第三種電気主任技術者(電験三種) 過去問
令和5年度(2023年)上期
問74 (法規 問10)
問題文
この工場では日頃から最大需要電力(正時からの30分間ごとの平均使用電力のことをいう。以下同じ。)を300kW未満に抑えるように負荷を管理しているが、その負荷の中で、換気用のファン(全て5.5kW)は最大8台まで停止する運用を行っている。この日9時00分からファンは10台運転しているが、このままだと9時00分からの最大需要電力が300kW以上になりそうなので、9時20分から9時30分の間、ファンを何台かと、その他の負荷を10kW分だけ停止することにした。ファンは最低何台停止させる必要があるか、次のうちから一つ選べ。
なお、この工場の負荷は全て管理されており、負荷の増減は無いものとする。

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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和5年度(2023年)上期 問74(法規 問10) (訂正依頼・報告はこちら)
この工場では日頃から最大需要電力(正時からの30分間ごとの平均使用電力のことをいう。以下同じ。)を300kW未満に抑えるように負荷を管理しているが、その負荷の中で、換気用のファン(全て5.5kW)は最大8台まで停止する運用を行っている。この日9時00分からファンは10台運転しているが、このままだと9時00分からの最大需要電力が300kW以上になりそうなので、9時20分から9時30分の間、ファンを何台かと、その他の負荷を10kW分だけ停止することにした。ファンは最低何台停止させる必要があるか、次のうちから一つ選べ。
なお、この工場の負荷は全て管理されており、負荷の増減は無いものとする。

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この過去問の解説 (2件)
01
電力デマンドに関する計算問題となります。
まずは問題文の情報を整理していく事がポイントとなります。
9時00分から9時30分の間の平均電力を300kW未満としたいとありますが、グラフより9時20分までの平均電力は310kWであり、消費電力は合計で620kWとなっております。よって、平均電力を300kW未満にするには9時20分から9時30分の間で消費できる電力は次のようになります。
・9時00分から9時30分の間で消費できる電力=300×3=900kW
・9時00分から9時20分時点での消費電力=620kW
・9時20分から9時30分までの目標消費電力=900-620=280kW
上記より9時20分から9時30分までの10分間は280kWが目標となります。
ここで問題文より「その他の負荷を10kW分だけ停止する」とあるので、9時20分からの消費電力を10kW減らすことが出来ます。
・310-10=300kW
上記のようになるので、目標値である280kWに近づけるにはあとは換気用のファン(全て5.5kW)の稼働台数を減らしていけば良いです。
・300-280=20kW
上記より20kW分の換気用のファンを減らせば良いので台数は次のようになります。
・20/5.5≒3.64(台)
3.64(台)のファンを停止すれば良いのですが、実際には3.64(台)という中途半端なことは出来ないので、四捨五入して直近上位である4(台)停止させる必要があります。
以上のようになります。
こちらが適切な解答となります。
難しい計算はない問題ではありますが、少し考えてしまう問題かもしれません。試験の緊張感の中で焦ってしまうと時間がかかってしまうので冷静さを持って試験に挑めるよう日々の学習を怠らない事をお薦め致します。
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02
この問題は、工場で使う電力をコントロールして「最大需要電力」を300kW未満に抑えたいという問題です。
最大需要電力とは、30分間の平均電力のことです。
それでは問題を見ていきましょう。
正解は4台です。以下に解説します。
1.状況を整理します。(現在の電力の状態)
・9:00~9:10:310kW
・9:10~9:20:310kW
・9:20~9:30:P[kW]
2.条件は以下の通りです。
30分間の平均電力を300kW未満にする必要があります。
ファン(1台あたり5.5kW)は最大8台まで停止できます。
その他の負荷を10kW停止することができます。
3.平均電力の計算をします。
30分間の平均電力を求める式は(9:00~9:10の電力+9:10~9:20の電力+P)÷3です。
この式の解が300kW未満となればいいので9:20~9:30の電力Pを280kW未満に抑える必要があることがわかります。
もともとは310kWだった電力を280kW未満まで下げたいので、節約するべき電力は30kWとなります。
4.節約方法は以下の通りです。
①その他の負荷を10kW停止します。
残りの必要な削減量:30−10=20kW
②換気用ファン(1台5.5kW)を停止します。
20÷5.5≒3.64
ファンは整数台数で停止させる必要があるので、4台停止する必要があります。
その他の負荷を10kW停止し、換気用ファンを4台停止することで目標を達成できます。
一言知識
電力のピークを抑える「負荷管理」は、電気料金を抑えるうえで非常に重要な技術です。
換気用ファンのように、電力使用量を調整できる設備をうまく活用することで、無駄なコストを防げます。
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