수전단 전압 3000[V]인 3상 3선식 배전선로 수전단에 역률 0.8… | 전기기사 실기 2021년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지
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수전단 전압 3000[V]인 3상 3선식 배전선로 수전단에 역률 0.8(지상)·520[kW] 부하가 있다. 동일 역률 부하 80[kW]를 추가해 600[kW]로 늘리되, 병렬로 전력용 콘덴서를 설치해 수전단 전압·선로 전류를 일정하게 유지하려 한다. (전선 1선당 저항·리액턴스 각각 1.78[Ω], 1.17[Ω])
(1) 필요한 전력용 콘덴서 용량[kVA]
(2) 부하 증가 전 송전단 전압[V]
(3) 부하 증가 후 송전단 전압[V]
(1) 필요한 전력용 콘덴서 용량[kVA]
(2) 부하 증가 전 송전단 전압[V]
(3) 부하 증가 후 송전단 전압[V]
해설
[전류 불변] 초기 선로전류
[A]
전류·수전단 전압 일정 → 수전단 피상전력도 일정
[kVA]
(1) 600[kW] 후 수전단 무효전력
[kVar]
부하 무효전력(역률 0.8)
[kVar]
콘덴서 용량
[kVA]
(2) 증가 전(520[kW], 역률 0.8) 송전단 전압(근사식)
[V]
(3) 증가 후 전류는 불변, 개선 역률
[V]
[A]
전류·수전단 전압 일정 → 수전단 피상전력도 일정
[kVA]
(1) 600[kW] 후 수전단 무효전력
[kVar]
부하 무효전력(역률 0.8)
[kVar]
콘덴서 용량
[kVA]
(2) 증가 전(520[kW], 역률 0.8) 송전단 전압(근사식)
[V]
(3) 증가 후 전류는 불변, 개선 역률
[V]
[해설]
이 문제는 콘덴서 설치 전후에 선로전류를 일정하게 유지한다는 조건이 계산의 실마리로, 전류가 같으면 수전단 피상전력도 그대로 유지된다는 관계를 이용해 무효전력 변화량만큼 콘덴서 용량을 정한다.
(1)은 부하 증설 전 피상전력 을 구한 뒤, 증설 후 유효전력 600[kW]에 대응하는 무효전력과 원래 부하(역률 0.8)의 무효전력 차이를 콘덴서가 보상하도록 로 계산한다.
(2)(3)의 송전단 전압은 근사식 를 사용하며, 증설 후에는 전류 크기는 그대로이지만 역률이 개선되어 가 달라진다는 점이 (2)와 (3)의 결과 차이를 만드는 핵심이다.
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