配電計算45【電験3種電力】短絡電流から%Z=9.7%・OCRタップ整定4.5A！平成18年度 B問題17 完全解説

2026年7月21日2026年8月9日

電験3種電力科目配電の計算平成18年度 B問題17 %ZとOCRタップが再出題！4.5Aを確実に

今回は平成18年度電力科目 B問題17、短絡電流から百分率インピーダンスを求め、過電流継電器（OCR）のタップ整定を決める計算問題です。令和5年度下期 B問題16（配電計算11）とまったく同じ問題です。

(a)は%Z＝基準電流/短絡電流×100。(b)はタイムレバー位置の比で動作時間を換算し、位置10の限時特性グラフから倍数を読み、CT二次電流÷倍数でタップ整定値を求めます。
※系統図（昇圧用変圧器30MV·A・11kV/33kV・%Z7.8%、CT400A/5A、F点で三相短絡1800A）は公式PDF非公開のため文章で示します。

平成18年度電力科目 B問題17：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種電力科目配電平成18年度 B問題17 問題文 — 平成18年度電力科目 B問題17 問題文

出典：一般財団法人電気技術者試験センター「平成18年度第三種電気主任技術者試験」電力科目 B問題17

電験3種電力科目【配電の計算】平成18年度 B問題17

　昇圧用変圧器（容量30MV·A、変圧比11kV/33kV、百分率インピーダンス自己容量基準7.8%）を介して33kV配電系統に電力を供給している。計器用変流器(CT)の変流比は400A/5Aである。系統の点Fで三相短絡事故が発生し、1800Aの短絡電流が流れたとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただしCTの磁気飽和は考慮しない。

(a) 系統の基準容量を10MV·Aとしたとき、事故点Fから電源側をみた百分率インピーダンスの値[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）5.6　（2）9.7　（3）12.3　（4）29.2　（5）37.0 %

(b) 過電流継電器(OCR)を0.09sで動作させるには、OCRの電流タップ値を何アンペアの位置に整定すればよいか。ただし、OCRのタイムレバー位置は3に整定されており、タイムレバー位置10における限時特性は図示のとおりである。

（1）3.0　（2）3.5　（3）4.0　（4）4.5　（5）5.0 A

答え(a) ％インピーダンスは約 9.7 ％です。

(a) の答えは(2)：約 9.7 ％

短絡電流が実測されているので、そこから逆算します。

\( I_n=\dfrac{10\times 10^6}{\sqrt{3}\times 33000}\fallingdotseq 175\ \mathrm{A} \)

10 MV・A 基準・33 kV
★

\( \%Z=\dfrac{175}{1800}\times 100\fallingdotseq 9.7\ \% \)

基準電流÷短絡電流
★答え

なぜ変圧器の7.8 ％を使わないのか

	個別に足す方法	実測から求める方法（本問）
★必要な情報	★★電源側と変圧器の％Zを両方	★★短絡電流だけ
★電源側の％Z	★★与えられていないと解けない	★★実測値に含まれている
★本問では	★★使えない	★★こちらを使う

変圧器の7.8 ％は自己容量30 MV・A 基準です——10 MV・A に換算すると2.6 ％になります。

けれども電源側の％Z が与えられていません——だから足し算では求まらないのです。

短絡電流1800 A には、電源側も変圧器も含まれています——だから一気に求まるのです。

9.7−2.6＝7.1 ％が電源側の分だと分かります——逆算すれば見えてくるのです。

(b) の答えは(4)：4.5 A

\( t_{10}=0.09\times\dfrac{10}{3}=0.30\ \mathrm{s} \)

レバー位置10に換算
★

\( \text{グラフより倍数}=5 \)

0.30 s を読む
★

\( I_{CT2}=1800\times\dfrac{5}{400}=22.5\ \mathrm{A} \)

CT二次電流
★

\( \text{タップ}=\dfrac{22.5}{5}=4.5\ \mathrm{A} \)

