2016년05월08일 37번

[전력공학]
유효낙차 100m, 최대 사용수량 20m³/s인 발전소의 최대 출력은 약 몇 kW인가? (단, 수차 및 발전기의 합성 효율은 85%라 한다.)

① 14160
② 16660
③ 24990
④ 33320

(정답률: 71%)

문제 해설

유효낙차 100m에 대한 물의 운동에너지는 다음과 같다.

E = mgh

여기서 m은 물의 질량, g는 중력 가속도, h는 유효낙차를 나타낸다. 물의 질량은 부피와 밀도를 곱한 값으로 나타낼 수 있다.

m = Vρ

여기서 V는 부피, ρ는 밀도를 나타낸다. 따라서 물의 운동에너지는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

E = Vρgh

물의 운동에너지를 전기 에너지로 변환하는 터빈의 효율을 ηt, 발전기의 효율을 ηg라고 하면, 전체 합성 효율은 다음과 같다.

η = ηtηg

따라서 발전소의 최대 출력은 다음과 같이 계산할 수 있다.

P = ηVρgh

여기서 V는 최대 사용수량이므로 20m³/s이다. 밀도는 물의 밀도인 1000kg/m³이다. 유효낙차는 100m이다. 합성 효율은 85%이므로 0.85로 계산한다.

P = 0.85 × 20 × 1000 × 9.81 × 100

P = 16668000

따라서 발전소의 최대 출력은 약 16660kW이다.

이전 문제 다음 문제