24-1부하설비의 역률이 낮아질 경우 수용가가 입게 되는 손해를 4가지… | 2024년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

① 전력 손실 증가

② 전압 강하 증가

③ 전원 설비 용량 증가

④ 전기 요금 증가

[해설]

같은 유효전력을 쓰더라도 역률이 낮으면 선로에 흐르는 전류가 커진다.

$I = \dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta}$

즉 전류는 역률에 반비례하므로, 역률이 떨어지면 다음 순서로 손해가 이어진다.

• 전력 손실 증가 — 선로 손실은 $P_{l} = 3I^{2}R$ 로 전류의 제곱에 비례하므로 역률의 제곱에 반비례해 늘어난다.
• 전압 강하 증가 — 전류가 커진 만큼 $e = \sqrt{3}\,I(R\cos\theta + X\sin\theta)$ 가 커져 말단 전압이 떨어진다.
• 전원 설비 용량 증가 — 변압기·차단기 등은 피상전력 $P_{a} = P/\cos\theta\,[\mathrm{kVA}]$ 로 정해지므로 더 큰 용량이 필요해진다.
• 전기 요금 증가 — 요금 제도는 기준 역률(90[%])에 못 미치면 할증하고 넘으면 감액하는 방식이라 역률이 낮으면 요금이 오른다.

이 손해들을 한꺼번에 줄이는 대책이 전력용 콘덴서에 의한 역률 개선이다.