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パーセントインピーダンスは何のためにあるのですか? パーセントインピーダンス...

rim********さん

2017/2/2511:52:24

パーセントインピーダンスは何のためにあるのですか?
パーセントインピーダンスがあれば便利なことがあるのですか?

パーセントインピーダンスが高ければ変圧器の損失が大きいということでしょうか??

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chi********さん

2017/2/2610:13:05

(%Zが何のためにあるのか、便利なことは?)
%Zは、通常のZですと電圧が変わるごとにいちいち換算しなければなりません。
そこで、基準容量(通常10MVAベース)に統一した%Z法を用いることで、後は基準電圧の変換だけで簡単に以下の計算が可能になります。
具体的には変圧器の場合、2次側を短絡させて1次側の電圧を上げていき、2次側の電流が定格電流に達した時の1次側電圧E1xを1次側定格電圧E1nに対する100分率で示したものと考えればいいのです。
%Z=(In×Z)/E In:定格電流(A) Z:インピーダンス(Ω) E:定格電圧(3相の場合スター電圧)
以下の計算に使用されます、一般に系統のインピーダンスマップを作成し、基準容量10(MVA)で統一します。
①短絡電流
②電圧降下
③電圧変動率
尚%Zは、%インピーダンス電圧とか短絡インピーダンスとか色々な名前で言われますが、簡単に言えば定格電流I(A)が流れた時に定格電圧に対して何%の電圧降下があるかということで、三相(スター回路)を基本に計算します。
ここで落とし穴があって、単相回路の%Zの取り扱い方にあります、単相なので往復分の%Zとなりますからその場合は当該変圧器の%Zを「1/2」つまり50%と換算しなければならないことです。
これは教科書にも記載されていないから間違う方が殆どです、私は自分で判っていましたから換算しますけど、かなり難易度の高い教科書には載っています。

次に%Zが大きいと電圧降下と損失は大きくなります、しかし%Zを小さくすれば短絡電流Isが大きくなり、変圧器定格電流In×25に対して2秒耐えるゾーンの裕度がシビアになります。

  • chi********さん

    2017/2/2611:25:53

    変圧器の効率について補足。
    通常=鉄損+銅損です、最大効率となるのはη=√(鉄損/銅損)
    鉄損=銅損の時で最大効率、鉄損≒銅損、銅損は抵抗損Rが含まれるため%Rに関連します。
    但し変圧器の場合%X誘導性リアクタンス分が多いです。

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質問した人からのコメント

2017/2/26 12:14:29

とても丁寧な説明をしていただきありがとうございます。
%Zは短絡電流や電圧変動率の計算に使えるとても大事なものであることが分かりました。ご回答いただきました%Z法は、まだ勉強していませんが、かなり計算が楽になるというイメージを持つことができました。将来、必要になってくると思うので時間をかけてでも覚えたいと思います。
ありがとうございました。

ベストアンサー以外の回答

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bai********さん

2017/2/2517:36:14

rimrimrim12345ジイちゃんへ、突然御免下さい。
「何のためにつかうか?」
━%Zは電気系統の故障計算に使います。
「便利なことがあるのか?」
━〔%〕を使うから、計算の途中で〔Ω〕〔V〕〔A〕を使わないから
電圧の2乗など無用で計算が簡単になる。
「%Zが高ければ変圧器の損失が大きい?」
━ 故障電流が小、電圧降下が大、損失計算には無関係。
それにしても頑張りますね、失礼致ししました。
80ン歳のおじチャンより。

mpc********さん

2017/2/2514:23:11

pon********さん

2017/2/2513:24:32

%インピーダンスは短絡電流を計算する場合に使います。

故障点が例えば変圧器の2次側にある場合は、いちいち変圧比を考慮に入れて換算して、1次側の短絡電流を計算しなければなりません。
%インピーダンスを使用すれば換算は必要ありません。

計算式で示せば、%インピーダンスを使用すれば、変圧比に関係なく計算できることが分かりますが、割愛します。

%インピーダンスが大きければインピーダンスも大きくなるので、確かにエネルギー損失は大きくなるとは言えます。しかし、必ずしも変圧器の内部インピーダンスのことを示す訳ではないので、「パーセントインピーダンスが高ければ変圧器の損失が大きい」とは言えません。

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