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3상 송전선로 3[km] 지점에 1,000[kW], 역률 0.8 부하가… | 전기기사 실기 2025년 2회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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3상 송전선로 3[km] 지점에 1,000[kW], 역률 0.8 부하가 있다. 전력용 콘덴서로 역률을 100[%]로 개선했을 때, 개선 후 값이 개선 전의 몇 [%]인지 구하시오. (1상당 임피던스 0.3+j0.4[Ω/km], 말단전압 6,000[V] 일정)

(1) 전압강하
(2) 전력손실
해설
R=0.3×3=0.9[Ω]R=0.3\times3=0.9\,[\Omega], X=0.4×3=1.2[Ω]X=0.4\times3=1.2\,[\Omega]

(1) ee=R+XtanθR+Xtanθ×100=0.9+1.2×00.9+1.2×0.75×100=50[%]\dfrac{e'}{e}=\dfrac{R+X\tan\theta'}{R+X\tan\theta}\times100=\dfrac{0.9+1.2\times0}{0.9+1.2\times0.75}\times100=50\,[\%]

(2) PlPl=(cosθcosθ)2×100=(0.81)2×100=64[%]\dfrac{P_l'}{P_l}=\left(\dfrac{\cos\theta}{\cos\theta'}\right)^2\times100=\left(\dfrac{0.8}{1}\right)^2\times100=64\,[\%]


[해설]

역률을 100%로 개선하면 리액턴스분(XtanθX\tan\theta)이 사라지므로 전압강하율은 저항분만 남은 비로 줄고, 전력손실은 역률의 제곱에 반비례하므로 cosθ 비의 제곱만큼 감소한다.

전압강하 비율 ee=0.9+1.2×00.9+1.2×0.75×100=50[%]\dfrac{e'}{e}=\dfrac{0.9+1.2\times0}{0.9+1.2\times0.75}\times100=50\,[\%]

전력손실 비율 PlPl=(0.81)2×100=64[%]\dfrac{P_l'}{P_l}=\left(\dfrac{0.8}{1}\right)^2\times100=64\,[\%]

개선 후 θ'는 역률 100%이므로 tanθ=0\tan\theta'=0이 되어 전압강하식 분자에 저항분만 남는다는 점이 채점 포인트다.

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