《電力》〈変電〉[H25:問2]変圧器の負荷時タップ切換装置に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★☆☆☆（やや易しい）

次の文章は，変圧器の負荷時タップ切換装置に関する記述である。文中の\( \ \fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$} \ \)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選びなさい。

負荷時タップ切換装置における負荷時タップ切換器は，無電流状態でタップを選択する\( \ \fbox {　 （１） 　} \ \)と，選択された回路の電流を開閉する切換開閉器と，タップ切換の際，タップ間が橋絡されたときに流れる\( \ \fbox {　 （２） 　} \ \)を制限する\( \ \fbox {　 （３） 　} \ \)とから構成される。

切換開閉器は，タップ切換の際，アークを発生し，切換開閉器室内の油を汚損したり，接点の摩耗が避けられない。このため，最近では，切換開閉器の長寿命化や切換開閉器室の浄油のための保守の省力化の観点から，\( \ \fbox {　 （４） 　} \ \)を使った切換開閉器も使用されている。

通常，負荷時タップ切換装置の耐用切換回数としては，電気的には\( \ 20 \ \)万回，機械的には\( \ \fbox {　 （５） 　} \ \)回と決められ，形式試験で確認されている。

〔問2の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&（イ）&　負荷電流　　　　　&（ロ）&　80 \ 万　　　　　&（ハ）&　限流インピーダンス \\[ 5pt ] &（ニ）&　循環電流　　　　　&（ホ）&　コンデンサ　　　　　&（ヘ）&　分路巻線 \\[ 5pt ] &（ト）&　40 \ 万　　　　　&（チ）&　タップ選択器　　　　　&（リ）&　調整器 \\[ 5pt ] &（ヌ）&　励磁電流　　　　　&（ル）&　変換器　　 　　　&（ヲ）&　\mathrm {SF_{6}} \ ガス \\[ 5pt ] &（ワ）&　真空バルブ　　　　　&（カ）&　60 \ 万　　　　　&（ヨ）&　窒　素 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

変圧器の負荷時タップ切換装置に関する問題で，変圧器を構成する重要な機器の一つとなります。構造は比較的単純なので，メカニズムを理解するようにしましょう。

1.負荷時タップ切換装置の構造
負荷時タップ切換装置は，負荷運転中に変圧器の変圧比を切り換える装置で，図1のような構造をしています。主にタップ選択器と切換開閉器から構成されており，変圧器の巻数比を変換させることで，変圧比を変えることができます。図2に示すように，切換の際には，循環電流が流れるので，限流抵抗もしくは限流リアクタンスを設けて，循環電流を低減させます。

【解答】

(1)解答：チ
題意より，解答候補は（チ）タップ選択器，（リ）調整器，（ル）変換器，になると思います。ワンポイント解説「1.負荷時タップ切換装置の構造」の通り，無電流状態でタップを選択するのは，タップ選択器となります。

(2)解答：ニ
題意より，解答候補は（イ）負荷電流，（ニ）循環電流，（ヌ）励磁電流，になると思います。ワンポイント解説「1.負荷時タップ切換装置の構造」の通り，タップ切換時に流れる電流は循環電流となります。

(3)解答：ハ
題意より，解答候補は（ハ）限流インピーダンス，（ホ）コンデンサ，（ヘ）分路巻線，になると思います。ワンポイント解説「1.負荷時タップ切換装置の構造」の通り，循環電流を制限するのは限流インピーダンスとなります。

(4)解答：ワ
題意より，解答候補は（ヲ）\( \ \mathrm {SF_{6}} \ \)ガス，（ワ）真空バルブ，（ヨ）窒素，になると思います。近年では，切換開閉器の長寿命化や保守性の観点から真空バルブを使用した切換開閉器が使用されています。

(5)解答：ロ
題意より，解答候補は（ロ）\( \ 80 \ \)万，（ト）\( \ 40 \ \)万，（カ）\( \ 60 \ \)万，になると思います。負荷時タップ切換装置の耐用切換回数としては，機械的には\( \ 80 \ \)万回程度とされています。