平成１８＿電力＿水車

[問 １]　　水力発電所を建設する場合、 一般に落差、 使用水量が決まれば水車の型式を選定し、 出力、 比速度の限界内で極数や水車発電機の回転数を決めることになる.　これに関する次の問に答えよ.
（１）　有効落差と使用水量から採用が適当と考えられている水車の型式を図にしている.　図中のA、 B及びCの空欄に当てはまる水車の型式を答えよ.
（２）　比速度とはどのようなものか簡潔に説明せよ.
（３）　水車発電機の回転数を高くとる場合の長所と短所を、 それぞれ二つずつ挙げて説明せよ.
（４）　比速度の限界値で求めた極数が8.6と算出された場合、 経済性も考慮して採用する極数は8、 9、 10のいずれとするべきか、 極数を答えてその理由を説明せよ.

[解答]
  （１）A：ペルトン、　B：フランシス、　C：プロペラ

  （３）長所
　　　①水車、発電機を小型化できる
　　　②発電所建屋も小さくできる
　　短所
　　　①回転子の強度に問題
　　　②キャビテーション発生の問題
  （４）極数8.6の時の回転数が限界なので8.6より小さくはできない、かつ極数は偶数ででなければならない。よって、極数は１０、１２、１４、・・・・。経済性を考慮して極数は１０。