電験三種 平成21年度(2009) 機械 問4 過去問解説
同期発電機を商用電源（電力系統）に遮断器を介して接続するためには，同期発電機の（ア）の大きさ，（イ）及び位相が商用電源のそれらと一致していなければならない。同期発電機の商用電源への接続に際しては，これらの条件が一つでも満足されていなければ，遮断器を投入したときに過大な電流が流れることがあり，場合によっては同期発電機が損傷する。仮に，（ア）の大きさ，（イ）が一致したとしても，位相が異なる場合には位相差による電流が生じる。同期発電機が無負荷のとき，この電流が最大となるのは位相差が（ウ）[°]のときである。
同期発電機の（ア）の大きさ，（イ）及び位相を商用電源のそれらと一致させるには，（エ）及び調速装置を用いて調整する。
上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ）及び（エ）に当てはまる語句又は数値として，正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。
- (1) （ア）インピーダンス，（イ）周波数，（ウ）60，（エ）誘導電圧調整器
- (2) （ア）電圧，（イ）回転速度，（ウ）60，（エ）電圧調整装置
- (3) （ア）電圧，（イ）周波数，（ウ）60，（エ）誘導電圧調整器
- (4) （ア）インピーダンス，（イ）回転速度，（ウ）180，（エ）電圧調整装置
- (5) （ア）電圧，（イ）周波数，（ウ）180，（エ）電圧調整装置
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正解は(5)
解説
【考え方】発電機を系統（商用電源）につなぐときは、電圧の大きさ・周波数・位相（・相回転）を系統と合わせます。
■1 (ア)(イ) 合わせるもの
発電機を系統につなぐときは、電圧の大きさ、周波数、位相を合わせます。→ (ア) 電圧 (イ) 周波数
インピーダンスは、合わせる条件ではありません。
■2 (ウ) 電流が最大になる位相差
位相がずれていると、その差の電圧で電流が流れます。
差の電圧がいちばん大きいのは、向きが真逆の 180° のときです。→ (ウ) 180
■3 (エ) 合わせるための装置
電圧は電圧調整装置（界磁電流を調整）で合わせます。→ (エ) 電圧調整装置
周波数と位相は、調速装置（回転の速さを調整）で合わせます。
誘導電圧調整器は、配電線の電圧を調整する機器で、発電機の電圧合わせには使いません。
答えは(5)ピヨ。
出典：平成21年度（2009） 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4