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66\rm[kV] 3상 3선식 2회선 송전선이 30\rm[km] 뻗어 … | [전기기사 필기] 25년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[전기기사 필기] 25년 3회차
66[kV]66\rm[kV] 33상 33선식 22회선 송전선이 30[km]30\rm[km] 뻗어 있고, 11선당 대지정전용량은 0.0055[μF/km]0.0055\rm[\mu F/km]다. 이 선로의 11선 지락 아크를 끄려면 소호리액터를 약 몇 [kVA]\rm[kVA]로 잡아야 하는가? (단, 주파수는 60[Hz]60\rm[Hz]다.)
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271271
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1,6261{,}626
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해설
11선 지락이 생기면 건전한 두 상의 대지정전용량을 거쳐 고장점으로 전류가 흘러들어 아크를 계속 살려 둔다. 중성점에 리액터를 달아 크기가 같고 방향이 반대인 전류를 흘려 주면 두 전류가 서로 지워져 아크가 저절로 꺼지는데, 이때 필요한 무효전력이 Q=ωCV2Q=\omega CV^2다(CC는 선로 전체 대지정전용량, VV는 선간전압).
22회선이므로 C=0.0055×30×2=0.33 [μF]C=0.0055\times30\times2=0.33\,[\mu\mathrm F]이고 ω=2π×60≈377\omega=2\pi\times60\approx377이다. 따라서 Q=377×0.33×10−6×(66,000)2≈5.42×105 [VA]≈542 [kVA]Q=377\times0.33\times10^{-6}\times(66{,}000)^2\approx5.42\times10^{5}\,[\mathrm{VA}]\approx542\,[\mathrm{kVA}]다.
상전압으로 다시 짚어도 같다. E=66,0003≈38,105 [V]E=\dfrac{66{,}000}{\sqrt3}\approx38{,}105\,[\mathrm V]이고 한 상의 충전전류가 I=ωCE≈377×0.33×10−6×38,105≈4.74 [A]I=\omega CE\approx377\times0.33\times10^{-6}\times38{,}105\approx4.74\,[\mathrm A]이므로 Q=3EI≈3×38,105×4.74≈542 [kVA]Q=3EI\approx3\times38{,}105\times4.74\approx542\,[\mathrm{kVA}]로 맞물린다.
271271은 22회선을 한 회선으로 센 값, 181181은 선간전압 자리에 상전압을 넣은 값, 1,6261{,}626은 33배를 한 번 더 곱해 버린 값이다.

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