図に示すように、定格電圧66 [kV] の電源から送電線と三相変圧器を介して、二次側に遮断器が接続された系統を考える。三相変圧器の電気的特性は、定格容量20 〔MV・A〕,一次側線間電圧66 [kV],二次側線間電圧6.6 [kV],自己容量基準での百分率リアクタンス 15.0 [%] である。一方、送電線から電源側をみた電気的特性は、基準容量100 [MV・A]の百分率インピーダンスが 5.0 [%]である。このとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、百分率インピーダンスの抵抗分は無視するものとする。
図のAで三相短絡事故が発生したとき、事故電流 [kA]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。ただし、変圧器の二次側からAまでのインピーダンス及び負荷は、無視するものとする。
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要点
正解は(4)。基準容量 10 MVA、電圧 6.6 kV における定格電流は \(I_n = \dfrac{10 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 6600} \approx 874.8 \, [\text{A}]\) である。合成百分率インピーダンスは 8.0% なので、短絡電流は \(I_s = \dfrac{100}{8.0} I_n \approx 10.9 \, [\text{kA}]\) となり、約 11 kA である。
詳細解説
基準容量 10 MVA、電圧 6.6 kV における定格電流 \(I_n\) は
\(I_n = \dfrac{10 \times 10^6}{\sqrt{3} \times 6600} \approx 874.8\) A
短絡電流 \(I_s\) は
\(I_s = \dfrac{100}{\%Z} I_n = \dfrac{100}{8.0} \times 874.8 = 12.5 \times 874.8 \approx 10935\) A
約 11 kA となる。
