電験三種 令和4年度(2022) 上期 電力 問2 過去問解説

問2 《火力発電(タービン発電機)》
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. (1) (ア) 同期 (イ) 熱的 (ウ) 突極形 (エ) 小さい (オ) 窒素
  2. (2) (ア) 誘導 (イ) 熱的 (ウ) 円筒形 (エ) 大きい (オ) 水素
  3. (3) (ア) 同期 (イ) 機械的 (ウ) 円筒形 (エ) 小さい (オ) 水素
  4. (4) (ア) 誘導 (イ) 機械的 (ウ) 突極形 (エ) 大きい (オ) 窒素
  5. (5) (ア) 同期 (イ) 機械的 (ウ) 突極形 (エ) 小さい (オ) 窒素
答えと解説を見る
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