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トランスの励磁突入電流について

解決済

  • 質問日時：
  • 回答数：2件

3φ200Vの系統で線路長が長い為電圧降下の影響を考え、低圧タイトランスで400Vに一度昇圧し、負荷端で200Vに減圧するようにしました。その結果、低圧タイトランス1次側のブレーカを入れたとたん 3000A もの電流が一瞬流れブレーカ（250AT）がトリップしてしまいます（毎回トリップする訳ではない）。これってトランスの励磁突入電流の影響でしょうか？このような場合、どのように対処したら良いでしょうか？ちなみにトランスの仕様は
1次/2次：200/400V
容量：200KVA
定格電流：550/275A
％インピーダンス：3.5％
製造年月日：1988年
です。何かお分かりの方、よろしくお願いします。

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A 回答 (2件)

No.1ベストアンサー

  • 回答日時：

突入電流でトリップしているのだと思います。

突入電流は一般的に７倍・１０倍等といわれています。今回の3000Aは、若干低いような気がします。突入電流抑制タイプの変圧器・後付けの抑制装置があると聞いたことがありますので調べてみてください。又なぜ250ATなのでしょうか？定格電流は550Aでは？本来600ATのブレーカーでは？、とりあえず400ATのフルトリップに上げてみてはいかがでしょか、変圧器の２次側に負荷を接続していたほうが突入電流を抑制すると言う人もいます。
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この回答へのお礼

ブレーカが適合していないのは低圧タイトラを後付けしたからです。タイトラにしても容量100KVAの在庫が無く苦肉の策で設置したため、少し違和感がある設備になっています。（負荷的には問題ない）最後の一文は機会があれば試してみたいと思います。御回答ありがとうございました。

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お礼日時：2004/07/21 14:32

No.2

  • 回答日時：

変圧器の励磁電流は一瞬ですが定格の５～10倍となっていますので、保護協調の検討が必要です（時間と電流値のグラフ）現状ではトランス励磁電流とブレーカ遮断電流の曲線が交差しておりその点がトリップした点だと思います。


対策としては、負荷にあった変圧器を選定するか、変圧器にあった遮断機を選定するかだと思われます。

今回、電圧降下対策で複数のトランスを設置したと書かれていますが、トランスの損失があるのであまり得策ではないと思われます。
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この回答へのお礼

ブレーカ選定についての御指摘参考にさせて頂きます。御回答ありがとうございました。

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お礼日時：2004/07/21 14:36

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Q励磁突入電流を抑制する為の方法

変圧器の起動時に励磁突入電流が発生する事は存じておりますが、その励磁突入電流を抑制する方法にはどのような方法があるのでしょうか？リアクトル初期充電法なる手法があることはインターネットで拝見しましたが、具体的な内容はわからず仕舞いでした。

また、励磁突入電流は、実際には定格電流の何倍程度になるものなのでしょうか？5～10倍程度であるとインターネットでは拝見しました。概ねその程度になるのでしょうか？

詳細なご回答を頂ければ幸いです。
宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

Ｎｏ．４です

位相制御なんていうと何か難しそうですが、新幹線の発車時を体験するとよく分かると思います。
最新の新幹線はいつ発車したか分からないほどとてもスムーズに発進してアッという間に３００Ｋｍまで加速してしまいます。これが精密な位相制御された結果なのです。

変圧器やモーターなど誘導器は最初の突入電流を押さえればいいだけなので細かい制御は不要です。

突入電流は鉄心（コア）の最大磁束密度と巻き線のインダクタンス（巻き数）で決まってしまいます。
大電力の変圧器だと巻き線は太い銅線を使うので直流抵抗はほとんど"０”Ωでしょう。（テスターで計れない）
ここで鉄心の最大磁束密度とインダクタンスの駆け引きになります。

鉄心の最大磁束密度が勝てばコイルのインダクタンスが負け、（突入電流が大きくならない）鉄心の最大磁束密度が負ければ変圧器はショートと同じなので莫大な突入電流が流れてブレーカーが落ちるかヒューズが飛びます。