倍数で割る
★答え

答え(b) タップ整定値は 4.5 Aです。

変流器（CT）の変流比が意味すること

	一次側（系統）	二次側（継電器）
★定格	★★400 A	★★5 A
★変流比	★★400/5＝80分の1	★—
★短絡時	★★1800 A	★★22.5 A

継電器は5 A 級の電流で動くように作られています——1800 A を直接入れられないから。

だからCTで80分の1に縮めます——1800÷80＝22.5 Aです。

タップ整定値も、この二次側の値で表されます——4.5 A というのは二次側の話です。

一次側に直すと4.5×80＝360 A で動作する設定になります——定格400 A より少し低いのです。

⚠️ よくある間違い
変圧器の7.8％だけで計算する——電源側も含まれています。
基準電流を11 kV 側で計算する——事故点は33 kV 側です。
レバー換算を3/10倍とする——10/3倍です。
CT二次電流をタップ値とする——倍数で割ります。
グラフの横軸を電流そのものと読む——タップ値の倍数です。

⏱️ 本番での進め方
①★実測の短絡電流があれば％Zは一気に求まる。
②★％Z＝(基準電流/短絡電流)×100。
③★CT二次電流＝一次電流×(5/400)。
④★タップ＝CT二次電流÷グラフの倍数。

💡 覚え方
「実測値にすべて含まれている」——だから個別に足さなくてよいのです。CTで80分の1に縮める——継電器は5 A 級だから。

★この問題は令和5年度下期 B問題16とまったく同一です（配電の計算：％ZとOCRのタップ整定（R05下期））。17年を隔てての再出題です。

タイムレバーという整定項目

タイムレバー位置	動作時間	関係
★10	★★0.30 s	★★グラフの値
★★3（本問）	★★0.09 s	★★10分の3
★1	★★0.03 s	★★10分の1

動作時間はレバー位置に比例します——位置を下げれば速く動くのです。

上位の継電器より速く動かすために、下位ほど小さい値に整定します——時間協調です。

本問は位置3なので、グラフの値の10分の3の時間で動作します。

17年を隔てた同一問題

年度	問題番号	違い
★平成18年度	★★B問題17	★★本問
★★令和5年度下期	★★B問題16	★★数値も選択肢も同一

17年を隔てて、まったく同じ問題が出題されています——数値まで一致です。

OCRの整定は電気主任技術者の実務そのものなので、繰り返し問われます。

だから古い過去問も解いておく価値があります。

OCRの整定という実務

整定項目	決めること	本問
★電流タップ	★★どの電流から動作させるか	★★4.5 A（求める値）
★タイムレバー	★★動作時間の倍率	★★3（与えられている）
★目標動作時間	★★上位との協調で決まる	★★0.09 s（与えられている）

目標時間とレバー位置が決まっていて、タップを求める形です——逆算問題になります。

実務でも、上位との時間協調から目標を決めてタップを選びます。

電気主任技術者の仕事に直結する内容です。

計算の流れを1枚で見る

段階	すること	本問の値
★(a)	★★基準電流÷短絡電流×100	★★9.7 ％
★(b)①	★★レバー位置10へ換算	★★0.30 s
★(b)②	★★グラフから倍数を読む	★★5倍
★(b)③	★★CT二次電流÷倍数	★★4.5 A

(a)は1行、(b)は3段階です——手順が決まっているのです。

グラフを読む工程があるので、落ち着いて値を確かめましょう。

この型を覚えておけば、同じ問題が出たときに確実に得点できます。

基準容量をそろえるという考え方

	自己容量基準	10 MV·A 基準
★変圧器の％Z	★★7.8 ％（30 MV·A基準）	★★2.6 ％
★換算	★—	★★7.8×(10/30)

％インピーダンスは基準容量に比例します——だから換算が要るのです。

本問の答え9.7 ％から変圧器分2.6 ％を引くと、電源側は7.1 ％だと分かります。

実測から求めた値を分解すると、系統の構成が見えてきます。

限時特性という考え方

電流の大きさ	動作時間	ねらい
★タップ値の2倍	★★長い	★★一時的な過負荷では切らない
★★タップ値の5倍	★★0.30 s（本問）	★★短絡なら速く切る
★タップ値の10倍	★★さらに短い	★★大電流ほど急いで切る

電流が大きいほど早く動作するのが限時特性です——反限時特性ともいいます。

だからグラフは右下がりの曲線になります——横軸が倍数、縦軸が時間です。

本問は5倍のところで0.30 s を読み取ります——それがタップ決定の手がかりです。

まとめ

(a)基準電流	10e6/(√3·33000)=174.95A
(a)%Z	174.95/1800×100=9.7%
(b)レバー換算	0.09×10/3=0.30s→倍数5
(b)CT二次	1800×5/400=22.5A
(b)タップ	22.5/5=4.5A
答え	(a)-(2)，(b)-(4)