22-2어느 전동기 제작 공장에 700[kVA] 변압기가 놓여 있고, … | 2022년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

(1) 311.59[kVA]

(2) 175[kW]

[해설]

(1) 콘덴서가 지워 주어야 할 것은 무효전력의 차이다. 유효전력은 $P = 700 \times 0.65 = 455\,[\mathrm{kW}]$ 로 개선 전후가 같으므로

$Q_c = P\left(\dfrac{\sin\theta_1}{\cos\theta_1} - \dfrac{\sin\theta_2}{\cos\theta_2}\right) = 700 \times 0.65 \times \left(\dfrac{\sqrt{1-0.65^2}}{0.65} - \dfrac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9}\right)$

$Q_c = 455 \times (1.1691 - 0.4843) = \mathbf{311.59}\,[\mathrm{kVA}]$

(2) 역률이 좋아지면 같은 [kVA]로 더 많은 [kW]를 실어 나를 수 있다. 변압기 용량 700[kVA]가 감당할 수 있는 유효전력은 개선 전 $700 \times 0.65 = 455\,[\mathrm{kW}]$, 개선 후 $700 \times 0.9 = 630\,[\mathrm{kW}]$ 이므로

$\Delta P = P_a\left(\cos\theta_2 - \cos\theta_1\right) = 700 \times (0.9 - 0.65) = \mathbf{175}\,[\mathrm{kW}]$

증설 부하의 역률을 90[%]로 못 박아 둔 것은, 부하를 더 걸어도 합성역률이 90[%]에서 내려가지 않도록 하기 위해서다. 역률이 이보다 나쁜 부하를 걸면 무효분이 다시 늘어 변압기 여유가 그만큼 줄어든다.