水力タービンの動作パラメータは何ですか?
水力タービンの基本的な動作パラメータには、落差、流量、速度、出力、効率などがあります。
タービンの水頭とは、タービンの入口セクションと出口セクション間の単位重量の水流エネルギーの差を指し、H で表され、メートル単位で測定されます。
水車の流量とは、単位時間あたりに水車の断面を通過する水の流れの量を指します。
タービン速度とは、タービンの主軸が1分間に回転する回数を指します。
水車出力とは、水車の軸端における電力出力を指します。
タービン効率は、タービン出力と水流出力の比率を指します。
水力タービンにはどんな種類がありますか？
水車は、反撃型と衝動型の2種類に分けられます。反撃型水車には、斜流水車（HL）、軸流固定翼水車（ZD）、軸流固定翼水車（ZZ）、斜流水車（XL）、貫流固定翼水車（GD）、貫流固定翼水車（GZ）の6種類があります。
衝動水車には、バケット型（カッター型）水車（CJ）、傾斜型水車（XJ）、ダブルタップ型水車（SJ）の3つの形式があります。
3. 反撃タービンと衝動タービンとは何ですか?
水流の位置エネルギー、圧力エネルギー、運動エネルギーを固体の機械エネルギーに変換する水車を逆襲水車といいます。
水の流れの運動エネルギーを固体の機械エネルギーに変換する水車を衝動水車といいます。
斜流タービンの特徴と適用範囲は何ですか？
斜流水車はフランシス水車とも呼ばれ、水流は羽根車に放射状に流入し、概ね軸方向に流出します。斜流水車は、水頭の適用範囲が広く、構造がシンプルで、運転の信頼性が高く、効率が高いという特徴があります。現代において最も広く使用されている水車の一つです。適用可能な水頭は50～700mです。
回転水車の特性と適用範囲は何ですか？
軸流水車では、羽根車領域内の水の流れは軸方向に流れ、ガイドベーンと羽根車の間で水の流れが放射状から軸方向に変化します。
固定式プロペラの構造はシンプルですが、設計条件から外れると効率が急激に低下します。出力が低く、水頭変動が小さい発電所に適しています。水頭変動は通常3～50メートルです。回転式プロペラの構造は比較的複雑ですが、羽根とガイドベーンの回転を連動させることで、ガイドベーンとブレードの二重調整を実現し、高効率域の出力範囲を拡大し、良好な運転安定性を備えています。現在、適用水頭範囲は数メートルから50～70メートルに及びます。
バケット水車の特長と適用範囲は何ですか？
バケット式水車（ペティオン水車とも呼ばれる）は、ノズルからの噴流を水車周面の接線方向に水車のバケット羽根に衝突させることで発電を行います。バケット式水車は高水頭に使用され、小型バケットは40～250m、大型バケットは400～4500mの水頭に使用されます。
7.傾斜タービンの特徴と適用範囲は何ですか？
傾斜水車は、ノズルから噴射されるジェットが、入口のインペラ面に対して一定の角度（通常22.5度）をなすように噴射されます。このタイプの水車は、400m未満の落差範囲に適した中小規模の水力発電所で使用されます。
バケツ式水車の基本構造は何ですか？
バケット型水車には次のような過電流部品があり、その主な機能は次のとおりです。
(l) 上流圧力管から流れてきた水流がノズルを通過し、インペラに衝突するジェット流を形成することでノズルが形成される。ノズル内の水流の圧力エネルギーは、ジェット流の運動エネルギーに変換される。
（２）ニードルを動かすことでノズルから噴射されるジェットの直径が変わり、水車の入口流量も変わります。
（3）ホイールはディスクと、その上に固定された複数のバケットで構成されています。ジェットはバケットに向かって噴射され、その運動エネルギーをバケットに伝達することで、ホイールを回転させ、仕事をさせます。
(4) デフレクターはノズルとインペラの間に配置されています。タービンの負荷が急激に減少すると、デフレクターはジェットをバケットに向けて素早く方向転換します。このとき、ニードルは新しい負荷に適した位置までゆっくりと閉じます。ノズルが新しい位置で安定すると、デフレクターはジェットの元の位置に戻り、次の動作に備えます。
（5）ケーシングは、完成した水流を下流へスムーズに排出するとともに、ケーシング内の圧力を大気圧と同等に保ちます。また、ケーシングは水車の軸受を支持するためにも使用されます。
9. 水車のブランドをどのように読み、理解すればよいですか?
