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전압 33,000 [V], 주파수 60 [c/s], 선로길이 7 [km… | 전기기사 실기 2023년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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전압 33,000 [V], 주파수 60 [c/s], 선로길이 7 [km]인 1회선 3상 지중송전선로의 3상 무부하 충전전류와 충전용량을 구하시오. (단, 케이블 1선당 작용정전용량 0.4 [μF/km])

(1) 충전전류
(2) 충전용량
해설
정전용량 C=0.4×7=2.8C = 0.4 \times 7 = 2.8 [μF], ω=2πf=2π×60\omega = 2\pi f = 2\pi \times 60 [rad/s].

(1) 충전전류 (대지전압 = 선간/√3)
Ic=ωClV3=2π×60×0.4×106×7×33,0003=20.11I_{c} = \omega C l \dfrac{V}{\sqrt{3}} = 2\pi \times 60 \times 0.4 \times 10^{-6} \times 7 \times \dfrac{33{,}000}{\sqrt{3}} = 20.11 [A]

(2) 충전용량 (3상)
Qc=3ωCl(V3)2=3VIc=3×33,000×20.11×103=1,149.52Q_{c} = 3\,\omega C l \left(\dfrac{V}{\sqrt{3}}\right)^{2} = \sqrt{3}\,V I_{c} = \sqrt{3}\times 33{,}000 \times 20.11 \times 10^{-3} = 1{,}149.52 [kVA]


[해설]

지중 케이블은 대지와의 정전용량이 커서 무부하 상태에서도 충전전류가 흐르며, 이 값으로 충전용량을 구하는 문제다.

1선당 정전용량은 C=0.4×7=2.8C=0.4\times7=2.8[μF]이고, 충전전류는 대지전압(상전압) 기준으로 Ic=ωCV3=2π×60×2.8×106×33,000320.11I_c=\omega C\dfrac{V}{\sqrt{3}}=2\pi\times60\times2.8\times10^{-6}\times\dfrac{33{,}000}{\sqrt{3}}\fallingdotseq20.11[A]이다.

3상 충전용량Qc=3VIc=3×33,000×20.11×1031,149.52Q_c=\sqrt{3}\,V\,I_c=\sqrt{3}\times33{,}000\times20.11\times10^{-3}\fallingdotseq1{,}149.52[kVA]로, 선간전압과 충전전류를 곱한 3상 피상전력 형태로 구한다.

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