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電験2種過去問【2022年電力 問1】

【発電機】水素冷却発電機に関する記述《空所問題》

 次の文章は、水素冷却発電機に関する記述である。文中の\(\fbox{空所欄}\)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。
 大容量タービン発電機の冷却方式には、冷却媒体に水素ガスを用いる水素冷却が多く採用されている。
 水素冷却発電機は、空気冷却発電機に対して次の特徴がある。

  1.  \(\fbox{(1)}\)が減少することで、発電機効率が向上する。
  2.  水素は\(\fbox{(2)}\)が大きいので、冷却効果が向上する。
  3.  水素は空気より絶縁物に対して不活性であり、\(\fbox{(3)}\)が高いために、絶縁物の劣化が少ない。

 一方、水素と空気の混合ガスは引火、爆発の危険があるので、これを防ぐため水素純度を\(\fbox{(4)}\)以上に維持すること、固定子枠を耐爆構造としなければならないこと、軸貫通部の水素漏れを防止するために軸受けの内部に\(\fbox{(5)}\)制御装置を設ける必要があることなど、取り扱いも慎重にしなければならない。

[問1の解答群]

\(\small{\begin{array}{ccc}
(イ)&85%   &(ロ)&コロナ発生電圧&(ハ)&風損 \\
(ニ)&電圧変動率&(ホ)&銅損     &(ヘ)&75% \\
(ト)&ガス   &(チ)&熱伝導率   &(リ)&潜熱 \\
(ヌ)&90%   &(ル)&冷却水    &(ヲ)&鉄損 \\
(ワ)&絶縁抵抗 &(カ)&密封油    &(ヨ)&膨張率\\
\end{array}}\)

解答と解説はこちら

解答

\(\small{\begin{array}{cc}
\hline(1)&(ハ)&風損 \\
\hline(2)&(チ)&熱伝導率 \\
\hline(3)&(ロ)&コロナ発生電圧\\
\hline(4)&(ヌ)&90%\\
\hline(5)&(カ)&密封油 \\
\hline\end{array}}\)

解説

 大容量タービン発電機の冷却方式には、冷却媒体に水素ガスを用いる水素冷却が多く採用されている。
 水素冷却発電機は、空気冷却発電機に対して次の特徴がある。

  1.  \(\fbox{(ハ)風損}\)が減少することで、発電機効率が向上する。
  2.  水素は\(\fbox{(チ)熱伝導率}\)が大きいので、冷却効果が向上する。
  3.  水素は空気より絶縁物に対して不活性であり、\(\fbox{(ロ)コロナ発生電圧}\)が高いために、絶縁物の劣化が少ない。

 一方、水素と空気の混合ガスは引火、爆発の危険があるので、これを防ぐため水素純度を\(\fbox{(ヌ)90%}\)以上に維持すること、固定子枠を耐爆構造としなければならないこと、軸貫通部の水素漏れを防止するために軸受けの内部に\(\fbox{(カ)密封油}\)制御装置を設ける必要があることなど、取り扱いも慎重にしなければならない。