《電力》〈変電〉[R05上:問7]変電所の計器用変成器に関する空欄穴埋問題

Contents

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★☆☆☆☆（易しい）

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， \( \ \fbox {　（ア）　} \ \)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\( \ \fbox {　（イ）　} \ \)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\( \ \fbox {　（ウ）　} \ \)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\( \ \fbox {　（エ）　} \ \)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。

\[
\begin{array}{ccccc}
& （ア） & （イ） & （ウ） & （エ） \\
\hline
(1) & 　主変圧器　 & 　避雷器　 & 　高　 & 　縦続　 \\
\hline
(2) & 　\mathrm {CT}　 & 　保護継電器　 & 　低　 & 　直列　 \\
\hline
(3) & 　計器用変圧器　 & 　遮断器　 & 　中　 & 　並列　 \\
\hline
(4) & 　\mathrm {CT}　 & 　遮断器　 & 　高　 & 　縦続　 \\
\hline
(5) & 　計器用変圧器　 & 　保護継電器　 & 　低　 & 　直列　 \\
\hline
\end{array}
\]

【ワンポイント解説】

計器用変成器に関する問題です。
どの空欄も非常に重要な内容となっており，非常に出題されやすく正答率も高い問題と予想されますので，確実に理解しておくようにしましょう。
令和3年問7に全く同じ問題が出題されています。

1.計器用変成器
計器用変成器はそのままでは測定困難な高電圧や大電流を測定可能な大きさの電圧や電流に変成して測定機器を接続する機器です。計器用変圧器と変流器があります。

①計器用変圧器\( \ \left( \mathrm {VT} \right) \ \)
図1のように一次（主回路）側の高電圧を二次（計器）側の低電圧に変換する機器となります。
一次二次の巻数比と変圧比の関係は，
\[
\begin{eqnarray}
\frac {N_{1}}{N_{2}}&=&\frac {V_{1}}{V_{2}} \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\] となります。
計器用変圧器\( \ \mathrm {VT} \ \)の二次側を短絡すると，二次側に電圧を発生させるため過大な電流が流れ，機器の焼損や波及事故が発生してしまう可能性があるので，二次側は絶対に短絡してはいけません。

②変流器\( \ \left( \mathrm {CT} \right) \ \)
図2のように一次（主回路）側の大電流を二次（計器）側の測定電流に変換する機器となります。
一次二次の巻数比と変流比の関係は，
\[
\begin{eqnarray}
\frac {N_{1}}{N_{2}}&=&\frac {I_{2}}{I_{1}} \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\] となります。
変流器\( \ \mathrm {CT} \ \)の二次側を開放すると測定電流が全て励磁電流となるので，鉄心の磁束密度が著しく大きくなり，焼損するおそれがあります。したがって，二次側は絶対に開放してはいけません。