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3相のY,Δ、その他の結線での%Zについて
■質問
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q14159824304
三相変圧器の%インピーダンスは%Z=√3InZ/Vn x100ですが、これはデルタ結線の場合でも同じですか?
デルタの場合は相電流が線電流の1/√3なので、%Z=√3InZ/3Vn x100とならないでしょうか。
■変圧器等価回路
http://cgi.din.or.jp/~goukaku/denko/chap3/1-3-3.pdf
%インピーダンス正当な解説
http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n311509
この問題は変圧器に関する問題であると言ってもいい。
図1 単相変圧器の等価回路
図1に変圧比a、
a=E1/E2
の変圧器の2次側換算等価回路を示す。
Z0:変圧器励磁インピーダンス
Z1:変圧器の1次巻線抵抗+漏れリアクタンス
Z2:変圧器の2次巻線抵抗+漏れリアクタンス
Z:変圧器の2次側換算巻線抵抗+漏れリアクタンス
この変圧器を3つ使って、3相変圧器を構成したとき、
Y-Y結線
Y-⊿結線
ΔーY結線
V-V結線
が考えられるが、2次側は図1のように考えればよく、この等価回路をY,Δ、Vの何れかにして考えればいい。
■3相Y結線構成の場合の%Z
図2 単相変圧器の2次側Y結線
その点(その変圧器)において、
Vn(a,b,c):定格線間電圧
En(a,b,c):定格相電圧
In(a,b,c):定格線電流
|Ena|=|Enb|=|Enc|=En
|Vna|=|Vnb|=|Vnc|=Vn=√3*En
|Ina|=|Inb|=|Inc|=In
図3 各電圧の定義
この定義において、
%Z=100*Z*In/En
Vn=√3*En
から、
%Z=100*√3*Z*In/Vn
3相容量Pnは
Pn=3*En*In=√3*Vn*In
だから、
%Z=100*√3*Z*Pn/Vn^2
この%Zの意味は、定格電流InがZに流れたときに、定格相電圧Enに対して何パーセント相電圧が低下するかを計算していることです。ここで注意しなくてはならないことは、相電圧と、1相当たりの変圧器のインピーダンスZに対して計算していることです。
短絡電流Isは、
Is=En/Z
3相短絡容量Psは、
Ps=3*En*Is
■3相Δ結線の場合の%Z
図4のように結線する。
図4 単相変圧器の2次側⊿結線
図4は図5のように等価変換される。
図5 図4のY等価回路
図5において、
|Ena|=|Enb|=|Enc|=En
|Ena’|=|Enb’|=|Enc’|=En’=En/√3
|Vna|=|Vnb|=|Vnc|=Vn=En
|Ina’|=|Inb’|=Inc’|=In’=√3*In
図5から、
%Z=100*(Z/3)*√3*In/(En/√3)
=100*Z*In/En
Vn=En
から、
%Z=100*Z*In/Vn
3相容量Pnは
Pn=3*En’*In’=3*En*In=3*Vn*In
だから、
%Z=100*Z*Pn/(3*Vn^2)
■3相V-V結線での%Z
図6 V-V結線
図7 V-V結線等価回路