第二種電気工事士筆記試験 需要と負荷

需要率=最大需要電力[W]/設備容量[W]×100%

需要率が高いほど、設備が同時稼動している
住宅で20%〜50% 商店で40〜100% 学校で40%〜50% 事務所で60〜90%

最大需要電力=一番電気を使うときの電力=負荷設備×需要率×不等率
設備容量=供給できる電力量=負荷設備×個数

総合最大需用電力=負荷設備×個数×需要率÷不等率

100[W]の電球が10個並列に接続されている電源があるとする
設備容量=100[W]×10個=1000[W]
しかし、10個同時に全て点灯させることはない。同時に点灯させる最大の個数は5個だったとする
最大需要電量=100[W]×5個=500[W]
需要率%=最大需要電量÷設備容量×100%=500*1000*100%=50%

この需要率がある程度正確に把握できていれば、電源は1000[W]分用意する必要はなく、500[W]+α用意しておけばよい

不等率=系統に接続されている負荷の最大需要電力の和[W]/系統の最大需要電力[W]

ある系統の最大需要電力と、その系統に接続されている複数の負荷それぞれの最大需要電力の和の割合を不等率
不等率が低いほど、複数の負荷が同時稼動しているということになります。

負荷率[%]=平均需要電力[W]÷最大需要電力[W]×100%

負荷率が高いほど、設備が有効利用されている。
送電線等は最大需要電力を送電できるように設計されていますので、ある期間の平均需要電力が最大需要電力に比べて著しく小さい
つまり高負荷となる時間が著しく短いと、送電線等の送電容量に余裕がある時間が長くなり設備が有効利用できていないということになります

#問題

1、住宅の最大需用電力が6kWのとき、総設備需要量kWは、ただし、需要率は60%とする

総設備需要量kW=最大需要率÷需要率=6/0.6=10kW

2、ある期間中における需要家の最大需用電力と、電力消費設備の容量(とりつけ負荷の定格容量の合計)との比は、

イ負荷率
ロ設備利用率
ハ不等率
ニ需要率

@平均需要電力[W]÷最大需要電力[W]=負荷率
A発電量÷発電設備の容量=設備利用率
B最大需要電力の総和÷系統の最大需要電力=不等率
C最大需要電力÷電力消費設備=需要率

最大需要電力がそれぞれ600kW,750kW,850kWの需要家があって、これらを総括したときの最大需要電力が1100kWであった、不当率はおよそ

イ0.5,ロ1,ハ2,二2.5

不等率=最大需要電力の総和÷最大需要電力=(600+750+850)/1100=2

4,次の表は場合の総合最大需要電力[kW]は

60W白熱電灯125灯 需要率0.8 不等率1.2
2kW電熱器 5台 需要率0.6 不等率1.2
@7.5A10B15C20

白熱電灯の総合最大需用電力=負荷設備×個数×需要率÷不等率=60W*125*0.8/1.2=5000W=5kW
電熱器の総合最大需用電力=2kw*5*0.6*1.2=5kW
総合最大需用電力 = 5kw+5kw=10kW

5 一ヶ月30日間の使用電力量が7200kWhで、最大需要電力が20kWの商店の負荷率%は

平均需要電力=使用電力量kWh÷(日数×時間h)=7200kw/(24*30h)=10kW
負荷率=10/20*100=50%