第三種電気主任技術者 2024年上期問24: 総落差$200\,\mathrm{m}$、ポンプ水車及び発電電動機各1台よりなる揚水発電所がある。揚水時及び発電時共に流量は$100\,\mathrm{m^3/s}$、損失水頭は揚水時及び発電時共に総落差の$2.5\,\%$、ポンプ効率及び水車効率は共に$85\,\%$、発電効率及び電動機効率は共に$98\,\%$とした場合の電動機入力$[\mathrm{MW}]$及び発電機出力$[\mathrm{MW}]$の組合せとして、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

Question

第三種電気主任技術者 2024年上期 問24: 総落差$200\,\mathrm{m}$、ポンプ水車及び発電電動機各1台よりなる揚水発電所がある。揚水時及び発電時共に流量は$100\,\mathrm{m^3/s}$、損失水頭は揚水時及び発電時共に総落差の$2.5\,\%$、ポンプ効率及び水車効率は共に$85\,\%$、発電効率及び電動機効率は共に$98\,\%$とした場合の電動機入力$[\mathrm{MW}]$及び発電機出力$[\mathrm{MW}]$の組合せとして、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

Accepted Answer

正解: ニ. 電動機入力$241$, 発電機出力$159$

揚水時: 全揚程 = 200×(1+0.025) = 205 m
水動力 = 9.8×100×205 = 200900 kW
ポンプ入力 = 200900/0.85 = 236353 kW
電動機入力 = 236353/0.98 ≈ 241177 kW ≈ 241 MW

発電時: 有効落差 = 200×(1-0.025) = 195 m
水車出力 = 9.8×100×195×0.85 = 162435 kW
発電機出力 = 162435×0.98 ≈ 159186 kW ≈ 159 MW