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

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令和3年度 B問題13 3つの率を総動員！総合負荷率は73%

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。

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種法規科目配電令和3年度 B問題13 問題文 — 令和3年度法規科目 B問題13 問題文

出典：一般財団法人電気技術者試験センター「令和3年度第三種電気主任技術者試験」法規科目 B問題13

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 %

答え(a)5280＋5040＋6048＝16368≒16370kW·h ＝ (2)／(b)682/936≒73% ＝ (4)

答えは(a)16370kW·h・(b)73%

3需要家の総需要電力量と変電所の総合負荷率

★最大需要電力＝設備容量 × 需要率／★需要電力量＝最大需要電力 × 負荷率 × 24／★合成最大需要電力＝各最大需要の総和 ÷ 不等率／★総合負荷率＝合成平均需要電力 ÷ 合成最大需要電力。

★3つの率を一度に使う総まとめ問題です。

平成20年度 B問題12が同系統です。そちらは力率の換算から始まります。

この記事は、電力量の集計を主軸にします。

★★(a)需要家ごとに計算する

需要家	設備容量	需要率	最大需要	負荷率	電力量
★A	★★800kW	★★55％	★★440kW	★★50％	★★5280kW·h
★B	★★500kW	★★60％	★★300kW	★★70％	★★5040kW·h
★C	★★600kW	★★70％	★★420kW	★★60％	★★6048kW·h

$$W_A = 800 \times 0.55 \times 0.50 \times 24 = 5280\,\mathrm{[kW\cdot h]}$$

需要家A
設備容量×需要率×負荷率×24

$$W = 5280 + 5040 + 6048 = 16368 \approx 16370\,\mathrm{[kW\cdot h]}$$

総需要電力量
(a)の答え

設備容量×需要率×負荷率×24で一気に計算できます——1本の式にまとめられる。

電力量は単純に足してよい——時刻に関係しないからです。

不等率は(a)では使いません——電力量の合計には関係ないのです。

★★なぜ電力量は単純に足せるのか

	条文の言葉	ダミー語	違い
電力量[kW·h]	★★電力量[kW·h]	★最大需要電力[kW]	★★1日の総量／ある瞬間の値
単純に足せる	★★単純に足せる	★不等率が必要	★★時刻に依存するかどうか

電力量は「1日で使った総量」なので、時刻は関係ありません——だから足すだけ。

最大需要は「同時に最大になるか」が問題——だから不等率が要るのです。

この違いが(a)と(b)の解き方を分けます。

★(b)合成最大需要電力を求める

$$\sum P_{max} = 440 + 300 + 420 = 1160\,\mathrm{[kW]}$$

各需要家の最大需要の総和

$$P_{max,\text{合成}} = \dfrac{1160}{1.25} = 928\,\mathrm{[kW]}$$

★不等率1.25で割る
ピークがずれる効果

不等率1.25で割ると928kW——総和1160kWより小さい。

掛けると1450kWとなり、明らかにおかしい——向きの検算ができます。

変電所の設備はこの928kWに合わせて設計します。

★総合負荷率を求める

$$P_{\text{平均}} = \dfrac{16368}{24} = 682\,\mathrm{[kW]}$$

合成平均需要電力＝総電力量÷24

$$\text{総合負荷率} = \dfrac{682}{928} \times 100 \approx 73.5\,[\%]$$

平均÷合成最大
(b)の答え≒73％

分母は合成最大928kW——各最大の和1160kWではありません。

1160で割ると58.8％となり、選択肢(2)59％——用意された誤答です。

「変電所から見た」なので、変電所が経験する最大で割るのです。

★★誤答選択肢を解剖する

選択肢	値	どこから来たか
★(1)42％	★★682/1620	★★総設備容量1900で割った類
★(2)59％	★★682/1160	★★★不等率で割り忘れた
★(3)62％	★★—	★★撹乱用
★(4)73％	★★682/928	★★正しい
★(5)80％	★★—	★★撹乱用

(2)59％が最も紛らわしい誤答です——不等率を使い忘れた場合。

(b)で不等率が効いてくる——(a)では使わないので忘れやすいのです。

問題の設計が巧妙です。

★3つの率の役割分担

率	何を求めるときに使うか
★需要率	★★設備容量から最大需要電力を出す
★負荷率	★★最大需要から平均需要（→電力量）を出す
★不等率	★★★各最大の和から合成最大を出す

3つとも使う場面が違います——順番に適用する。

需要率→負荷率→不等率という流れ——個別から全体へです。

この順序を覚えておくと、複雑な問題でも迷いません。

設備容量の合計との比較

$$\sum \text{設備容量} = 800 + 500 + 600 = 1900\,\mathrm{[kW]}$$

3需要家の設備容量の合計

$$\text{総合需要率} = \dfrac{928}{1900} \times 100 \approx 48.8\,[\%]$$

変電所から見た需要率

設備容量1900kWに対し、変電所が経験する最大は928kWです——約半分。

需要率と不等率の両方が効いて、設備を小さくできるのです。

これが電力設備の設計の考え方です。

計算の手順をまとめる

手順	やること	落とし穴
★①	★★各需要家の最大需要＝設備容量×需要率	★★—
★②	★★電力量＝最大需要×負荷率×24	★★単純に足せる
★③	★★合成最大＝各最大の和÷不等率	★★★割る（掛けない）
★④	★★総合負荷率＝総電力量/24÷合成最大	★★★分母は合成最大

③と④で不等率が効いてきます——(a)だけ解いて満足しないこと。

変電所の設備をどう決めるか

段階	値
★各需要家の最大需要の和	★★1160kW
★合成最大需要電力	★★928kW
★節約できる容量	★★232kW分

不等率を見込めば、変電所を232kW分小さくできます——投資の節約。

ただし見込みすぎると容量不足になるので、実績に基づく値を使います。

⏱️ 本番での進め方
① 電力量＝設備容量×需要率×負荷率×24で一気に。
② 電力量は単純に足せる——時刻に依存しない。
③ 合成最大＝各最大の和÷不等率。
④ 総合負荷率の分母は合成最大——各最大の和ではない。

💡 覚え方
需要率・負荷率・不等率の総合問題＝①各需要家の最大需要電力＝設備容量×需要率 ②需要電力量＝最大需要×負荷率×24（単純に足せる）③合成最大需要電力＝各最大需要の総和÷不等率 ④総合負荷率＝合成平均需要電力÷合成最大需要電力。

⚠️ よくある間違い
総合負荷率の分母に「各最大の和」を使わない——不等率で割った合成最大を使う。電力量の計算に不等率は不要。

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)