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電力の過去問クイズ動画
前編
1:17～水車発電機とタービン発電機
4:14～汽力発電所のボイラ及び付属設備
5:23～原子力発電の核燃料サイクル
7:27～各種発電(燃料電池、バイオマス、風力、太陽光)
8:44～遮断器
10:09～誘導障害
後編
1:09～地中送電線路の故障点位置標定
4:05～地中配電線路に用いられる機器
5:31～低圧配電系統の構成
8:02～送電線路の導体
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クイズの解答を記述
前編
◆水車発電機とタービン発電機
・水力発電所に用いられる水車発電機は、タービン発電機と比べて低速である
・水車発電機は、突極機を用いることで磁極を多くとれる
・水車発電機の大形機では立軸形が多く用いられる
・水車発電機はタービン発電機に比べ、直径が大きい
・水車発電機はタービン発電機に比べ、軸方向の長さが短い
・火力発電所に用いられるタービン発電機は、水車発電機と比べて高速である
・タービン発電機は円筒機が採用される
・水車発電機は鉄機械となる
・鉄機械は短絡比が大きい
・鉄機械は同期インピーダンスが小さい
・鉄機械は電圧変動率が小さい
・鉄機械は線路充電容量が大きい
◆汽力発電所のボイラ及び付属設備
・貫流ボイラには蒸気ドラムが不要である
・節炭器は、煙道ガスの余熱を利用してボイラ給水を加熱 (飽和温度以上にはならない) する
・空気予熱器は、煙道ガスの排熱を燃焼用空気に回収する
・通風装置は、燃焼に必要な空気をボイラに供給するとともに発生した燃焼ガスをボイラから排出する
◆原子力発電の核燃料サイクル
・天然ウランには主に質量数235と238の同位体があるが、ウラン235の割合は、全体の0.7%程度である
・ウラン鉱石は遠心分離法などによって、ウラン235の濃度が軽水炉での利用に適した値になるように濃縮されるが、その濃度は3～5%程度である
・プルトニウムはウラン238から派生する核分裂性物質である
・プルサーマルとはウランとプルトニウムとを結合したMOX燃料を軽水炉の燃料として用いることである
・軽水炉の転換比は0.6程度である
・高速中性子によるウラン238のプルトニウムへの変換を利用した高速増殖炉では、消費される核分裂物質よりも多くの量の新たな核分裂物質を得られる
◆各種発電
・燃料電池発電は、水素と酸素との化学反応を利用して、直流の電力を発生させる
・バイオマス発電は、さとうきびから得られるエタノールを燃料として用いる
・風力発電で取り出せる電力は、損失を無視すると、風速の3乗に比例する
・太陽光発電は、太陽電池によって直流の電力を発生させる
◆遮断器
・遮断器は、送電線路の運転・停止、故障電流の遮断などに用いられる
・ガス遮断器では圧縮ガスを吹き付けることで、アークを消弧できる
・ガス遮断器で用いられるSF6ガスは温室効果ガスである
・電圧が高い系統では、真空遮断器に比べてガス遮断器が広く使われている
・直流電流は交流電流に比べ電流の遮断が困難である
◆誘導障害
・静電誘導障害は架空送電線路の電圧によって、架空送電線路と通信線路間のキャパシタンスを介して発生する
・電磁誘導障害は架空送電線路の電流によって、架空送電線路と通信線路間の相互インダクタンスを介して発生する
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後編
◆地中送電線路の故障点位置標定
・マーレーループ法は、並行する健全相と故障相の2本のケーブルにおける一方の導体端子部間にマーレーループ装置を接続し、他方の導体端子部間を短絡してブリッジ回路を構成する
・パルスレーダ法は、故障相のケーブルにおける健全部と故障点でのサージインピーダンスの違いを利用する
・パルスレーダ法は、故障相のケーブルの一端からパルス電圧を入力する
・パルスレーダ法は、故障点からの反射パルスの返ってくる時間を測定して故障点を標定する
・静電容量測定法は、ケーブルの静電容量と長さが比例することを利用する方法である
・測定原理から、マーレーループ法は地絡事故に適用可能である
・測定原理から、パルスレーダー法は地絡事故と断線事故の双方に適用可能である
・測定原理から、断線事故に適用可能なのは静電容量測定法である
・各故障点位置標定法での測定回路で得た測定値に加えて、マーレーループ法では単位長さ当たりのケーブルのこう長が与えられれば、故障点の位置標定ができる
◆地中配電線路に用いられる機器
・現在使用されている高圧ケーブルの主体は、架橋ポリエチレンケーブルである
・終端接続材料のがい管は、磁器製のものがあるが、樹脂製のものもある
・直埋変圧器は、変圧器孔を地下に設置できるため、設置コストが大きい
・地中配電線路に用いられる開閉器で、ガス絶縁方式は採用される
・高圧需要家への供給用配電箱には、開閉器のほかに変圧器がセットで収納されない
◆低圧配電系統の構成
・放射状方式は、配電用変圧器ごとに低圧幹線を引き出す方式
・放射状方式は、保守が容易
・バンキング方式は、同一の特別高圧又は高圧幹線に接続されている2台以上の配電用変圧器の二次側を低圧幹線で並列接続する方式
・バンキング方式は、低圧幹線の電圧降下、電力損失を減少できる
・バンキング方式は、低圧側に事故が生じ1台の変圧器が使用できなくなった場合、カスケーディングを起こす可能性がある
・カスケーディングを防止するには、連系箇所に設ける区分ヒューズの動作時間が変圧器一次側に設けられる高圧カットアウトヒューズの動作時間より短くなるようにする
・低圧ネットワーク方式は、特別高圧又は高圧側幹線側が1回線停電しても、低圧の需要家側に無停電で供給できる
・低圧ネットワーク方式は大都市中心部で実用化されている
◆送電線路の導体
・導体の特性として、一般に導電率は高いことが求められる
・導体の特性として、一般に引張強さが大きいことが求められる
・導体の特性として、一般に線熱膨張率が小さいことが求められる
・標準軟銅の導電率は100%
・地中ケーブルの銅導体には、一般に軟銅が用いられる
・軟銅は硬銅と比べて引張強さが小さい
・鋼心アルミより線は、中心に亜鉛めっき鋼より線、その周囲に硬アルミ線をより合わせた電線
・鋼心アルミより線は、代表的な架空送電線である
・純アルミニウムは、純銅と比較して導電率が2/3程度である
・純アルミニウムは純銅と比較して、電気抵抗と長さが同じ電線の場合、アルミニウム線の質量は銅線のおよそ半分である
・純アルミニウムは純銅と比較して、比重が1/3程度である