定格一次電圧$3000\mathrm{V}$、定格二次電圧が$3300\mathrm{V}$の単相単巻変圧器について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお、巻線のインピーダンス、鉄損は無視できるものとする。
(a) この単相単巻変圧器の二次側に負荷を接続したところ、一次電圧は$3000\mathrm{V}$、一次電流は$100\mathrm{A}$であった。この変圧器の直列巻線に流れる電流値$\left[\mathrm{A}\right]$として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(1)9.09 (2)10.0 (3)30.9 (4)90.9 (5)110
(b) この変圧器の自己容量$\left[\mathrm{kV⋅A}\right]$として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
(1)15.8 (2)27.3 (3)30.0 (4)47.3 (5)81.9
解答・解説
正解(a):(4)、(b):(2)
(a)
一次側電流が$100\mathrm{A}$なので、二次側の電流は、
$$100\times\frac{3000}{3300}=90.90909\left[\mathrm{A}\right]$$
になります。
下図に示す通り直列巻線の電流と二次電流は同じなので、正解は(4)になります。
(b)
単巻変圧器の自己容量は直列巻線における容量を示します。
直列巻線の電圧は$3000\mathrm{V}$であり、そこに$9.09091\mathrm{A}$の電流が流れているので、自己容量は、
$$9.09091\times3000=27272.73\mathrm{V・A}≒27.3\mathrm{kV・A}$$
となります。よって正解は(2)です。