第三種電気主任技術者・2022年度 上期・電力

2022年度 上期 電力 問15(b)

揚水発電所について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、水の密度を1000kg/m³、重力加速度を9.8 m/s²とする。

この揚水発電所において、発電電動機が電動機入力 300MWで揚水運転しているときの流量の値 [m³/s] として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

出典:第三種電気主任技術者 2022年度 上期 電力 問15(b)

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正答:(3)

要点

正解は(3)。揚水入力300MWを P=9.8QH/(ηpηm)P=9.8QH/(\eta_p\eta_m) に入れ、流量 QQ を逆算します。落差450mと総合効率0.882を同時に使います。

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揚水時の入力電力 PinP_{in} [kW] と流量 QQ [m³/s] の関係式は以下の通りです。
Pin=9.8QHηpηm P_{in} = \dfrac{9.8 Q H}{\eta_p \eta_m}
ここに Pin=300 MW=300,000 kWP_{in} = 300 \, \mathrm{MW} = 300,000 \, \mathrm{kW} を代入します。
300,000=9.8×Q×4500.90×0.98 300,000 = \dfrac{9.8 \times Q \times 450}{0.90 \times 0.98}
300,000=44100.882Q 300,000 = \dfrac{4410}{0.882} Q
300,000=5000Q 300,000 = 5000 Q
Q=300,0005000=60.0 m3/s Q = \dfrac{300,000}{5000} = 60.0 \, \mathrm{m^3/s}

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