2017年電験1種　電力管理1

電験1種 電力管理 電験

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(1) 定格回転速度をN_Sとする。

\displaystyle{N_S = \frac{60 \times 60}{ \frac{18}{2} } = 400 \mathrm{min}^{-1} }

 

(2) 最大回転速度をN_\mathrm{max}とする。

負荷遮断試験時の測度上昇率を\delta [\%]とすると、負荷遮断前は定格回転速度なので

N_\mathrm{max} = ( 1 + \delta ) N_S = ( 1+0.3) \times 400 = 520 \mathrm{min}^{-1}

 

(3)無負荷安定時の回転速度N_m

発電機の定格出力をP_nとする。負荷遮断後に、無負荷安定状態になったときの回転速度N_mは、調速機の動作により測度調定率R[\%]に基づく回転速度に落ち着く。測度調定率の定義式より、

\displaystyle{ R = \frac{ \frac{N_m - N_S}{N_S} }{ \frac{P_n -0}{P_n}} = \frac{N_m}{N_S} -1 [\%] }

\therefore N_m = N_S(1+R)=400\times(1+0.05)=420 \mathrm{min}^{-1}

 

(4)発電機の定格出力P_n

理論出力をP_0[W]、水車・発電機の総合効率を \eta_\mathrm{tg} とすると

P_n = P_0 \eta_{tg} = 11000 \times 10^3 \times 0.86 = 9460 \times 10^3 [W] = 9460 \mathrm{kW}

 

(5)発電機の定格電圧V_n

発電機の定格電流をI_n[\mathrm{A}]、定格力率を\cos \theta_nとすると、

P_n = \sqrt{3} V_n I_n \cos \theta_n

\displaystyle{ \therefore V_n = \frac{P_n}{\sqrt{3} I_n \cos \theta_n } = \frac{ 9460 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 517 \times 0.96} \Doteq 11004 \mathrm{V} \Doteq 11.0 \mathrm{kV} }

(6)発電機の最大電圧V_\mathrm{max}

電圧変動率\delta_V=25\% なので

V_\mathrm{max} = ( 1 + \delta_V ) V_n =(1+0.25)\times 11.004 \Doteq 13.76 \mathrm{kV}