아래 표에 정리된 부하설비에 전력을 공급하려 한다. 이에 사용할 변압기… | 전기기사 실기 2023년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

① 유효전력
전등 $60\times 0.8 = 48$ [kW]
전열 $40\times 0.5 = 20$ [kW]
동력 $\dfrac{70\times 0.4}{1.4} = 20$ [kW]

② 무효전력 $\left(Q=P\dfrac{\sqrt{1-\cos^2\theta}}{\cos\theta}\right)$
전등 $48\times\dfrac{\sqrt{1-0.95^2}}{0.95} = 15.78$ [kVar]
전열 $20\times\dfrac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9} = 9.69$ [kVar]
동력 $20\times\dfrac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9} = 9.69$ [kVar]

③ 변압기 용량
$P_a = \sqrt{(48+20+20)^2 + (15.78+9.69+9.69)^2} = 94.76$ [kVA]
표준용량 중 큰 값은 100[kVA].
∴ 100[kVA]

[해설]

서로 다른 부하를 합성할 때는 각 설비용량에 수용률을 곱하고(동력처럼 부등률이 주어지면 그 값으로 나눠) 최대수요 유효전력을 구한 뒤, 역률로부터 무효전력을 환산해 벡터 합성한 피상전력이 필요한 변압기 용량이 된다.

전등 $60\times0.8=48$[kW], 전열 $40\times0.5=20$[kW], 동력 $\dfrac{70\times0.4}{1.4}=20$[kW] → 유효전력 합 88[kW]
무효전력 합 $15.78+9.69+9.69=35.16$[kVar]
$P_a = \sqrt{88^2+35.16^2} = 94.76$[kVA]

표준용량 중 이 값을 넘는 최소값인 100[kVA]를 선정한다.