電験三種「電力」過去問解説「平成28年第15問(b)ランキンサイクル 蒸気タービン エンタルピー」 第三種電気主任技術者 伝説の松本学習塾
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本問ではランキンサイクルと蒸気タービンがテーマです。
(a)問に引き続き、(b)問の解説を実施していきます。
送電嘆電力、発電端電力、所内率などの意味とそれぞれの関係性を把握できていれば、
公式の暗記も簡単になってきますので、意味と関係性を理解した上で頭に叩き込んでください。もちろん、いつでも100％すぐさま書き出せるレベルまで反復することが重要です。そのレベルでないと実戦では問題を解けません。
(a)問に引き続き、(b)問においても効率を問われています。
この他にも「～効率」という概念はいたるところで出題されますので、
各種の効率は、その単語が目に入った瞬間に書き出せるように暗記しましょう。
各種効率の基本構造は、当然のことではありますが、分数です。
分母と分子がどのような項目であるか、理解しつつ暗記しましょう。
本問では、発電機効率の式を利用するために、さらに二つの公式を用います。
こちらも頻出事項ですので必ず覚えてください。以下に列挙します。
①Ps= Pg - Pl
②L = Pl/Pg
①は送電端電力に関する式、②は所内率に関する式です。
この場合、所内率とは「作られた電力のうち、送電の際に、送電されずにどこかへ消費されてしまった電力の割合」を示します。
つまりはロスの割合です。
本問の場合は、所内率が５％ですから、送電の際には残りの95％しか
電力を送ることができていない、という意味になります。
①と②の式を組み合わせると、以下のような流れになります。
このあたりの式の操作の流れは文章で記すと煩瑣ですので、
動画の5:00頃から解説していますので、画像でよくわからなかった方は
そちらを参照頂ければと思います。
「なんだかめんどくせえなあ！」という方は、細かいプロセスは省略して、
単に
③Ps = Pg (1 - L)
という式を暗記していれば十分です。
これで問題を解く分には全く困りません。
電験三種は十分な理解を試す試験ではなく、点を稼いで合格する試験ですので。
本問において是非覚えて頂きたいことは、
「送電端電力、発電端電力、所内率のいずれか二つがわかっていれば
残りの一つを求めることができ、最終的に発電機効率を求められる」
ということです。
これが本問の核心です。
この理屈の連なりだけは覚えてください。
そして、本問で問われている発電機効率の公式にやっとこさ移行します。
先程記した、③の公式をPg =～の形に変形すれば、
発電機効率の公式の分子にそれを代入することができます。
これでようやく、問題文に記された数値を代入して計算する準備ができました。
あとは計算するだけです。
発電機効率の公式の分母と分子もしっかり覚えてください。
発電機効率は「タービンの機械的出力あたりの発電された電力量」です。
要は、「機械が仕事した量で、どれだけ電力が作られたか」です。
(a)問の動画内でも説明しましたが、「x10の3乗」のあたりの「～乗」には
注意して計算を行ってください。
Ptには、あらかじめ「x10の3乗」が含まれているのでそれを割り引いて計算することに注意してください。
ランキンサイクルに関する問題は、過去に何度も出題されている頻出問題であり、
なおかつ得点しやすい問題ですので、過去問を利用して是非マスターしてください。
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