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電気のお勉強 水力発電

「水力発電」の関連記事のまとめページです。

 

水力発電は電験三種の「電力」でもよく出題されていて発電の中でも重要な分野になりますが、解説に図を使った参考書があまり多くないため、

 

「用語はおぼえたけれどイメージがしにくい!」

 

という方も多く、せっかく勉強してもイメージができていないのですぐに忘れてしまいます。

 

そんな方におすすめなのが、電験三種のおすすめ参考書のページでも紹介している電気書院の

 

「電験第3種スイスイわかる電力」 です。

 

この参考書は解説に図を多く使っているので、水力に限らず他の電力関係についてもイメージをしながら勉強を進めていくことができます。

 

電験三種を受験の方で電力関係のイメージができないという方におすすめですので、参考書選びの参考にしてみてください。(私もこれで電力のイメージ作りができ合格できました。)

 

↓ 電験第3種スイスイわかる電力 ↓

 


 

 


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電気のお勉強 水力発電 関連記事一覧

水力発電所と水車の種類
水力発電に用いられる水車は、水が持つ3つのエネルギー(位置水頭、速度水頭、圧力水頭)を機械エネルギー(回転力)に変換するものです。水力発電所ではこの水車を使用して発電しています。このため、水力発電所は豊富な水量と水の落差が得られる山間地に設置されるのが一般的です。水力発電所は落差を生じさせる方法と水...

水力発電所の構成と出力
水力発電所の概略的な構成(例としてダム式発電所)は下図のようになります。          水力発電所の概略構成(ダム式発電所)ダムに河川の流水や雨水等を蓄えておきます。発電時には、ダムに蓄えている水を取水口から取り出し、水圧管により水車に導きます。水車に導かれた水により水車が回転し、この回転エネル...

水力発電所の有効落差と損失落差
開きょを有する水力発電所の損失落差には、「水路こう配による水路損失落差」「水圧管の損失落差」「放水口の損失落差」があります。有効落差は、総落差からこれらの損失落差を引いたものになり、有効落差=総落差−水路こう配による水路損失落差−水圧管の損失落差−放水口の損失落差となります。∴有効落差H=H0−H1...

水力発電所の出力と有効落差の関係
次のような水力発電所を考え、この水力発電所の出力と有効落差にはどのような関係が成り立つのか考えてみます。  水力発電所の概略構成水力発電所の出力PGは、水の流量をQ[m3/s]、有効落差をH[m]、水車効率をηT、発電機効率をηGとすると次式で与えられます。PG=9.8QHηTηG[kW]  ・・・...

比速度?
比速度とは、ある水車と相似な大きさの水車を考え、有効落差1[m]のもとで相似な状態で運転して1[kW]の出力を発生するときの回転速度[min-1]のことをいい、単位は[m・kW]です。比速度を表わす式は次のようになります。ここで、Ns:比速度[m・kW]N:水車の定格回転速度[min-1]PT:ラン...

速度調停率?
速度調停率とは、ある出力で運転中の水車発電機の負荷を変化させたとき、「発電機負荷の変化分」に対する「回転速度の変化分」の比のことをいい、速度調停率Rは次式で与えられます。ここで、P1:ある負荷[kW]P2:変化後の負荷[kW]Pn:基準出力における負荷[kW]N1:ある負荷における回転速度[min-...

ガバナ特性
ガバナ特性を直線とすれば、周波数と発電機出力の関係は次の図のようになります。  周波数と発電機出力の関係(ガバナ特性)この図から分かるように、周波数が小さくなると発電機出力は大きくなり、周波数が大きくなると発電機出力は小さくなります。

速度水頭
水車に利用される水は、位置エネルギー、運動エネルギー、圧力エネルギーの3つの形態のエネルギーを持っていますが、これら3つのエネルギーを高さの単位[m]に換算したものを水頭といい、それぞれ位置水頭、速度水頭、圧力水頭といいます。

ベルヌーイの定理
次のような水管を流れる水とある基準レベルを考えます。ここで、ha:点aでの水の高さ [m]pa:点aでの圧力 [Pa]va:点aでの水の流速 [m/s]hb:点bでの水の高さ [m]pb:点bでの圧力 [Pa]vb:点bでの水の流速 [m/s]です。水頭には位置水頭、速度水頭、圧力水頭がありますが、...

河川の年間平均流量
河川の流域面積がA[m2]、年間降水量がP[m]、流出係数がRである次のような河川を考えます。       河川の年間平均流量このとき、河川の年間平均流量Qa[m3/s]は次のように求められます。まず、河川に1年間に流入する水の量Vは、V=河川の流域面積×年間降水量×流出係数 となるので、∴V=AP...

揚水発電
          揚水発電所の概略構成揚水発電所の揚水時の所要電力P[kW]は、Q:揚水流量[m3/s]H0:上下貯水池水位の高低差[m]Hl:損失水頭[m]ηP:ポンプ効率ηM:電動機効率とすると、次式で表わされます。

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