2012年問９　変圧器のΔ結線とV結線の利用率

三相電源に２台の単相変圧器を接続して、三相電力を供給する結線をＶ－Ｖ結線という。この結線方法と単相変圧器３台をΔーΔ結線に接続して三相電力を供給する場合との差異は次のようになる。

ΔーΔ結線では、各相共に漏れインピーダンスによる\(\fbox{1}\)が発生するのに対し、Ｖ－Ｖ結線では、一相分についてそれが発生しないので、二次側に平衡した負荷電流が流れた場合でも、\(\fbox{2}\)側端子の電位に不平衡が発生する。

ただし、各端子の電位差である線間電圧は平衡となる。

１台の単相変圧器の、二次側電圧を\(V\)、二次側巻線を流れる電流を\(I\)、容量を\(VI\)として、力率１．０の平衡三相負荷に電力を供給することを考える。Ｖ－Ｖ結線では、変圧器から負荷への電流と巻線の電流とが等しい。

したがって、変圧器バンクの三相出力は\(\fbox{3}\)となる。これに対し、ΔーΔ結線の変圧器バンクの三相出力は\(\fbox{4}\)となるので、（Ｖ－Ｖ結線の出力／ΔーΔ結線の出力）は\(\fbox{5}\)となる。また、Ｖ－Ｖ結線の場合の変圧器の利用率は\(\fbox{6}\)となる。