電験3種過去問解説 平成23年電力問1

この問題は、機械の同期発電機の性質についての知識も必要な問題です。

もし、(1)の水位観測地点より上流側水路で問題が発生すれば、流量が減ることはあっても増えることはありませんから、上部水槽で水位が上昇することはありません。

(2)の、水位観測地点より下流の水路で問題が発生すれば、水車に流れ込む流量が減少するため、観測水位は上昇します。また、流量が低下した発電機は出力が低下しますが、このとき励磁がそのままだと出力に対して過励磁となるため力率が悪化します。しかし電圧調整装置と励磁装置のコントロールによって適正な励磁電圧まで低下させられ、その結果無効電力が零の状態で運転継続されます。これが答えです。

(3)の電圧調整装置、(4)の励磁装置に問題が発生すると、同期発電機の特性から無効電力が増加します。これは「無効電力は零のまま変化していない」に矛盾しますし、発電機の負荷も軽くはなりませんから水車流量が低下することも、水位観測地点で水位が上がることもおかしくなります。

(5)の発電機に問題が発生した場合、保護リレーが動作して発電機を切り離し、水路を閉鎖して運転を停止します。

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