質問
2020/04/18 14:30

電験三種 機械 平成30年 問6 についてお伺い致します。

定格容量P[kV⋅A],定格電圧V[V]の星形結線の三相同期発電機がある。
電機子電流が定格電流の40%,
負荷力率が遅れ86.6%(cos30°=0.866),
定格電圧でこの発電機を運転している。
このときのベクトル図を描いて,負荷角δ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。
ただし,この発電機の電機子巻線の1相当たりの同期リアクタンスは単位法で 0.915 p.u. ,
1相当たりの抵抗は無視できるものとし,同期リアクタンスは磁気飽和等に影響されず一定であるとする。

(1) 0  (2) 15  (3) 30  (4) 45  (5) 60

p.u.の基準はどのように決めたらよいのでしょうか。
本の解説には負荷の端子電圧を基準にしているのですが、それはなぜなのでしょうか。
例えば、発電機の誘導起電力が基準とならないのはどうしてなのでしょうか。

また、%Zのときは基準容量(例えば基準容量)が記載されていて明確なのですが、基準が記載されていないp.u.のときは問題文から判断しなければならないのでしょうか。
よろしくお願い致します。

電験三種

回答 2 件
電験サロン PRO 電験2・3種、TOEIC860、電気工事士1・2種、他多数
回答
2020/04/18 16:32

p.u.法はとても便利な計算方法ですが、%Z法などとあわせて出てくると、混乱してきますよね。

p.u.法を使用するとき、何を基準にするかは基本的に「原則」があります。
p.u.と言うのは、「パー・ユニット」の略で、「単位あたりの~」とか「基準あたりの~」のような意味になります。

ですから、基準には、基準となるようなもの、すなわち「定格~」を選定して計算していきます。
~に該当するもので、圧倒的に多いものは定格電圧や定格容量です。
これにより基準電圧と基準容量が決まれば、基準電流や基準のインピーダンスも算出することができ、さまざまな問題を解いていくことができます。

今回の問題に限らず、電験の問題では、電圧を基準にすることが多い(基準電圧だけでなく、ベクトルなどでも電圧が基準になることが非常に多い)ので、この機会にマスターしておくと、様々な問題が解きやすくなるかと思います。


雲外蒼天
2020/04/18 21:39

ご回答ありがとうございます。
基準となるもの=「定格」という認識ですね。
ベクトル図を書くと、確かに「定格電圧」がだけが「定格」が付きます。
これで問題の解説を理解することができました。。

nasu PRO 電験2種、1種電気工事士、2級電気施工管理技士
回答
2020/04/18 18:08

前の回答者様と重複する点がございますがご承知おきください。

まず、単位法と%インピーダンス法はどちらも同じことを述べていることをご理解ください。
つまり、【1p.u.=100%】となります。
さらに単位法は%インピーダンス法と違い、電圧や電流の計算にも使用できるので非常に便利です。
電験三種ではそこまで使わないかもしれませんが、電験二種の二次試験では高頻度で使用するので覚えておいて損は無いと思います。

次に基準の件ですが、問題で特に指定が無い場合は【定格=基準】と覚えておくのが良いと思います。
これは理屈ではなく、暗黙の了解でもあるので深く考えるよりは、定義のようなものと思っていただくのが良いです。

最後にこの問題に関して申し上げますと、数値(文字)が定義されているのが、定格容量と定格電圧であるため、
数値が定義されていない発電機の誘導起電力などは根本的に基準にできません。
ですので、解答は負荷の端子電圧(定格電圧)を基準にしていると考えられます。


雲外蒼天
2020/04/18 21:40

ご回答ありがとうございます。
「定格=基準」としてとらえ、数値が定義されているものが基準となると考えると、発電機の誘導起電力には数値が与えられていません。
これでは基準値として使えないのが分かります。
他の値と比較しようがないですからね。
今後のためにも単位法を勉強してみたいと思います。


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