今回は平成22年度 電力科目 A問題7、大容量発電所の主変圧器がなぜ一次側三角形（Δ）・二次側星形（Y）なのかを問う空欄補充問題です。Y結線の√3倍、Δ結線の第3調波環流、Δ-Yの位相差π/6と、変圧器結線の重要ポイントが一問に詰まっています。
整理のコツ：Y結線は線間電圧＝√3×相電圧・線電流＝相電流／Δ結線は線間電圧＝相電圧・線電流＝√3×相電流。二次側をYにすると巻線の相電圧の√3倍の線間電圧が取り出せるので昇圧に有利、一次側のΔは第3調波を巻線内で環流させて外に出しません。
出題のポイント
平成22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】 平成22年度 A問題7
大容量発電所の主変圧器の結線を一次側三角形、二次側星形とするのは、二次側の線間電圧は相電圧の(ア)倍、線電流は相電流の(イ)倍であるため、変圧比を大きくすることができ、(ウ)に適するからである。また、一次側の結線が三角形であるから、(エ)電流は巻線内を環流するので二次側への影響がなくなるため、通信障害を抑制できる。
一次側を三角形、二次側を星形に接続した主変圧器の一次電圧と二次電圧の位相差は、(オ)〔rad〕である。
上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)に当てはまる語句、式又は数値として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (オ) (1) √3 1 昇 圧 第3調波 π/6 (2) 1/√3 √3 降 圧 零 相 0 (3) √3 1/√3 昇 圧 高周波 π/3 (4) √3 1/√3 降 圧 零 相 π/3 (5) 1/√3 1 昇 圧 第3調波 0
ポイント解説：Y側の線間は√3倍・Δは第3調波を閉じ込める・位相差はπ/6
(ア)√3・(イ)1：星形（Y）結線では線間電圧＝√3×相電圧、線電流＝相電流（1倍）。巻線にかかる電圧（相電圧）の√3倍の線間電圧が取り出せるので、同じ巻数比でも変圧比を大きくできる。
(ウ)昇圧：発電機の電圧（十数kV）を送電電圧（275〜500kV）まで上げる発電所の主変圧器には、二次側Yで√3倍を稼げるΔ-Y結線＝昇圧用がぴったり。逆に受電側で使うY-Δは降圧用（変電12で出題）。
(エ)第3調波・(オ)π/6：変圧器の励磁電流に含まれる第3調波は、一次側がΔ結線なら巻線内を環流して線路側に流出しないため、通信線への誘導障害を抑制できる。また、Δ-Y結線の一次電圧と二次電圧にはπ/6〔rad〕（30°）の位相差が生じる（Y側が進み）。よって答えは(1)。
問題の解説
STEP1 (ア)(イ)＝Y結線の性質
Y結線は線間電圧＝√3×相電圧、線電流＝相電流。よって(ア)√3・(イ)1。
STEP2 (ウ)＝昇圧
二次側Yで線間電圧を√3倍取り出せる→変圧比を大きくでき、発電所の昇圧用に適する。
STEP3 (エ)(オ)＝Δの環流と位相差
第3調波は一次Δ内を環流して外へ出ない→通信障害を抑制。Δ-Yの一・二次電圧の位相差はπ/6rad→(1)。
答え：(1)
💡 覚え方
結線の暗記2点セット：Y結線＝線間√3×相電圧・線電流1倍／Δ結線＝線間1倍・線電流√3×相電流。用途はΔ-Y＝昇圧（発電所）・Y-Δ＝降圧（受電側）。Δがあれば第3調波を環流、Yがあれば中性点接地。Δ-Yの位相差はπ/6（30°）。
⚠️ よくある間違い
(イ)を√3としない——Y結線の線電流は相電流と同じ（√3倍になるのはΔ結線の線電流）。位相差はπ/3ではなくπ/6。環流するのは「零相」や「高周波」ではなく第3調波（励磁電流のひずみ分）として覚える。
まとめ
| (ア) | √3（Y結線の線間電圧＝√3×相電圧） |
| (イ) | 1（Y結線の線電流＝相電流） |
| (ウ) | 昇圧（発電所の主変圧器） |
| (エ) | 第3調波（Δ内を環流し通信障害を抑制） |
| (オ) | π/6rad（Δ-Yの一・二次位相差） |
| 答え | (1) |
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