1級電気工事施工管理技士 過去問
令和7年度（2025年）
問5 (午前 イ 問5)

短絡比とは、同期発電機の、特性を示す指標です。

　そして、無負荷で定格電圧を出すのに必要な界磁電流を、

三相短絡試験時に定格電流を流すのに必要な界磁電流で割ることで求められます。
 

　問題では、無負荷で定格電圧を発生させるのに必要な界磁電流は88Aと与えられています。
　また図から、定格電流500Aを流す際の界磁電流は80Aと読み取れます。
 

 よって、短絡比は　88÷80　で求められ、正解は　1.1　となります。

三相同期発電機で、無負荷で定格電圧を発生させるのに必要な界磁電流と、三相短絡試験の界磁電流と電機子電流との関係図から、同期発電機の短絡比の値を求める問題です。

三相短絡試験では、同期発電機の端子を電流計で短絡し、定格回転子速度で運転し、界磁電流 If と電機子短絡電流 I’s の関係は、下図のような図となります。

三相同期発電機を無負荷で、低速度で運転している場合、端子電圧 V と、界磁電流 If の関係は、図の 無負荷飽和曲線 のようになります。

三相同期発電機の3つの端子を短絡させ、定格速度で回転している時に、界磁電流 If と短絡で電流 Is の関係は、図の 三相短絡曲線 のようにほぼ比例関係となります。

無負荷で定格電圧 V を発生させる界磁電流 Ifs と、定格電流 In と等しい三相短絡電流を発生させる界磁電流 Ifn の比が、短絡比です。

短絡比は、同期発電機の特性に中で、発電機の安定度や線路充電容量と関係します。

短絡比は Ks は、三相短絡したときの短絡電流 Is が、定格電流 In の何倍になるかを表す値で、定格電流 In に等しい三相短絡電流を流したときの界磁電流 Ifn とすれば、次式のようになります。

Ks＝Ifs／Ifn＝Is／In

電流の値を求めると、In＝500 [A]、Ifn＝80 [A]、Ifs＝88 [A]からIs＝550 [A]となります。

Ks＝88／80＝550／500＝1.1

同期発電機の短絡比を求める問題となります。

短絡比は同期発電機が定格速度・定格電圧・無負荷の状態で運転されている時と三相短絡時の短絡電流と同期機の定格電流の比を言い次のように表せます。

・短絡比K＝I_S/I_ｎ‥①

※I_S：定格時の短絡電流、I_ｎ：同期機の定格電流

問題文中より、無負荷で定格電圧を発生させるのに必要な界磁電流をI_Sとおけるので、I_S＝88[A]となり、I_ｎは図の三相短絡曲線より80[A]となります。よって①式より短絡比は次のようになります。

・短絡比K＝88/80＝1.1

以上となります。