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3상 3선식 1회선 배전선로 말단에 역률 80[%](지상)인 평형 3상… | 전기기사 실기 2022년 2회 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=Vs−Vr=6,600−6,000=600e = V_s - V_r = 6{,}600 - 6{,}000 = 600 [V]
Rcos⁡θ+Xsin⁡θ=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 (Rcos⁡θ+Xsin⁡θ)=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=3 VrIcos⁡θ=3×6,000×157.46×0.8×10−3=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 전압강하 근사식 e = √3 I(Rcosθ + Xsinθ)로 허용 전류를 구한 뒤, 수전단 전압으로 부하전력을 계산한다. 역률 0.8이므로 sinθ = 0.6이다.

e=6,600−6,000=600e = 6{,}600 - 6{,}000 = 600 [V]
I=6003×(1.4×0.8+1.8×0.6)=6003×2.2=157.46I = \dfrac{600}{\sqrt{3}\times(1.4\times0.8 + 1.8\times0.6)} = \dfrac{600}{\sqrt{3}\times 2.2} = 157.46 [A]
P=3×6,000×157.46×0.8×10−3≒1,309.09P = \sqrt{3}\times 6{,}000\times 157.46\times 0.8\times 10^{-3} \fallingdotseq 1{,}309.09 [kW]

혼동 주의: 전력 계산의 기준 전압은 송전단 6,600[V]가 아니라 수전단 6,000[V]이다.

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