電験3種 機械 電圧変動率関連の問題です。

質問

電験3種　機械　電圧変動率関連の問題です。

定格二次電圧が100V、一次巻線と二次巻線との巻数比が60：1の単相変圧器があります。
電圧変動率を３％とすると、「定格負荷状態における」1次電圧(V)の値として、正しいのはどれか。

(1)5820
(2)6180
(3)6540
(4)6600
(5)6900

という問題で、答は(2)6180(V)となっています。

解答の説明では、
電圧変動率：ε＝{(V2oーV2n)/V2n} x 100なので、
　 3＝｛(V2o－100)/100｝x 100
　　　　　　より、V2o(無負荷時の二次端子電圧)を求めて、V2o=103V

巻数比：a=N1/N2=V1/V2=60なので、
　　　　　　60＝V1/103
V1=6180V となっています。

質問１、問題では、「定格負荷状態における」1次電圧を求めよ。ということなのに、
　　　　解答では、なぜ「無負荷のときの二次端子電圧」であるV2oを求めて、
　　　　計算に使うのでしょうか？

　　　　定格二次電圧の100V は、定格負荷を接続したときの電圧なので、
　　　　「定格負荷状態における」1次電圧(V)の値をもとめるなら、
　　　　100V をそのまま計算に使用して、
　　　　　　60＝V1/100
　　　　　　V1=6000(V)とはならないのでしょうか？　

質問２、解答のV1=6180Vが正しいとして、
　　　　それでは、二次側が無負荷状態における一次側の電圧は、
　　　　いくらになるのでしょうか？

回答No.1

fujiyama32 · ベストアンサー

定格2次電圧が100Vで巻数比が60:1としますと
定格1次電圧は100V×60倍＝6000Vになります。

電圧変動率の式の定義を再確認して下さい。
電圧変動率は次の式の通りです。

電圧変動率[％]

＝[(無負荷電圧－定格負荷時の電圧)／(定格負荷時の電圧)]×100％

上式は次式に変形できます。
(無負荷電圧－定格負荷時の電圧)
＝(電圧変動率／100％)×(定格負荷時の電圧)

この式に数値を代入しますと、次の式のようになります。
無負荷電圧－6000V＝(3／100)×6000V

無負荷電圧＝0.03×6000V＋6000V
無負荷電圧＝180V＋6000V

即ち、無負荷電圧は次の値となります。
無負荷電圧＝6180V

補足

ご回答ありがとうございます。

問題は、「定格負荷状態における一次電圧(V)の値として、正しいものを選ぶ」ということですが、
ご回答ですと、定格一次電圧は、6000V とのことです。
定格一時電圧＝定格負荷状態における一次電圧だと理解しております。

つまり、問題の選択回答例のなかには、正しい回答がない。ということでしょうか？