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【電験完全攻略】変圧器の試験を網羅できる資料(変電設備③)

2019年7月7日追記
変圧器の試験が重要であることがわかるように文章修正を実施した。

2019年7月14日追記
勉強資料リンクを掲載

変電設備 変圧器の試験を理解する

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前回までの記事で「変圧器の基本事項」を理解してもらった。


今回の記事では、電験における重要項目である「変圧器の試験」を説明する。


この分野は、一次試験、二次試験に問わずに出題される。過去に出題された問題を見てみると、種類が多い上に対応しにくい問題が多いことがわかるだろう。


だからこそ、解けるようになれば他の受験者との差がつくことは理解しておこう。「試験目的」に加え「試験内容」までも確実に覚えておきたい。


それでは、本題に入ろう。

  

変圧器の試験について

変圧器の点検は外観点検に加えて、多くの試験をすることはご存じだろうか。


変圧器の構造は他の設備と比較しても、大型で複雑であり、メンテナンス費用もかなり高額。

変圧器は電流を流すためのコイル、鉄心、絶縁油で構成されるため、非常に注意を払って、管理する必要がある。そのため、試験数も多い。


そういった背景もあるので、電験においては「変圧器の試験」を詳細に問う問題が多々出題される。受験者は少なくても「どのような試験をするか」までは確認しておいた方がいい。


「試験内容を覚える」といったタイプの勉強に対しては、箇条書きが有効だ。

長々と長文でまとめるのはまず覚えられないと思っておいた方がいい。


実際、自分は暗記科目が苦手だが、試験項目を箇条書きで書き綴り、壁に貼っておいたところ、きっちり覚えることができた。


「試験名称」「試験内容」をまとめておいたので活用して頂ければと思う。できれば早い段階で取り組んで欲しい。

 

①巻線抵抗測定

【目的】
一次巻線、二次巻線の抵抗を測定し、「負荷損」を算出する。変圧器の効率を求める際に必要となる。

【試験内容】
一次巻線、二次巻線の抵抗を測定する。直流電圧降下法、ダブルブリッジ法を用いた測定方法がある。名前は難しそうだが、実際に現場でやってみると、簡単である。

 

②極性試験

【目的】
減極性、加極性の確認を行う。電流の向きが異なると、変圧器の並列運転時に問題が生じるので、極性確認は必須である。

【試験内容】
一次側と二次側の電圧を測定し、合算値が検出されるか、差分値が検出されるかの確認を行う。

*極性(減極性、加極性)の理解が不十分の人へ
極性は、一次・二次両端子間に表れる誘電起電力の方向を表す語。
減極性は、1次側と二次側の巻線に流れる電流の向きが同方向。(加極性は、反対方向。)

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③変圧比測定試験

【目的】
巻線比を測定する。

【試験内容】
一次側に電圧を印加し、二次側に生じる電圧と比較することで、巻線比を算出する。

 

④無負荷試験

【目的】
励磁電流と鉄損を測定する。

【試験内容】
二次側を開放し、無負荷状態とする。次に、一次側に電圧印加することで、鉄心に磁力線を発生させるための励磁電流のみが流れることから、鉄損を算出することができる。

 

⑤短絡試験

【目的】
短絡インピーダンス電圧と銅損を測定する。

【試験内容】
二次側を短絡したのち、一次側に電圧を徐々に印加し、一次側の電流が定格電流に達した時の「印加した電圧」を測定する。電圧と電流を求めることができたので、「一次側から見た変圧器のインピーダンス」がわかる。また「銅損」も算出することができる。

 

⑥温度上昇試験

【目的】
定格運転状態において、規定値以内の温度上昇であるか確認する。

【試験内容】
定格運転での確認を行い、温度測定をする。

 

⑦絶縁耐力試験

【目的】
絶縁強度が規定値以上であることを確認する。

【試験内容】
加圧試験、誘導試験、衝撃電圧試験を行う。

 

まとめ

以上「【電験完全攻略】変圧器の試験を網羅できる資料(変電設備③)」の記事となります。

今回紹介した試験については、試験目的と試験内容をまず理解しましょう。変圧器をメンテナンスした経験がない方は、どうしても忘れてしまう知識だと思います。それは仕方がないことです。現時点で必要ないことを覚えておけるほど、人間は余裕でないからです。

しかし、試験には出題されるので定期的に復習を繰り返して、身に付けてしまいましょう。試験当日、臨機応変な対応ができるようになるためにも今の段階から頑張りましょう。

 

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