모두CBT

송전단 전압 3,300[V] 변전소에서 5.8[km] 떨어진 역률 0.… | 전기기사 실기 2024년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

16
송전단 전압 3,300[V] 변전소에서 5.8[km] 떨어진 역률 0.9(지상), 500[kW] 3상 동력부하에 지중송전선으로 공급한다. 전압강하가 10[%]를 넘지 않도록 심선 굵기를 결정하시오. (단, 고유저항 155[Ωmm2/m]\dfrac{1}{55}\,[\Omega\cdot\mathrm{mm^2/m}], 정전용량·리액턴스 무시)
심선의 굵기 [mm²]303856586080100150180
허용전류 [A]406090100110120130190220
해설
전압강하율 10[%]이므로 수전단전압 VR=VS1+0.1=3,3001.1=3,000[V]V_R=\dfrac{V_S}{1+0.1}=\dfrac{3{,}300}{1.1}=3{,}000\,[\mathrm{V}]
전압강하 e=3,3003,000=300[V]e=3{,}300-3{,}000=300\,[\mathrm{V}]
부하전류 I=P3Vcosθ=500×1033×3,000×0.9=106.92[A]I=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta}=\dfrac{500\times10^3}{\sqrt{3}\times3{,}000\times0.9}=106.92\,[\mathrm{A}]
리액턴스 무시 시 R=e3Icosθ=3003×106.92×0.9=1.8[Ω]R=\dfrac{e}{\sqrt{3}\,I\cos\theta}=\dfrac{300}{\sqrt{3}\times106.92\times0.9}=1.8\,[\Omega]
A=ρlR=155×5,8001.8=58.59[mm2]A=\rho\dfrac{l}{R}=\dfrac{1}{55}\times\dfrac{5{,}800}{1.8}=58.59\,[\mathrm{mm^2}]
표에서 58.59[mm2]58.59\,[\mathrm{mm^2}] 이상이면서 허용전류가 부하전류 106.92[A]106.92\,[\mathrm{A}] 이상인 최소 굵기를 고른다(60[mm²] → 허용전류 110[A]).

답 : 60 [mm²] 선정


[해설]

허용 전압강하율 10[%]로부터 수전단전압과 전압강하를 정하고, 부하전류를 구한 뒤 e=3IRcosθe=\sqrt3\,IR\cos\theta로 필요한 저항을, 다시 A=ρlRA=\rho\dfrac{l}{R}로 필요한 단면적을 역산해 표에서 조건을 만족하는 굵기를 고른다.

수전단전압은 VR=3,3001.1=3,000[V]V_R=\dfrac{3{,}300}{1.1}=3{,}000\,[\mathrm{V}]이므로 전압강하가 300[V]이고, 리액턴스를 무시하라는 단서가 있어 X항은 빠진다. 이 조건만으로 요구되는 최소 단면적이 58.59[mm2]58.59\,[\mathrm{mm^2}]다.

표에서 56·58[mm²]는 계산값 58.59에 못 미쳐 탈락하고, 그 이상인 60[mm²]가 허용전류 110[A]로 부하전류 106.92[A]까지 만족한다. 전압강하 조건과 허용전류 조건을 함께 확인해 최소 규격을 고르는 것이 채점 포인트다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.