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変圧器の等価回路と計算 ミニテスト【第1回】

変圧器の等価回路と計算」のミニテスト第1回(全5問)です。

変圧器の等価回路と計算 ミニテスト

第1回 第2回 第3回

テストの使い方

まず自分で答えを考えてから「解答を見る」をタップしてください。間違えた問題は解説記事に戻って確認すると効果的です。

第1問

変圧器の短絡試験で測定されるものの組み合わせとして、正しいものはどれか。

(1)鉄損と漏れ磁束
(2)銅損と %Z
(3)鉄損と %Z
(4)銅損と鉄損
(5)励磁電流と %Z

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正解:(2)銅損と %Z
短絡試験では二次側を短絡し、定格電流が流れる程度の低い電圧を加えます。このとき磁束は小さく鉄損はほぼゼロ。ワットメータの読み = 銅損加えた電圧 ÷ 定格電圧 = %Z です。

第2問

定格一次電圧 6,600 V の変圧器で、短絡試験時に定格電流を流したところ一次電圧が 264 V であった。%Z [%] はどれか。

(1)2
(2)3
(3)4
(4)5
(5)6

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正解:(3)4
%Z = Vs ÷ Vn × 100 = 264 ÷ 6,600 × 100 = 4 %
%Z が小さいほど短絡電流が大きくなるため、遮断器の容量選定に重要です。

第3問

変圧器の %R = 1.0 %、%X = 3.0 %、力率 cosθ = 0.6(遅れ)のとき、電圧変動率 [%] はどれか。

(1)1.8
(2)2.4
(3)3.0
(4)3.6
(5)4.2

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正解:(3)3.0
cosθ = 0.6 → sinθ = 0.8
ε ≈ %R cosθ + %X sinθ
= 1.0 × 0.6 + 3.0 × 0.8 = 0.6 + 2.4 = 3.0 %
送電線の電圧降下と同じ「R に cos、X に sin」の構造です。

第4問

定格容量 50 kVA の変圧器。鉄損 300 W、定格銅損 1,200 W。全負荷(m = 1)、力率 1.0 のときの効率 [%] に最も近いものはどれか。

(1)95.1
(2)96.2
(3)97.1
(4)98.0
(5)99.0

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正解:(3)97.1
出力 = 50 × 1.0 × 1.0 = 50 kW = 50,000 W
損失 = 300 + 1,200 = 1,500 W
η = 50,000 ÷(50,000 + 1,500)× 100 = 97.1 %

第5問

変圧器の効率が最大となる条件はどれか。

(1)銅損が最小のとき
(2)鉄損が最小のとき
(3)鉄損 = 銅損のとき
(4)負荷率が 1 のとき
(5)力率が 1 のとき

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正解:(3)鉄損 = 銅損のとき
固定損(鉄損)と可変損(銅損)が等しいとき、効率は最大になります。このとき m = √(Pi/Pcn)。変圧器だけでなく多くの電気機器に共通する重要な法則です。

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