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19-1새로 짓는 공장의 부하설비가 아래 [표]와 같다. 물음에 답하시… | 2019년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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19-1

새로 짓는 공장의 부하설비가 아래 [표]와 같다. 물음에 답하시오.

변압기군부하의 종류출력[kW]역률[%]수용률[%]부등률
A플라스틱 압출기(전동기)5080601.3
일반 동력 전동기8580401.3
B전등 조명6090801.1
C플라스틱 압출기10080601.3

(1) 변압기군 A·B·C의 최대수용전력은 각각 몇 [kW]인가?

(2) 변압기 효율을 98[%]로 볼 때, A·B·C 변압기에 필요한 최소 용량은 각각 몇 [kVA]인가?

해설

(1) ① 49.23[kW]  ② 43.64[kW]  ③ 46.15[kW]

(2) ① 62.79[kVA]  ② 49.47[kVA]  ③ 58.87[kVA]


[해설]

최대수용전력은 설비용량에 수용률을 곱한 뒤 부등률로 나눠 얻는다.

최대수용전력=(설비용량×수용률)부등률\text{최대수용전력}=\dfrac{\sum(\text{설비용량}\times\text{수용률})}{\text{부등률}}

(1)

① A군은 두 부하가 함께 걸리므로 각각의 수용전력을 더한 뒤 부등률로 나눈다. PA=50×0.6+85×0.41.3=30+341.3=49.23[kW]P_{A}=\dfrac{50\times0.6+85\times0.4}{1.3}=\dfrac{30+34}{1.3}=\mathbf{49.23}\,[\mathrm{kW}]

PB=60×0.81.1=481.1=43.64[kW]P_{B}=\dfrac{60\times0.8}{1.1}=\dfrac{48}{1.1}=\mathbf{43.64}\,[\mathrm{kW}]

PC=100×0.61.3=601.3=46.15[kW]P_{C}=\dfrac{100\times0.6}{1.3}=\dfrac{60}{1.3}=\mathbf{46.15}\,[\mathrm{kW}]

(2) 변압기 용량은 [kVA]이므로 유효전력을 역률로 나누고, 변압기 자체 손실을 감안해 효율로 한 번 더 나눈다.

PT=최대수용전력cosθ×ηP_{T}=\dfrac{\text{최대수용전력}}{\cos\theta\times\eta}

50×0.6+85×0.41.3×0.8×0.98=62.79[kVA]\dfrac{50\times0.6+85\times0.4}{1.3\times0.8\times0.98}=\mathbf{62.79}\,[\mathrm{kVA}]

60×0.81.1×0.9×0.98=49.47[kVA]\dfrac{60\times0.8}{1.1\times0.9\times0.98}=\mathbf{49.47}\,[\mathrm{kVA}]

100×0.61.3×0.8×0.98=58.87[kVA]\dfrac{100\times0.6}{1.3\times0.8\times0.98}=\mathbf{58.87}\,[\mathrm{kVA}]

B군만 역률이 0.9인 점을 놓치기 쉽다. 또 (1)에서 반올림한 값을 (2)에 다시 넣으면 ②는 49.48, ③은 58.86으로 끝자리가 어긋난다. 반올림은 최종 단계에서 한 번만 하는 것이 원칙이므로 반올림 전 값으로 계산한 49.47·58.87[kVA]가 맞다.

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