第三種電気主任技術者・2012年度・法規

2012年度法規問13(b)

問題文

発電所の最大出力が40000 $[ \text{kW} ]$ で最大使用水量が 20 $[ \text{m}^{3}/\text{s} ]$ 、有効容量 360000 $[ \text{m}^{3} ]$ の調整池を有する水力発電所がある。河川流量が10 $[ \text{m}^{3}/\text{s} ]$ 一定である時期に、河川の全流量を発電に利用して図のような発電を毎日行った。毎朝満水になる8時から発電を開始し、調整池の有効容量の水を使い切る $x$ 時まで発電を行い、その後は発電を停止して翌日に備えて貯水のみをする運転パターンである。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、発電所出力 $[ \text{kW} ]$ は使用水量 $[ \text{m}^{3}/\text{s} ]$ のみに比例するものとし、その他の要素にはよらないものとする。

図に示す出力 $P$ $[ \text{kW} ]$ の値として、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 2012年度法規問13(b)

回答を選ぶ

選択すると結果を表示

あとで見直す

見直しを保存するには、設定で端末内の記録をONにしてください。

次の問題へ →

正答・解説を確認する

正答：(4)

要点

正解は(4)。1日全体の総流入量と総使用水量は等しくなります。総水量 $V_{total} = 10 [\text{m}^3/\text{s}] \times 24 [\text{h}] \times 3600$ 。

詳細解説を読む

1日全体の総流入量と総使用水量は等しくなります。
総水量 $V_{total} = 10 [\text{m}^3/\text{s}] \times 24 [\text{h}] \times 3600$ 。
使用水量の内訳：

中負荷運転（8時～12時、4時間）：流量 $Q_{mid}$
低負荷運転（12時～13時、1時間）：出力16,000kW。
最大出力40,000kWで20m $^3$ /sなので、比例定数 $k = 40000/20 = 2000$ 。
よって低負荷時の流量 $Q_{low} = 16000/2000 = 8$ m $^3$ /s。
高負荷運転（13時～22時、9時間）：最大出力なので $Q_{max} = 20$ m $^3$ /s。

水量バランス（時間単位の流量積算値で計算、3600は省略可）：
$4 \times Q_{mid} + 1 \times 8 + 9 \times 20 = 24 \times 10$ (平均10m $^3$ /s)
$4 Q_{mid} + 8 + 180 = 240$
$4 Q_{mid} = 240 - 188 = 52$
$Q_{mid} = 13$ m $^3$ /s

出力 $P = k \times Q_{mid} = 2000 \times 13 = 26,000$ kW。

調整池式水力の運用は、河川流量と調整池有効容量で1日の発電可能量を決める設備運用の問題です。発電中に使える水量は流入分に貯水分を加えた量なので、時間区間ごとの水量収支を基準に終了時刻と出力を決めます。

次の問題へ →

考え方を確認する補足解説

ホームで問題を選ぶ次の問題へ →

2012年度 法規 問13(b)

問題文

回答を選ぶ

正答：(4)

要点

関連問題

考え方を確認する補足解説

2012年度法規問13(b)