《電力》〈火力〉[H25:問1] 火力発電所に用いられる非常用交流電源及び直流電源に関する空欄穴埋問題

【問題】

【難易度】★★★☆☆(普通)

次の文章は,火力発電所に用いられる非常用交流電源及び直流電源に関する記述である。文中の\(\fbox{$\hskip3em\Rule{0pt}{0.8em}{0em}$}\)に当てはまる最も適切なものを解答群の中から選びなさい。

火力発電所の所内回路のうち,主に保安用補機へ供給する配電盤に接続可能な非常用交流電源としては\( \ \fbox {  (1)  } \ \)が一般的に多く使用される。送電系統の自己波及や所内回路事故などで所内回路が電源喪失した場合でもプラントを安全に\( \ \fbox {  (2)  } \ \)するために非常用交流電源側へ自動的に切り換えて供給する。保安用補機としては,\( \ \fbox {  (3)  } \ \)や密封油ポンプ,ターニングギア,保安用照明などがある。

火力発電所の直流電源としては蓄電池が一般的に使用される。プラントの運用上重要な\( \ \fbox {  (4)  } \ \)などへ常時供給する他に,保安用補機へ供給する配電盤が停電した場合のバックアップ用補機へ供給する。なお,蓄電池の容量は,\( \ \fbox {  (5)  } \ \)や使用温度,最低電圧などを勘案しながら停電中に供給する負荷電流の変化や停電継続時間を想定して決める。

〔問1の解答群〕
\[
\begin{eqnarray}
&(イ)& ガスタービン発電機       &(ロ)& 押込通風機     &(ハ)& 停 止 \\[ 5pt ] &(ニ)& 保護・制御回路     &(ホ)& 始 動     &(ヘ)& 電解液の比重 \\[ 5pt ] &(ト)& タービン油ポンプ     &(チ)& フライホイール     &(リ)& 浮動充電時の電流 \\[ 5pt ] &(ヌ)& 電気防食装置     &(ル)& 経年的な容量低下       &(ヲ)& 電気集じん器 \\[ 5pt ] &(ワ)& 運転継続     &(カ)& 給水ポンプ     &(ヨ)& ディーゼル発電機 \\[ 5pt ] \end{eqnarray}
\]

【ワンポイント解説】

非常用ディーゼル発電機や蓄電池は,自然災害等で電源停止した際に起動もしくは使用するものです。非常時にプラントを安全停止するための補機が非常用ディーゼル発電機,制御回路等の最低限の電源を供給するものが蓄電池となります。

1.非常用交流電源及び直流電源
①非常用ディーゼル発電機
発電所を停止させる際,タービン軸の曲がりやその他補機を機械的応力を軽減するため,ターニングモータやタービン油ポンプ,発電機密封油ポンプ等に電気を供給し,安全停止するためのものです。

②蓄電池
制御電源,保護回路,保安用照明等に電気を供給する電源です。容量が限られているので,最低限事故が起きないための電気を供給するための設備と言えます。

【解答】

(1)解答:ヨ
題意より,解答候補は(イ)ガスタービン発電機,(ヲ)電気集じん器,(ヨ)ディーゼル発電機等になると思います。ガスタービンも利用可能ではありますが,一般的に非常用として使用されているものはディーゼル発電機です。電気集じん器はボイラの煙道でばいじんを除去するための設備です。

(2)解答:ハ
題意より,解答候補は(ハ)停止,(ホ)始動,(ワ)運転継続になると思います。ディーゼル発電機はそれほど容量が大きくなく,発電プラントの運転継続はできません。また,始動時はディーゼル発電機は使用しません。

(3)解答:ト
題意より,解答候補は(ロ)押込通風機,(ト)タービン油ポンプ,(チ)フライホイール,(カ)給水ポンプ等になると思います。タービンは停止してそのまま放置しておくとタービンの重量でタービン軸が曲がってしまう可能性があります。したがって,ワンポイント解説「1.非常用交流電源及び直流電源」にも記載の通り,停止時もタービンを回転(ターニング)させる必要があり,その軸受に油を供給するのがタービン油ポンプとなります。

(4)解答:ニ
題意より,解答候補は(ニ)保護・制御回路,(チ)フライホイール,(ヌ)電気防食装置等になると思います。ワンポイント解説「1.非常用交流電源及び直流電源」の通り,蓄電池は保護・制御回路に電気を供給する設備です。

(5)解答:ル
題意より,解答候補は(ヘ)電解液の比重,(リ)浮動充電時の電流,(ル)経年的な容量低下になると思います。いずれも点検時の検査項目ですが,蓄電池の容量を選定する際には経年的な容量低下を考慮に入れ決めます。



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