電験3種「機械」のポイント その8 変圧器の並行運転

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電験3種「機械」のお勉強8回目のテーマは「変圧器の並行運転」です。

 

並行運転と並列運転

複数の変圧器を用いた変圧を、並行運転または並列運転といいます。

1台の変圧器で容量が不足する場合、複数の変圧器を並列に接続して容量を確保します。

 

三相変圧器の並行運転

三相変圧器を並行運転する場合、相回転と二次線間電圧の誘導起電力の位相が一致している必要があります。

単相変圧器を複数台で並行運転する場合にも必要な条件となります。

 

循環電流とは

極性、巻き数比が一致しないと、循環電流が流れます。

循環電流とは、電圧差がある2つの回路を接続した場合、電圧が高い方から低い方に電気が流れてしまう現象をいいます。並列回路の一部を電流が逆向きに循環して発熱してしまう原因となります。

 

変圧器の分担負荷

変圧器を2台並行運転する場合の分担負荷は、基準容量に換算した%Zに反比例します。

変圧器Aの分担負荷 $$Sa=s\times\frac{%Zb}{%Za+%Zb} [V・A]$$

変圧器Bの分担負荷 $$Sb=s\times\frac{%Za}{%Za+%Zb} [V・A]$$

となります。

 

三相変圧器の組み合わせ

三相変圧器の場合、相回転及び一次電圧側と二次電圧側の位相差を合わせる必要があります。

三相変圧器では、相回転と一次電圧側、二次電圧側の位相差を合せせる必要がありますので、結線方式次第では並行運転できない組み合わせもあります。

組み合わせについては下図をご参照ください。

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