火力49【電験3種 電力】コンバインドの起動停止時間は「短い」!比較問題の原点 平成22年度 A問題3 完全解説

電験3種 電力科目【火力】平成22年度 A問題3 誤りは(2)——コンバインドサイクルは起動停止時間が短い(長いは逆)

今回は平成22年度 電力科目 A問題3を解説します。複数の発電機で構成されるコンバインドサイクル発電を、同一出力の単機汽力発電と比較した記述から誤っているものを選ぶ問題です。

このテーマはR06上・R05上・R04下でも出題されている超定番。今回のすり替えは起動停止時間で、大きなボイラを温める必要がないコンバインドは短いのが正解。「長い」とあれば即誤りです。

出題のポイント

目次

平成22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 平成22年度 A問題3 問題文
平成22年度 電力科目 A問題3 問題文

電験3種 電力科目 【火力】 平成22年度 A問題3

 複数の発電機で構成されるコンバインドサイクル発電を、同一出力の単機汽力発電と比較した記述として、誤っているのは次のうちどれか。

熱効率が高い。
起動停止時間が長い。
部分負荷に対応するため、運転する発電機数を変えるので、熱効率の低下が少ない。
最大出力が外気温度の影響を受けやすい。
蒸気タービンの出力分担が少ないので、その分復水器の冷却水量が少なく、温排水量も少なくなる。

ポイント解説:コンバインドは起動停止が「速い」——長所を逆にした引っかけ

(2)が誤り:汽力発電は巨大なボイラに水を張って温め、蒸気の条件が整うまで数時間〜十数時間を要するが、コンバインドサイクルの主機であるガスタービンは短時間で起動・停止できる(数十分オーダー)。したがってコンバインドサイクルの起動停止時間は単機汽力より短いのが正しく、「長い」は長所を逆にした引っかけ。起動停止が速いからこそ、需要変動への対応(負荷追従)にも優れる。

その他は正しい:(1)ガスタービンの排熱を蒸気タービンでも利用するので熱効率が高い。(3)複数台のユニット構成なので、部分負荷では運転する発電機数を変えて残りを定格付近で運転でき、熱効率の低下が少ない。(4)ガスタービンは空気を吸い込む機械なので、外気温が高いと空気密度が下がり最大出力が低下する=外気温度の影響を受けやすい。(5)出力の約2/3をガスタービンが分担し蒸気タービンの出力分担が少ないので、復水器の冷却水量が少なく温排水量も少ない。よって答えは(2)。

問題の解説

STEP1 (2)を判定

ガスタービン主体のコンバインドは起動停止が短時間。「長い」は逆→(2)が誤り。

STEP2 長所を確認

(1)熱効率が高い、(3)台数運転で部分負荷の効率低下が少ない、(5)冷却水・温排水が少ない——正しい。

STEP3 弱点を確認

(4)外気温の影響を受けやすい——これはコンバインドの正しい弱点なので選ばない。

答え:(2)

💡 覚え方
コンバインド比較問題は4年度で出題(H22→R04下→R05上→R06上)。正誤のすり替えポイントは毎回1つだけ:**H22=起動停止時間(正しくは短い)**/R04下=所内率(正しくは小さい)/R05上=復水器冷却水量(正しくは少ない)/R06上=外気温の影響(正しくは大きい)。長所〔効率高・起動速い・追従性高・部分負荷に強い・冷却水少・所内率小〕と弱点〔外気温・排ガス量・単機容量〕を正確に分けて覚えれば全年度に対応できる。

⚠️ よくある間違い
「起動停止時間が長い」は誤り——ボイラの予熱が要らないから短い。(4)外気温の影響を受けやすいは「正しい記述」(弱点として本当)なので、誤り探しで選ばないこと。台数運転(3)は部分負荷対策の要——単機汽力にはできない芸当。

まとめ

(1)熱効率高い→正しい
(2)起動停止時間短い(長いは逆)→誤り
(3)部分負荷台数を変えて効率低下が少ない→正しい
(4)外気温度最大出力が影響を受けやすい(弱点)→正しい
(5)冷却水・温排水蒸気タービンの分担が少なく少ない→正しい。答えは(2)

▼あわせて解きたい関連問題
・コンバインドサイクルと汽力発電の比較(火力8):【電力】令和6年度上期 A問題3

・この年度の問題を通しで解く:電験3種 平成22年度 問題一覧(全4科目)

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