変圧器のY=Y接続と突入電流

１）変圧器の結線でY－Yは良くないと言われているがどうしてか

　　　　Y－Y結線の特徴は下記の通り

Ａ）１次、２次両巻線の中性線を接地する事が出来る

Ｂ）１次、２次間に角変位がない。

  Ｃ）巻線の占積率が高い

Ｄ）巻線の電流は線電流に等しい。

Ｅ）第３調波励磁電流はΔ巻線がないので、巻線内部を流れる事が出来なく、磁束及び誘

起起電力の波形が正弦波でなく第３調波を含む歪み波形と成る。

Ｆ）中性点非接地の場合には中性点電位が、３倍の周波数で移動し、中性点－線路間の誘

起電圧がその分だけ高くなり巻線間のストレスを大きくする。

Ｇ）中性点接地の場合、第３調波は線路の静電容量を通して大地中を流れる為、通信への

誘導障害の原因となる。

Ｈ）以上の理由からY－Y結線は不適当である。

Ｉ）どうしてもY－Y結線にする必要がある場合はY－Δ－Yとする事。

2）変圧器の突入電流について。

変圧器に電源を投入すると、鉄心内の磁束は投入前の鉄心残留磁束を初期値として印加電圧の積分値に応じて変化する事になる、この為投入後しばらくの間、鉄心内磁束は定常状態と異なり、残留磁束と投入位相に応じてシフトされた状態で推移し、飽和磁束密度を超える場合を生じ、過渡的に大きな電流が流入する、この電流を励磁突入電流と呼ぶ、最も大きな突入電流が生じるのは変圧器が電圧０の瞬間に投入され、かつ残留磁束が印加電圧による磁束の変化方向と同一方向にあった場合である。磁束中に含まれる直流分は巻線と回路の抵抗により減衰するので突入電流も徐々に減衰して励磁電流の定常値に落ち着く。

この継続時間は回路のインダクタンスと抵抗によって決まり大容量器ほど長く10秒以上に及ぶ事がある。簡単に言えば変圧器の１次側に電圧を加えた時、変圧器は無励磁だから逆起電力が発生しておらず、変圧器の鉄心磁束は一時的に飽和していてリアクタンス分が零となる。１時的に変圧器が抵抗値だけで短絡された状態になるからだ。

Ａ）遮断器が電圧０の瞬間に投入される可能性は少ない、投入する度に突入電流の値が違うので、遮断器の電流選定値を誤るとある時は投入出来、ある時はトリップすると言う事態になる。

Ｂ）この事を避ける為に変圧器投入後一定の時間継電器をロックする方法、突入電流と事故電流の波形を弁別する高調波抑制形差動継電器とがある。（励磁突入電流は変圧器内部事故時に流れる電流が基本波と直流が大部分であるのに対して圧倒的に第二調波が多いからである）

Ｃ）遮断器の電流選定値はよくメ－カ－と打ち合わせること。

　　変圧器励磁突入電流（単相）6,600V

種別	変圧器の容量		時間経過後の電流値（A）
	容量（Kva）	定格電流（A）	0.01ｓ後	0.05ｓ後	0.1ｓ後	0.5ｓ後	1ｓ後	5ｓ語
油入変圧器	10	1.5	35.6	21.1	16.1	7.2	5.3	2.4
	20	3	67.2	42	32.6	14.7	10.5	4.8
	30	4.5	97.9	61.2	47.4	21.4	15.3	7
	50	7.6	165	109	85.3	38.8	28.4	12.9
	75	11.4	212	139	109	49.6	36.4	16.5
	100	15.2	272	179	140	63.8	46.8	21.3
	150	22.7	349	234	191	92.6	65.4	28.9
	200	30.3	427	287	233	113	80	35.3
	300	45.5	524	360	303	147	106	50.8
	500	75.8	825	580	490	245	180	82.5
モ－ルド変圧器	10	1.5	30.7	18.2	13.9	6.2	4.6	2.1
	20	3	5706	34.2	26.1	11.7	8.6	3.9
	30	4.5	77.8	48.6	37.7	17.6	12.2	25.6
	50	7.6	107	66.9	51.8	23.4	16.7	7.7
	75	11.4	153	101	79	35.9	26.3	12
	100	15.2	175	115	90.3	41	30.1	15.2
	150	22.7	218	146	119	57.9	40.9	22.7
	200	30.3	271	187	153	76.4	55.1	30.3
	300	45.5	379	266	225	112	82.8	45.5
	500	75.8	631	453	394	217	158	75.8

変圧器励磁突入電流（三相）6,600V

種別	変圧器の容量		時間経過後の電流値（A）
	容量（Kva）	定格電流（A）	0.01ｓ後	0.05ｓ後	0.1ｓ後	0.5ｓ後	1ｓ後	5ｓ語
油入変圧器 モ－ルド変圧器	20	1.7	28.3	16.8	12.8	5.7	4.2	1.9
	30	2.6	43.3	25.7	19.6	8.8	6.4	2.9
	50	4.4	64.8	40.5	31.4	14.2	10.1	4.7
	75	6.6	76	47.5	36.8	16.6	11.9	6.6
	100	8.7	94.7	59.2	45.8	20.7	14.8	8.7
	150	13.1	117	77	60.5	27.5	20.2	13.1
	200	17.5	146	95.6	75.1	34.1	25	17.5
	300	26.2	218	146	119	57.9	40.9	26.2
	500	43.7	308	212	178	86.5	62.5	43.7
	750	65.6	462	325	274	137	101	65.6
	1000	87.5	616	433	366	183	135	87.5
	1500	131	755	542	472	259	189	131
	2000	175	896	672	616	364	252	175
	10	0.9	15.6	9.2	7	3.2	2.3	1
	20	1.7	27.2	16.2	12.3	5.5	4	1.8
	30	2.6	41.6	24.7	18.9	8.5	6.2	2.8
	50	4.4	62	38.7	30	13.6	9.7	4.5
	75	6.6	88.7	55.4	43	19.4	13.9	6.6
	100	8.7	111	73.1	57.4	26.1	19.1	8.7
	150	13.1	151	99	77.8	35.4	25.9	13.1
	200	17.5	190	125	98.2	44.6	32.7	17.5
	300	26.2	252	169	138	66.8	47.2	26.2
	500	43.7	420	295	249	125	91.8	43.7
	750	65.6	504	354	299	150	110	65.6
	1000	87.5	616	443	385	212	154	87.5