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第三種電気主任技術者令和7年度 下期電力問 12

令和7年度 下期 第三種電気主任技術者 電力 問12

難度標準

定格容量 20 MV·A,一次側定格電圧 77 kV,二次側定格電圧 6.6 kV,百分率インピーダンス 10.6 %(基準容量 20 MV·A)の三相変圧器がある。三相変圧器の一次側は 77 kV の電源に接続され,二次側は負荷のみが接続されている。三相変圧器の一次側から見た電源の百分率インピーダンスは,1.1 %(基準容量 20 MV·A)である。抵抗分及びその他の定数は無視する。三相変圧器の二次側に設置する遮断器の定格遮断電流の値[kA]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

遮断器の定格遮断電流は、設置点で起こりうる三相短絡電流以上でなければならない。そこで、変圧器二次側(6.6 kV 側)で三相短絡が起きたときの短絡電流を求める。

詳細Layer 2
展開

1. 合成百分率インピーダンス

電源と変圧器の百分率インピーダンスはどちらも基準容量 20 MV·A で与えられているので、そのまま加算できる。

%Z = 1.1 + 10.6 = 11.7 %

補足Layer 3
展開

2. 二次側の基準電流(定格電流)

In = Pn / (√3 × Vn) = 20 × 10⁶ / (√3 × 6.6 × 10³) ≒ 20 × 10⁶ / 11 431.5 ≒ 1 749.5 A

3. 三相短絡電流

Is = In × 100 / %Z = 1 749.5 × 100 / 11.7 ≒ 14 953 A ≒ 15.0 kA

4. 遮断器の定格遮断電流の選定

遮断器は短絡電流約 15.0 kA を遮断できなければならないため、定格遮断電流は 15.0 kA 以上が必要となる。選択肢のうちこの条件を満たし、かつ最も近いのは 20.0 kA である。また、単純に数値の差で比べても、20.0 kA(差 5.0 kA)は 6.0 kA(差 9.0 kA)より 15.0 kA に近く、どちらの見方でも (3) に定まる。よって正答は (3)。

各選択肢の解説

(1)

260.0

誤り。二次側の三相短絡電流は約 15.0 kA であり、260.0 kA はその 17 倍以上に当たる。遮断能力としては足りるが、必要な値から大きく離れており「最も近いもの」に当たらない。

(2)

6.0

誤り。6.0 kA は選択肢の中では 20.0 kA に次いで 15.0 kA に近いが、差は 9.0 kA で 20.0 kA(差 5.0 kA)より遠い。しかも短絡電流約 15.0 kA を下回るため、この定格では短絡電流を遮断できない。

(3)

20.0

正しい。合成百分率インピーダンス 11.7 % から、二次側の三相短絡電流は Is = In × 100 / %Z ≒ 1 749.5 × 100 / 11.7 ≒ 15.0 kA。これを遮断でき、かつ最も近い定格遮断電流が 20.0 kA である。

(4)

2.6

誤り。2.6 kA は二次側の三相短絡電流(約 15.0 kA)の 6 分の 1 程度しかなく、この定格では短絡電流を遮断できない。

(5)

1.5

誤り。1.5 kA は二次側の三相短絡電流(約 15.0 kA)の 10 分の 1 程度しかない。一次側の 77 kV で基準電流を計算すると(In ≒ 150 A、Is ≒ 150 × 100 / 11.7 ≒ 1.28 kA)この程度の値になるが、遮断器は二次側に設置するので 6.6 kV で計算しなければならない。

この解説は?
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典:令和7年度下期第三種電気主任技術者試験 電力科目 問12。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

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何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
正解/誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
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