電験三種 平成24年度(2012) 電力 問2 過去問解説
次の文章は,汽力発電所のタービン発電機の特徴に関する記述である。
汽力発電所のタービン発電機は,水車発電機に比べ回転速度が(ア)なるため,(イ)強度を要求されることから,回転子の構造は(ウ)にし,水車発電機よりも直径を(エ)しなければならない。このため,水車発電機と同出力を得るためには軸方向に(オ)することが必要となる。
上記の記述中の空白箇所(ア),(イ),(ウ),(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして,最も適切なものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) (ア)高く,(イ)熱的,(ウ)突極形,(エ)小さく,(オ)長く
- (2) (ア)低く,(イ)熱的,(ウ)円筒形,(エ)大きく,(オ)短く
- (3) (ア)高く,(イ)機械的,(ウ)円筒形,(エ)小さく,(オ)長く
- (4) (ア)低く,(イ)機械的,(ウ)円筒形,(エ)大きく,(オ)短く
- (5) (ア)高く,(イ)機械的,(ウ)突極形,(エ)小さく,(オ)長く
答えと解説を見る
正解は(3)
解説
【考え方】タービン発電機は速く回るので、遠心力(外へ飛び出そうとする力)に強い形にします。
ポイント:同期発電機の回転速度 $N = \dfrac{120f}{p}$(N:回転速度[min⁻¹]、f:周波数[Hz]、p:極の数)。極が少ないほど速く回ります。
■1 回転速度と強さ (ア)(イ)
タービン発電機は、極の数が2か4と少ないので、水車発電機より回転速度が高くなります。→ (ア) 高く
速く回ると、遠心力が大きくなります。だから、機械的な強さが必要です。→ (イ) 機械的
■2 回転子の形 (ウ)
回転子は、でこぼこのない円筒形にします。→ (ウ) 円筒形
でこぼこのある突極形は、ゆっくり回る水車発電機に使います。
■3 直径と長さ (エ)(オ)
遠心力をおさえるため、直径を小さくします。→ (エ) 小さく
直径が小さいぶん、同じ出力を出すには、軸の方向に長くします。→ (オ) 長く
答えは(3)ピヨ。
出典:平成24年度(2012) 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