22-3아래 그림은 변전소 A 에서 B 를 거쳐 말단 C 까지 이어지는… | 2022년 전기산업기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

(1) ① 2,801.17[V] ② 2,668.15[V]

(2) ① 2,884.31[V] ② 2,806.71[V]

[해설]

구간별 선로정수는 [km]당 값에 길이를 곱해 얻는다.

A-B 구간: $R_1=0.9\times 3=2.7\,[\Omega]$, $X_1=0.4\times 3=1.2\,[\Omega]$

B-C 구간: $R_2=0.9\times 2=1.8\,[\Omega]$, $X_2=0.4\times 2=0.8\,[\Omega]$

A-B 구간에는 B 점 부하와 C 점 부하의 전류가 함께 흐르므로 $I_1=60+40=100\,[\mathrm{A}]$ 이고, B-C 구간에는 C 점 부하 전류 $I_2=40\,[\mathrm{A}]$ 만 흐른다. 두 부하의 역률이 같으므로 전류를 그대로 더할 수 있다.

3상 선로의 전압강하는 $e=\sqrt{3}\,I(R\cos\theta+X\sin\theta)$ 이다.

(1) ① $V_B=3{,}300-\sqrt{3}\times 100\times(2.7\times 0.8+1.2\times 0.6)=3{,}300-498.83=\mathbf{2{,}801.17}\,[\mathrm{V}]$

② $V_C=2{,}801.17-\sqrt{3}\times 40\times(1.8\times 0.8+0.8\times 0.6)=2{,}801.17-133.02=\mathbf{2{,}668.15}\,[\mathrm{V}]$

(2) 콘덴서가 흘리는 진상 전류 40[A]는 부하의 지상 무효분을 상쇄하므로, 무효분 전류에서 빼 준다. 이 전류는 C 점에서 전원 쪽으로 거슬러 흐르므로 A-B 구간과 B-C 구간 모두에서 상쇄 효과가 나타난다. 유효분 전류는 달라지지 않는다.

① $V_B=3{,}300-\sqrt{3}\{100\times 0.8\times 2.7+(100\times 0.6-40)\times 1.2\}=3{,}300-\sqrt{3}\times(216+24)=\mathbf{2{,}884.31}\,[\mathrm{V}]$

② $V_C=2{,}884.31-\sqrt{3}\{40\times 0.8\times 1.8+(40\times 0.6-40)\times 0.8\}=2{,}884.31-\sqrt{3}\times(57.6-12.8)=\mathbf{2{,}806.71}\,[\mathrm{V}]$

콘덴서를 달았을 때의 전압이 달지 않았을 때보다 반드시 높아야 한다는 점이 이 문제의 검산 포인트다. (1)보다 (2)의 값이 작게 나왔다면 무효분 상쇄의 부호를 잘못 잡은 것이다. B-C 구간에서는 부하의 무효분(24[A])보다 진상 전류(40[A])가 커서 괄호 안이 음수가 되고, 이 구간에서는 리액턴스에 의한 전압강하가 오히려 전압을 밀어 올리는 몫으로 작용한다.