第三種電気主任技術者の過去問
平成27年度（2015年）
電力 問38
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問題
第三種 電気主任技術者試験 平成27年度（2015年） 電力 問38 （訂正依頼・報告はこちら）
定格出力1000MW、速度調定率５%のタービン発電機と、定格出力300MW、速度調定率３%の水車発電機が周波数調整用に電力系統に接続されており、タービン発電機は80%出力、水車発電機は60%出力をとって、定格周波数（60Hz）にてガバナフリー運転を行っている。
系統の負荷が急変したため、タービン発電機と水車発電機は速度調定率に従って出力を変化させた。
次の問に答えよ。
ただし、このガバナフリー運転におけるガバナ特性は直線とし、次式で表される速度調定率に従うものとする。また、この系統内で周波数調整を行っている発電機はこの２台のみとする。
n2導出の参考
出力を変化させ、安定した後の水車発電機の出力の値［MW］として、最も近いものを次の（ 1 ）〜（ 5 ）のうちから一つ選べ。
系統の負荷が急変したため、タービン発電機と水車発電機は速度調定率に従って出力を変化させた。
次の問に答えよ。
ただし、このガバナフリー運転におけるガバナ特性は直線とし、次式で表される速度調定率に従うものとする。また、この系統内で周波数調整を行っている発電機はこの２台のみとする。
n2導出の参考
出力を変化させ、安定した後の水車発電機の出力の値［MW］として、最も近いものを次の（ 1 ）〜（ 5 ）のうちから一つ選べ。
- 130
- 150
- 180
- 210
- 230
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この過去問の解説 （3件）
01
【解説】
まずは前問にて、f2=59.7[Hz]と求まっていますので、問題文中のリンクを確認してください。
この問題では、水車発電機の速度調定率の式から、変化後の出力P2を求めていきます。
【計算】
水車発電機について、問題文中に示されている値をまとめます。
Pn＝300[MW]
R＝0.03
P1=300*0.6＝180[MW]
fn＝60[Hz]
f1=60[hz]
上記を速度調定率の式に代入し、f2を求めます。
0.03＝{(59.7-60)/60/(180-P2)/1000}
(180-P2)/300＝-1/6
P2＝300/6+180＝230[MW]
となります。
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02
水車について前問と同様に速度調定率について整理すると
｛(n2-n1)/nn｝/｛(P1-P2)/Pn｝
=｛(f2-f1)/fn｝/｛(P1-P2)/Pn｝
=｛(59.7-60)/60｝/｛(300×0.6-P2)/300｝
=0.03
これをP2について解くと230MWとなります。
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03
速度調定率Ｒの公式に数値を代入することで求められます。
３＝（５９．７－６０／６０）／（３００×０．６－Ｐ２／３００）×１００
P２について解くと、P２＝２３０［MW］
ｆ２＝５９．７［Hz］ となります
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