2018年度 電験3種 上期 - 法規 - 問13(a) 2018年度 法規 問13(a)

損失電力量の計算
変圧器の損失は、鉄損（固定損）と銅損（負荷損）の和です。
1. **鉄損**: \(430 \, \mathrm{W} = 0.43 \, \mathrm{kW}\)
1日の鉄損電力量 = \(0.43 \times 24 = 10.32 \, \mathrm{kWh}\)

2. **銅損**: 負荷率の2乗に比例します。
変圧器を通過する電力 \(P_{Tr}\) は、需要家負荷 \(P_L\) と太陽光発電 \(P_G\) の差（絶対値）です。\(P_{net} = |P_L - P_G|\)
力率100%なので、kW = kVAとして扱います。
定格容量 \(S = 300 \, \mathrm{kVA}\)。全負荷銅損 \(P_c = 2800 \, \mathrm{W} = 2.8 \, \mathrm{kW}\)。
時間帯ごとの正味負荷を求め、銅損を計算します。

* **0-6時 (6h)**: \(P_L=20\), \(P_G=0\) → \(P_{net}=20\)
損失 = \((20/300)^2 \times 2.8 \times 6 = 0.0044 \times 2.8 \times 6 \approx 0.075\)
* **6-8時 (2h)**: \(P_L=60\), \(P_G=20\) → \(P_{net}=40\)
損失 = \((40/300)^2 \times 2.8 \times 2 \approx 0.099\)
* **8-10時 (2h)**: \(P_L=120\), \(P_G=80\) → \(P_{net}=40\)
損失 = \((40/300)^2 \times 2.8 \times 2 \approx 0.099\)
* **10-12時 (2h)**: \(P_L=180\), \(P_G=120\) → \(P_{net}=60\)
損失 = \((60/300)^2 \times 2.8 \times 2 = 0.04 \times 2.8 \times 2 = 0.224\)
* **12-14時 (2h)**: \(P_L=160\), \(P_G=80\) → \(P_{net}=80\)
損失 = \((80/300)^2 \times 2.8 \times 2 \approx 0.398\)
* **14-16時 (2h)**: \(P_L=120\), \(P_G=40\) → \(P_{net}=80\)
損失 = \((80/300)^2 \times 2.8 \times 2 \approx 0.398\)
* **16-18時 (2h)**: \(P_L=40\), \(P_G=20\) → \(P_{net}=20\)
損失 = \((20/300)^2 \times 2.8 \times 2 \approx 0.025\)
* **18-20時 (2h)**: \(P_L=40\), \(P_G=0\) → \(P_{net}=40\)
損失 = \((40/300)^2 \times 2.8 \times 2 \approx 0.099\)
* **20-24時 (4h)**: \(P_L=20\), \(P_G=0\) → \(P_{net}=20\)
損失 = \((20/300)^2 \times 2.8 \times 4 \approx 0.050\)

銅損合計 \(\approx 0.075 + 0.099 + 0.099 + 0.224 + 0.398 + 0.398 + 0.025 + 0.099 + 0.050 \approx 1.467 \, \mathrm{kWh}\)

全損失 = \(10.32 + 1.47 = 11.79 \, \mathrm{kWh}\)
最も近いのは **11.8** (2) です。