜ同じタップ電圧を求める公式で
2つも存在するのでしょうか?

問題形式によって「使い分け」をす
るためでしょうか?

補足日時:2010/08/29 10:34
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Qタップ電圧値について

2級電気工事施工管理の過去の試験問題を勉強していて分からない事があるので質問させて頂きます。


問題・・・変圧器において、二次電圧が200-100Vであるとき、二次電圧を210-105Vにするための一次側のタップ電圧値として、最も適当なものはどれか。
     ただし、変圧器の定格は、一次電圧6600V、二次電圧210-105Vとする。(平成16年 問題4)

解答・・・6600/105≒62.857
     62.857×100≒6300   よって、6300V


62.857が巻数比なのは分かるのですが、これに100を掛けたものが答えになる訳が分かりません。
現時点で200-100V出ているものを210-105Vに上昇させるのに、なぜ6600Vよりも低い電圧値となるのか。。。
お分かりの方がいましたら教えてください。
よろしくお願いします。

     

Aベストアンサー

現在は変圧器の定格で使用、一次電圧6600V、二次電圧210-105Vの設定であるが2次電圧が二次電圧200-100Vであり、変圧器の定格よりも低い、
これは1次側、高圧側電圧が6600Vより低いためです。

6600:105 = X:100 X=6285 で高圧側が6285Vしかなく、6600Vに達しません、6285Vに近いタップにすれば105Vに近づきます。
トランスは巻き数比で電圧が変化します 6600:105のトランスは62.85:1 の比率ですね 60:1にすれば、6285Vに対し104.75Vの電圧が出来105Vに近づきます。200V側も同じ計算です。

Qタップ電圧

高圧油入変圧器のタップ電圧の切り替え方法(作業方法)を教えてください。
F6750-R6600-F6450-F6300-6150VでF6300にします。
(ちなみに三菱製を使用しています)

Aベストアンサー

汎用トランスでの作業方法です。
1.トランスの一時側の電源を遮断する。(高圧近接作業にならならないように遮断する)
2.トランスの残留電荷で感電しないように接地線を接続して放電する。(作業接地としてクランプ接地線をつないでおく)
3.トランスの上面に点検ふたがありますのでスパナ等で外す。(油の中に接続バーが見えます)
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3.点検ふたを戻せばOK

ふたを開けたついでに油量も確認しておいたほうが良い。

注1:古いトランスはPCBが入っている可能性があるので事前に銘板記載の製造年でメーカーに確認したほうが良い
注2:作業者は高圧電気取扱業務の特別講習が必要で、作業には電気主任技術者の立会いが必要です。

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

Qモーターの定格電流の出し方

三相200v5.5kw定格電流22Aのモーターなんですが全負荷運転で22Aの電流が流れるって事で良いのでしょうか?
ちなみに定格電流が分からないモーターの電流値の出し方は5500/200×√3なのでしょうか?
そうすると定格電流が違ってくるので・・・
勝手な考えなんですが力率を70%って考えればよいのでしょうか?
調べていくうちにだんだん分からなくなってきちゃいました
もし宜しければ教えていただきたいのですが

Aベストアンサー

・全負荷運転で22Aの電流が流れる
で、OKです。

・定格電流が分からないモーターの電流値
5.5kWは軸出力なので、電気入力(有効電力)に換算するために、効率で割る必要があります。
次に、皮相電力に換算するために力率で割る必要があります。
結果、
{出力/(力率*効率)}/(√3*電圧)
ということになります。

モータの力率や効率が不明の場合には、
JISC4203 一般用単相誘導電動機
JISC4210 一般用低圧三相かご形誘導電動機
JISC4212 高効率低圧三相かご形誘導電動機
で規定されている効率や力率を使うことになるかと。
(これらの規格には、各容量について電流が参考値として記載されていますが)

Q中性点とアースの違い

配線図を見ると、トランスの中性点から、接地線が「アース」がとられていますが、中性点とアースは、同じなのでしょうか?中性点から、アースをとっても、同じなのでしょうか?地中から、トランスに電流を逃がすのと、直接中性点に逃がすのと、違いは、?あるのでしょうか?

