令和4年度 1級電気工事施工管理技士 第一次検定 No.6は、定格電圧6,600Vの同期発電機を定格力率における定格出力から無負荷にしたとき、端子電圧が7,590Vになったときの電圧変動率を求める問題です。

この問題のポイント

この問題は、電圧変動率の分母がどちらかを分かっているかを問うものです。分母は定格電圧です。

無負荷電圧で割ると値が変わります。

正解：選択肢3（15.0%）

各選択肢の正誤

正しいのは選択肢3です。

選択肢3のポイント（正解の求め方）

電圧変動率は負荷を外したときに電圧がどれだけ跳ね上がるかを、定格電圧に対する割合で表したものです。

分母を無負荷電圧の7,590Vにすると 990÷7,590 ＝ 13.0% となり、選択肢2に着いてしまいます。定格を基準にするという一点で分かれます。

定格を基準にするのは、機器の性能を定格という決められた条件で比べるためです。無負荷電圧は成り行きで決まる値なので、基準には使いません。

同じ型が平成29年度 1級 No.6（公表正答3）に出ています。そちらは同じ6,600Vで端子電圧が7,260Vでした。

問題文の「励磁を調整することなく、回転速度は一定に保つ」という条件は、負荷を外したこと以外の要因を消すためのものです。界磁電流も回転数もそのままなので、電圧が上がった原因は負荷が無くなったことだけになります。

同期発電機で負荷を外すと電圧が上がるのは、電機子反作用と同期インピーダンスによる電圧降下が消えるからです。電圧変動率が小さい発電機ほど、負荷の増減に強いことになります。

覚え方

• ε ＝ (無負荷電圧 − 定格電圧) ÷ 定格電圧 × 100
• 分母を無負荷電圧にすると別の選択肢に着く。必ず定格で割る
• 負荷を外して電圧が上がるのは、電圧降下が消えるから

理解度チェック

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