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20-1송전단 전압이 6,600[V]인 3상 3선식 배전선로가 있다. … | 2020년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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20-1

송전단 전압이 6,600[V]인 3상 3선식 배전선로가 있다. 선로 1선의 저항은 6[Ω], 리액턴스는 8[Ω]이다. 역률 0.8인 부하에 전력을 보내면서 수전단 전압을 6,000[V] 이상으로 지키려 할 때, 이 선로에 걸 수 있는 부하는 최대 몇 [kW]인지 구하시오.

해설

300[kW]


[해설]

3상 3선식 선로의 전압강하는 e=VsVr=3I(Rcosθ+Xsinθ)e = V_s - V_r = \sqrt{3}\,I(R\cos\theta + X\sin\theta)이고, 부하전력은 P=3VrIcosθP = \sqrt{3}\,V_r I \cos\theta이다. 두 식에서 전류를 소거하면

e=PVr(R+Xtanθ)P=eVrR+Xtanθe = \dfrac{P}{V_r}(R + X\tan\theta) \quad \Rightarrow \quad P = \dfrac{e \cdot V_r}{R + X\tan\theta}

허용되는 전압강하는 6,6006,000=600[V]6{,}600 - 6{,}000 = 600\,[\mathrm{V}]이고, 역률 0.8이면 sinθ=0.6\sin\theta = 0.6, tanθ=0.6/0.8=0.75\tan\theta = 0.6/0.8 = 0.75이므로

P=600×6,0006+8×0.75=3,600,00012=300,000[W]P = \dfrac{600 \times 6{,}000}{6 + 8 \times 0.75} = \dfrac{3{,}600{,}000}{12} = 300{,}000\,[\mathrm{W}]

300[kW]까지 걸 수 있다. 이보다 큰 부하를 걸면 전압강하가 600[V]를 넘어 수전단 전압이 6,000[V] 밑으로 떨어진다.

이 식은 3\sqrt{3}이 소거되어 전압강하가 상전압이 아니라 선간전압 기준으로 바로 정리된 꼴이다. 전압강하율로 묻는 문제라면 ε=e/Vr\varepsilon = e/V_r를 대입해 P=εVr2/(R+Xtanθ)P = \varepsilon V_r^{\,2}/(R + X\tan\theta)로 쓰면 된다.

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