今回は令和2年度 電力科目 A問題3を解説します。汽力発電所の保護装置についてa)〜e)の記述を読み、適切なものと不適切なものの組合せを選ぶ問題です。★この問題は火力1(令和7年度下期 A問題3)とほぼ同じ内容の再出題ですが、選択肢の並びが違うため答えの番号も異なります(令和7年度下期は(4)、本問は(1))。
ねらいは前回とまったく同じで、「蒸気加減弁」と「安全弁」の取り違え。蒸気圧力が上がりすぎたときに蒸気を放出するのは安全弁です。ただし答えの番号を暗記していると外します——毎回きちんとa)〜e)を判定しましょう。
出題のポイント

令和2年度 電力科目 A問題3:問題文と選択肢
まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 電力科目 【火力】 令和2年度 A問題3
次のa)〜e)の文章は、汽力発電所の保護装置に関する記述である。これらの文章の内容について、適切なものと不適切なものの組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
a) 蒸気タービンの回転速度が定格を超える一定値以上に上昇すると、自動的に蒸気止弁を閉じて、タービンを停止する非常調速機が設置されている。
b) ボイラ水の循環が円滑に行われないとき、水管の焼損事故を防止するため、燃料を遮断してバーナを消火させる燃料遮断装置が設置されている。
c) 負荷の緊急遮断等によって、ボイラ内の蒸気圧力が一定限度を超えたとき、蒸気を放出させて機器の破損を防ぐため、蒸気加減弁が設置されている。
d) 蒸気タービンの軸受油圧が異常低下したとき、タービンを停止させるトリップ装置が設置されている。
e) 発電機固定子巻線の内部短絡を検出・保護するために、比率差動継電器が設置されている。
a b c d e (1) 適切 適切 不適切 適切 適切 (2) 不適切 不適切 不適切 不適切 適切 (3) 適切 適切 不適切 適切 不適切 (4) 不適切 適切 適切 不適切 適切 (5) 不適切 不適切 適切 適切 不適切
ポイント解説:不適切はc)だけ。ただし答えの番号は年度で変わる
c)が不適切:負荷の緊急遮断などでボイラ内の蒸気圧力が一定限度を超えたとき、蒸気を放出して機器の破損を防ぐのは安全弁である。蒸気加減弁はタービンへ送り込む蒸気の量を調整して出力を制御する弁(調速機が動かす)であって、圧力を逃がす装置ではない。
a)b)d)e)はいずれも適切:a)非常調速機は回転速度が定格を超える一定値(通常は定格の約111%)以上に上昇したとき蒸気止弁を閉じてタービンを停止させる。b)燃料遮断装置はボイラ水の循環が円滑でないときに燃料を遮断してバーナを消火し、水管の焼損事故を防ぐ。d)軸受油圧が異常低下すると軸受が焼き付くためトリップ装置がタービンを停止させる。e)発電機固定子巻線の内部短絡を検出・保護するのは比率差動継電器。したがって a適切・b適切・c不適切・d適切・e適切 となり、この並びに合う(1)が答え。
★ここが重要:まったく同じ内容が令和7年度下期 A問題3でも出題されているが、そちらの正解は(4)である。判定結果(a〜eの適切/不適切)は同じでも、選択肢の並び順が年度で変わるため答えの番号は一致しない。過去問を「この問題は(4)」と番号で覚えていると確実に外すので、必ずその年度の選択肢表と照合すること。
問題の解説
STEP1 c)を疑う
蒸気を「放出」して圧力を逃がすのは安全弁。蒸気加減弁は出力調整用→c)は不適切。
STEP2 a)b)d)e)を確認
非常調速機・燃料遮断装置・トリップ装置・比率差動継電器——いずれも適切。
STEP3 選択肢表と照合
a適切・b適切・c不適切・d適切・e適切の並びを探す→(1)。※令和7年度下期の同内容問題では同じ判定で(4)になる。
答え:(1)
💡 覚え方
汽力発電所の主な保護装置:非常調速機(回転速度が定格の約111%で蒸気止弁を閉じる)/蒸気加減弁(=出力制御。保護装置ではない)/安全弁(蒸気圧力が上がりすぎたとき蒸気を放出)/燃料遮断装置(ボイラ水の循環不良時にバーナ消火、水管の焼損防止)/トリップ装置(軸受油圧の異常低下でタービン停止)/比率差動継電器(発電機・変圧器の内部短絡を検出)。★同一内容の再出題でも**選択肢の並びが変わり答えの番号は変わる**——番号ではなく判定を覚える。
⚠️ よくある間違い
「蒸気加減弁」と「安全弁」を混同しない——加減弁は出力を“調整”、安全弁は圧力を“放出”。**答えの番号を丸暗記しない**:同内容の令和7年度下期A問題3は(4)、本問は(1)。非常調速機(保護)と調速機=ガバナ(常時の速度・出力制御)も別物。比率差動継電器は内部故障用、外部短絡には過電流継電器。
まとめ
| a)非常調速機 | 速度上昇時に蒸気止弁を閉じ停止→適切 |
| b)燃料遮断装置 | 循環不良時にバーナ消火し水管焼損を防止→適切 |
| c)蒸気加減弁 | 蒸気を放出するのは安全弁。加減弁は流量調整→不適切 |
| d)トリップ装置 | 軸受油圧の異常低下で停止→適切 |
| e)比率差動継電器 | 固定子巻線の内部短絡を検出→適切。答えは(1) |
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