第三種電気主任技術者の過去問
令和4年度(2022年)上期
機械 問4

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問題

第三種 電気主任技術者試験 令和4年度(2022年)上期 機械 問4 (訂正依頼・報告はこちら)

次の文章は、三相同期発電機の並行運転に関する記述である。
ある母線に同期発電機Aを接続して運転しているとき、同じ母線に同期発電機Bを並列に接続するには、同期発電機A、Bの( ア )の大きさが等しくそれらの位相が一致していることが必要である。( ア )の大きさを等しくするにはBの( イ )電流を、位相を一致させるにはBの原動機の( ウ )を調整する。位相が一致しているかどうかの確認には( エ )が用いられる。
並行運転中に両発電機間で( ア )の位相が等しく大きさが異なるとき、両発電機間を( オ )横流が循環する。これは電機子巻線の抵抗損を増加させ、巻線を加熱させる原因となる。

上記の記述中の空白箇所(ア)~(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
  • ア:起電力   イ:界磁   ウ:極数    エ:位相検定器  オ:有効
  • ア:起電力   イ:界磁   ウ:回転速度  エ:同期検定器  オ:無効
  • ア:起電力   イ:電機子  ウ:極数    エ:位相検定器  オ:無効
  • ア:有効電力  イ:界磁   ウ:回転速度  エ:位相検定器  オ:有効
  • ア:有効電力  イ:電機子  ウ:極数    エ:同期検定器  オ:無効

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この過去問の解説 (3件)

01

同期発電機を並列に接続するには電圧(起電力)の大きさが等しい必要があります。

起電力の大きさを等しくするには界磁電流を調整します。

位相を一致させるためには回転速度を調整します。

位相が一致しているかどうかの確認には同期検定器を使用します。

電圧の大きさが異なるときの循環する電流は無効黄流です。

有効横流は位相が異なるときの循環電流です。

選択肢2. ア:起電力   イ:界磁   ウ:回転速度  エ:同期検定器  オ:無効

こちらが正答です。

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02

三相同期発電機の並行運転に関する穴埋め問題です。

三相同期発電機の並行運転に必要な条件は、以下の通りです。

 ・電圧の大きさが等しいこと (励磁電流を調整します。)

 ・周波数が等しいこと (原動機の回転数を調整します。)

 ・位相が等しいこと (接続時は同期検定器で確認してから行います。)

 ・電圧の波形が等しいこと (回転子の回転数を一定にします。)

 ・相回転が等しいこと (発電機点検後に相回転方向を確認します。)

選択肢2. ア:起電力   イ:界磁   ウ:回転速度  エ:同期検定器  オ:無効

(ア) 起電力

同期発電機を並列に接続するには起電力、つまり電圧の大きさが等しくないといけません。

(イ) 界磁

起電力の大きさを等しくするには、界磁電流を調整する必要があります。

界磁電流を調整する時に現れる特性がV曲線です。

(ウ) 回転速度

並行運転では、位相を一致させる必要があります。

そのため、同期発電機Bの回転速度を調整し、位相が系統の位相と合うように調整します。

(エ) 同期検定器

位相が一致しているかどうかの確認には、同期検定器を使用します。

(オ) 無効

電圧の大きさが大きく異なると、両発電機間には大きな無効横流が循環します。

この電流は、それぞれの発電機の同期インピーダンスにより発生します。

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03

三相同期発電機の並行運転を行う条件としては、起電力の大きさ、位相、周波数、波形が一致していることが挙げられます。

起電力の大きさは、片方の発電機における界磁電流や界磁抵抗など、励磁に関わる部分の調整によって変えることが可能です。

起電力の位相や周波数を変えたい場合には、片方の原動機の回転速度の調整によって可能となります。

位相が一致しているかの確認には、同期検定器が用いられます。

起電力の大きさだけが異なると、二つの発電機間で無効横流が発生し、巻線の発熱の原因となります。

したがって、「ア:起電力   イ:界磁   ウ:回転速度  エ:同期検定器  オ:無効」が正解です。

選択肢2. ア:起電力   イ:界磁   ウ:回転速度  エ:同期検定器  オ:無効

こちらが正しいです。

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