要点
正解は(5)。設備の役割や系統上の現象を、因果関係で整理して判断する問題です。小問ごとに使う式と条件を切り分けて考えると整理しやすいです。復習では、図から読む量と式で求める量を分けて言い直せるか確認すると定着しやすいです。
詳細解説
この問題の論点は、設備の役割と系統上の影響を因果で説明できるかという点です。最初に問題文の条件を固定し、どの式や用語で判定するかを決めると全体が追いやすくなります。
周波数変化分 \(\Delta f\) と出力変化分 \(\Delta P\) の関係は、速度調定率 \(R\) [%] を用いて以下のように表されます。
\[ \Delta P = - \dfrac{P_n}{R/100} \times \dfrac{\Delta f}{f_n} \]
水車発電機の出力
周波数変化は共通で \(\Delta f = -0.3\) Hz です。
水車発電機(G2)の条件: \(P_{n2}=300, R_2=3\%=0.03\).
初期出力 \(P_{2i} = 300 \times 0.6 = 180\) MW.
\[ \Delta P_2 = - \dfrac{300}{0.03} \times \dfrac{-0.3}{60} \]
\[ \Delta P_2 = - 10000 \times (-0.005) = +50 \, [MW] \]
変化後の出力 \(P_2 = 180 + 50 = 230 \, [MW]\)
小問がある場合は、途中結果をそのまま次に使えるか、条件が切り替わっていないかを確認してから進めると崩れにくいです。
類題でも、設備の目的と起こる現象を対で覚えておくと、文章問題でも計算問題でも崩れにくくなります。