〔法規004〕調整池式水力発電所の計算

〔法規004〕調整池式水力発電所の計算

法規では、電気施設管理に関する計算問題が出題されます。そのうち、調整池式水力発電所の運用について取り上げます。内容としては電力科目との重複があるため、分からないときは電力の基本テキストを読むと理解が深まる分野です。

(1)水力発電所の出力

水力発電は、水の持つ位置エネルギーを水車によって機械エネルギーに変換し、さらに水車と直結した発電機を回転させることにより発電しています。
水力発電所の出力は、以下の式で定義されています。
P=9.8QH\eta 〔kW〕
ただし、Q:流量〔m³/s〕、H:有効落差〔m〕、\eta:効率

(2)調整池式水力発電所

調整池式発電所の最大出力は、調整池で調整することができます。
04-01

たとえば、図で示すように、平均流量 Q_a〔m³/s〕、最大使用流量 Q_p〔m³/s〕、最低使用流量 Q_0〔m³/s〕で、ピーク負荷継続時間が T〔h〕とすると、調整池の有効貯水量V〔m³〕は、次の式で表されます。
V=(Q_{p}-Q_{a})\times3600T=(Q_{a}-Q_{0})\times3600(24-T)
Q_{p}-Q_{a} の流量に相当する出力、すなわち最大出力と平均出力の差が、この発電所の統制能力となります。

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