수전단 전압 3000[V]인 3상 3선식 배전선로 수전단에 역률 0.8… | 전기기사 실기 2021년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

[해설]

콘덴서를 달아 선로전류와 수전단 전압을 일정하게 유지하면 수전단 피상전력도 그대로다. 따라서 늘어난 유효전력만큼 콘덴서가 무효전력을 줄여 줘야 한다.

증설 전 전류와 피상전력
$I_1 = \dfrac{520{,}000}{\sqrt{3}\times 3000\times 0.8} \approx 125.09$ [A]
$S = \sqrt{3}\times 3000\times 125.09 \approx 650$ [kVA]

콘덴서 용량
$Q_2 = \sqrt{650^2 - 600^2} = 250$ [kVar]
$Q_L = 600\times \dfrac{0.6}{0.8} = 450$ [kVar]
$Q_C = 450 - 250 = 200$ [kVA]

송전단 전압(근사식)
$V_s = V + \sqrt{3}\,I(R\cos\theta + X\sin\theta)$
증설 전: $3000 + \sqrt{3}\times 125.09\,(1.78\times 0.8 + 1.17\times 0.6) \approx 3460.6$ [V]

증설 후 역률
$\cos\theta_2 = \dfrac{600}{650} \approx 0.923,\ \sin\theta_2 \approx 0.385$
$V_s' = 3000 + \sqrt{3}\times 125.09\,(1.78\times 0.923 + 1.17\times 0.385) \approx 3453.5$ [V]

혼동 주의: 증설 후에도 전류 크기는 같고 역률만 개선되므로 송전단 전압은 오히려 조금 낮아진다.