電験三種 令和4年度(2022) 下期 機械 問5 過去問解説

問5 《同期機(短絡比)》
定格出力8 000 kV・A,定格電圧6 600 V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。
  1. (1) 0.384
  2. (2) 0.665
  3. (3) 1.15
  4. (4) 1.50
  5. (5) 2.61
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正解は(3)
使う公式
単位法の同期インピーダンス $Z_{\mathrm{s}}[\mathrm{p.u.}] = \dfrac{Z_{\mathrm{s}}P_{\mathrm{n}}}{V_{\mathrm{n}}^2}$($Z_{\mathrm{s}}$:同期インピーダンス[Ω]、$P_{\mathrm{n}}$:定格出力[V·A]、$V_{\mathrm{n}}$:定格電圧[V]) 短絡比 $K = \dfrac{1}{Z_{\mathrm{s}}[\mathrm{p.u.}]}$
解説
【考え方】同期インピーダンスを「定格を1とした値(単位法)」に直し、その逆数が短絡比です。 ■1 数字を整理する 定格出力 $P_{\mathrm{n}} = 8000\,\mathrm{kV \cdot A} = 8000 \times 10^3\,\mathrm{V \cdot A}$ 定格電圧 $V_{\mathrm{n}} = 6600\,\mathrm{V}$ 同期インピーダンス $Z_{\mathrm{s}} = 4.73\,\Omega$ ■2 単位法に直す 分子 $4.73 \times 8000 \times 10^3 = 3.784 \times 10^7$ 分母 $6600^2 = 4.356 \times 10^7$ $Z_{\mathrm{s}}[\mathrm{p.u.}] = \dfrac{3.784 \times 10^7}{4.356 \times 10^7} \fallingdotseq 0.869$ ■3 短絡比を出す $K = \dfrac{1}{0.869} \fallingdotseq 1.15$ 答えは(3)ピヨ。
出典:令和4年度(2022) 下期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)機械 問5