問題
線間電圧V[kV]の三相配電系統において,受電点からみた電源側の百分率インピーダンスがZ[%](基準容量:10MV・A)であった。受電点における三相短絡電流[kA]を示す式は。
答え
イ.\(\Large{\frac{10\sqrt{3}Z}{V}}\)
ロ.\(\Large{\frac{1000}{VZ}}\)
ハ.\(\Large{\frac{1000}{\sqrt{3}VZ}}\)
ニ.\(\Large{\frac{10Z}{V}}\)
『出典:令和3年度第一種電気工事士筆記試験【午後】(問8)』
解説
正解は「ハ.\(\Large{\frac{1000}{\sqrt{3}VZ}}\)」です。
この問題のポイントは、百分率インピーダンスと短絡電流についてです。
百分率インピーダンスZと短絡電流Isの関係から求めましょう。
ボルベア
百分率インピーダンスの関連式を覚えておこう!
解き方
三相短絡電流を求める式
まずは百分率インピーダンス%Zは次の式が成り立ちます。
\(Z=\Large{\frac{I_n}{I_s}}\normalsize{\times100}[%]\)
この式を変形して、三相短絡電流Isを求める式に変換します。
\(I_s=\Large{\frac{I_n}{Z}}\normalsize{\times100}[A]・・・①\)
定格電流Inを求める式
①の式では定格電流Inを使用しているので、これに代入する式を求めます。
\(I_n=\Large{\frac{P}{\sqrt{3}V}}\\~~~~=\Large{\frac{10\times10^{6}}{\sqrt{3}V\times10^{3}}}\\~~~~=\Large{\frac{10\times10^{3}}{\sqrt{3}V}}\normalsize{[A]・・・②}\)
代入する
①式に②式を代入します。
\(I_s=\Large{\frac{I_n}{Z}}\normalsize{\times100}\\~~~~=\Large{\frac{\Large{\frac{10\times10^{3}}{\sqrt{3}V}}}{Z}}\normalsize{\times100}\\~~~~=\Large{\frac{10\times10^{3}}{\sqrt{3}VZ}}\normalsize{\times100}\\~~~~=\Large{\frac{1000}{\sqrt{3}VZ}}\normalsize{\times10^{3}}\\~~~~=\Large{\frac{1000}{\sqrt{3}VZ}}\normalsize{[kA]}\)
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