第三種電気主任技術者・2016年度・電力

2016年度 電力 問15(b)

図は、あるランキンサイクルによる汽力発電所のP-V線図である。この発電所が、A点の比エンタルピー 140 kJ/kg, B点の比エンタルピー 150kJ/kg, C点の比エンタルピー 3380 kJ/kg, D点の比エンタルピー 2560kJ/kg, 蒸気タービンの使用蒸気量 100t/h, 蒸気タービン出力 18MWで運転しているとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

この発電所の送電端電力16MW, 所内比率5%のとき、発電機効率の値 [%]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

2016年度 電力 問15(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2016年度 電力 問15(b)

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正答:(5)

要点

正解は(5)。発電機効率 送電端電力 Psend=16 MW P_{send} = 16 \text{ MW} 所内比率 5% 5\% なので、発電端電力 Pgen P_{gen} に対する所内電力 Phouse=0.05Pgen P_{house} = 0.05 P_{gen} 。

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発電機効率
送電端電力 Psend=16 MW P_{send} = 16 \text{ MW}
所内比率 5% 5\% なので、発電端電力 Pgen P_{gen} に対する所内電力 Phouse=0.05Pgen P_{house} = 0.05 P_{gen} 。
Psend=Pgen−Phouse=Pgen(1−0.05)=0.95Pgen P_{send} = P_{gen} - P_{house} = P_{gen}(1 - 0.05) = 0.95 P_{gen}
16=0.95Pgen 16 = 0.95 P_{gen}
Pgen=160.95≈16.84 MW P_{gen} = \dfrac{16}{0.95} \approx 16.84 \text{ MW}
タービン出力が 18 MW なので、発電機効率 ηG \eta_G は:
ηG=PgenPturbine=16.8418×100≈93.6% \eta_G = \dfrac{P_{gen}}{P_{turbine}} = \dfrac{16.84}{18} \times 100 \approx 93.6 \%
よって (5)。

P-V線図では、タービン入口Cと出口Dのエンタルピー差を読み取り、蒸気流量を掛けて理論仕事を求めるのが決め手です。発電機効率では、送電端電力と所内電力を区別し、発電機出力側に戻してから軸出力と比べます。

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