【インピーダンス電圧とは】計算式と求め方

インピーダンス電圧の計算式と求め方についてまとめました。

インピーダンス電圧とは
インピーダンス電圧の計算式
「短絡インピーダンス」「パーセントインピーダンス電圧」

インピーダンス電圧とは

インピーダンス電圧とは、「変圧器の二次側を短絡し、一次側に低い電圧を加えて一次電流を定格電流に調整したときの一次電圧」のことです。
まとめると次の通り。

–	内容
①	変圧器の二次側を短絡
②	一次側から低い電圧を上げていく
③	二次側に電流が流れる（一次側の電流に比例）
④	二次側に流れた電流が定格電流に達する

–	④になったときの
一次電圧	インピーダンス電圧という。
一次電圧を定格一次電圧との百分率で表した値	「短絡インピーダンス」「パーセントインピーダンス電圧（％Ｚ）」という。

インピーダンス電圧の計算式

一次換算全インピーダンスを $Z$ 、定格一次電流を $I_1$ とすると、
インピーダンス電圧 $V$ は次式で計算できます。

(1) $\begin{eqnarray*} V=I_1V \end{eqnarray*}$

ここで、
一次、二次抵抗： $r_1, r_2$
一次、二次漏れリアクタンス： $x_1, x_2$
巻数比： $\frac{n_1}{n_2}=a$
一次換算全インピーダンス： $Z=\sqrt{r^2+x^2}$

(2) $\begin{eqnarray*} r = r_1 + a^2 r_2 \\ x = x_1 + a^2 x_2 \end{eqnarray*}$

「短絡インピーダンス」「パーセントインピーダンス電圧」

「インピーダンス電圧」「パーセントインピーダンス電圧（％Ｚ）」は、変圧器の漏れインピーダンスの大きさを示す値です。
変圧器のインピーダンスは、「電圧変動率」「送電安定度」を良くするには低い方が良いです。
一方、短絡容量を削減するためには軽減のためには変圧器のインピーダンは高い方が良いとされています。