第一種電工 令和2年度 問9｜電気の基礎理論

2つの言葉の意味を押さえれば、かけ算だけで解けます。

・需要率：設備の合計のうち、実際に一番多く使ったとき（最大需要電力）が何％か

・負荷率：一番多く使ったときに比べて、平均すると何％使ったか

最大需要電力 ＝ 500 × 0.4 ＝ 200kW

平均需要電力 ＝ 200 × 0.5 ＝ 100kW。正答はア。

正答：ア（100kW）

【定義】

・需要率［％］＝ 最大需要電力 ÷ 負荷設備の合計 × 100

・負荷率［％］＝ 平均需要電力 ÷ 最大需要電力 × 100

【手順】

① 最大需要電力 = 500kW × 0.40 = 200kW

② 平均需要電力 = 200kW × 0.50 = 100kW

（まとめると 500 × 0.4 × 0.5 = 100kW）

【ひっかけ】

・200kW は「最大需要電力」で、平均ではない（選択肢イ）

・負荷率を設備の合計に直接掛けて 500 × 0.5 = 250kW とするのは誤り。負荷率の分母は設備の合計ではなく最大需要電力

正答：ア。 需要率・負荷率に不等率を加えた3つの関係を整理します。

【3つの率】

・需要率 = 最大需要電力 / 設備容量 （1以下）

・負荷率 = 平均需要電力 / 最大需要電力（1以下）

・不等率 = 各需要家の最大需要電力の合計 / 合成した最大需要電力（1以上）

本問は需要率と負荷率だけなので、平均需要電力 = 設備容量 × 需要率 × 負荷率 = 500 × 0.4 × 0.5 = 100kW。

【電力量に直すと】

平均需要電力に時間を掛けると使用電力量になります。30日の月なら 100kW × 24h × 30日 = 72,000kWh。逆に、使用電力量と最大需要電力が分かれば負荷率が求まります。

負荷率 = 72,000 / (200 × 720) = 0.5（50％）

【率が意味すること】

・需要率が低い：設備は多いが同時には使っていない → 受電設備や変圧器の容量は設備合計より小さくてよい

・負荷率が低い：ピークが鋭く、平均との差が大きい → ピークに合わせた設備が遊んでいる時間が長い

変圧器の容量を決めるときは、設備容量に需要率を掛け、複数の負荷群があれば不等率で割って、必要な容量を見積もります。