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3상 3선식 1회선 배전선로 말단에 역률 80[%](지상)인 평형 3상… | 전기기사 실기 2019년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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3상 3선식 1회선 배전선로 말단에 역률 80[%](지상)인 평형 3상 집중부하가 접속되어 있다. 변전소 인출구 전압이 6,600[V]일 때 부하 단자전압을 6,000[V] 이하로 떨어뜨리지 않기 위한 부하전력[kW]을 구하시오. (단, 전선 1가닥당 저항 1.4[Ω], 리액턴스 1.8[Ω]이며, 그 밖의 선로정수는 무시한다.)

해설

전압강하 e=VsVr=6,6006,000=600e = V_s - V_r = 6{,}600 - 6{,}000 = 600 [V]
Rcosθ+Xsinθ=1.4×0.8+1.8×0.6=2.2R\cos\theta + X\sin\theta = 1.4\times0.8 + 1.8\times0.6 = 2.2
선전류 I=e3(Rcosθ+Xsinθ)=6003×2.2=157.46I = \dfrac{e}{\sqrt{3}\,(R\cos\theta + X\sin\theta)} = \dfrac{600}{\sqrt{3}\times 2.2} = 157.46 [A]
부하전력 P=3VrIcosθ=3×6,000×157.46×0.8×103=1,309.1P = \sqrt{3}\,V_r I\cos\theta = \sqrt{3}\times 6{,}000\times 157.46\times 0.8\times 10^{-3} = 1{,}309.1 [kW]
P ≒ 1,309.09 [kW] (약 1,309 [kW])


[해설]

3상 3선식 전압강하 근사식 e=VsVr=3I(Rcosθ+Xsinθ)e = V_s - V_r = \sqrt{3}\,I\,(R\cos\theta + X\sin\theta) 를 이용한다. 역률 80[%]이므로 cosθ=0.8\cos\theta = 0.8, sinθ=0.6\sin\theta = 0.6 이다.

먼저 선전류를 구한 뒤 P=3VrIcosθP = \sqrt{3}\,V_r I\cos\theta 에 대입한다. 이때 전력 계산의 기준 전압은 수전단 전압 6,000[V] 임에 주의한다.

전류를 거치지 않고 I=P3VrcosθI = \dfrac{P}{\sqrt{3}\,V_r\cos\theta} 를 대입하면 P=eVrcosθRcosθ+Xsinθ=600×6,000×0.82.2=1,309,090P = \dfrac{e\,V_r\cos\theta}{R\cos\theta + X\sin\theta} = \dfrac{600\times 6{,}000\times 0.8}{2.2} = 1{,}309{,}090 [W] 로 한 번에 구할 수도 있다. 반올림 위치에 따라 1,309.09~1,309.1[kW] 로 답한다.

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