수요율과 부등률

Demand Factor & Diversity Factor

수요율·부등률은 설비용량을 그대로 합치지 않고 실제 최대수요를 추정하는 계수예요. 건물·부하마다 동시사용이 달라 합성 최대전력이 줄어요. 수요율과 부등률을 혼동하면 변압기·수전 용량이 과대·과소 설계돼요. 수요율·부등률 슬라이더로 합성 절감 효과를 확인해 봐요.

건물 3동의 전력을 합산하려면?

사무소(200kVA), 상가(300kVA), 아파트(150kVA) 3개 동이 있는 단지입니다. 모든 설비를 동시에 사용하지는 않으므로 수요율과 부등률을 적용하여 실제 필요 전력을 구합니다.

🏘️ 왜 수요율·부등률이 필요한가

① 설비용량 전부를 합산하면 변압기가 과도하게 커짐 (비용 낭비)

② 실제로는 모든 기기가 동시에 100% 가동하지 않음

③ 수요율 = 동시 사용 비율, 부등률 = 건물 간 피크 시차 효과

수요율·부등률 효과 시각화

수요율0.7

부등률1.3

🔑 핵심 관계

① 수요율 ↓ → 각 건물의 최대수요전력 ↓ (동시사용률 감소)

② 부등률 ↑ → 합성최대전력 ↓ (피크 시간대가 다를수록 절감)

③ 부등률 = 1이면 동시 피크 → 절감 없음

• 부등률은 항상 ≥ 1 (1보다 작을 수 없음)

핵심 공식과 풀이

수요율

D_f = P_최대수요P_설비용량

최대수요전력 ÷ 설비용량 (0 < D_f ≤ 1)

부등률

F_div = ΣP_각동최대P_합성최대

각 동의 최대수요전력 합 ÷ 합성 최대수요전력 (F ≥ 1)

🔧 공식 → 풀이

①수요율로 최대 수요전력을, 부등률로 합성 수요전력을 구하고

②수치를 대입하여 변압기 용량까지 연결한다

풀이 과정

각동 수요전력 = 200×0.7 + 300×0.7 + 150×0.7 = 455 kW

수요율 0.7 적용

최종 답안

합성최대전력 = 4551.3 = 350 kW

부등률 1.3 적용 → 변압기 용량 산정 기준

함정 포인트 & 변형 문제

⚠️ 자주 틀리는 포인트

① 수요율 ≤ 1, 부등률 ≥ 1 → 방향 혼동 주의!

② '부하율'과 '수요율' 혼동 금지 → 부하율 = 평균전력/최대전력

③ 부등률은 '나누기' → 합성최대 = Σ각동최대 ÷ 부등률

④ 부등률의 역수 = 동시율(동률) → 동시율 × Σ = 합성최대

부하율과의 관계

부하율 = P_평균P_최대수요 × 100 [%]

부하율은 시간에 대한 평균, 수요율은 설비용량 대비 비율

🔄 변형 문제 패턴

① '동시율'이 주어지면 → 부등률 = 1/동시율로 변환

② 층별 수요율이 다른 경우 → 각 층별로 수요전력을 따로 구한 뒤 합산

③ 변압기 용량 구하기 → 합성최대전력에서 역률과 여유율 추가 적용

실전 답안 체크리스트

수요율

D_f = P_maxP_inst

≤ 1

부등률

F = Σ개별합성

≥ 1

🎯 시험 포인트

① 수요율: 곱하기 (설비용량 → 수요전력으로 줄임)

② 부등률: 나누기 (합산 → 합성최대로 줄임)

③ 부하율·수요율·부등률 3가지 정의를 정확히 구분하여 작성

④ 동시율 = 1/부등률 → 문제에서 어느 쪽으로 주어지는지 확인

⑤ 최종 변압기 용량 = 합성최대전력 / (cos θ × 여유율)

📝 대표 기출문제

①[기출유형] 설비용량 500kW, 최대수요전력 350kW일 때 수요율을 구하시오. (답: 0.7 = 70%)

②[기출유형] 3개 변전소의 최대수요전력이 각각 200, 300, 250kW이고 합성최대전력이 600kW일 때 부등률을 구하시오. (답: 750/600 = 1.25)

③[기출유형] 부등률 1.2, 동시율을 구하시오. (답: 1/1.2 ≒ 0.833)