電気施設管理-計算16【電験3種 法規】需要率で最大需要→皮相→台数！7台・242MWh＝(a)(3)(b)(2) 令和4年度上期 B問題12 完全解説

今回は令和4年度上期 法規科目 B問題12、需要率から変圧器の必要台数を、負荷率から月間消費電力量を求める問題です。需要率・力率・負荷率の定義を順に使う、施設管理の王道問題です。

流れは明快。最大需要電力＝設備容量×需要率→皮相電力＝最大需要/力率→台数＝皮相/変圧器容量（切り上げ）。消費電力量は平均需要（＝最大×負荷率）×時間です。

出題のポイント

令和4年度上期 法規科目 B問題12：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 法規科目 【電気施設管理】 令和4年度上期 B問題12

　負荷設備の容量が800kW、需要率が70%、総合力率が90%である高圧受電需要家について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、負荷は低圧のみで、変圧器の損失は無視する。

負荷設備の容量が800kW、需要率が70%、総合力率が90%である高圧受電需要家について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし、この需要家の負荷は低圧のみであるとし、変圧器の損失は無視するものとする。

(a)　この需要負荷設備に対し100kV·Aの変圧器、複数台で電力を供給する。この場合、変圧器の必要最小限の台数として、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）5　（2）6　（3）7　（4）8　（5）9 台

(b)　この負荷の月負荷率を60%とするとき、負荷の月間総消費電力量の値[MW·h]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、1カ月の日数は30日とする。

（1）218　（2）242　（3）265　（4）270　（5）284 MW·h

ポイント解説：需要率→皮相→台数、負荷率→電力量

(a) 最大需要電力：需要率＝最大需要電力/設備容量なので
　最大需要電力＝設備容量×需要率＝800×0.7＝560[kW]。
変圧器容量は皮相電力[kV·A]で考えるので、力率で割ります：
　皮相電力＝560/0.9≒622.2[kV·A]。

(a) 台数：100kV·Aの変圧器で622.2kV·Aをまかなうので
　台数＝622.2/100＝6.22 → 切り上げて7台。
6台では600kV·Aで足りないので、必ず切り上げます。よって(a)は(3)。

(b) 月間消費電力量：負荷率＝平均需要電力/最大需要電力なので
　平均需要電力＝最大需要電力×負荷率＝560×0.6＝336[kW]。
月間消費電力量は平均需要電力×時間（30日×24h）：
　W＝336×30×24＝241920[kW·h]≒242[MW·h]。
よって(b)は(2)。消費電力量は有効電力[kW]で計算します（力率は使わない）。

問題の解説

STEP1　(a)最大需要

800×0.7＝560kW、皮相＝560/0.9≒622.2kVA

STEP2　(a)台数

622.2/100＝6.22 → 切り上げ7台 →(3)

STEP3　(b)電力量

平均＝560×0.6＝336kW、336×30×24＝241920kWh≒242MWh →(2)

答え：(a)-(3)，(b)-(2)

まとめ

最大需要電力	800×0.7＝560 kW
皮相電力	560/0.9≒622.2 kV·A
(a)台数	622.2/100＝6.22→切上げ7台 →(3)
平均需要電力	560×0.6＝336 kW
月間消費電力量	336×30×24＝241920 kW·h
(b)	≒242 MW·h →(2)

▼あわせて解きたい関連問題
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