　　＊＊＊最大磁束密度を超えた変圧器の巻き線は銅線の直流抵抗と同じ＊＊＊

です。

これを天秤にかけて変圧器は設計されているのです。


細かいことをいうととっても長くなってしまいますが、単純には変圧器の大きさや重量と発熱を考慮して変圧器は造られているということです。
もっと簡単にいうと「お金」ですね。


電子回路制御なんて量産すれば値段などすぐ下がるのでたいしたことないですが壊れると解析修理はとてもむずかしい............
大電力を扱うところはやっぱり物理量がモノ言わせるところだと感じますね。

（自分は電子屋ですが、仕事で電力会社の方と話します。電力の方は６，６００Ｖ－５，０００Ａや１５，６００Ｖ－○Ａですが、電子屋は.0・・・Ｖ－____μＡ　ｎＡ　ｐＡの世界なのでなかなかピンときません。電流だけで１０－１５乗　１，０００，０００，０００，０００，０００アンペアですね）

６，６００Ｖ切り替えしてた現場の方に聞いたらお昼の時間で三相送電線は０．１２～０．１６Ａだそうです。夜はわかりません。




失礼します

Ｎｏ．４です

位相制御なんていうと何か難しそうですが、新幹線の発車時を体験するとよく分かると思います。
最新の新幹線はいつ発車したか分からないほどとてもスムーズに発進してアッという間に３００Ｋｍまで加速してしまいます。これが精密な位相制御された結果なのです。

変圧器やモーターなど誘導器は最初の突入電流を押さえればいいだけなので細かい制御は不要です。

突入電流は鉄心（コア）の最大磁束密度と巻き線のインダクタンス（巻き数）で決まってしまいます。
大電力の変圧器だと巻き線は太い銅...続きを読む

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Qトランスの突入電流について

トランスの突入電流の大きさは、
電源側のインピーダンスによって
変わってきますか？
教えてください。

Aベストアンサー

充電電流なので、特に電源側のインピーダンスで変化するという事は、無いと思います。

変圧器コイルの素材は電線のみなので、開閉器投入直後は短絡状態と同じなので、突入電流が流れますが、コイル磁界が安定してくると、磁界と電流が打ち消し合うので、一定の容量を持った電源となります。
その為、変圧器のインピーダンスは関係しますが、電源側はほぼ関係してこないと言ってよいのではないでしょうか。

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Qトランスの突入電流と発電機の関係において

トランスの突入電流と発電機の関係ですが、
トランスの突入電流があるので、発電機の容量をトランスの１．５倍～２倍必要と言われました。
それは、電圧が確立してからトランスに電源が入るからであって、
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突入電流も少なくなると思うのですが、どうなのでしょうか？
もしくは、発電機は、まわらないのでしょうか？

詳しい方教えてください。

Aベストアンサー

トランスへの突入電流というものはありますが、２次側を開放していれば、１次側にも電流は流れませんので、理論的には電圧のみが掛かる事になります。
実際高圧の受電操作時でも、２次側を開放した状態でトランスを受電さます。
この方法だと突入電流を抑える事が出来るので、安全上にも保安上にも良い為、この方法を取っています。
こういったことからも、２次側を開放する方法なら、１.５倍ほどの容量も必要としないのではないのではないでしょうか。
勿論、過負荷を見越した余裕の安全率は見た方が良いと思います。

それから、直結はやめた方が良いと思います。
負荷の分を含んだ状態で始動する事になるので、始動機に負担がかかり、始動できない事も考えられます。

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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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Q変圧器の励磁電流と一次電流との違いについて。

変圧器について勉強しています。
そこで，1点引っかかっています。

励磁電流と一次電流との違いは何なのでしょうか？
勉強不足なものでよく分かりません…。

励磁電流は鉄心に主磁束を形成する電流と書かれています。
ですが，一次電流も同じでは？？？と思って混乱しています。

お手数ですが，どなたかお分かりでしたら
教えてください。

Aベストアンサー

一次電流とは一次巻線を流れる電流のことで、(1)励磁電流と(2)負荷をかけたことによって流れる電流のベクトル和です。質問者の疑問点はおそらく、後者の負荷電流も磁束を発生させる筈なのに、何故前者だけに限るのか、ということでしょう。一次側だけを考えると確かにそうですが、負荷電流は二次側にも流れており、一次と二次の負荷電流が作る磁束は大きさが同じで向きが逆なので打ち消しあって無くなります。だから、主磁束は励磁電流だけが寄与すると言ってもいいのです。
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Q変圧器の二次側を接地するのはなぜ？

