図のような水路式水力発電所において、有効電力出力が定格状態から突然低下した。出力低下の原因箇所を見定めるために、出力低下後に安定した当該発電所の状態を確認すると、出力低下前と比較して、以下のような状態となっていた。
* 水車上流側の上部水槽で水位が上昇した。
* 水車流量が低下した。
* 水車発電機の回転数は定格回転数である。
* 発電機無効電力は零 (0) のまま変化していない。
* 発電機電圧はほとんど変化していない。
* 励磁電圧が低下した。
* 保護リレーは動作していない。
出力低下の原因が発生した箇所の想定として、次の(1)～(5)のうちから最も適切なものを一つ選べ。
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要点
正解は(2)。問題の事象から原因を特定します。 水車流量が低下し、上部水槽の水位が上昇した: 水車あるいはその手前で水の流れが阻害されています（流量減少により、流入量＞流出量となり水位が上昇）。
詳細解説
正解は(2)です。
問題の事象から原因を特定します。
・水車流量が低下し、上部水槽の水位が上昇した: 水車あるいはその手前で水の流れが阻害されています（流量減少により、流入量＞流出量となり水位が上昇）。これは上部水槽より下流側に原因があることを示唆します。もし上流側水路が原因（閉塞など）であれば、水槽への流入が減り、水位は低下するはずです。
・回転数は定格、出力低下: 負荷が脱落（あるいは減少）し、調速機（ガバナ）が正常に動作してガイドベーンを閉じた結果、流量が減り出力がバランスした状態、あるいは水車側での閉塞等により出力が出ない状態と考えられます。
・電圧・無効電力正常、励磁電圧低下: AVR（自動電圧調整器）が正常に動作し、負荷電流減少に応じて励磁を下げた状態である。したがって、電気系の故障ではなく水車を含む下流側の流量低下が原因と判断できる。
以上のことから、水車を含む下流側の水路あるいは水車本体における流量阻害要因（塵芥の詰まり等）やガイドベーンの閉鎖動作などが主因と考えられ、選択肢(2)が最も適切です。
