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2級電気工事施工管理技士の過去問 令和元年度（2019年）後期 1 問8

問題

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水力発電所の発電機出力 P〔 kW 〕を求める式として、正しいものはどれか。
ただし、各記号は次のとおりとする。

Q：水車に流入する水量〔 m3/s 〕
H：有効落差〔 m 〕
ηg：発電機の効率
ηt：水車の効率
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（ 2級 電気工事施工管理技術検定試験　令和元年度（2019年）後期 1　問8 ）
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この過去問の解説 （3件）

20
水力発電の発電が多くなるのはどんな場合かを考えてみましょう。

水量が多く・より高いところから・発電機の効率が高く・水車の効率が高い　のであれば発電量は多くなるはずです。

ですから、これらをすべて掛け合わせたものが、水力発電所の発電機出力Pとなります。

よって正解は2です。

なお9.8というのは重力加速度のことで、地球の重力に引かれて物が落ちる時の定数です。

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10
正解は２番です。

水力発電機の理論出力は、P = gHQで表されます。
gは重加速度 9.8(m/s2)の為、P = 9.8HQとなります。

ここに発電機効率と水車効率が掛かる為、
P = 9.8QHηgηt (kw) となります。

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3

落差 H [m] から水を流量 Q [m3/s] で落下させたときのエネルギー P0 は、

P0 ＝ 9.8 Q H × 103　[J/s] ＝ 9.8 Q H 　[kW]

です。

水車の出力 Pt は、

Pt ＝ P0 ηt ＝ 9.8 Q H ηt　[kW]

です。ηtは水車効率です。

発電機出力 P は、水車の出力に、発電効率 ηg を掛けた値です。

P ＝ 9.8 Q H ηt × ηg ＝ 9.8 Q H ηt ηg 　[kW]

選択肢1.

×　誤りです。

選択肢2.

〇　正解です。

選択肢3.

×　誤りです。

選択肢4.

×　誤りです。

まとめ

＜参考＞

この問題は、理論する水力エネルギーを知らないと、階とできませんが、知らなくとも答えが出ます。

発電機出力には、水力のエネルギーが電気に変わるわけで、エネルギー×効率となると誰しも考えます。

すると、答えは、効率を変えた式、2つに絞られます。2つの式の違いは、HかHの二乗です。

Hは落差ですから、エネルギーは高さ×重力加速度と、覚えています。二乗するときのエネルギーは、速さのときです。

したがって、Hの二乗は誤りで、残された式が正解と分かります。

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