変電

2021年6月11日

変流器の誤差特性とその発生要因

本記事では、変流器の誤差特性と、誤差が発生する要因について理論的に解説する。変流器の誤差を表す指標変流比変流器（CT）において、銘板に記載される定格一次電流と定格二次電流の比を、公称変流比$K_\mathrm{n}$という。一方、実際に流れる一次電流と二次電流の比をとったものは真の変流比$K_\mathrm{c}$として表す。比誤差公称変流比と真の変流比の間には後述の通り […]

2021年3月29日

励磁突入電流の理論

本記事では変圧器に流れる励磁突入電流について、主にその発生理論等を解説する。励磁突入電流の概要励磁突入電流とは変圧器を遮断器投入等によって電源に接続する際、投入時の電圧の位相によっては、過渡的に大きな励磁電流が流れることがある。これを励磁突入電流（Magnetizing Inrush Current または単にInrush Current）という。励磁突入電流自体は異常な現 […]

2020年6月13日

本記事では、変圧器の巻数比とアンペアターン・キャンセルについて述べ、電圧・電流の変成作用の原理について解説する。変圧器のモデル変圧器は、磁路となる鉄心と、これに挿入された2つ以上の巻線とで構成された機器である。変圧器は、電源側から一方の巻線に供給された交流電力について、電磁誘導作用を用いて電圧および電流を変成し、もう一方の巻線に接続された回路に同一周波数の交流電力を供給する機能を有している。 […]

2019年12月4日

三巻線変圧器の理論

本記事では、三巻線変圧器における等価回路と各特性の計算方法、零相回路について解説する。三巻線変圧器の等価回路図1のように、単相三巻線変圧器の等価回路を考える。図1　三巻線変圧器図1の一次・二次・三次巻線の端子電圧$V_1,\ V_2,\ V_3$と各巻線に流れる電流$I_1,\ I_2,\ I_3$の関係式を立てると、 $$\begin{cases} V_1&a […]

2019年11月27日

変圧器の効率

本記事では、変圧器の効率について解説する。規約効率効率は（変圧器に限らず）「（出力）／（入力）」という形式で表される。 JEC規格においては、変圧器の効率は「（有効出力）／（有効出力＋全損失）」という形式で表され、このように求められる効率を規約効率という。単相変圧器の規約効率$\eta[\%]$は、下式にて表される。 $$\begin{align*} \eta&=\fr […]

2019年11月19日

変圧器の負荷損

本記事では、変圧器の負荷損の種類と発生要因について記述する。負荷損の概要変圧器の負荷損は、「変圧器の一方の巻線を短絡し、他方の巻線に定格周波数の電圧を加えたときの入力」である。一方の巻線に換算した場合の負荷電流を$I[\mathrm{A}]$，各巻線の交流電流に対する実効抵抗を$r_1[\Omega],\ r_2[\Omega]$とすると、負荷損$W_{L}[\mathrm{W […]

2019年11月14日

変圧器の無負荷損

本記事では、変圧器の無負荷損の種類と発生要因について記述する。無負荷損の概要無負荷損の定義変圧器の無負荷損は、「変圧器が無負荷のとき、定格周波数・定格電圧を一次側に加えたときの入力」である。無負荷損はその大部分が鉄損である。その他、「励磁電流による一次銅損」「絶縁物中の誘電体損」等を含むが、大きさは鉄損に比べ極めて小さい。供給エネルギーとヒステリシス曲線鉄 […]

2019年11月4日

変圧器の電圧変動率

本記事では、変圧器の電圧変動率の式を導出し、IEC規格の定義についても紹介する。電圧変動率の定義式変圧器の電圧変動率$\varepsilon[\%]$の定義は下式による。 $$\varepsilon=\frac{V_{20}-V_{2n}}{V_{2n}}\times100[\%]　・・・(1)$$ $(1)$式において、 $V_{20}$：無負荷時の二次端子電圧 $V_{2n} […]

2019年9月7日

異容量V結線方式

本記事では、定格容量が異なる2台の単相変圧器を$\mathrm{V-V}$結線接続した「異容量$\mathrm{V}$結線方式」について記載する。異容量V結線方式の構成単相変圧器2台を用いた異容量$\mathrm{V}$結線変圧器（負荷側のみ）を図1に示す。図1　異容量$\mathrm{V}$結線変圧器（進み接続）同図の変圧器は、単相負荷$P_1$（電灯）および […]

2019年7月11日

変圧器のV結線

本記事では、$\mathrm{V}$結線された変圧器について解説する。 V-V結線変圧器の電圧・電流 $\mathrm{V}$結線とは、$\Delta$結線の一相分を取り除いたものであり、2台の単相変圧器で構成される。図1に$\mathrm{V}-\mathrm{V}$結線の変圧器（同一容量）とその電圧・電流を示す。各変圧器の巻数比（一次側巻線/二次側巻線）は$n$とする。 &nb […]