中国におけるJBB84-74「水車型式命名規則」によれば、水車命名は3つの部分から成り、各部分は「-」で区切られています。最初の部分の記号は水車の種類を表す中国語ピンインの最初の文字で、アラビア数字は水車の特性比速度を表します。2番目の部分は2つの中国語ピンイン文字で構成され、最初の文字は水車の主軸の配置を表し、最後の文字は取水室の特性を表します。3番目の部分は、ホイールの公称直径（センチメートル単位）です。
さまざまなタイプの水車の公称直径はどのように指定されますか?
斜流タービンの公称直径は、インペラブレードの入口エッジの最大直径であり、インペラの下部リングとブレードの入口エッジの交差点の直径です。
軸流タービンおよび斜流タービンの公称直径は、インペラブレード軸とインペラチャンバーの交差点におけるインペラチャンバー内の直径です。
バケット型水車の公称直径とは、ランナーがジェット内の主管に接するピッチ円直径のことです。
水力タービンのキャビテーションの主な原因は何ですか?
水車におけるキャビテーションの発生原因は比較的複雑です。一般的には、水車ランナ内部の圧力分布が不均一であることが原因と考えられています。例えば、ランナが下流水位に対して高すぎる位置に設置されている場合、低圧領域を通過する高速水流は蒸発圧力に達しやすく、気泡が発生します。水が高圧領域に流入すると、圧力の上昇により気泡が凝縮し、水流粒子が高速で気泡の中心に向かって衝突して凝縮によって生じた隙間を埋めます。これにより、大きな水力衝撃と電気化学効果が発生し、ブレードが侵食され、孔食や蜂の巣状の細孔、さらには貫通して穴が形成されます。
水車のキャビテーションを防ぐための主な対策は何ですか?
水車におけるキャビテーションは、騒音、振動、そして急激な効率低下を引き起こします。さらに、翼の侵食、孔食やハニカム状の気孔の形成、さらには貫通孔の形成につながり、水車本体の損傷や運転不能に至ります。したがって、運転中のキャビテーション発生を回避するための努力が必要です。現在、キャビテーションによる損傷を防止・軽減するための主な対策は以下のとおりです。
（l）タービンのキャビテーション係数を低減するようにタービンランナーを適切に設計する。
（2）製造品質を向上させ、ブレードの正しい幾何学的形状と相対位置を確保し、滑らかで磨かれた表面に注意を払います。
（３）キャビテーションによる損傷を軽減するために、ステンレスホイールなどの耐キャビテーション材料を使用する。
（４）水車の設置標高を正しく決定する。
（5）運転条件を改善し、水車が低落差・低負荷で長時間運転されることを防止する。通常、水車は低出力（例えば定格出力の50%以下）で運転することは許可されていない。複数のユニットを有する水力発電所においては、単独ユニットの低負荷運転や過負荷運転を長期間にわたって避けるべきである。
（６）キャビテーション損傷の悪化を避けるために、補修溶接の研磨品質には適時メンテナンスと注意を払う必要があります。
（７）空気供給装置を使用して、放水管内に空気を導入し、キャビテーションの原因となる過剰な真空を排除します。
大規模、中規模、小規模の発電所はどのように分類されるのでしょうか?
現在の部門基準によれば、設置容量が 50,000 kW 未満のものは小規模、設置容量が 50,000 ～ 250,000 kW の中規模機器、設置容量が 250,000 kW を超えるものは大規模とみなされます。
水力発電の基本原理は何ですか？
水力発電は、水力（水頭）を利用して水力機械（タービン）を回転させ、水のエネルギーを機械エネルギーに変換する発電方法です。タービンに別の機械（発電機）を接続し、タービンの回転によって発電すると、機械エネルギーは電気エネルギーに変換されます。つまり、水力発電は、水の位置エネルギーを機械エネルギーに変換し、さらに電気エネルギーに変換するプロセスです。
水力資源の開発方法と水力発電所の基本的な形式は何ですか？
水力資源の開発方法は、集中する落差に応じて選択され、一般的にダム式、分水式、混合式の3つの基本的な方法があります。
（１）ダム式水力発電所とは、河川の流路中に設けられ、落差が集中し、一定の貯水容量を有し、ダムの近くに位置づけられる水力発電所をいう。
（２）分水力発電所とは、貯水池や調整能力を持たず、河川の自然落差を十分に利用して水を導水し、発電する水力発電所であり、下流の遠隔地に設置されるものである。
（3）ハイブリッド水力発電所とは、ダム建設によって形成された落差と河川の自然落差を一部利用し、一定の貯水容量を有する水力発電所をいい、当該発電所は下流河川に設置される。
流量、総流出量、平均年間流量とは何ですか?
流量とは、単位時間あたりに河川（または水力構造物）の断面を通過する水の量を指し、立方メートル/秒で表されます。
総流出量とは、水文学的年における河川の当該区間を流れる水の総量を指し、104m3または108m3で表されます。
平均年流量とは、既存の水文シリーズに基づいて算出された河川区間の平均年流量Q3/Sを指します。
小規模水力発電所ハブプロジェクトの主な構成要素は何ですか?
