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]

송전손실률 조건으로 1회선의 허용저항을 구한 뒤 R = ρL/A에서 단면적을 역산한다.

2회선이 부하를 나눠 보내므로 1회선의 손실과 전류는 전체의 절반이다.
$P_\ell = \dfrac{6000 \times 0.1}{2} = 300\,[kW]$
$I = \dfrac{6000 \times 10^{3}}{\sqrt{3} \times 30 \times 10^{3} \times 0.8} \times \dfrac{1}{2} = 72.17\,[A]$

3상 손실식으로 저항을 구하고 이어서 단면적을 구한다.
$R = \dfrac{P_\ell}{3 I^{2}} = \dfrac{300 \times 10^{3}}{3 \times 72.17^{2}} = 19.2\,[\Omega]$
$A = \rho \dfrac{L}{R} = \dfrac{1}{55} \times \dfrac{30 \times 10^{3}}{19.2} = 28.41\,[mm^{2}]$

계산값보다 굵은 표준 굵기 가운데 가장 가까운 35[mm²]를 고른다.

그보다 가는 굵기를 고르면 저항이 허용값을 넘어 손실이 기준을 초과한다.

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