次の文章は,変電所の計器用変成器に関する記述である。計器用変成器は,[ア]と変流器とに分けられ,高電圧あるいは大電流の回…
電力 第7問
次の文章は,変電所の計器用変成器に関する記述である。計器用変成器は,[ア]と変流器とに分けられ,高電圧あるいは大電流の回路から計器や[イ]に必要な適切な電圧や電流を取り出すために設置される。変流器の二次端子には,常に[ウ]インピーダンスの負荷を接続しておく必要がある。また,一次端子のある変流器は,その端子を被測定線路に[エ]に接続する。上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
- (1)(ア): 主変圧器 (イ): 避雷器 (ウ): 高 (エ): 縦続
- (2)(ア): CT (イ): 保護継電器 (ウ): 低 (エ): 直列
- (3)(ア): 計器用変圧器 (イ): 遮断器 (ウ): 中 (エ): 並列
- (4)(ア): CT (イ): 遮断器 (ウ): 高 (エ): 縦続
- (5)(ア): 計器用変圧器 (イ): 保護継電器 (ウ): 低 (エ): 直列
正答 (5)
正答は (5)。
【空白(ア) 計器用変圧器】
計器用変成器は、計器用変圧器と変流器に分けられます。計器用変圧器は高い電圧を計測しやすい電圧(ふつう110V)に、変流器は大きい電流を計測しやすい電流(ふつう5A や1A)に変換します。主変圧器は電力を送るための変圧器であって、計器用変成器ではありません。よって(ア)を「主変圧器」としている(1)は外れます。また、(2)(4)の「変流器」という答えでは、問題文に「(ア)と変流器とに分けられ」とあるのと重なってしまい、文として成り立ちません。
【空白(イ) 保護継電器】
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計器用変成器が電圧や電流を取り出す相手は、計器(電圧計、電流計、電力計など)と保護継電器です。保護継電器は、取り出した小さな電圧や電流をもとに事故を判定し、遮断器に引外し指令を出します。遮断器そのものは、計器用変成器から測定量を受け取る機器ではなく、継電器からの指令で動く機器です。避雷器も関係ありません。よって(イ)を「避雷器」「遮断器」としている(1)(3)(4)は外れます。
【空白(ウ) 低インピーダンス】
変流器の二次端子には、常に低インピーダンスの負荷をつないでおく必要があります。理由は、変流器の一次電流が、二次側の状態とは無関係に被測定線路の電流そのもので決まってしまうからです。二次側を開放すると、一次電流のほとんどが励磁電流として働き、鉄心が強く磁化されて、二次巻線に非常に高い電圧が現れます。これは絶縁破壊や作業者の感電につながる危険な状態です。したがって、計器を外すときは必ず二次側を短絡してから行います。短絡してよい、というより短絡しなければならない点が、計器用変圧器(二次側を短絡してはならない)とちょうど逆になります。
【空白(エ) 直列】
変流器は、測りたい電流をそのまま一次巻線に流す必要があるので、被測定線路に直列に接続します。これに対し計器用変圧器は、測りたい電圧を受けるために並列に接続します。電流計は直列、電圧計は並列、という基本と同じ考え方です。「縦続」は変成器を段に重ねてつなぐことを指す語で、線路への接続方法を表すものではありません。よって(エ)を「縦続」「並列」としている(1)(3)(4)は外れます。
【結論】
計器用変圧器・保護継電器・低・直列 の組合せをもつ (5) が正答です。
出典:令和5年度上期第三種電気主任技術者 電力科目 問7(一般財団法人 電気技術者試験センター 公表)出典元ページ
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