機械変圧器変圧器の並行運転・特殊変圧器★★☆☆☆
V-V結線変圧器の動作と負荷損
概要
V-V結線は単相変圧器2台でΔ-Δ結線（3台）の代わりに三相電力を供給する結線方式である。利用率が約86.6%に留まる理由と，各変圧器に流れる電流（線電流と等しい）をもとに銅損（負荷損）を計算する方法を理解することが重要である。変圧器1台故障時の応急対応や三相電力の段階的増設に用いられる。
📖用語
V-V結線：単相変圧器2台をV字型に接続して三相電力を供給する結線方式。3台使うΔ-Δ結線から1台を取り除いた構成。
Δ-Δ（デルタ-デルタ）結線：単相変圧器3台を三角形に接続して三相電力を供給する結線方式。
利用率：V-V結線において変圧器の合計容量に対して実際に供給できる三相電力の割合。2 ≈ 86.6 %。
銅損（負荷損）：変圧器巻線の抵抗に電流が流れることで発生する損失。電流の2乗に比例する。
V-V結線とは
単相変圧器2台を V の字（V字型）に接続して三相電力を供給する結線方式。
3台使う Δ-Δ（デルタ-デルタ）結線に対して，1台減らした構成。
V-V結線の電力と利用率
単相変圧器の定格容量を S1 [V·A] とすると：
•2台の合計変圧器容量 = 2 × S1
•V-V結線で供給できる最大三相電力 = × S1
•利用率 = × S12 × S1 = 2 ≈ 86.6 %
→ 変圧器容量の 86.6 % しか使えない（残り 13.4 % は無駄になる）
📐基本公式：V-V結線の負荷損（銅損）
1. 定格電流を求める：In = S1V1
2. 負荷電流（線電流）を求める：I = Pload × VL × cosφ
3. 負荷率を求める：a = IIn
4. 各変圧器の負荷損 = 定格負荷損 × a2（銅損は電流の2乗に比例）
5. 合計負荷損 = 2 × 各変圧器の負荷損
Δ-Δ結線との比較
| 項目 | Δ-Δ結線（3台） | V-V結線（2台） |
|---|---|---|
| 使用台数 | 3台 | 2台 |
| 最大供給電力 | 3 × S1 | × S1 |
| 利用率 | 100 % | 86.6 % |
| 1台故障時 | 2台でV-V結線に移行可 | 1台のみで三相不可 |
間違えやすいポイント
V-V結線では線電流 = 変圧器の電流（Δ結線の場合と異なりルート3倍の関係なし）。
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