界磁電流でパニック！？助けてください＜同期機＜機械＜電験三種

電験三種＞機械＞平成29年A5 の問題です

https://denken-ou.com/kikaih29-5/
https://www.jikkyo.co.jp/kakomon/denken3_kakomon …

・同期発電機の仕様
定格電力：Pn = 10MVA
定格電圧：Vn = 6.6KV
%同期インピーダンス：%Zs = 80%

短絡電流：Is = 700A（条件 → 界磁電流：If =50A時 ）

・さて、解いて行くと・・・

　まず定格電流：In を求める。

　In = (10MVA√3)/(6.6VK)
　　 = 874.7731388A

　%Zs = 80% と、上記 In = 874.7731388A 及び抵抗分無視の条件で、以下と出る。

　Zs = Xs = 3.484799999Ω

　定義より、
　Zs = Vn/(Is√3) → Is = Vn/(Zs√3)

Is = 1.093466423A

　と出ました。
　次に引きずりでしてくる与えられた条件は以下です。

　　界磁電流：If = 50A
　　の時の短絡電流：Is(If=50)は
　　短絡電流：Is(If=50) = 700A

　If = 50A の時の短絡電流が700A、定格動作時の短絡電流が上記で計算した以下なら、

Is = 1093.466423A

　その時(Is = 1093.466423Aの時)の界磁電流：If は700Aと1093.466423Aの比だけ増えるので、定格動作時の界磁電流：Ifn は、

　Ifn = 50×(1093.466423/700)
　　 = 78.1047445A

　となると思いますが、何とこれが答え！？という事です！

　上記の数字、

　If = 78.1047445A

　は、定格動作時、即ち、定格負荷が接続されていて、

　　In = 874.7731388A

　がガツンと流れていて、

　　Vn = 6,600V

　が出力されている時の界磁電流：If なのではないのですか？
　何故無負荷時の界磁電流：If になるのでしょうか？

　混乱しています！解説してください。
　宜しくお願い致します。

　以上

質問者からの補足コメント

• 

  .
  　質問している時まで混乱していてはまずいですね。
  　整理して質問しなおします。
  
  　　If = 78.1047445A
  
  　の時は、定格動作時、即ち、定格負荷が接続されていて、
  
  　　In = 874.7731388A
  
  　がガツンと流れていて、以下となっている。
  
  　　Vn = 6,600V
  
  　なので、その時は、発電機内部のインピーダンスと ​In = 874.7731388A ​による 降下分があるので、電機子誘導起電力は：Eは6,600Vより高い値になっている筈です。
  　その状態で無負荷にしたら、端子電圧と電機子誘導起電力は同じになる、即ち端子電圧は6,600Vより高い電圧値になると思います。題意にそぐわないと思います。
  　その辺如何なのでしょうか？
  
  　宜しくお願い致します。
  　以上

    補足日時：2021/06/20 16:17

No.1 ベストアンサー 回答者： xs200 回答日時： 2021/06/21 21:46

定格電圧とはその発電機が安定して稼働できる電圧のことです。

負荷の有無は関係ありません。そこの理解が誤っています。無負荷だって定格電圧になります。

無負荷飽和曲線上の電圧が定格電圧になったときの界磁電流はいくらかという単純な問題です。三相短絡曲線は直線と近似しているので比例します。

この回答へのお礼

xs200 さん、お久しぶりです、そして再び書き込み有り難うございます

　なるほど、そもそも私の「定格電圧」の理解が誤りと云うことですね。
　それと短絡電流の理解も間違っていました。

　しっくり来ないのですが・・・以下なのですね。

　(1)無負荷で端子電圧が定格電圧になるときの界磁電流が If
　(2)界磁電流 If その他を維持したまま出力をショートした時の電流が Is 、即ち短絡電流

　すると私が上に並べて書いた(1)(2)は問題文そのものになるので、

　　In = 874.7731388A

　を流させる、以下のIf がそのまま答えになるのですね。

　　50×(874.7731388/700) = 78.1047445A

　なれば単純ですね。
　与えられたIs(本問では与えられたZsより算出したIs)のときのIfは、もっと違った条件かと誤認しておりました。

　有り難うございました。

　以上

お礼日時：2021/06/26 16:19