令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 機械（電気技術者試験センター）問5
機械
同期発電機に関する問題
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2 台の同期発電機を並列運転するためには，両発電機の［(ア)］に加えて，電圧の大きさ及び［(イ)］が一致していなければならない。発電機の並列に際し，これらの条件が一つでも満足されていなければ，並列と同時にじょう乱が発生するので，［(ウ)］を用いてこれらの3 条件が一致した同期状態にあることを確認したうえで並列する必要がある。上記の記述中の空白箇所(ア)～(ウ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
| (ア) | (イ) | (ウ) | |
|---|---|---|---|
| (1) | 回転速度 | 位相 | 電流計 |
| (2) | 力率 | 方向 | 同期検定器 |
| (3) | 周波数 | 位相 | 同期検定器 |
| (4) | 回転速度 | 方向 | 電圧計 |
| (5) | 周波数 | 位相 | 周波数計 |
- 1(ア) 回転速度 (イ) 位相 (ウ) 電流計
- 2(ア) 力率 (イ) 方向 (ウ) 同期検定器
- 3(ア) 周波数 (イ) 位相 (ウ) 同期検定器
- 4(ア) 回転速度 (イ) 方向 (ウ) 電圧計
- 5(ア) 周波数 (イ) 位相 (ウ) 周波数計
答えと解説
✓ これが正解3(ア) 周波数 (イ) 位相 (ウ) 同期検定器
解説
周波数・位相・同期検定器の組合せです。
同期発電機を並列運転する（同じ母線につないで一緒に電力を送る）には、両機の起電力の大きさ、周波数、位相がそろっていることが条件です（波形や相回転の向きがそろっていることも前提になります）。これらがずれたまま並列すると、両機の間に循環電流が流れ、じょう乱が生じます。
(ア)は、電圧の大きさとともに挙げる条件なので周波数です。極数が同じなら回転速度は周波数に対応しますが、並列の条件は電気の量として周波数で表します。(イ)は、電圧の大きさのほかにそろえる量で位相です。方向という量は並列の条件にはありません。(ウ)は、周波数の差と位相の差を見て同期状態にあることを確かめる計器で、同期検定器です。同期検定器は指針の回る向きと速さで周波数の差を、指針の位置で位相の差を示し、指針が同期の位置にほぼ止まったところで並列します。
以上から、周波数・位相・同期検定器の組合せが正しいものです。並列の3条件は大きさ・周波数・位相、確かめる計器は同期検定器、とまとめて覚えておくと見分けられます。
ほかの選択肢の解説
- 1…位相 (ウ) 電流計：(ア)を回転速度、(ウ)を電流計としている点が誤りです。極数の違う発電機では同じ回転速度でも周波数が違うので、条件は周波数で決まります。また電流計では両機の位相や周波数のずれは確かめられません。
- 2(ア) 力率 (イ) 方向 (ウ) 同期検定器：(ア)を力率、(イ)を方向としている点が誤りです。力率は並列した後の負荷の分担で決まる量で、並列する前にそろえる条件ではありません。また、方向という量は並列の条件に含まれません。
- 4…方向 (ウ) 電圧計：(ア)を回転速度、(イ)を方向、(ウ)を電圧計としていて、三つとも違います。電圧計では電圧の大きさしか見られず、周波数や位相のずれを確かめる同期状態の確認には使えません。
- 5…周波数計：(ア)と(イ)は合っていますが、(ウ)を周波数計としている点が誤りです。周波数計では周波数の一致しか確かめられず、位相の一致まで見られないので、同期状態の確認には同期検定器を使います。
出典：令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 機械 問5（電気技術者試験センター）。1問ずつ解ける形に加工しています（B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し）。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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