シロートの質問で申し訳ありません（ノ＿・。）

変圧器（トランス）の出口側（二次側）はアースをしますよね？
Ｂ種接地というんでしょうか。

あれが、なんで必要なんだか良くわかりません。
素人的考え方だと、そんな電気が流れてる部分を地面につないじゃったら、
電気が地面にだだ漏れして危ないんじゃないか！？
とか思っちゃうのですが？？？

初心者向け電気のしくみ、的な本を読むと、
「接地側を対地電圧（０Ｖ）」にして、線間電圧を100Ｖまたは200Ｖにする、みたいな事が書いてあるのですが
じゃあ３線あるうちの１本は電圧ゼロだから触っても大丈夫なのか？
いやいや電線は普通交流なんだから、電圧は上がったり下がったりしているんだろう・・・
そしたら対地電圧０Ｖってなによ？？？

・・・みたいな感じで、すっかり沼にはまってしまっております。
詳しい方、どうか中学生に教えるような感じでわかりやすく解説してください（´・ω・`）

Aベストアンサー

＃１お礼欄に関して、

通常の屋内配線では、
常時電線に対地100または200Vがかかっていることによる危険性
トラブルがおきたときに電線が対地6600Vになる危険性
どちらを避けますか？（どちらの方が対策が楽ですか？）という話になるかと思います。

一部特殊なところでは、一次二次の接触がおきないように十分な配慮をしたうえで、対地１００Vによる感電（だけじゃなかったかも）を防止するために二次側を浮かしている、というところもあると聞いたことがあります。（医療関連だったかな。）

三相の電圧
Y接続についてみると、たとえば三相２００Vだと、中性点に対して、
Vu=115sin(wt),Vv=115sin(wt-2π/3),Vw=115sin(wt-4π/3)の電圧になってます。
ここで、ｖ相を接地すると、中性点の対地電位が-Vv=-115sin(wt-2π/3)になり、
u相はVu-Vv=200sin(wt+π/6),w相はVw-Vv=200sin(wt+π/2) と（位相と大きさは変わるけど）三相電圧（のうちの二つ）になります。

＃１お礼欄に関して、

通常の屋内配線では、
常時電線に対地100または200Vがかかっていることによる危険性
トラブルがおきたときに電線が対地6600Vになる危険性
どちらを避けますか？（どちらの方が対策が楽ですか？）という話になるかと思います。

一部特殊なところでは、一次二次の接触がおきないように十分な配慮をしたうえで、対地１００Vによる感電（だけじゃなかったかも）を防止するために二次側を浮かしている、というところもあると聞いたことがあります。（医療関連だったかな。）

三相の電...続きを読む

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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

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(1)波高値（最大値）５Ａの電流の実効値

(2)波高値（最大値）２０Ｖの電圧の実効値

と

(3)２２０Ｖの電圧の波高値（最大値）

を公式を使って解きたいと思うのですが
分かる方！！計算方法をお教えいただけないでしょうか？？

どうかよろしくお願いします。

Aベストアンサー

波高値を√２で割れば実効値になります。実効値から波高値を求めるのは√2倍すればＯＫ

詳しくはhttp://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%9F%E5%8A%B9%E5%80%A4

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Qタイトランスとは

タイトランスとは、どういったものですか？
単相変圧器、三相変圧器はわかりますが・・
よろしくお願いします

Aベストアンサー

　タイは「結ぶ」という意味の英語「ＴＩＥ」です。「ネクタイ」を想起すると覚えやすいです。
　大昔、電力会社の配電電圧が３ｋＶだった時代の３ｋＶ負荷設備がそのまま残っているような需要家構内に、現在の６ｋＶで受電して当該負荷設備に「連結」するための変圧器が所謂「タイトラ」です。
　以　上

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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？

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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。

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