同期機36【電験3種 機械】並行運転の条件・操作で誤りは？平成29年 A問題4 完全解説

今回は平成29年度 機械科目 A問題4を解説します。同期発電機を並列接続するための条件・操作について、誤りを1つ選ぶ論説問題です。

端子電圧の波形（大きさ）は励磁電流で決まります。励磁電流を変えずに励磁電圧だけ調整しても波形は一致しません。

問題文と選択肢

既に同期発電機Aが母線に接続されて運転しているとき，同じ母線に同期発電機Bを並列に接続するために必要な条件又は操作として，誤っているものを一つ選べ。

(1)　母線電圧と同期発電機Bの端子電圧の相回転方向が一致していること。同期発電機Bの設置後又は改修後の最初の運転時に相回転方向の一致を確認すれば、その後は母線への並列のたびに相回転方向を確認する必要はない。

(2)　母線電圧と同期発電機Bの端子電圧の位相を合わせるために、同期発電機Bの駆動機の回転速度を調整する。

(3)　母線電圧と同期発電機Bの端子電圧の大きさを等しくするために、同期発電機Bの励磁電流の大きさを調整する。

(4)　母線電圧と同期発電機Bの端子電圧の波形をほぼ等しくするために、同期発電機Bの励磁電流の大きさを変えずに励磁電圧の大きさを調整する。

(5)　母線電圧と同期発電機Bの端子電圧の位相の一致を検出するために、同期検定器を使用するのが一般的であり、位相が一致したところで母線に並列する遮断器を閉路する。

出題のポイント：同期投入の4条件と調整手段を対応づける

同期発電機を母線へ並列投入するには、相回転・周波数・電圧の大きさ・位相を一致させます。周波数と位相は原動機の回転速度、電圧の大きさは励磁電流で調整し、同期検定器で位相一致を確認してから遮断器を閉路します。調整量と操作対象を混同しないことが得点の鍵です。

ポイント解説：端子電圧の大きさは励磁電流で合わせる

並列の条件は電圧の大きさ・周波数・位相・相回転の一致。端子電圧の大きさ（波形）は励磁電流で決まります。励磁電流を変えずに励磁電圧だけ調整しても波形は一致しません。これが誤り選択肢です。

問題の解説：並列投入の操作を選択肢ごとに確認する

STEP1　各選択肢の正誤を確認する

(1) 相回転の確認は初回でよい…正しい。(2) 位相は回転速度で調整…正しい。(3) 大きさは励磁電流で調整…正しい。(5) 位相一致は同期検定器…正しい。

STEP2　誤りを特定する

(4) 「励磁電流を変えずに励磁電圧を調整して波形を等しくする」は誤り。無負荷端子電圧は励磁電流で変化するため、励磁電流を変えなければ波形（大きさ）は一致しません。よって誤りは(4)。

答え：(4)

まとめ

誤り選択肢	(4)
理由	波形（大きさ）は励磁電流で決まるため
正しい確認	同期検定器で位相一致
答え	(4)

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