今回は平成26年度 電力科目 A問題1を解説します。水車の調速機（ガバナ）について、系統並列後に調整する量、事故時に防止する現象、そしてペルトン水車・フランシス水車それぞれで開度を調整する部位の空欄を補充する問題です。
調速機は並列前は回転速度を制御し、並列後は出力を調整します（電圧はAVRの役目）。流量調整部はペルトン＝ニードル弁、フランシス＝ガイドベーンという対応が要点です。
出題のポイント
平成26年度 電力科目 A問題1：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 【水力】 平成26年度 A問題1
次の文章は、水車の調速機の機能と構造に関する記述である。水車の調速機は、発電機を系統に並列するまでの間においては水車の回転速度を制御し、発電機が系統に並列した後は(ア)を調整し、また、事故時には回転速度の異常な(イ)を防止する装置である。調速機は回転速度などを検出し、規定値との偏差などから演算部で必要な制御信号を作って、パイロットバルブや配圧弁を介してサーボモータを動かし、ペルトン水車においては(ウ)、フランシス水車においては(エ)の開度を調整する。上記の記述中の空白箇所(ア)〜(エ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
(ア) (イ) (ウ) (エ) (1) 出力 上昇 ニードル弁 ガイドベーン (2) 電圧 上昇 ニードル弁 ランナベーン (3) 出力 下降 デフレクタ ガイドベーン (4) 電圧 下降 デフレクタ ランナベーン (5) 出力 上昇 ニードル弁 ランナベーン
ポイント解説：並列後は出力を調整、ペルトン＝ニードル弁／フランシス＝ガイドベーン
(ア)(イ)：調速機は系統に並列するまでは回転速度を制御して同期させるが、並列後は系統の周波数によって回転速度が決まってしまうため、調速機の役割は出力の調整になる（電圧の調整は自動電圧調整器＝AVRの役目）。また事故時（負荷遮断時）には水車が急に無負荷となって回転速度が異常に上昇するので、これを防止する。
(ウ)(エ)：調速機は回転速度を検出し、規定値との偏差から制御信号を作り、パイロットバルブ・配圧弁を介してサーボモータを動かして流量を加減する。その流量調整部は水車の種類で異なり、ペルトン水車＝ニードル弁、フランシス水車＝ガイドベーン（案内羽根）の開度を調整する。よって答えは(1)。
問題の解説
STEP1 (ア)(イ)
並列後は回転速度が系統で決まるので調速機は出力を調整。事故時は回転速度の異常上昇を防止。
STEP2 (ウ)
ペルトン水車の流量調整はノズル内のニードル弁の開度。
STEP3 (エ)
フランシス水車の流量調整はガイドベーン（案内羽根）の開度→(1)。
答え：(1)
💡 覚え方
調速機（ガバナ）：並列前＝回転速度制御、並列後＝出力調整、事故時＝回転速度の異常上昇を防止。検出→演算部→パイロットバルブ・配圧弁→サーボモータ→流量調整。流量調整部：ペルトン＝ニードル弁（デフレクタは急停止用）、フランシス＝ガイドベーン、カプラン＝ガイドベーン＋ランナベーン。
⚠️ よくある間違い
並列後に調整するのは「出力」（電圧はAVRの役目）。事故時は回転速度の「上昇」を防止（下降ではない）。フランシスは「ガイドベーン」（ランナベーンはカプランの可動羽根）。デフレクタはペルトンの急停止用で、通常の開度調整はニードル弁。
まとめ
| (ア) | 並列後は出力を調整（電圧はAVR） |
| (イ) | 事故時の回転速度の異常上昇を防止 |
| (ウ) | ペルトン＝ニードル弁 |
| (エ) | フランシス＝ガイドベーン |
| 答え | (1) |
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