電験３種過去問【2018年電力 問15】

解答

（a）（２）
（b）（５）

解説

（a）最低限必要な有効貯水量V[m³]は、ピーク運用時に使用する水量V_P[m³]からピーク運用時に流れ込む水量V_N[m³]を引いたものとなる。ピーク運用時間をt_P[h]とすると

\(\displaystyle V=V_P-V_N\)

　\(\displaystyle =Q_P\times 3600t_P-Q_N\times 3600t_P\)

　\(\displaystyle =3600t_P(Q_P-Q_N)\)

　\(\displaystyle =3600\times6(10-6)=86400[m^3]\)

（b）自然流量Q_Nの6m³/sから、オフピーク運用中の使用流量Q_O[m³/s]を引いた流量の積算は有効貯水量V[m³]となる。オフピーク運用時間は、一日のうちピーク運用している6時間以外であるので、２４時間－６時間＝１８時間となる。つまり、オフピーク運用時間をt_O[h]とすると

\(\displaystyle V=Q_N\times 3600t_O-Q_O\times 3600t_O\)

　\(\displaystyle =3600t_O(Q_N-Q_O)\)

　\(\displaystyle =3600\times18(6-Q_O)=86400\) [m³]

\(\displaystyle Q_O=6-\frac{86400}{3600\times18}=4.67\) [m³]

オフピーク運用中の発電機出力P[kW]は、水車の有効落差H[m]、水車効率η_T、発電機効率η_Gとすると

\( \displaystyle P=9.8Q_OHη_Tη_G\)

　\( \displaystyle =9.8\times 4.67\times 100\times 0.90\times 0.96\)

　\( \displaystyle =3954≒4000\) [kW]