길이 30[km] 3상 3선식 2회선 송전선로가 수전단 30[kV], … | 전기기사 실기 2019년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

길이 30[km] 3상 3선식 2회선 송전선로가 수전단 30[kV], 6,000[kW], 역률 0.8 3상 부하에 공급한다. 송전손실을 10[%] 이하로 하려면 전선 굵기는? (단, 고유저항

1/55\,[\Omega \cdot mm^{2}/m]

, 굵기는 2.5, 4, 6, 16, 25, 35, 70, 90[mm²])

해설

2회선이므로 1회선당 손실

2 P_\ell = 6000 \times 0.1\;\Rightarrow\; P_\ell = \dfrac{6000 \times 0.1}{2} = 300\,[kW]

1회선당 부하전류

I = \dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta} = \dfrac{6000 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 30 \times 10^{3} \times 0.8} \times \dfrac{1}{2} = 72.17\,[A]

P_\ell = 3 I^{2} R

에서

R = \dfrac{P_\ell}{3 I^{2}} = \dfrac{300 \times 10^{3}}{3 \times 72.17^{2}} = 19.2\,[\Omega]

단면적

A = \rho \dfrac{L}{R} = \dfrac{1}{55} \times \dfrac{30 \times 10^{3}}{19.2} = 28.41\,[mm^{2}]

∴ 바로 위 표준 굵기

35\,[mm^{2}]

선정.

[해설]

송전손실 10[%] 이하라는 조건에서 허용저항을 먼저 구하고, 그 저항을 만족하는 단면적 이상의 표준 굵기를 선정한 것이 결론이다.

2회선이 부하를 나눠 보내므로 1회선당 허용손실은 $P_\ell=\dfrac{6000\times0.1}{2}=300\,\mathrm{kW}$ 이고, 1회선당 전류는 $I=\dfrac{6000\times10^3}{\sqrt3\times30\times10^3\times0.8}\times\dfrac12=72.17\,\mathrm{A}$ 이다.

손실식 $P_\ell=3I^2R$ 에서 $R=\dfrac{300\times10^3}{3\times72.17^2}=19.2\,\Omega$ 를 얻고, 고유저항 $1/55$ 을 적용하면 $A=\rho\dfrac{L}{R}=\dfrac1{55}\times\dfrac{30\times10^3}{19.2}=28.41\,\mathrm{mm^2}$ 이므로 이보다 큰 표준굵기 35[mm²]를 선정한다.

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