第三種電気主任技術者・2015年度・機械

2015年度 機械 問5

図は、同期発電機の無負荷飽和曲線(A) と短絡曲線 (B) を示している。図中で Vn V_{n} [V] は端子電圧(星形相電圧)の定格値, In I_{n} [A] は定格電流, Is I_{s} [A] は無負荷で定格電圧を発生するときの界磁電流と等しい界磁電流における短絡電流である。この発電機の百分率同期インピーダンス %ZS \%Z_{S} [%] を示す式として、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2015年度 機械 問5の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2015年度 機械 問5

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正答:(5)

要点

正解は(5)。百分率同期インピーダンス %Zs \%Z_s は、短絡比 Ks K_s の逆数で表され、以下の関係があります。また、短絡比 Ks K_s は、定格電圧を発生するのに必要な界磁電流 If1 I_{f1} と、定格電流と等しい短絡電流を流すのに必要な界磁電流 If2 I_{f2} の比で定義されます。

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百分率同期インピーダンス %Zs \%Z_s は、短絡比 Ks K_s の逆数で表され、以下の関係があります。
%Zs=1Ks×100 \%Z_s = \dfrac{1}{K_s} \times 100
また、短絡比 Ks K_s は、定格電圧を発生するのに必要な界磁電流 If1 I_{f1} と、定格電流と等しい短絡電流を流すのに必要な界磁電流 If2 I_{f2} の比で定義されます。
Ks=If1If2 K_s = \dfrac{I_{f1}}{I_{f2}}
したがって、
%Zs=If2If1×100 \%Z_s = \dfrac{I_{f2}}{I_{f1}} \times 100
となります。
なお、図中の Is I_s を用いた定義では %Zs=InIs×100 \%Z_s = \dfrac{I_n}{I_s} \times 100 となりますが、選択肢には存在しません。

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