パーセントインピーダンスについて

質問

お世話になります。
別のカテゴリーで質問したのですが、
御回答頂けなかったので宜しくお願いします。

私、ただいま変圧器について勉強しているのですが、
その中に出てくる「パーセントインピーダンス」というものが、いまひとつすんなりと頭の中に入って行きまん。
％Zに関する簡単な問題を解くことは出来るのですが、
それが実際にどのように役立つのかイメージとして
沸いてきません。
そこでもし宜しければ、何か具体的な事例や、例え話しなどで、説明して頂けないでしょうか？
宜しくお願い致します。

回答No.1

denkiya3 · ベストアンサー

＞％Zに関する簡単な問題を解くことは出来るのですが、
それが実際にどのように役立つのかイメージとして
沸いてきません。

＊私も、短絡計算をやり始めた頃は「数字と計算」だけで
　具体的な「物理的意味」を判らず仕事していましたね。

　％インピーダンス（電圧）の定義はご存知だとは思いますが（再確認で）
　（私なりの解釈ですが）
　「変圧器二次側端子電圧の変化率、定格電流と内部インピーダンスとの積（電圧降下）が
　　定格電圧に対する％で表示」

　すなわち、「％インピーダンスが小さい」変圧器は「内部インピーダンスが小さい」

　と言うことは、変圧器での
　　１）二次側での短絡事故時の「限流作用が小さい」（短絡電流が大きくなる）
　　２）「電圧変動率が小さい」（負荷への電圧変動の影響が小さい：電灯照明の明るさやモータの動作が安定）
　ことですね。
　事故電流を考えると、％インピーダンスが小さ過ぎるのも、考え処のようですね。

　（参考）「インピーダンス電圧の測定方法」
　　変圧器二次側端子を短絡して、
　　一時側に定格周波数の電圧をスライダックで徐々に低電圧から課電していき
　　「定格電流が流れた時の電圧」がインピーダンス電圧。

　回答になったでしょうか。

お礼

具体的なアドバイスを頂き、ありがとうございます。

すみません、その中で質問なのですが、
実際の現場では、変圧器の電圧変動率を確認する
時はパーセントインピーダンスを測定して
求めるのでしょうか。

補足

ご回答有り難うございます。

頂いた回答を自宅に帰ってから
一度じっくり消化したいと思います。
その後で、補足の質問をさせて頂くかも
知れませんが、その時はまた面倒を
見て頂ければ幸いです。

回答No.3

h0ge

多少, 求められている答えと異なるかもしれませんが,
「パーセントインピーダンス」は計算を容易に行うための
手法であると思います.
ご存じと思いますが, %Zは変圧器特有の考え方ではなく,
電力系統に関する計算では割と頻繁に出てきます.
(その他の分野に対しても応用は可能ですが.)
電力系統は大雑把に言って

発電機-変圧器-送電線-変圧器-負荷

というような構成で表すことができます.
系統の解析, 例えば送電線にどれくらいの電流が流れるか
等のことを行う場合, 等価回路を考えて行われます.
この時, 変圧器がネックになります. 変圧器の勉強を
されているということなので, お分かりと思いますが,
変圧器には巻数比があって, インピーダンスの変換が
面倒になります. (特に, 変圧器が多段になってくると)
この厄介になる原因は「電圧」や「インピーダンス」等の
物理量を含むことに有ります. そこで, それら物理量を
基準(大体は定格値)で割って, 割合として扱うことを
考えます. これが所謂%Z法と言われる手法になります.
(割合ではなく比にすると単位法となります)

%Z法の有り難みは, 変圧器を含む電気回路の問題を
解いてみると多少は掴んで頂けのではないかと思います.
変圧器が多段になっている回路でインピーダンスの変換が
非常に面倒なのに対し, %Z法を用いると変圧比を
気にせずに計算することが出来るようになります.

他に, 様々な定格の装置が含まれる電力系統では
単位が残っていると, その装置の定数・パラメータが
妥当であるか評価する際にややこしくなるので,
割合にして考えるという点もあると思います.
(質問の意図からすると, こちらの方が相応しいかも
しれません)

お礼

ご回答ありがとうございます。

＜多少, 求められている答えと異なるかもしれませんが,

いえいえ、ちょうど的を得たご回答を頂きました。
変圧器単体だけで考えているから、％Ｚ法の価値が
解かりにくいのですね。
一度、アドバイスのように、電力系統全体で、
捕らえてみようと思います。
大変ありがとうございました。

回答No.2

denkiya3

＞実際の現場では、変圧器の電圧変動率を確認する
時はパーセントインピーダンスを測定して
求めるのでしょうか。

＊電圧変動率を気にするような受配電用変圧器には、
　変圧器銘板に記載されてます。（JIS規格で表示が決められています）

　よって、設置後に現場で完成検査試験を行うような変圧器は、その試験項目に当然入りますが、
　通常の運転になれば、電圧変動率を確認する為の測定をしないのが普通でしょう。

　　また、現場で完成検査試験を行わない変圧器であっても、
　購入者が製作メーカーに契約時に試験成績書を要求すれば
　％インピーダンスの測定値が記入された試験成績書が購入者に提出されます。

お礼

お礼が遅くなり、申し訳ありません。

denkiya3さんはその道？の実務に携わる方でしょうか。
現場の方のお話を聞けて光栄です、
どうもありがとうございました。