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
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問題
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 （訂正依頼・報告はこちら）
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
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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この過去問の解説 （3件）
01
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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02
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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03
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]
× 誤りです。
〇 正解です。
× 誤りです。
× 誤りです。
＜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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