今回は令和3年度 電力科目 A問題7、変電所の計器用変成器に関する空欄補充問題です。実はこの問題、令和5年度上期 A問題7として一字一句同じ形で再出題されました。計器用変成器の基本の「型」として、確実に取れるようにしておきましょう。
押さえるのは3点。計器用変成器＝計器用変圧器（VT）＋変流器（CT）の総称、出力の供給先は計器と保護継電器、そしてCTの二次は低インピーダンス負荷・一次は線路に直列です。
出題のポイント
令和3年度 電力科目 A問題7：問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。
電験3種 電力科目 【変電】 令和3年度 A問題7
次の文章は、変電所の計器用変成器に関する記述である。
計器用変成器は、(ア)と変流器とに分けられ、高電圧あるいは大電流の回路から計器や(イ)に必要な適切な電圧や電流を取り出すために設置される。変流器の二次端子には、常に(ウ)インピーダンスの負荷を接続しておく必要がある。また、一次端子のある変流器は、その端子を被測定線路に(エ)に接続する。
上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (1) 主変圧器 避雷器 高 縦続 (2) CT 保護継電器 低 直列 (3) 計器用変圧器 遮断器 中 並列 (4) CT 遮断器 高 縦続 (5) 計器用変圧器 保護継電器 低 直列
ポイント解説：変成器ファミリーの整理——「CTと変流器」は同語反復
(ア)＝計器用変圧器／(イ)＝保護継電器：計器用変成器は、電圧を扱う計器用変圧器（VT）と電流を扱う変流器（CT）に分けられる。問題文は「(ア)と変流器とに分けられ」なので、(ア)にCTを入れると「CTと変流器」＝同じものを2回言うことになってしまう——正しくは計器用変圧器。取り出した電圧・電流の行き先は計器（メータ）と保護継電器（リレー）。遮断器や避雷器は変成器から信号を受け取る機器ではない。
(ウ)＝低／(エ)＝直列：変流器の二次端子には常に低インピーダンスの負荷を接続し、ほぼ短絡状態で運用する——通電中に開放すると磁束飽和で二次側に高電圧が生じ、鉄損過大で焼損の恐れがあるからだ。また一次端子のある変流器は、被測定線路に直列に入れて負荷電流をそのまま通す（線路に並列につなぐのはVT）。よって(5)。この問題は令和5年度上期A問題7に完全同一で再出題された。
問題の解説
STEP1 (ア)を判定
計器用変成器＝計器用変圧器＋変流器。「CTと変流器」は同語反復→(ア)＝計器用変圧器で(3)(5)に絞る。
STEP2 (イ)を判定
供給先は計器と保護継電器（遮断器は継電器の指令で動く側）→(5)が残る。
STEP3 (ウ)(エ)を確認
CT二次＝低インピーダンス負荷（開放禁止）、一次＝線路に直列。よって答えは(5)。
答え：(5)
💡 覚え方
**計器用変成器＝VT（計器用変圧器）＋CT（変流器）**。供給先＝**計器＋保護継電器**。「**VT＝並列・短絡禁止／CT＝直列・開放禁止（低Ω負荷でほぼ短絡状態）**」の対比が全て。令和3年→令和5年上期と**完全同一で再出題**された定番中の定番——変成器の空欄補充はこの型で確実に得点する。
⚠️ よくある間違い
(ア)にCTを入れる誤りが最多——「CTと変流器」では同じものの繰り返し。供給先に遮断器を選ばない。(ウ)は高ではなく低。「縦続」に惑わされない——電流測定は直列接続が大原則。
まとめ
| (ア)計器用変圧器 | 変成器＝VT＋CTの総称 |
| (イ)保護継電器 | 出力は計器とリレーへ供給 |
| (ウ)低 | CT二次は低インピーダンス・ほぼ短絡状態 |
| (エ)直列 | CT一次は被測定線路に直列→答えは(5) |
| 再出題 | 令和5年度上期A問題7に完全同一で再出題 |
▼あわせて解きたい関連問題
・令和5年度上期A問題7（完全同一の再出題）：【電力】令和5年度上期 A問題7
・変流器の二次開放禁止の理由（変電4・類題）：【電力】令和6年度下期 A問題7
・この年度の問題を通しで解く：電験3種 令和3年度 問題一覧（全4科目）
コメント