電気施設管理-計算12【電験3種 法規】合成負荷曲線で需要率・総合負荷率!63.6%・89.3%=(a)(3)(b)(4) 令和5年度上期 B問題11 完全解説

電験3種 法規科目 電気施設管理 令和5年度上期 B問題11 2工場を合わせると?需要率63.6%・負荷率89.3%

今回は令和5年度上期 法規科目 B問題112つの工場を合わせた需要率と総合負荷率を負荷曲線から求める問題です。需要率・負荷率の定義(電気施設管理21)を使う実践問題です。

コツは「まず2工場を足した合成負荷曲線をつくる」こと。合成の最大需要電力平均需要電力が分かれば、需要率=最大/設備容量、負荷率=平均/最大で一気に求まります。

出題のポイント

目次

令和5年度上期 法規科目 B問題11: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5年度上期 B問題11 問題文
令和5年度上期 法規科目 B問題11 問題文

電験3種 法規科目 【電気施設管理】 令和5年度上期 B問題11

 ある事業所内におけるA工場及びB工場の、それぞれのある日の負荷曲線は図のようであった。それぞれの工場の設備容量が、A工場では400kW、B工場では700kWであるとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(負荷曲線は上の画像を参照してください。A工場:0-6時100・6-18時200・18-24時100kW/B工場:0-6時600・6-12時300・12-18時400・18-24時600kW。)

(a) A工場及びB工場を合わせた需要率の値[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)54.5 (2)56.8 (3)63.6 (4)89.3 (5)90.4 %

(b) A工場及びB工場を合わせた総合負荷率の値[%]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(1)56.8 (2)63.6 (3)78.1 (4)89.3 (5)91.6 %

令和5年度上期 B問題11 A・B工場の負荷曲線
令和5年度上期 B問題11 A・B工場の負荷曲線

ポイント解説:合成負荷曲線から最大と平均を出す

合成負荷曲線をつくる:A工場とB工場の需要を各時間帯で足します(各6時間区切り)。
 0〜6時:100+600=700kW
 6〜12時:200+300=500kW
 12〜18時:200+400=600kW
 18〜24時:100+600=700kW
合成の最大需要電力=700kW(0〜6時と18〜24時)。

(a) 需要率需要率=合成最大需要電力/総設備容量。総設備容量は400+700=1100kWだから
 需要率=700/1100≒0.636=63.6[%](a)は(3)。個々の工場のピークがずれるため、合成最大は各設備容量の合計より小さくなります。

(b) 総合負荷率負荷率=合成平均需要電力/合成最大需要電力。1日の消費電力量は
 700×6+500×6+600×6+700×6=15000[kW·h]
平均需要電力=15000/24=625[kW]。よって
 総合負荷率=625/700≒0.893=89.3[%](b)は(4)

問題の解説

STEP1 合成

各6h:700/500/600/700kW、合成最大=700kW

STEP2 (a)需要率

700/(400+700)=700/1100≒63.6% →(3)

STEP3 (b)負荷率

平均=15000/24=625kW、625/700≒89.3% →(4)

答え:(a)-(3),(b)-(4)

💡 覚え方
複数負荷の合成=各時間帯で需要を足して合成負荷曲線を作る。需要率=合成最大需要電力/総設備容量総合負荷率=合成平均需要電力/合成最大需要電力平均需要電力=1日の電力量/24h。ピークがずれると合成最大は設備容量合計より小さい(不等率>1)。

⚠️ よくある間違い
需要率と負荷率の分母を取り違えない(需要率=最大/設備、負荷率=平均/最大)。合成は同じ時間帯どうしを足す(工場ごとの最大を単純合計しない)。平均は面積(電力量)÷24h

まとめ

合成負荷(各6h)700/500/600/700 kW
合成最大700 kW
総設備容量400+700=1100 kW
(a)需要率700/1100≒63.6% →(3)
平均需要15000/24=625 kW
(b)総合負荷率625/700≒89.3% →(4)

▼あわせて解きたい関連問題
・需要率・不等率・負荷率の式(電気施設管理21):【法規】平成18年度 A問題10
・デマンド抑制のファン台数(電気施設管理-計算11):【法規】令和5年度上期 A問題10

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