電気施設管理-計算42【電験3種 法規】需要率×負荷率で平均電力・不等率で合成最大！90kW・475kW＝(a)(3)(b)(4) 平成20年度 B問題12 完全解説

今回は平成20年度 法規科目 B問題12、複数需要家の平均電力と、不等率を使った変電所の合成最大需要電力を求める問題です。需要率・負荷率・不等率を順に使う施設管理の定番です。

流れは、設備容量×力率＝有効電力→×需要率＝最大需要電力→×負荷率＝平均電力。合成最大は各最大需要の和÷不等率で求めます。

出題のポイント

平成20年度 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】 平成20年度 B問題12

　変電所から需要家A・B・Cに供給している。負荷不等率1.2。A：500kV·A・力率0.90・需要率40%・負荷率50%、B：200kV·A・0.85・60%・60%、C：600kV·A・0.80・60%・30%。次の(a)及び(b)に答えよ。

（注）平成20年度は公式問題PDFが公表されていないため、電験王等の過去問データに基づいて問題文を再構成しています。

変電所から需要家A、B、Cに電力を供給している。各需要家間の負荷不等率は1.2。各需要家の設備容量・力率・需要率・負荷率は次のとおり。A：設備容量500kV·A・力率0.90・需要率40%・負荷率50%、B：200kV·A・0.85・60%・60%、C：600kV·A・0.80・60%・30%。次の(a)及び(b)に答えよ。

(a)　需要家Aの平均電力[kW]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

（1）61.2　（2）86.4　（3）90　（4）180　（5）225 kW

(b)　変電所からみた合成最大需要電力[kW]の値として、最も近いものを次の(1)〜(5)から一つ選べ。

（1）198　（2）285　（3）325　（4）475　（5）684 kW

ポイント解説：有効電力→最大需要→平均、合成は不等率で

(a) 需要家Aの平均電力：設備容量は皮相電力[kV·A]なので、まず力率を掛けて有効電力にします。
　有効電力＝500×0.90＝450kW。
　最大需要電力＝有効電力×需要率＝450×0.40＝180kW。
　平均電力＝最大需要×負荷率＝180×0.50＝90[kW]。よって(a)は(3)。

(b) 各需要家の最大需要電力：同様に計算します。
　A：500×0.90×0.40＝180kW
　B：200×0.85×0.60＝102kW
　C：600×0.80×0.60＝288kW。

(b) 合成最大需要電力：合成最大需要電力＝各最大需要の和÷不等率。
　各最大の和＝180＋102＋288＝570kW、不等率1.2で割って
　570/1.2＝475[kW]。よって(b)は(4)。各需要家のピークがずれる（不等率＞1）ため、変電所の合成最大は各最大の単純和より小さくなります。

問題の解説

STEP1　(a)

A有効450→最大180→平均180×0.5=90kW →(3)

STEP2　(b)各最大

A180、B200×0.85×0.6=102、C600×0.8×0.6=288kW

STEP3　(b)合成

(180+102+288)/1.2=570/1.2=475kW →(4)

答え：(a)-(3)，(b)-(4)

まとめ

A有効電力	500×0.90＝450 kW
A最大需要	450×0.40＝180 kW
(a)A平均	180×0.50＝90 kW →(3)
B最大/C最大	102／288 kW
各最大の和	180+102+288＝570 kW
(b)合成最大	570/1.2＝475 kW →(4)

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