수력발전

전기기사 필기 2004년 1회 35번

Q문제

특유속도가 큰 수차일수록 발생되는 현상으로 옳은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

회전자의 주변속도가 대단히 작아진다.

특유속도가 큰 수차는 회전 속도가 빠르므로 주변속도가 작아진다는 설명은 사실과 다릅니다.

회전수가 커진다.

특유속도가 크면 회전수가 커지는 경향이 있으나, 본 문제에서는 수차의 운전 효율 특성을 묻는 4번을 정답으로 채택합니다.

저낙차에서는 사용할 수 없다.

특유속도가 큰 수차는 낙차가 낮은 곳에서 사용하기에 적합하므로 저낙차에서 사용할 수 없다는 설명은 오답입니다.

경부하에서 효율의 저하가 심하다.

특유속도가 큰 수차는 경부하 운전 시 효율이 급격히 감소하는 특성을 가집니다.

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Step 1: 특유속도(

N_{s}

)는 수차의 형상을 결정하는 지표로,

N_{s} = N \times P^{1/2} \times H^{- 5/4}

의 관계식을 가집니다.

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Step 2: 특유속도가 큰 수차(카플란, 프로펠러 수차 등)는 주로 저낙차 대유량 환경에 적합하도록 설계됩니다.

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Step 3: 이러한 고속 수차들은 정격 부하 부근에서는 높은 효율을 보이지만, 부하가 감소하는 경부하 영역에서는 수류의 흐름이 불안정해져 효율 저하가 매우 심하게 나타납니다.

특유속도가 크다는 것은 어떤 의미인가요?

동일한 낙차와 출력 조건에서 수차의 회전 속도가 상대적으로 빠르다는 것을 의미하며, 주로 저낙차용 수차에서 높은 값을 가집니다.

특유속도가 너무 크면 어떤 문제가 발생하나요?

흡출관의 캐비테이션 현상이 발생하기 쉬워지며, 경부하에서의 효율 저하가 심해지는 특성이 있습니다.