ダムは主に、貯水施設（ダム）、放水施設（洪水吐または水門）、分水施設（分水路またはトンネル、調圧立坑を含む）、発電所建屋（放水路およびブースターステーションを含む）の 4 つの部分から構成されます。
18. 流出水力発電所とは何ですか？その特徴は何ですか？
調整池を持たない発電所は流出型水力発電所と呼ばれます。このタイプの水力発電所は、河川の年間平均流量と取得可能な潜在水頭に基づいて設備容量を選択します。乾季には発電量が急激に減少し、50%未満になり、時には発電できないこともあります。これは河川の自然な流れによる制約によるものです。一方、雨季には大量の流水が発生します。
19. 出力とは何ですか？水力発電所の出力を推定し、発電量を計算するにはどうすればよいでしょうか？
水力発電所において、水力発電機ユニットによって発電される電力は出力と呼ばれ、河川のある区間の水流の出力はその区間の水エネルギー資源を表します。水流の出力とは、単位時間あたりの水エネルギー量を指します。式N=9.81ηQHにおいて、Qは流量（m³/S）、Hは水頭（m）、Nは水力発電所の出力（W）、ηは水力発電機の効率係数です。小水力発電所の出力のおおよその式はN=(6.0-8.0)QHです。年間発電量の式はE=NTで、Nは平均出力、Tは年間利用時間です。
設置容量の年間利用時間はどれくらいですか?
水力発電ユニットの年間平均全負荷運転時間を指します。水力発電所の経済効果を測る重要な指標であり、小水力発電所では年間3000時間以上の稼働が求められます。
21. 日次調整、週次調整、年次調整、複数年調整とは何ですか?
（１）日別調整：24時間を調整期間として、昼夜を問わず流出水の再分配を行うことをいう。
（２）週次調整：調整期間は１週間（７日間）です。
（３）年間調整：洪水期の余剰水の一部のみを貯留できる、1年以内の流出水の再配分を不完全年間調整（または季節調整）と呼びます。一方、放棄水を必要とせずに、水使用の必要に応じて1年以内の流入水を完全に再配分する能力を年間調整と呼びます。
（4）多年調整：貯水池の容積が十分に大きく、多年にわたって余剰水を貯水池に貯め、それを数年間の渇水年に配分して年間調整を行う場合、これを多年調整といいます。
22. 川の水位とは何ですか?
利用されている川の 2 つの断面間の標高差は、落差と呼ばれます。川の源流と河口の水面間の標高差は、総落差と呼ばれます。
23. 降水量、降水継続時間、降水強度、降水地域、雨量中心はどれくらいですか?
降水量とは、一定期間内に特定の地点または地域に降る水の総量であり、ミリメートル単位で表されます。
降水継続時間とは、降水が続く期間を指します。
降水強度は、単位時間あたりの降水量を指し、mm/h で表されます。
降水面積は降水量で覆われた水平面積を指し、km2 で表されます。
暴風雨中心とは、暴風雨が集中する狭い地域を指します。
24. エンジニアリング投資見積とは何ですか?エンジニアリング投資見積とエンジニアリング予算とは?
エンジニアリング予算は、プロジェクトに必要なすべての建設資金を金銭形式でまとめた技術的・経済的文書です。予備設計予算は予備設計文書の重要な構成要素であり、経済合理性を評価するための主な根拠となります。承認された全体予算は、国が認める基本建設投資の重要な指標であり、基本建設計画や入札設計を策定する際の基礎にもなります。エンジニアリング投資見積は、フィージビリティスタディ段階で算出される投資額です。エンジニアリング予算は、建設段階で算出される投資額です。
水力発電所の主な経済指標は何ですか?
（１）単位キロワット投資とは、設備容量１キロワット当たりに必要な投資額をいいます。
（２）単位エネルギー投資額とは、１キロワット時当たりに必要な投資額をいいます。
（３）電気料金とは、１キロワット時当たりに支払われる料金である。
（４）設備容量の年間利用時間は、水力発電所の設備の利用度を表す指標となる。
（５）売電価格とは、電力系統に販売される電力の１キロワット時あたりの価格である。
水力発電所の主な経済指標を計算するにはどうすればよいでしょうか?
水力発電所の主な経済指標は次の式に従って計算されます。
（１）単位キロワット投資額＝水力発電所建設総投資額／水力発電所総設備容量
（２）単位エネルギー投資額＝水力発電所建設への総投資額／水力発電所の平均年間発電量
（３）設備容量の年間利用時間＝平均年間発電量／総設備容量
投稿日時: 2024年10月28日
