電験三種電力科目及び機械科目では、機器の効率に関する問題が高確率で出題されます。

そこで今回は、変圧器の損失についてお話します。

変圧器の損失は、大別すると「鉄損」と「銅損」に分けられます。

鉄損は通称無負荷損とも言われ、変圧器が加圧されている限り負荷の大きさと無関係に発生する損失です。

銅損は負荷電流が流れることにより発生する損失で、その大きさは負荷の大きさの二乗に比例します。負荷電流と損失の関係をグラフに表すと、はじめは鉄損の方が銅損よりも大きく、負荷が増加するにつれて銅損が増加しあるとき銅損と鉄損が等しくなります。このとき変圧器は最大効率で運転されます。

ここで、変圧器を並列運転することを考えます。全く同一の規格の変圧器２台を並列運転したとすると、まず鉄損が２倍になります。次に銅損に関しては、同一規格の変圧器２台を並列運転すると負荷電流は１／２ずつ負担することになり、全体としてみると銅損は１／２になります。

この関係を考えると、軽負荷時は鉄損の増加分により並列運転した場合損失が増加しますが、重負荷時は並列運転した方が効率が良くなります。

次回は、変圧器の並列運転についてもう少し詳しくお話します。

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