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20-1200[V], 15[kVA]인 3상 유도전동기를 부하로 쓰는 공… | 2020년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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20-1

200[V], 15[kVA]인 3상 유도전동기를 부하로 쓰는 공장이 있다. 어느 날 이 공장의 하루 사용전력량은 90[kWh], 하루 중 최대전력은 10[kW]였다. 다음 물음에 답하시오.(단, 최대전력이 나온 시점의 전류는 43.3[A]이다.)

(1) 일부하율은 몇 [%]인가?

(2) 최대전력일 때의 역률은 몇 [%]인가?

해설

(1) 37.5[%]

(2) 66.67[%]


[해설]

(1) 부하율은 같은 기간의 평균전력을 최대전력으로 나눈 값이다. 하루 평균전력은 사용전력량을 24시간으로 나누면 되므로

일부하율=90/2410×100=3.7510×100=37.5[%]\text{일부하율} = \dfrac{90/24}{10} \times 100 = \dfrac{3.75}{10} \times 100 = 37.5\,[\%]

37.5[%]다. 부하율이 낮다는 것은 설비를 잠깐만 크게 쓰고 대부분은 놀린다는 뜻이라, 같은 전력량을 쓰더라도 기본요금 부담이 커진다.

(2) 3상 전력 P=3VIcosθP = \sqrt{3}\,V I \cos\theta를 역률에 대해 풀면

cosθ=P3VI=10×1033×200×43.3×100=66.67[%]\cos\theta = \dfrac{P}{\sqrt{3}\,V I} = \dfrac{10 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 200 \times 43.3} \times 100 = 66.67\,[\%]

따라서 최대전력일 때의 역률은 66.67[%]다.

전동기의 정격용량 15[kVA]는 두 물음의 계산에 쓰이지 않는다. 최대전력일 때의 피상전력은 3×200×43.3=15,000[VA]\sqrt{3} \times 200 \times 43.3 = 15{,}000\,[\mathrm{VA}]로 정격과 같아, 전동기를 정격 피상전력까지 쓰고 있었다는 사실을 확인해 주는 조건일 뿐이다.

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