メインコンテンツへスキップ
第二種電気主任技術者令和8年度 一次試験電力問 5(4)

令和8年度 一次試験 第二種電気主任技術者 電力 問5(4)

難度標準

次の文章は,水力発電所の設計に関する記述である。文中の[ ]に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。

水力発電所の新設計画を検討する際には,土木設備を含めた設備全体でのコスト低減を図ることが求められる。その一例として,負荷遮断時の[(1)]を低く抑えることによって,[(2)]の肉厚を薄くする場合がある。

フランシス水車などの[(3)]水車を用いる発電所で,この検討を具体化する場合には,ガイドベーン閉鎖時間を10~20秒程度に意図的に長くしなければならず,負荷遮断時の水車・発電機の速度上昇は避けられない。この際,発電機のはずみ車効果(GD²)は[(4)]とし,負荷遮断時の回転速度を[(5)]又はそれに近い速度まで許容する設計を採用することが一般的である。これにより,水車・発電機の強度を高める必要はあるが,土木設備も含めた水力発電所全体でコスト低減を図ることができる。

空欄(4)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選べ。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

ガイドベーンをゆっくり閉じると速度上昇が大きくなるが,これを抑えるためにGD²を大きくすると発電機が大形化する。そこでGD²は増やさず発電機固有の値(発電機を設計したときに自然に決まる値)とし,速度上昇を許容する。

詳細Layer 2
展開

よって,空欄(4)の正答は(カ)「発電機固有」である。

各選択肢の解説

(イ)

系統要求

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「系統要求」は系統安定度の向上などのためにGD²を発電機固有の値より大きく決めることを表す語で,GD²を増やさずコストを下げる本文の設計とは異なる。

(ロ)

水圧鉄管

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「水圧鉄管」は水車へ導水する管路設備の名称で,空欄(2)の正答である。

(ハ)

無拘束速度

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「無拘束速度」は負荷が外れ調速機も働かないときに水車が到達する最高回転速度で,空欄(5)の正答である。

(ニ)

衝動

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「衝動」はペルトン水車などが属する水車の形式分類である。

(ホ)

速度変動率

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「速度変動率」は負荷遮断時の回転速度上昇の割合(最大回転速度と定格回転速度の差の定格回転速度に対する比)である。

(ヘ)

ヘッドタンク

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「ヘッドタンク」は水路式発電所の水槽の名称である。

(ト)

臨界速度

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「臨界速度」は回転体の固有振動数に一致する危険速度である。

(チ)

水車要求

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。GD²を水車要求で大きく決めるのは速度上昇を抑える考え方で,本文の設計ではGD²を発電機固有の値にとどめる。

(リ)

半衝動

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「半衝動」は水車の形式分類として一般に用いられる語ではない(水車は衝動水車と反動水車に大別される)。

(ヌ)

水圧上昇

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「水圧上昇」は水撃作用による管路内の圧力上昇で,空欄(1)の正答である。

(ル)

反動

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「反動」はフランシス水車が属する形式分類で,空欄(3)の正答である。

(ヲ)

制水門

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「制水門」は取水口などの水門設備の名称である。

(ワ)

定格速度

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「定格速度」は定格運転時の回転速度である。

(カ)

発電機固有

正しい。ガイドベーンをゆっくり閉じると速度上昇が大きくなるが,これを抑えるためにGD²を大きくすると発電機が大形化する。そこでGD²は増やさず発電機固有の値(発電機を設計したときに自然に決まる値)とし,速度上昇を許容する。

(ヨ)

電圧変動率

誤り。空欄(4)に入るのは,ガイドベーン閉鎖を遅くする設計での発電機GD²の決め方で,正答は「発電機固有」である。「電圧変動率」は発電機や変圧器の電圧特性を表す量である。

この解説は?
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典:令和8年度第二種電気主任技術者一次試験電力科目B問題問5(4)。問題文を空欄ごとの設問に分けて整形(改変あり)。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

分野「電力」の学習ポイント

この問題の理解を「分野全体の力」に広げるための足がかり

何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
正解/誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
関連キーワード
電力水力発電所の設計
この分野の問題をもっと解く
AI コパイロット

この問題を AI と深掘りする

用語解説・選択肢分析・類題生成をその場で対話。クイズモードでは解答→解説がゼロ遷移。

クイズモードで開く

関連する問題

電力 の他の問題

他試験の同テーマ問題

トピック「電力・水力発電所の設計」を扱う他試験区分の過去問

第二種電気主任技術者 の学習ガイド