21-2500[kVA] 변압기가 배전선 손실을 40[kW]로 둔 채 두… | 2021년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지
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500[kVA] 변압기가 배전선 손실을 40[kW]로 둔 채 두 부하 ·에 급전하고 있다. 여기에 아래 그림처럼 전력용 콘덴서를 부하와 나란히 달아 합성 역률을 90[%]까지 끌어올리려 한다. 은 180[kW]에 역률 60[%], 는 120[kW]·160[kVar]일 때 다음에 답하시오.
(1) 두 부하를 합친 용량은 몇 [kVA]인가?
(2) 두 부하를 합친 역률은 몇 [%]인가?
(3) 역률을 90[%]로 만들려면 콘덴서 용량이 몇 [kVA] 있어야 하는가?
(4) 역률을 개선한 뒤 배전선 손실은 몇 [kW]가 되는가?
(5) 개선 후 변압기 용량이 허용하는 한도까지 설비를 늘린다면 몇 [kW]를 더 걸 수 있는가?
(1) 500[kVA]
(2) 60[%]
(3) 254.7[kVA]
(4) 17.78[kW]
(5) 150[kW]
[해설]
(1) 유효분과 무효분을 각각 더한 뒤 합성한다. 의 무효전력은 이다.
,
(2)
(3) 콘덴서 용량은 개선 전후의 무효전력 차이다.
(4) 전압과 부하 유효전력이 같을 때 선로 손실은 이므로 역률의 제곱에 반비례한다.
(5) 역률을 90[%]로 올리면 변압기가 500[kVA]로 실을 수 있는 유효전력은 가 된다. 기존 부하가 300[kW]이므로
역률 개선이 콘덴서 설치비만큼의 값을 하는 이유가 여기에 있다. 설비를 늘리지 않고도 변압기 여유가 150[kW]만큼 생기고, 선로 손실은 40[kW]에서 17.78[kW]로 줄어든다.
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