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전력용 콘덴서에 직렬 리액터를 달아 제3고조파를 제거하려 한다. 직렬 … | 전기기사 실기 2023년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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전력용 콘덴서에 직렬 리액터를 달아 제3고조파를 제거하려 한다. 직렬 리액터 용량은 콘덴서 용량의 몇 [%]인가? (단, 주파수 변동 등을 고려해 2% 여유)
해설
제n고조파 공진 제거 조건은 nωL=1nωCn\omega L = \dfrac{1}{n\omega C} 이므로 ωL=1n2ωC\omega L = \dfrac{1}{n^{2}\omega C}, 리액터 용량비는 ωL1ωC=1n2\dfrac{\omega L}{\frac{1}{\omega C}} = \dfrac{1}{n^{2}}.

제3고조파(n=3)이므로 이론값 132=0.1111=11.11\dfrac{1}{3^{2}} = 0.1111 = 11.11 [%].
주파수 변동을 고려해 2% 여유를 두면 실용값 1313 [%]를 쓴다.


[해설]

직렬 리액터는 콘덴서와 함께 회로를 구성해 제n고조파에서 공진을 일으켜 흡수하도록 넣는 소자이므로, 필요한 용량비는 대상 차수의 제곱에 반비례한다.

제3고조파를 대상으로 하면 이론상 리액터 용량비는 132=0.1111\dfrac{1}{3^{2}}=0.1111, 즉 콘덴서 용량의 11.11[%]이지만, 실제로는 주파수 변동을 감안해 이보다 여유를 둔다.

이론값에 2[%] 여유분을 더해 실무 표준값인 13[%]를 채택하는데, 이론값만 답으로 쓰면 문제의 '여유' 조건을 놓친 것이 된다.

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