第三種電気主任技術者・2022年度 下期・機械

2022年度 下期 機械 問5

定格出力 8000kV・A,定格電圧6600Vの三相同期発電機がある。この発電機の同期インピーダンスが4.73 Ω\Omega のとき、短絡比の値として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

出典:第三種電気主任技術者 2022年度 下期 機械 問5

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正答:(3)

要点

正解は(3)。短絡比は百分率同期インピーダンスの逆数です。定格電流を出し、InZsI_nZ_s を基準相電圧で割ってp.u.値に直してから、逆数で約1.15を得ます。

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短絡比 KsK_s は、百分率同期インピーダンス %Zs\%Z_s の逆数となります。
まず、定格電流 InI_n を求めます。
In=Pn3Vn=8000×1033×6600≈699.8 A I_n = \dfrac{P_n}{\sqrt{3}V_n} = \dfrac{8000 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 6600} \approx 699.8 \, \text{A}
次に、単位法(p.u.)または百分率での同期インピーダンスを求めます。基準相電圧 En=6600/3≈3810.5 VE_n = 6600 / \sqrt{3} \approx 3810.5 \, \text{V} に対する電圧降下 InZsI_n Z_s の比率です。
Zs(p.u.)=InZsEn=699.8×4.733810.5≈33103810.5≈0.8686 Z_s (\text{p.u.}) = \dfrac{I_n Z_s}{E_n} = \dfrac{699.8 \times 4.73}{3810.5} \approx \dfrac{3310}{3810.5} \approx 0.8686
短絡比 KsK_s は、
Ks=1Zs(p.u.)=10.8686≈1.15 K_s = \dfrac{1}{Z_s (\text{p.u.})} = \dfrac{1}{0.8686} \approx 1.15
となります。

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