第三種電気主任技術者・2023年度 上期・法規

2023年度 上期 法規 問10

ある工場のある日の9時00分からの電力推移がグラフのとおりであった。
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(1)~(5)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。

(グラフ: 9:00-9:20は310kWで推移)

2023年度 上期 法規 問10の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2023年度 上期 法規 問10

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正答:(3)

要点

正解は(3)。デマンド管理の問題で、30分平均を300kW未満に抑えるために残り10分で許される電力量を逆算します。現在負荷から削減すべきファン台数を求めることが要点です。

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この問題では、9:00から9:20までに使った電力量を差し引き、9:20から9:30までの許容平均電力から削減量を出します。

30分間(9:00~9:30)の平均電力を300kW未満にする必要があります。

  1. 許容される総電力量(30分):
    300 kW×30 min=9000 kW⋅min 300 \, \text{kW} \times 30 \, \text{min} = 9000 \, \text{kW}\cdot\text{min}
  2. 既に消費した電力量(9:00~9:20):
    310 kW×20 min=6200 kW⋅min 310 \, \text{kW} \times 20 \, \text{min} = 6200 \, \text{kW}\cdot\text{min}
  3. 残り10分間(9:20~9:30)で使用可能な電力量:
    9000−6200=2800 kW⋅min 9000 - 6200 = 2800 \, \text{kW}\cdot\text{min}
  4. 残り10分間の平均電力の上限:
    2800 kW⋅min/10 min=280 kW 2800 \, \text{kW}\cdot\text{min} / 10 \, \text{min} = 280 \, \text{kW}
  5. 必要な抑制電力:
    現在の負荷は310kWなので、310−280=30 kW 310 - 280 = 30 \, \text{kW} 以上の削減が必要。
  6. 削減の内訳:
    その他の負荷10kW + ファン(5.5kW ×\times N台)。
    10+5.5N≥30 10 + 5.5N \ge 30
    5.5N≥20 5.5N \ge 20
    N≥3.63... N \ge 3.63...
    したがって、最低4台停止させる必要があります。

図の時刻区分を読み取り、9:20時点で残り10分しかないことを反映するのがこの問題の肝です。デマンド管理は需要設備の契約電力・負荷管理に関わる実務的な基準なので、単なる平均値計算ではなく「30分平均を超えないための制御量」として読みます。

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