定格電流は In = 定格出力 ÷ (√3 × 定格電圧) = 11 000×10³ ÷ (√3 × 6 600) ≒ 11 000×10³ ÷ 11 431.5 ≒ 962.3 A。
令和6年度 下期 第三種電気主任技術者 機械 問6
定格出力 11 000 kV·A,定格電圧 6 600 V の三相同期発電機がある。三相短絡電流 750 A を流すのに必要な界磁電流が 54 A である場合,この発電機の定格電流に等しい三相短絡電流を流すのに必要な界磁電流[A]の値として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
選択肢
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同期発電機の三相短絡曲線は、界磁電流と短絡電流が比例する直線になる(短絡時の電機子電流はほぼ90°遅れ,減磁作用で合成磁束が小さくなって鉄心が飽和しにくいため,線形とみなせる)。したがって、短絡電流 750 A に対して界磁電流 54 A なら、短絡電流 962.3 A に必要な界磁電流は If = 54 × 962.3 ÷ 750 ≒ 69.3 A。最も近い値は (1) の 69 A。
各選択肢の解説
- (1)
69
正解。定格電流 ≒ 962.3 A、短絡電流と界磁電流は比例するので If = 54 × 962.3/750 ≒ 69.3 A となり、69 A に最も近い。
- (2)
96
誤り。96 Aを54 Aに対する比例値とすると必要な短絡電流は750×96/54≈1 333 Aになるが,公式条件から求めた定格電流は約962.3 Aである。したがって比例係数が合わない。
- (3)
120
誤り。三相定格電流の式で√3を落とすと11 000×10³/6 600≈1 666.7 Aとなり,54×1 666.7/750=120 Aを得る。正しくは√3で除して約962.3 A。
- (4)
208
誤り。三相定格電流で√3を除す代わりに掛けると11 000×10³×√3/6 600≈2 886.8 Aとなり,54×2 886.8/750≈207.8 Aを得る。
- (5)
289
誤り。289 Aを54 Aに対する比例値とすると必要な短絡電流は750×289/54≈4 014 Aになるが,定格電流は約962.3 Aである。したがって比例係数が合わない。
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