1級電気工事施工管理技士 過去問
令和6年度(2024年)
問32 (午前 ハ 問20)

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問題

1級電気工事施工管理技士試験 令和6年度(2024年) 問32(午前 ハ 問20) (訂正依頼・報告はこちら)

自家用発電設備におけるガスタービン発電装置に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
  • 使用燃料は、気体燃料に限られている。
  • 本体を冷却するための冷却水を必要としない。
  • ディーゼルエンジンに比べて振動が少ない。
  • ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とする。

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この過去問の解説 (3件)

01

自家用発電設備におけるガスタービン発電装置は、特定の利点と特徴を持ち、様々な用途で利用されています。しかし、その構造や運用には特有の制限や要件も存在します。本問題では、ガスタービン発電装置の特性についての正確な理解が求められています。各選択肢について詳しく見ていきましょう。

選択肢1. 使用燃料は、気体燃料に限られている。

使用燃料は、気体燃料に限られている。 この記述は不適当です。ガスタービン発電装置は、気体燃料(例えば天然ガス)だけでなく、液体燃料(例えば軽油)も使用することができます。したがって、使用燃料が気体燃料に限られているというのは誤りです。

選択肢2. 本体を冷却するための冷却水を必要としない。

本体を冷却するための冷却水を必要としない。 これは正しい記述です。ガスタービンは空冷方式が一般的であり、冷却水を使用しないことが多いです。

選択肢3. ディーゼルエンジンに比べて振動が少ない。

ディーゼルエンジンに比べて振動が少ない。 これは正しい記述です。ガスタービンは、ディーゼルエンジンに比べて回転部品が少なく、燃焼が連続的なため、振動が少ない特徴があります。

選択肢4. ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とする。

ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とする。 これは正しい記述です。ガスタービンは効率的な燃焼のために大量の空気を取り込む必要があります。そのため、ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とします。

まとめ

自家用発電設備におけるガスタービン発電装置は、多様な燃料に対応できること、冷却水を必要としないこと、振動が少ないことなど、いくつかの特徴があります。各選択肢についての正確性を以下に示します:

使用燃料は、気体燃料に限られている。 これは不適当な記述です。ガスタービン発電装置は、気体燃料(例えば天然ガス)だけでなく、液体燃料(例えば軽油)も使用することができます。

本体を冷却するための冷却水を必要としない。 これは正しい記述です。ガスタービンは一般的に空冷方式を採用しており、冷却水を使用しないことが多いです。

ディーゼルエンジンに比べて振動が少ない。 これは正しい記述です。ガスタービンは回転部品が少なく、連続的な燃焼のため、振動が少ない特徴があります。

ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とする。 これは正しい記述です。ガスタービンは効率的な燃焼のために大量の空気を取り込む必要があり、ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とします。

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02

自家用発電設備のガスタービン発電装置に関する問題です。

選択肢1. 使用燃料は、気体燃料に限られている。

使用燃料は、気体燃料だけでなく液体燃料も使用される

 

ガスタービンは、燃料を燃焼器に注入して燃焼させ、発生した高温・高圧ガスをガスタービン室で断熱膨張させる発電機です。

燃料には、灯油・軽油・LNGなどが使用されます。

選択肢2. 本体を冷却するための冷却水を必要としない。

問題文の内容通りです

 

ガスタービンは、自己空冷式のため、冷却水は不要です。

自己空冷式とは、大量の空気を吸入して圧縮し燃焼させてタービンを回すため、空気が冷却効果を生み出します。

選択肢3. ディーゼルエンジンに比べて振動が少ない。

問題文の内容通りです

 

ディーゼルエンジンは、ピストンの往復運動により動力を得るのに対し、ガスタービンは回転運動で動力を得るため、振動や騒音が少なくなります。

選択肢4. ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とする。

問題文の内容通りです

 

ガスタービンは、多量の空気を吸入して燃料と混合し、燃焼を繰り返す発電機です。

一方、ディーゼルエンジンは、空気を吸入・圧縮・燃焼・排気の往復運動から、回転運動に変えて繰り返す発電機のため、空気の量は、燃料を燃焼させる程度で良くなります。

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03

ガスタービン発電装置とは、
 燃料を燃焼させて発生した高温・高圧の燃焼ガスで

 ガスタービンを回転させて発電する装置です。

 

 非常用電源・自家発電設備として使用されます。

選択肢1. 使用燃料は、気体燃料に限られている。

不適当な記述で、これが正解です。

 

ガスタービン発電装置では、液体燃料も多く使用されています。

 

気体燃料に比べ、灯油・軽油等の液体燃料は、タンク貯蔵が容易であり、

 ガス供給が不要なため、非常用電源として信頼性が高い利点があります。

選択肢2. 本体を冷却するための冷却水を必要としない。

正しい記述です。

 

 内燃機関(エンジン)による発電装置は、水冷が必須となりますが、

ガスタービンでは、冷却水を必要としないのが一般的です。

選択肢3. ディーゼルエンジンに比べて振動が少ない。

正しい記述です。

 

ガスタービンでは、(エンジン式のようなピストン往復運動がなく)

 回転体のみで構成されるため、振動が少ない特長があります。

選択肢4. ディーゼルエンジンに比べて多量の燃焼用空気を必要とする。

正しい記述です。

 

取り込んだ空気と共に燃料ガスを燃焼させて、

 タービンの回転に用いるため、大量の空気を必要とします。

まとめ

ガスタービン発電機は、航空機のジェットエンジンに似た構造であり、

 エンジン式(内燃機関式)は、車のエンジンに似た構造だと理解しておくと

 特長を含めて理解しやすいでしょう。

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