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ΔーY結線がなぜ発電機の主変圧器で使われるのか【理解で点を取る】

「ΔーY結線」を暗記したものの、よく分からない。

こんな人がいないだろうか??

 

少し前の自分のことだ。

今日はここを深堀していく。

そして、当然電験で点も取る知識に繋げる。

 

おはようございます。

電験と電気業界を研究している桜庭裕介です。 

初めての方もいらっしゃると思いますので、いつもの簡単な自己紹介を添えておきます。

≪実績≫
❑転職関係❑

『残業10時間以下』&『年収変動なし』の企業に転職成功

※詳細を下記のnoteに集約
電気エンジニアとしての決断【超大手企業を退社する選択】

❑電験研究歴❏
✔トータル100年分の過去問を分析

・電験1種 40年分
・電験2種 40年分
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✔雑誌連載を開始
「理論の超入門」

❑TOEIC❑

✔半年で885点取得

電気エンジニアTOEIC攻略までの道のり【800点までは取れる】

一言で言うと、電験をずっと分析してきた人間。

桜庭裕介|電験&電気仕事|MBA挑戦中@denken_1
 
 

夢はある?と最近聞かれた。

電気、プラントの運転操作を教えて、自分が飯を食えれば最高だと答えた。

妻子なしなら、小さなアパートの一室で納豆や卵とごはんだけの食事で暮らすと思う(栄養の事は無知)

今後、確実に介護施設の問題が挙がる。
そこに貢献できれば良い。

そんな事を考えている。

 
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今日の記事はタイトルからも絶対に面白いものになる!と思って張り切って書いている。さて、点を取るぞ!!!!!

 

ΔーY結線は何用なのか

「大容量発電機の主変圧器」

ここに採用される。

あなたは発電所に関わる人と知り合いだったり、実際に発電所で働いている人であれば、図面を見てみて欲しい。

それが一番話が早い。

 

なぜ、発電所で使われるのか。

ここを理解すると、色々な知識が関連して習得することができる。

 

Δはどっち側か??

「一次側??二次側??」

「系統側??」

意味が分かっていないと、こんな混乱に陥る。

電験3種ではここを突いてくることがある。電験2種でも1種でもここは狙われる部分だ。

 

有名な攻め方としては

「Δ結線はどんな役割、メリットがあるのか」

がある。

これは

高調波(第3調波)を循環させ、受電側や通信線への影響をなくすことができる

だ。

これを踏まえた上で、Δ結線 は一次側(発電機側)なのか、二次側(系統側)なのかを捉えていこう。

 

そもそも一次側は発電機側

一つひとつ整理しておこう。

まず、一次側はどっちなんだ??といった混乱がある。

これは「発電機」と「系統側」という考え方をちゃんと持っておくことで解消することができる。

 

変電所の変圧器は高圧側が一次側になるし、電気の流れる向きというのをきちんと整理した上で、ΔーY結線をテーマとする問題とは向き合った方がいい。

 

Δ結線は一次側である

これが答えとなる。

ここで話が繋がってくるのだが、発電機側をΔ結線としておくことで、大きく分けて2つのメリットがある。

①第3調波を系統側に流さない

②変圧比を大きくとれる

 

①は既に解説したのでよいだろう。

では②はどうなんだろうか。

送電関係の勉強が得意になった人は「相電圧と線間電圧のアレか!」と思えるかもしれない。

 

発電機電圧の高さには限界がある

発電機の電圧は「275kVや500kV」といった高さまで上げることはできない。それは技術的な問題もあるし、絶縁だけでもコストがかなりかかるだろう。

 

だから変圧器がある。

発電機電圧を22kVでも変圧器を利用することで、大きな電圧まで引き上げることができるのだ。

 

そして、Y結線には

相電圧の√3倍の電圧が「線間電圧」

といった特徴がある。

 

ΔーY結線とすることで一次電圧と二次電圧との間に「π/6」の位相差が生まれてしまうが

①循環により第3調波をなくすことができる

②変圧器の昇圧が簡単にできる 

というメリットがあるということ。

 

電験3種で実際に出題された問題

平成22年問7。

これはなかなか良い問題である。電験2種や1種を受験する人にとっても、そのままインプットしておくと点が取れる知識集になっている。

 

※現在作成中

 

 

まとめ

以上「ΔーY結線がなぜ発電機の主変圧器で使われるのか【理解で点を取る】」の記事となります。

 

キーは「循環電流」と「昇圧のしやすさ」でしょう。

そして、関連して循環電流は何故によいメリットがあるのか?を押さえておく。(これはかなり出題されてきた)

 

さらに、Δ結線はどっち側(一次側なのか?二次側なのか?)を潰しておく。(これは高難易度で出題されそう。実際、電験3種の平成22年問7では混乱させて落とす狙いもあったと思われる。選択肢がかなり厄介)

 

また高調波を循環で取り除くように思えるが、高調波の中のは打ち消せない次数のものもあるので一括りではダメだ。そこも紹介した問題から得て欲しい。