変電14【電験3種電力】短絡電流21.2kAから遮断器を選定・並行運転の分担計算令和4年度上期 B問題16 完全解説

2026年7月18日2026年7月21日

電験3種電力科目【変電】令和4年度上期 B問題16 (a)19.8%→404MV・A→21.2kA→25kA＝(5)、(b)TA分担20.5MW＝(3)※令和6年度上期に完全同一で再出題

今回は令和4年度上期電力科目 B問題16。定格容量80MV・Aの三相変圧器T_Aを題材に、(a)二次側遮断器の定格遮断電流、(b)並行運転時の負荷分担を計算します。実はこの問題、令和6年度上期 B問題16として数値・選択肢まで完全に同一の形で再出題されました——それだけ「型」として重要な問題ということです。

(a)は電源1.5%＋変圧器18.3%＝合計19.8%（同一の80MV・Aベース）から短絡容量404MV・A→短絡電流約21.2kA→上回る標準値25kA。(b)はT_Bの12.0%を80MV・Aベースの19.2%に換算してから逆比で分担——T_Aは20.5MWです。

出題のポイント

令和4年度上期電力科目 B問題16：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4年度上期 B問題16 問題文 — 令和4年度上期電力科目 B問題16 問題文

電験3種電力科目【変電】令和4年度上期 B問題16

　定格容量80MV・A、一次側定格電圧33kV、二次側定格電圧11kV、百分率インピーダンス18.3%（定格容量ベース）の三相変圧器T_Aがある。三相変圧器T_Aの一次側は33kVの電源に接続され、二次側は負荷のみが接続されている。電源の百分率内部インピーダンスは、1.5%（系統基準容量ベース）とする。ただし、系統基準容量は80MV・Aである。なお、抵抗分及びその他の定数は無視する。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a) 将来の負荷変動等は考えないものとすると、変圧器T_Aの二次側に設置する遮断器の定格遮断電流の値[kA]として、最も適切なものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）5　（2）8　（3）12.5　（4）20　（5）25

(b) 定格容量50MV・A、百分率インピーダンスが12.0%（定格容量ベース）の三相変圧器T_Bを三相変圧器T_Aと並列に接続した。40MWの負荷をかけて運転した場合、三相変圧器T_Aの負荷分担の値[MW]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、三相変圧器群T_AとT_Bにはこの負荷のみが接続されているものとし、抵抗分及びその他の定数は無視する。

（1）15.8　（2）19.5　（3）20.5　（4）24.2　（5）24.6

ポイント解説：短絡電流は「電源から故障点までの%Z」、分担は「%Zの逆比」

(a)の考え方：変圧器二次側の遮断器が遮断すべきは、電源から流れ込む三相短絡電流。故障電流を制限する%Zは電源1.5%＋変圧器18.3%＝19.8%（どちらも80MV・Aベースなのでそのまま加算できる）。短絡容量P_s＝80÷0.198≒404MV・A、二次側11kVで電流にすると I_s＝404×10⁶/(√3×11×10³)≒21.2kA。定格遮断電流はこれを確実に上回る標準値——20kAでは足りず25kAを選ぶ。

(b)の考え方：並行運転の負荷分担は%Zの逆比。ただしT_Bの12.0%は50MV・Aベースなので、80MV・Aベースに換算して12.0×80/50＝19.2%にしてから比べる。T_A分担＝40×19.2/(18.3＋19.2)＝40×19.2/37.5≒20.5MW（%Zの小さいT_Aが多めに背負う）。この問題は令和6年度上期B問題16にそっくりそのまま再出題されており、%Z計算の型として完全にマスターしておきたい。

問題の解説

STEP1　(a) 合計%Zと短絡容量

電源1.5%＋T_A18.3%＝19.8%（80MV・Aベース）。P_s＝80÷0.198≒404MV・A。

STEP2　(a) 短絡電流→定格遮断電流

I_s＝404×10⁶÷(√3×11×10³)≒21.2kA→上回る標準値は25kA→(a)は(5)。

STEP3　(b) ベース換算→逆比分担

%Z_B＝12.0×80/50＝19.2%。T_A分担＝40×19.2/37.5≒20.5MW→(b)は(3)（T_Bは19.5MWで検算OK）。

答え：(a)は(5)、(b)は(3)

💡 覚え方
**短絡容量Ps＝基準容量÷%Z（電源〜故障点の合計）→Is＝Ps/(√3V)→上回る最小の標準遮断電流**。**並行運転の分担は同一ベースに換算した%Zの逆比**（自分の分担＝負荷×相手%Z/合計）。この型は令和4年上期→令和6年上期と**完全同一で再出題**——B問題の%Z計算は数年おきに繰り返されるので、手順ごと暗記する価値がある。

⚠️ よくある間違い
%Zのベース混在が最頻出ミス（TBの12.0%はそのまま使えない→19.2%）。(a)で電源%Zの加算漏れに注意（遮断器は電源からの故障電流を切る）。(b)で「%Zに比例」配分して19.5MWを選ばない——逆比が正しい。定格遮断電流は「最も近い値」ではなく「上回る最小値」。

まとめ

(a)合計%Z	1.5＋18.3＝19.8%（80MV・Aベース）
(a)短絡電流	Ps＝404MV・A→Is≒21.2kA
(a)遮断電流	上回る標準値25kA→(5)
(b)換算と分担	%ZB＝19.2%→TA＝40×19.2/37.5≒20.5MW→(3)
再出題	令和6年度上期B問題16に完全同一で再出題

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