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3상 배전선로의 말단에 역률 60%(늦음), 60kW의 평형 3상 부하… | [전기기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 20년 1회차
3상 배전선로의 말단에 역률 60%(늦음), 60kW의 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 부하와 병렬로 전력용콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소로 하고자 할 때 콘덴서 용량(kVA)은? (단, 부하단의 전압은 일정하다.)
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해설

선로손실은 Pl=3I2RP_l=3I^2R 이고 선전류는 I=P3VcosθI=\dfrac{P}{\sqrt{3}\,V\cos\theta} 이므로, 전압과 유효전력이 일정하면 역률이 1일 때(즉 무효전력이 0일 때) 전류가 최소가 되어 손실도 최소가 된다.
따라서 콘덴서는 부하가 소비하는 지상 무효전력을 전부 상쇄해야 한다.
역률 cosθ=0.6\cos\theta=0.6 이면 sinθ=10.62=0.8\sin\theta=\sqrt{1-0.6^2}=0.8 이므로 부하의 무효전력은
Q=Ptanθ=60×0.80.6=80Q=P\tan\theta=60\times\dfrac{0.8}{0.6}=80 (kvar).
그러므로 필요한 콘덴서 용량은 80 kVA이다.

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