電験三種 令和7年度(2025) 上期 機械 問6 過去問解説
定格出力7 500 kV・A，定格電圧（線間電圧）3 300 Vの星形結線三相同期発電機がある。また，定格電流に等しい持続短絡電流を流すのに必要な界磁電流は200 A，無負荷で定格電圧を発生するのに必要な界磁電流は240 Aであった。発電機の出力端で三相短絡事故が発生したときに発電機の巻線に流れる持続短絡電流の実効値[A]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 1 100
- (2) 1 600
- (3) 1 900
- (4) 2 700
- (5) 3 400
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正解は(2)
使う公式
定格電流 $I_n = \dfrac{P}{\sqrt{3} V}$（$I_n$：定格電流[A]、P：定格出力[V・A]、V：定格電圧（線間）[V]）
短絡比 $K_s = \dfrac{I_{f1}}{I_{f2}}$（$I_{f1}$：無負荷で定格電圧を出す界磁電流[A]、$I_{f2}$：定格電流と同じ短絡電流を流す界磁電流[A]）
持続短絡電流 $I_s = K_s I_n$（$I_s$：持続短絡電流[A]）
解説
【考え方】定格電流を出し、それに短絡比をかけると持続短絡電流になります。
■1 数字を整理する
定格出力 P＝7 500 kV・A＝7 500 000 V・A
定格電圧 V＝3 300 V
無負荷で定格電圧を出す界磁電流 $I_{f1}$＝240 A
定格電流と同じ短絡電流を流す界磁電流 $I_{f2}$＝200 A
■2 定格電流を求める
$\sqrt{3} \times 3300 \fallingdotseq 5716$
$I_n = \dfrac{7\,500\,000}{5716} \fallingdotseq 1312\,\mathrm{A}$
■3 短絡比を求める
$K_s = \dfrac{240}{200} = 1.2$
■4 持続短絡電流を求める
定格電圧で運転しているときの界磁電流は240 Aで、短絡が起きてもこの界磁電流のままです。
短絡電流は界磁電流に比例します。界磁電流200 Aで定格電流が流れるので、240 Aではその $\dfrac{240}{200} = 1.2$ 倍が流れます。
$I_s = 1.2 \times 1312 \fallingdotseq 1575\,\mathrm{A}$
最も近いのは1 600 Aです。
答えは(2)ピヨ。
出典：令和7年度（2025） 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）機械 問6