問題文
定格容量80MV・A、一次側定格電圧33kV、二次側定格電圧11kV、百分率インピーダンス 18.3%(定格容量ベース)の三相変圧器TAがある。三相変圧器 TAの一次側は33kVの電源に接続され、二次側は負荷のみが接続されている。電源の百分率内部インピーダンスは、1.5% (系統基準容量ベース)とする。ただし、系統基準容量は80MV・Aである。なお、抵抗分及びその他の定数は無視する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
定格容量 50MV・A、百分率インピーダンスが 12.0%(定格容量ベース)の三相変圧器 TBを三相変圧器TA と並列に接続した。40MWの負荷をかけて運転した場合、三相変圧器 TAの負荷分担の値 [MW]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし、三相変圧器群 TAとTBにはこの負荷のみが接続されているものとし、抵抗分及びその他の定数は無視する。
選択肢
並列運転時の負荷分担は、容量換算したインピーダンスに反比例して配分されます。
まず、変圧器TBの \(\%Z_{TB}\)(50MVAベース)を80MVAベースに換算します。
\[ \%Z_{TB}' = 12.0 \times \dfrac{80}{50} = 19.2 \% \]
TAとTB(換算後)のインピーダンス比は \(18.3 : 19.2\) です。
負荷 \(P = 40\) MW のうち、TAが分担する電力 \(P_{TA}\) は:
\[ P_{TA} = P \times \dfrac{\%Z_{TB}'}{\%Z_{TA} + \%Z_{TB}'} \]
\[ P_{TA} = 40 \times \dfrac{19.2}{18.3 + 19.2} = 40 \times \dfrac{19.2}{37.5} \]
\[ P_{TA} = 40 \times 0.512 = 20.48 \, \mathrm{MW} \]
最も近い値は 20.5 MW です。