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1[전기기사 필기] 19년 1회차
3상 비돌극형 동기발전기가 있다. 정격출력 5000kVA, 정격전압 6000V, 정격역률 0.8이다. 여자를 정격상태로 유지할 때 이 발전기의 최대출력은 약 몇 kW 인가? (단, 1상의 동기리액턴스는 0.8P.U이며 저항은 무시한다.)
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7500
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10000
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12500
해설

단위법으로 푼다. 정격전압과 정격용량을 기준으로 V=1.0V=1.0, 정격전류 I=1.036.87=0.8j0.6I=1.0\angle-36.87^\circ=0.8-j0.6 (역률 0.8 지상), xs=0.8x_s=0.8 이다.
유기기전력은
E=V+jxsI=1.0+j0.8(0.8j0.6)=1.0+0.48+j0.64=1.48+j0.64E=V+jx_sI=1.0+j0.8(0.8-j0.6)=1.0+0.48+j0.64=1.48+j0.64
E=1.482+0.642=2.61.612|E|=\sqrt{1.48^2+0.64^2}=\sqrt{2.6}\approx1.612
비돌극형 동기기의 출력은 P=EVxssinδP=\dfrac{EV}{x_s}\sin\delta 이므로 여자를 정격상태로 유지하면 δ=90\delta=90^\circ 에서 최대가 된다.
Pmax=1.612×1.00.82.02P_{max}=\dfrac{1.612\times1.0}{0.8}\approx2.02 [p.u]
기준용량 5000kVA를 곱하면
Pmax2.02×500010000P_{max}\approx2.02\times5000\approx10000 kW
정격출력의 유효분 5000×0.8=40005000\times0.8=4000 kW 와 혼동하지 않도록 한다.

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