水力発電用語集!記述問題はこれだけでOK

 電力という科目は、文章問題と計算問題の割合が半々、暗記も計算もしっかり学習しなければなりません。このメルマガでは電力の用語の基本を覚えてもらえるようにまとめました。これで文章問題に対応しましょう。あとは、電気理論の基本的な考え方や日常生活から分かることもあります。基本をしっかり暗記して、合格に1歩近づきましょう。

 

水力発電の分野では、水車の種類とその水車に付属している機器についての知識や、水路などが文章問題で出題されます。

 

用語集

  • 水路式発電所

河川の自然な勾配を利用した水路。取水ダムを作り、水路は緩やかです。

  • ダム式発電所

河川を横切ってダムを築いています。最近ではダム式と水路式をあわせたものが良いとされています。

  • サージタンク

水撃を押さえる働きをする。圧力水路と水圧管路の間に設け、負荷の変動の際に生じる水圧の急激な変化を押さえます。

  • ヘッドタンク
    無圧式の水路の末端と水圧管の間に設ける水槽。流量の調節や沈砂を行います。
  • 衝動水車(ペルトン水車)
    位置水頭、圧力水頭を全て速度水頭へ変換する水車です。ノズル、デフレクタ、ニードル弁を持ちます。また、落差が大きく流量の小さい地点に適しています。比速度は非常に小さい水車です。出力変化に対する効率の低下がないため、負荷が変動する場合は有利な水車です。
  • 反動水車
    フランシス水車、斜流水車、プロペラ水車などがあり、圧力水頭をもつ流水をそのままランナに反動力として作用させる。
  • フランシス水車
    反動水車の一種で、ケーシングからガイドベーンを通った流水がランナの外周部から流入し、軸方向に流出する水車です。ランナ、ガイドベーン、吸出し管を持ちます。適用落差が50~500mと非常に広範囲です。ランナ出口から水面までの高さを有効落差とすることができ、これを吸出し水頭といいます。
  • 斜流水車
    水を水車の軸に対して斜めに流入させる水車の総称。羽根の角度を調整できるものをデリア水車といいます。落差は中落差で40~200mの範囲で使用されます。
  • プロペラ水車

流水がランナの軸方向に通る水車。5~80mの低落差で使用されます。羽根の角度を調整できるものをカプラン水車といいます。

  • キャビテーション
    キャビテーションとは、流水中の水車表面で圧力により気泡が発生、消滅をする現象を指します。この現象に伴う衝撃により、ランナが浸食されたり、効率が悪くなったりといったことが起ります。これを防止するために、比速度を早くしすぎない、吸出し管上部に空気を入れておく、吸出し高さを低くする、などの対策をとります。
  • 円筒水車
    超低落差に用いるプロペラ水車です。通常発電機には同期発電機を使いますが、誘導発電機が接続されています。
  • 水撃作用
    電力系統で事故が発生した時に負荷が急激に遮断されることで瞬間的に圧力が上昇します。対策としては、水槽にサージタンクを設ける、、反動水車のケーシング内に制圧弁を設ける、また、ペルトン水車ではデフレクタで圧力上昇と速度上昇を防止しています。
  • 比速度
    水車を相似形で縮小したときに、単位落差1mで出力1kWを発生するために必要な回転速度を比速度と呼びます。この比速度は落差が高い水車ほど、小さくすることが良いとされています

例題

(平成25年 電力 問1)

201601001-1

答え(4)
(平成26年 電力 問1)

201601001-2

答え(1)

 また、電力の問1は、毎年水力発電についての問題が出題されています!!

 

カテゴリー: 電力
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