第三種電気主任技術者・2024年度 下期・機械

2024年度 下期 機械 問15(a)

定格電圧 6600V、定格出力 8MV・A の三相同期発電機がある。この三相同期発電機において、界磁電流が 200A における無負荷端子電圧は 6600V であり、この界磁電流での三相短絡電流は 800A であった。この三相同期発電機について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。なお、この三相同期発電機の突極性は無視し、電機子巻線抵抗及び鉄損と機械損は十分小さく、計算上は無視できるものとする。

この三相同期発電機における一相分の同期インピーダンス [Ω\Omega] 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 2024年度 下期 機械 問15(a)

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正答:(2)

要点

正解は(2)。同一界磁電流での無負荷電圧と短絡電流から、同期インピーダンス ZsZ_s を求める問題です。相電圧に直して割るだけで答えが出ます。

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無負荷特性と短絡特性の1点から、同期インピーダンスを求める問題です。

同期インピーダンス ZsZ_s は、同一界磁電流における無負荷電圧(相電圧)と三相短絡電流の比で求められます。
無負荷端子電圧(線間)V=6600V = 6600 V なので、相電圧 E0=6600/3E_0 = 6600/\sqrt{3} V。
短絡電流 Is=800I_s = 800 A。
Zs=E0Is=66003×800=66001385.6≈4.76 [Ω] Z_s = \dfrac{E_0}{I_s} = \dfrac{6600}{\sqrt{3} \times 800} = \dfrac{6600}{1385.6} \approx 4.76 \text{ [\(\Omega\)]}

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