Aベストアンサー

中性点とアースは、同じなのでしょうか?
@どちらも大地に接地極を埋設しているのですが目的は全く違います。変圧器内で高圧と低圧が混食すれば電灯やコンセントの100V回路に6,600Vの高電圧が印加されて大変危険です。B種アース(トランスの中性点のアース)があれば高圧側(変電所等)でその電流を感知して地絡継電器が動作し高電圧を遮断できます。
中性点から、アースをとっても同じなのでしょうか?地中から、トランスに電流を逃がすのと、直接中性点に逃がすのと、違いは、?あるのでしょうか?
@中性点にアースを接続しては絶対ダメです。もし接続すれば電源線から負荷を通じて中性線に流れる電流(負荷電流)がアースを接続したところから分流して漏電電流になります。当然漏電ブレーカーはトリップします。

Q電力の単位KWとKVAの違いと換算方法

単位KWとKVAの違いが分かりません。どっちも電圧E×電流Iじゃないんですか?換算方法とかあれば教えてください。

Aベストアンサー

KWはその装置の消費する本当のエネルギーで有効電力と呼ばれます。
KVAはその装置にかかる電圧の実効値と電流の実効値を
かけたもので皮相電力と呼ばれています。

皮相電力[kVA]から(有効)電力[kW]への換算は、
有効電力=皮相電力*力率 
でこの力率は電流の位相と電圧の位相が完璧に一致している抵抗のような負荷の場合は1になります。
逆に,コイルやコンデンサ成分のあるような負荷(モータなど)は位相がずれるためにこれより小さく(普通0.8くらい)になります。
なぜこのような2通りの表現があるかというと,皮相電力が規定してあると電流絶対値が決まりますので,必要なブレーカの容量,電線の太さなどが決まります。
電力だけだと,決まりません。

Qトランスの2次側負荷をもとに1次側の電流計算

トランスの2次側負荷に応じて、1次側相電流は変わるのこと知っていますが、そうの計算方法が良く分かりません。以下の例でどなたか教えて頂けないでしょうか。

1)逆Vトランス15KVA
  一次側3相3線200V 2次側単相3線100/200v
  において、2次側負荷が、単相200V50A(10KVA)
  のとき

2)スコットトランス15KVA
  一次側3相3線200V 2次側単相2線100V×2系統
  において、2次側負荷が、それぞれ単相100V50Aで
  バランスが取れている場合

すみません。どなたか宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

損失を無視すれば

1次側電力=2次側電力です

1次側200V 2次側100V ならば 1次側の電流は 2次側の半分です

スコットトランスであろうが、三相・単相であろうが同じです

Q漏電遮断器の原理を教えて下さい

現在専門学校で電気を勉強しているものです。

漏電遮断器の原理がいまいちよく分かりません。

特に接地(アース)していないと漏電遮断器が働かないという根拠が分かりません

電気に詳しい方、教えていただけませんか?

Aベストアンサー

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと、電気が流れている電気製品で、電線の被服が破損して電気製品のボディーに接触したとします。この時破損した側の電線がアース側なら電位が同じなので何も起きません。また反対側でも電気製品のボディーが完全にゴムか何かの絶縁体の上に乗っていれば漏れ電流が流れないので漏電遮断機は働きません、あくまで遮断器のところを通る電流の差が規定値(50mA程度)を超えた場合のみ働きますから。ここでこの電気製品のボディーを地面に接触(アース)させると電流がボディーからトランスのアース側へと流れて漏電遮断機に流れるプラスマイナスの電流値に差が出て漏電遮断機が働くことになります。つまりこの意味で、アースしていないと漏電遮断機が働かないのであって、漏電遮断機そのものをアースする必要は全くなくまたそんな端子もありません。

一般の家庭用の100vや200vの電気は電力会社から高圧(一般家庭近くでは6,600v)で送られてきて、電信柱の上のトランスで、100vや200vに落とされて家庭に配られますが、この柱上トランスの100vの片線と200vの中性線が故障のときの安全のために地中にアース線としてつながっています。電流は電子の移動なので、必ず出て行った分と同じだけ戻ってきます。もしこれが違っていたときは電流がどこかに漏れていることになるので、この差を検出して電流を遮断するのが漏電遮断器です。まず漏電の状態を考えてみますと...続きを読む

Q電力の求め方 単相3線(105V/210V)、三相3線(210V)、三

電力の求め方 単相3線(105V/210V)、三相3線(210V)、三相4線(105V)

建物内の分電盤ごとに大体の電力量(kWh)を求めたいと思っております。
負荷は24時間安定していますので、電力を出せば大体の電力量を求められると思っています。

分電盤に電流計があり、その値を拾って求めたいのですが計算方法がわかりません。
力率=100%

例:1φ3W(105V/210V)の分電盤の電流値 
R相:20A N相:0A T相:20A
P(W)=(105×20)+(105×20)
でよろしいのでしょうか。

