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23-3선간전압 3,300[V], 주파수 60[Hz]인 3상 선로에 전… | 2023년 전기산업기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

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23-3

선간전압 3,300[V], 주파수 60[Hz]인 3상 선로에 전력용 콘덴서 3개를 Δ결선으로 접속하여 전체 용량이 60[kVA]가 되게 하려고 한다. 콘덴서 1개의 정전용량은 몇 [μF]이어야 하는지 구하시오.

해설

4.87[μF]


[해설]

Δ결선에서는 각 콘덴서에 선간전압이 그대로 걸린다(상전압 = 선간전압). 콘덴서 1개의 충전용량은 Q1=ωCV2Q_1 = \omega C V^2 이고 3개이므로

Q=3ωCV2=3×2πfCV2=6πfCV2[VA]Q = 3\,\omega C V^2 = 3 \times 2\pi f C V^2 = 6\pi f C V^2\,[\mathrm{VA}]

정전용량에 대해 정리해 대입하면

C=Q6πfV2=60×1036π×60×3,3002=4.87×106[F]=4.87[μF]C = \dfrac{Q}{6\pi f V^2} = \dfrac{60 \times 10^3}{6\pi \times 60 \times 3{,}300^2} = 4.87 \times 10^{-6}\,[\mathrm{F}] = \mathbf{4.87}\,[\mu\mathrm{F}]

같은 용량을 Y결선으로 얻으려면 각 콘덴서에 상전압 V3\dfrac{V}{\sqrt{3}} 만 걸리므로 정전용량이 3배 필요하다. 즉 Q=3QYQ_\triangle = 3\,Q_Y 이며, 같은 콘덴서라면 Δ결선 쪽이 3배의 무효전력을 낼 수 있어 전력용 콘덴서는 대개 Δ로 접속한다.

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