電気施設管理-計算19【電験3種 法規】需要率・負荷率・不等率を総動員！総需要16370kWh・総合負荷率73%＝(a)(2)(b)(4) 令和3年度 B問題13 完全解説

今回は令和3年度 法規科目 B問題13、複数需要家の総需要電力量と、不等率を使った変電所の総合負荷率を求める問題です。需要率・負荷率・不等率の3つを一度に使う総まとめ問題です。

ポイントは各率の定義。最大需要＝設備容量×需要率、需要電力量＝最大需要×負荷率×時間、合成最大需要＝各最大需要の和÷不等率——ここで不等率が効いてきます。

出題のポイント

令和3年度 法規科目 B問題13：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3年度 B問題13

　需要家A〜Cにのみ電力を供給している変電所がある。各需要家の設備容量・需要率・負荷率と、A〜Cの不等率（1.25）を表に示す。次の(a)及び(b)の問に答えよ。

（表は上の画像を参照してください。A：800kW/55%/50%、B：500kW/60%/70%、C：600kW/70%/60%。）

需要家A〜Cにのみ電力を供給している変電所がある。各需要家の設備容量と、ある1日（0〜24時）の需要率、負荷率及び需要家A〜Cの不等率を表に示す値とする（A：設備容量800kW・需要率55%・負荷率50%、B：500kW・60%・70%、C：600kW・70%・60%、不等率1.25）。表の記載に基づき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a)　3需要家A〜Cの1日の需要電力量を合計した総需要電力量の値[kW·h]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）10480　（2）16370　（3）20460　（4）26650　（5）27840 kW·h

(b)　変電所から見た総合負荷率の値[%]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、送電損失、需要家受電設備損失は無視するものとする。

（1）42　（2）59　（3）62　（4）73　（5）80 %

ポイント解説：各率を順に使い、不等率で合成する

(a) 各需要家の最大需要と電力量：最大需要電力＝設備容量×需要率、需要電力量＝最大需要×負荷率×24h。
　A：最大＝800×0.55＝440kW、電力量＝440×0.50×24＝5280kW·h
　B：最大＝500×0.60＝300kW、電力量＝300×0.70×24＝5040kW·h
　C：最大＝600×0.70＝420kW、電力量＝420×0.60×24＝6048kW·h。

(a) 合計：総需要電力量＝5280＋5040＋6048＝16368≒16370[kW·h]。よって(a)は(2)。

(b) 総合負荷率：まず合成最大需要電力＝各最大需要の和÷不等率。各最大の和は440＋300＋420＝1160kW、不等率1.25で割って1160/1.25＝928[kW]。変電所の平均需要電力は総需要電力量÷24＝16368/24＝682[kW]。総合負荷率は
　682/928≒0.735＝73[%]で(b)は(4)。各家のピークがずれる（不等率＞1）ため合成最大が小さくなり、負荷率が上がります。

問題の解説

STEP1　(a)各家

最大=設備×需要率、電力量=最大×負荷率×24 → A5280,B5040,C6048

STEP2　(a)合計

5280+5040+6048=16368≒16370 →(2)

STEP3　(b)

合成最大=1160/1.25=928kW、平均=16368/24=682kW、682/928≒73% →(4)

答え：(a)-(2)，(b)-(4)

まとめ

A最大/電力量	440kW／5280kW·h
B最大/電力量	300kW／5040kW·h
C最大/電力量	420kW／6048kW·h
(a)総需要電力量	16368≒16370 kW·h →(2)
合成最大需要	1160/1.25＝928 kW
(b)総合負荷率	(16368/24)/928≒73% →(4)

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