図のような系統において、昇圧用変圧器の容量は30MV・A、変圧比は11kV/33kV、百分率インピーダンスは自己容量基準で7.8%、計器用変流器(CT)の変流比は400A/5Aである。系統の点Fにおいて、三相短絡事故が発生し、1800Aの短絡電流が流れたとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、CTの磁気飽和は考慮しないものとする。
系統の基準容量を10MV・Aとしたとき、事故点Fから電源側をみた百分率インピーダンスの値 [%] として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(2)。短絡時の等価回路を作り、どこを流れる電流を求めるかを切り分ける問題です。 短絡後の回路の見え方を整理し、等価インピーダンスから故障電流や各部の電流を順に求めることが要点です。
詳細解説
この問題では、短絡後の回路の見え方を整理し、等価インピーダンスから故障電流や各部の電流を順に求めることがポイントです。
百分率インピーダンス
事故点の電圧 \(V = 33 \, [kV]\)。
短絡電流 \(I_s = 1800 \, [A]\)。
短絡容量 \(P_s = \sqrt{3} V I_s = \sqrt{3} \times 33 \times 1.8 \approx 102.9 \, [MV\cdot A]\)。
基準容量 \(P_n = 10 \, [MV\cdot A]\) における百分率インピーダンス \(\%Z\) は、
\(\%Z = \dfrac{P_n}{P_s} \times 100 = \dfrac{10}{102.9} \times 100 \approx 9.72 \, [\%]\)
よって 9.7 が正解。
