第一種電工 電気機器・蓄電池・配線器具 問7：電気機器・蓄電池・配線器具

単相変圧器の並行運転（並列運転）に必要な条件と不要な条件を問う問題。並行運転に必要なのは「変圧比が等しいこと」「インピーダンス電圧が等しいこと」「極性を一致させること」の3つ。選択肢ウの「電線にダンパを取り付ける」は架空送電線の微風振動対策で変圧器並行運転とは無関係。選択肢エ「がいし表面にシリコンコンパウンドを塗布する」も変圧器並行運転とは無関係の汚損対策。正答はエ。

変圧器の並行運転条件を問う問題で「必要でないもの」を選ぶ。必要な条件は：ア（極性を一致させて結線する）、イ（変圧比が等しい）、ウ（インピーダンス電圧が等しい）の3つ。これらが満たされないと循環電流が流れたり負荷分担が不均等になる。エ（がいし表面にシリコンコンパウンドを塗布する）は変圧器の並行運転とは全く無関係。シリコンコンパウンドはがいしの汚損による沿面放電（フラッシオーバ）を防ぐための高圧機器保守作業であり、変圧器の電気的並行条件ではない。正答エ。なお選択肢ウの「電線にダンパを取り付ける」は架空送電線の微風振動抑制器（ダンパ）の話で、これも並行運転条件ではないが、本問の正答はエ。

【変圧器並行運転の必要条件と理由】変圧器を複数台並列に接続して共通の負荷に電力供給することを並行（並列）運転という。負荷分担や信頼性向上のために用いる。

【必要条件と違反時の影響】1) 変圧比が等しいこと（選択肢イ）：変圧比が異なると二次側に電圧差が生じ、変圧器間に循環電流が流れ、銅損が増大し最悪は巻線焼損。2) 極性を一致させること（選択肢ア）：逆極性だと二次電圧が加算（差ではなく和）となり短絡電流に相当する循環電流が流れる。単相変圧器の減極性と加極性を誤ると壊滅的事故。3) インピーダンス電圧が等しいこと：電流はインピーダンスの小さい変圧器に多く流れるため、%インピーダンスが異なると負荷分担が容量比に比例しない→一方が過負荷になる。4) 同一容量（ほぼ必要）：容量差が大きいと%インピーダンスの整合が難しい。

【不要な条件】ア「効率が等しい」→並行運転の条件ではない（効率が異なっても並行可能）。エ「がいし表面にシリコンコンパウンドを塗布」→これは架空線路のがいしの汚損対策（沿面絶縁の維持）で変圧器並行運転とは無関係。正答エ。

【三相変圧器への発展】三相変圧器では上記に加え「結線方式（Δ-Y、Y-Δなど）による位相差が等しいこと」が追加条件。Δ-YとΔ-Δを並行運転すると30°の位相差が生じ大きな循環電流が流れる。電験三種・電験二種では位相差も含めた並行条件が問われる。