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

2026年7月23日2026年8月9日

電験3種法規科目電気施設管理平成20年度 B問題12 平均90kWから合成最大475kWへ！率の使い分け

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。

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種法規科目配電平成20年度 B問題12 問題文 — 平成20年度法規科目 B問題12 問題文

出典：一般財団法人電気技術者試験センター「平成20年度第三種電気主任技術者試験」法規科目 B問題12

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

答え(a)500×0.90×0.40×0.50＝90kW ＝ (3)／(b)570/1.2＝475kW ＝ (4)

答えは(a)90kW・(b)475kW

需要率・負荷率・不等率を順に使う計算

★設備容量[kV·A] × 力率＝ 有効電力[kW]／★有効電力 × 需要率＝ 最大需要電力／★最大需要電力 × 負荷率＝ 平均電力／★合成最大需要電力＝各最大需要の総和 ÷ 不等率。

★4つの式を順に使うだけ。順序を間違えないことが要です。

需要率・負荷率・不等率を1問で使う総合問題です——施設管理計算の定番。

★★(a)3段階で平均電力へ

$$P_A = 500 \times 0.90 = 450\,\mathrm{[kW]}$$

★設備容量[kV·A]に力率を掛けて有効電力に
設備容量は皮相電力で与えられている

$$P_{max,A} = 450 \times 0.40 = 180\,\mathrm{[kW]}$$

×需要率＝最大需要電力

$$P_{\text{平均},A} = 180 \times 0.50 = 90\,\mathrm{[kW]}$$

×負荷率＝平均電力
(a)の答え

設備容量が[kV·A]で与えられている点に注意です——まず力率を掛ける。

これを忘れると500×0.40×0.50＝100kWとなり、選択肢にありません——誤りに気づけます。

需要率→負荷率の順序も固定——最大を出してから平均です。

★★[kV·A]と[kW]の変換

	条文の言葉	ダミー語	違い
設備容量[kV·A]	★★設備容量[kV·A]	★有効電力[kW]	★★皮相電力／実際に仕事をする電力
×力率で[kW]へ	★★×力率で[kW]へ	★÷力率で[kV·A]へ	★★向きを間違えない

[kV·A]→[kW]は力率を掛ける——P＝Scosθ。

[kW]→[kV·A]は力率で割る——S＝P/cosθ。

力率は1以下なので、[kW]は[kV·A]より小さい——これで向きを確かめられます。

★(b)各需要家の最大需要電力

$$P_{max,A} = 500 \times 0.90 \times 0.40 = 180\,\mathrm{[kW]}$$

需要家A

$$P_{max,B} = 200 \times 0.85 \times 0.60 = 102\,\mathrm{[kW]}$$

需要家B

$$P_{max,C} = 600 \times 0.80 \times 0.60 = 288\,\mathrm{[kW]}$$

需要家C

$$\sum P_{max} = 180 + 102 + 288 = 570\,\mathrm{[kW]}$$

各最大需要の総和

各需要家について、力率と需要率を掛けます——負荷率は使いません。

(b)は「合成最大需要電力」を問うている——平均ではないのです。

だから負荷率は(a)でしか使わない——何を問われているかを確認します。

★★不等率で合成する

$$P_{max,\text{合成}} = \dfrac{\sum P_{max,i}}{\text{不等率}} = \dfrac{570}{1.2} = 475\,\mathrm{[kW]}$$

★合成最大需要電力
(b)の答え

不等率で「割る」のがポイントです——掛けると684kW（選択肢(5)）になり誤り。

不等率は1以上なので、割れば小さくなります——合成最大は総和より小さいのが正しい。

「ピークがずれるから小さくなる」で向きを確かめられます。

★不等率の意味を確かめる

$$\text{不等率} = \dfrac{\sum P_{max,i}}{P_{max,\text{合成}}} \geq 1$$

定義
分子のほうが大きい

$$\Rightarrow P_{max,\text{合成}} = \dfrac{\sum P_{max,i}}{\text{不等率}}$$

変形すると割り算になる
★式を変形すれば迷わない

定義から式を変形すれば、掛けるか割るかは自明です。

公式を丸暗記するより、定義から導くほうが確実——試験場でも間違えません。

★変電所の設備容量を決める

段階	値
★各需要家の最大需要の和	★★570kW
★合成最大需要電力	★★475kW
★節約できる容量	★★95kW分

不等率を見込めば、変電所を小さくできます——95kW分の投資節約。

これが不等率を考える実務的な意味です。

ただし見込みすぎると容量不足になる——実績に基づく値を使います。

3つの率を1枚に

率	式	値の範囲
★需要率	★★最大需要／設備容量	★★1未満
★負荷率	★★平均需要／最大需要	★★1未満
★不等率	★★各最大の和／合成最大	★★★1以上

不等率だけが1以上——だから割り算になるのです。

他の2つは掛け算で使う——この違いを押さえます。

計算の手順をまとめる

手順	やること	落とし穴
★①	★★設備容量×力率＝有効電力	★★[kV·A]なら必ず掛ける
★②	★★×需要率＝最大需要電力	★★—
★③	★★×負荷率＝平均電力	★★平均を問われたときだけ
★④	★★各最大の和÷不等率＝合成最大	★★★掛けない

①と④が2大落とし穴です——力率と不等率。

どちらも選択肢に誤答が用意されています。

需要家B・Cの平均電力も求めてみる

$$P_{\text{平均},B} = 200 \times 0.85 \times 0.60 \times 0.60 \approx 61.2\,\mathrm{[kW]}$$

需要家B
選択肢(1)に用意されている値

$$P_{\text{平均},C} = 600 \times 0.80 \times 0.60 \times 0.30 \approx 86.4\,\mathrm{[kW]}$$

需要家C
選択肢(2)に用意されている値

選択肢(1)61.2と(2)86.4は、BとCの平均電力です——需要家を取り違えた場合の誤答。

どの需要家を問われているかを確認する——基本ですが見落としやすいのです。

合成平均電力も求められる

$$\sum P_{\text{平均}} = 90 + 61.2 + 86.4 = 237.6\,\mathrm{[kW]}$$

3需要家の平均電力の和
★平均は単純に足してよい

$$\text{総合負荷率} = \dfrac{237.6}{475} \times 100 \approx 50\,[\%]$$

変電所から見た総合負荷率

平均電力は時刻に関係なく足せます——最大とは違うところ。

最大はピークがずれるので単純に足せません——だから不等率が要るのです。

この違いを押さえると、公式の意味が見えてきます。

⏱️ 本番での進め方
① 設備容量[kV·A]にはまず力率を掛ける。
② 需要率→負荷率の順序は固定。
③ 合成最大は各最大の和÷不等率——掛けない。
④ 不等率は1以上だから割れば小さくなる。

💡 覚え方
需要率・負荷率・不等率の計算＝①設備容量[kV·A]×力率＝有効電力[kW] ②×需要率＝最大需要電力 ③×負荷率＝平均電力 ④合成最大需要電力＝各需要家の最大需要の総和÷不等率。不等率は必ず1以上なので、割れば合成最大は総和より小さくなる。

⚠️ よくある間違い
設備容量[kV·A]に力率を掛け忘れない。不等率は掛けずに割る——掛けると684kWになり誤り。

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)