第三種電気主任技術者の過去問
令和4年度（2022年）上期
電力 問1

正しいです。

水車発電機の磁極数が4つであるのに対し、汽力発電所では磁極数が2つとなっています。

磁極数の数が多いほど、回転速度は低下します。

正しいです。

水車発電機では安定した電力を供給するために、負荷の大小にかかわらず、水車の回転速度を一定に保つ必要があります。

そのためには自動電圧調整器や調速機を用いて、一定の比を維持しながら、電圧と周波数を調整する必要があります。

誤りです。

吸出し管が設けられているのは反動水車のみです。

ペルトン水車は衝動水車なので吸出し管はありません。

正しいです。

近年では、遠隔装置によるダムの開閉操作が可能となっており、発電機の運用においても無人化がなされています。

正しいです。

プロペラ水車のうち、可動式羽根を持つタイプのものをカプラン水車といいます。

水の当たる方向に対して羽根の角度を調整することで、効率の向上が可能です。

同期発電機の同期速度は、以下の式より、

極数pに反比例し、周波数fに比例します。

　N_s ＝ 120f／p

したがって、回転速度が小さくなるほど極数は大きくなります。

問題では、「水力発電機は汽力発電機より回転が小さい」とあるので、正しいです。

問題文の通り、水車発電機の電圧の大きさは自動電圧調整器を、

周波数は調速機を用いて回転速度を制御することで制御されています。

フランシス水車などで用いられる吸出し管は、水車ランナと放水面までの落差を有効に利用し、水車の出力を増加する効果があります。

一方で、ペルトン水車は衝動水車であるため吸出し管を持ちません。

よって、この選択肢は誤りです。

問題文の通り、我が国の大部分の水力発電所においては、水車や発電機の始動・運転・停止などの操作は遠隔監視制御方式で行われ、原則発電所は無人化されています。

カプラン水車とは、プロペラ水車の一種で、水車の羽根を可動式にしたものです。

流量に応じて羽根の角度を調整することができるため、問題文の通り、部分負荷での効率の底かが少なくなります。

正答です。

フランシス水車は反動水車、ペルトン水車は衝動水車です。

吸い出し管は反動水車にしかありません。