電験三種 令和4年度(2022) 上期 電力 問2 過去問解説
次の文章は,火力発電所のタービン発電機に関する記述である。
火力発電所のタービン発電機は,2極の回転界磁形三相 (ア) 発電機が広く用いられている。 (イ) 強度の関係から,回転子の構造は (ウ) で直径が (エ) 。発電機の大容量化に伴い冷却方式も工夫され,大容量タービン発電機の場合には密封形 (オ) 冷却方式が使われている。
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。
- (1) (ア) 同期 (イ) 熱的 (ウ) 突極形 (エ) 小さい (オ) 窒素
- (2) (ア) 誘導 (イ) 熱的 (ウ) 円筒形 (エ) 大きい (オ) 水素
- (3) (ア) 同期 (イ) 機械的 (ウ) 円筒形 (エ) 小さい (オ) 水素
- (4) (ア) 誘導 (イ) 機械的 (ウ) 突極形 (エ) 大きい (オ) 窒素
- (5) (ア) 同期 (イ) 機械的 (ウ) 突極形 (エ) 小さい (オ) 窒素
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正解は(3)
解説
【考え方】火力のタービン発電機は「2極で速く回る」ので、遠心力に強い形にします。
覚えるポイント:同期速度 $N_{\mathrm{s}} = \dfrac{120f}{p}$(2極なら 50 Hz で $3000\,\mathrm{min^{-1}}$)
■1 (ア) 発電機の種類
発電所の大きな発電機は、系統の周波数にぴったり合わせて回る同期発電機です。→ (ア) 同期
■2 (イ)(ウ)(エ) 回転子の形
2極で毎分3000回も回るので、大きな遠心力(外へ飛び出そうとする力)がかかります。
それに耐える機械的強度(力に対する強さ)が大事です。→ (イ) 機械的
でっぱりのない、つつ形の円筒形にします。→ (ウ) 円筒形
直径を小さく、そのかわり軸方向に長くします。→ (エ) 小さい
(でっぱった磁極の突極形は、ゆっくり回る水車発電機で使います。)
■3 (オ) 冷却
大容量機は、軽くて熱をよく運ぶ水素ガスを、もれないように閉じこめて冷やします。→ (オ) 水素
答えは(3)ピヨ。
出典:令和4年度(2022) 上期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問2