第三種電気主任技術者・2012年度・電力

2012年度 電力 問1

次の文章は、水力発電の理論式に関する記述である。
図に示すように、放水地点の水面を基準面とすれば、基準面から貯水池の静水面までの高さ HgH_g [m] を一般に (ア) という。また、水路や水圧管の壁と水との摩擦によるエネルギー損失に相当する高さ h1h_1 [m] を (イ) という。さらに、 Hg≥h1H_g \ge h_1 の差 H=Hg−h1H = H_g - h_1 を一般に (ウ) という。
いま、 Q [m3/s]Q \text{ [m}^3\text{/s]} の水が水車に流れ込み、水車の効率を ηw\eta_w とすれば、水車出力 PwP_w は (エ) になる。さらに、発電機の効率を ηg\eta_g とすれば、発電機出力 PP は (オ) になる。ただし、重力加速度は 9.8 [m/s2]9.8 \text{ [m/s}^2\text{]} とする。

上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)、(ウ)、(エ)及び(オ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2012年度 電力 問1の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2012年度 電力 問1

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正答:(3)

要点

正解は(3)。水力発電の基礎用語と出力公式に関する問題です。 総落差(Gross Head): 取水位(静水面)と放水位(基準面)の標高差。HgH_g ・ 損失水頭(Loss Head): 管路等の摩擦損失。

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正解は(3)です。
水力発電の基礎用語と出力公式に関する問題です。
・総落差(Gross Head): 取水位(静水面)と放水位(基準面)の標高差。HgH_g
・損失水頭(Loss Head): 管路等の摩擦損失。h1h_1
・有効落差(Effective Head): 総落差から損失水頭を引いたもの。実際に水車に作用する落差。H=Hg−h1H = H_g - h_1
・出力: 理論水力 P0=9.8QH [kW]P_0 = 9.8QH \text{ [kW]} に対し、水車効率 ηw\eta_w を掛けたものが水車出力、さらに発電機効率 ηg\eta_g を掛けたものが発電機出力となります。
・単位が [W] の場合: 9.8QHη×103 [W]9.8QH\eta \times 10^3 \text{ [W]}
・単位が [kW] の場合: 9.8QHη [kW]9.8QH\eta \text{ [kW]}
選択肢3は用語が正しく、単位換算(kWをWにするために 10310^3 を乗じている)も適切です。

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