さらに、分電盤の3次側?で200Vを使用していようがしていまいが掛けるのは105Vでよろしいのでしょうか。

また、平衡負荷でなく電流値が下記の場合
R相:5A N相:10A T相:15A
である場合は、N相(中性線)は計算しなくてよろしいのでしょうか。

さらに、配電方式が違って三相3線(210V)、三相4線(105V)もあります。
こちらについても計算方法を教えてください。

色々とWEBをみて見ましたが自身がありません。
よろしくお願いいたします。

電力の求め方 単相3線(105V/210V)、三相3線(210V)、三相4線(105V)

建物内の分電盤ごとに大体の電力量(kWh)を求めたいと思っております。
負荷は24時間安定していますので、電力を出せば大体の電力量を求められると思っています。

分電盤に電流計があり、その値を拾って求めたいのですが計算方法がわかりません。
力率=100%

例:1φ3W(105V/210V)の分電盤の電流値 
R相:20A N相:0A T相:20A
P(W)=(105×20)+(105×20)
でよろしいのでしょうか。

さらに、分電盤の3次側?で200Vを使用していようがしていま...続きを読む

Aベストアンサー

例:1φ3W(105V/210V)の分電盤の電流値 
R相:20A N相:0A T相:20A
P(W)=(105×20)+(105×20)
でよろしいのでしょうか。
>>この計算で良いです。ただし力率は100%とします。
考え方… 電流はR相からN相へ流れる電流成分(この例では20A)とN相からT相へ流れる電流成分とがあると考えます。N相(中性線)の電流はR相電流とT相電流との差で決まりますからこの例ではゼロになりますね。
電流の前者の成分は20A、後者の成分も20A。R相とN相間の電圧およびN相とT相間の電圧の大きさは105Vなので上記の計算式となります

平衡負荷でなく電流値が下記の場合
R相:5A N相:10A T相:15A
である場合は、N相(中性線)は計算しなくてよろしいのでしょうか
>>上記の考え方を適用すればよいです。この場合はP(W)=(105×5)+(105×15)となります。

三相3線(210V)
>>負荷は一般に平衡負荷なので、RST各相の電流は同じで、それが例えば20Aの場合はP(W)=√3×(210×20)となります。ただし力率は100%とします。

三相4線(105V)
>>電圧が、RST各相とN相間が105Vの場合については
P(W)=(105×R相の電流)+(105×S相の電流)+(105×T相の電流)となります。
ただし力率は100%とします。考え方は1φ3W(105V/210V)で述べたのをT相にも適用すればよいです。
なおこの配電方式は主に工場内で用いられており、RST各相間の電圧は√3×105Vになっています。
<注意> 配電線の三相4線は、RST各相間の電圧が210Vで、RS各相(ST各相やTR各相の場合もある)とN相間が105Vとなっており、P(W)の計算式は違います。

例:1φ3W(105V/210V)の分電盤の電流値 
R相:20A N相:0A T相:20A
P(W)=(105×20)+(105×20)
でよろしいのでしょうか。
>>この計算で良いです。ただし力率は100%とします。
考え方… 電流はR相からN相へ流れる電流成分(この例では20A)とN相からT相へ流れる電流成分とがあると考えます。N相(中性線)の電流はR相電流とT相電流との差で決まりますからこの例ではゼロになりますね。
電流の前者の成分は20A、後者の成分も20A。R相とN相間の電圧およびN相とT相間の電圧の大きさは105Vなので上記の計算式となります

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Q3相電動機の消費電力の求め方

3相電動機の消費電力の求め方について質問です。

定格電圧 200V
定格電流  15A
出力   3.7KW

上記の電動機ですが実際の電流計指示値は10Aです。
この場合の消費電力の求め方は
√3*200*15=5.1KW
3.7/5.1*=0.72
√3*200*10*0.72=2.4KW
消費電力 2.4KW

このような計算で大丈夫でしょうか?
宜しくお願いします。

Aベストアンサー

出力は軸動力を表しているので、消費電力はそれを効率で割る必要があるかと思います。
概算で出してみると、定格での効率が85%程度と仮定すると、定格時の消費電力は3.7/0.85=4.4kW程度になります。
この時の一次皮相電力は、5.1kVAで、無効電力Qnは√(5.1^2-4.4^2)=2.6kVar程度になります。

この無効電力は励磁電流が支配的でしょうから、負荷によらず変わらないとすると、軽負荷時に線電流が10Aになったときの皮相電力は√3*200*10 で3.5kVAで、このときの有効電力は√(3.5^2-2.6^2)=2.3 kW という具合になりそうに思います。


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