2009/02/16
電験三種取得講座
☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆ 今週は「水力発電」に関する情報です。 ☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆━☆━☆☆ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ☆★☆★☆★ 電験三種を取得しよう！ Vol.006 ☆★☆★☆★ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ こんにちは！ 「電力」は比較的文章問題の出題が多い。文章問題ではあっても、本質的な部分 をしっておく必要があるので、各種公式等に触れておく。 「電力」の一番初めの学習として、水力発電を挙げた。水力発電は、我国での発電 電力量は１０％を占めている。水力発電は公害を出さないクリーンな発電であるが、 豊富な水量と落差のある河川に限定される。 まず、水力発電を学習していくために、3点ほど重要な公式を覚えよう。基礎的な 公式でもあり、読者が業務上で今後役に立つものでもあると思う。 １． （１）流量を求める公式 Ｑ＝Ａｖ （Ｑ：流量ｍ３（３乗）/h Ａ：配管の断面積ｍ２（２乗） ｖ：流体の速度ｍ/ｓ） 水力発電だけでなく、流量を求める場合等多く使用される。 （２）ベルヌーイの定理 h+p/ρg+v2(２乗)/2g＝一定・・・これらのエネルギーは流体の何処をとっても一定 ｈ：高さｍ Ｐ：圧力Pa ρ：水の密度ｋｇ/m3(３乗) ｖ：水の速度ｍ/s ｈ：位置エネルギー p/ρg：圧力エネルギー v2(２乗)/2g：速度エネルギー （３）運動エネルギーと位置エネルギー ○運動エネルギー Ｗ＝１／２ｍｖ２（２乗）[Ｊ：ジュール] 単位体積あたりのエネルギーｗ[Ｊ/m3（３乗）]は ｗ＝1/2 ρｖ２（２乗） [Ｊ/m3（３乗）] ○位置エネルギー Ｗ＝ｍｇｈ[Ｊ] 単位体積あたりのエネルギーｗ[Ｊ/m3（３乗）]は ｗ＝ρｇｈ 続いて、水力発電の種類です。詳細は割愛させていただくが、インターネットや テキストで、目で見てイメージをつかんでください。 ○ダム式 ○水路式 ○流れ込み式 ○調整池式・・・重要です。 ○揚水式 ○ダム水路式 では、ダム式におけるダムの種類はというと ○アースダム ○ロックフィルダム ○コンクリートダム ダムの種類をあげておきますが、水力発電の種類と 同様に目で見て確認してください。 ２．水力発電の流れ・・・穴埋め問題が出題されることがあります。それぞれの部分 の役割を覚えておいてください。 水路→沈砂池→導水路→水槽（サージタンク）→水圧管→水車＜ここで電気が作ら れます＞→放水路・・・→揚水発電では、放水された水が再度水路へ導かれる ３．水力発電学習で大切な用語 ○ウォーターハンマー（水撃作用）：運動中の流体を急激に停止させると、その運動 エネルギーにより、水圧管内に高い圧力が発生する。 ○サージタンク：水撃作用を防止、軽減するために管路の途中に設けられる水槽 ○キャビテーション：流水中に、低圧部、真空部ができると水中の空気が遊離して 泡となる現象。これは、腐食、振動、出力低下を招く。 ４．水車の種類 衝動水車・・・ペルトン水車（３００ｍ以上の高落差 （１）反動水車・・・フランシス水車（５０〜５００ｍ）、斜流水車（４０〜 ２００ｍ）、プロペラ水車（５〜８０ｍ）、カプラン水車 （２）比速度 定義・・・掃除的に縮小した水車を作り、落差１ｍで出力１Ｋｗ を発生させたときの速度を比速度という。単位：ｍ・ｋｗ （３）比速度の公式 ＮＳ＝Ｎ×√２/Ｈ5/4（４分の５乗） （４）出力 Ｐ＝９．８ＱＨη（Ｐ：出力ｋｗ Ｑ：流体の速度 Ｈ高さ η効率） （５）速度調停率（Ｒ 単位：％） Ｒ＝Ｎ２−Ｎ１/N/Ｐ１−Ｐ２/P×１００（％） 速度調停率は、負荷が変化したときに、速度がどのように変化したかを知るものです。 これも、テキスト等で確認して、速度調停率線のイメージをつかんでください。 ５．揚水発電所 揚水発電所とは、昼間発電に使った水を、電気料金が安価な夜間に揚水して、揚水 された水で再び発電するシステムです。揚水発電では、その仕組み、揚水発電の メリット、および総合効率の問題が出題されます。 この分野での出題は、いずれも基礎的知識で十分解答できるレベルのものです。 この水力発電については、広い視野で学習することを忘れないようにしてください。 水力発電は、我国の起伏のある地形を生かした電力設備です。また、環境にも優しいも のです。 自分が水力発電の“水”になったつもりで学習すると良いかもしれません。 ※注意 メールマガジンの関係上、２乗、３乗等の指数表記ができておりません。 必ずお持ちの参考書等で再確認しておくようにしてください。 次週は、「機械」回転機についてです。 こちらも見てください！URL http://ameblo.jp/pe-japan/
