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배전선로의 전압을 3kV에서 6kV로 승압하면 전압강하율(δ)은 어떻게… | [전기공사기사 필기] 20년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[전기공사기사 필기] 20년 2회차
배전선로의 전압을 3kV에서 6kV로 승압하면 전압강하율(δ)은 어떻게 되는가? (단, δ3kV는 전압이 3kV일 때 전압강하율이고, δ6kV는 전압이 6kV일 때 전압강하율이고, 부하는 일정하다고 한다.)
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해설

전압강하율은 δ=VsVrVr=eVr\delta=\dfrac{V_s-V_r}{V_r}=\dfrac{e}{V_r} 로 정의되고, 3상 선로의 전압강하는 e=3I(Rcosθ+Xsinθ)e=\sqrt{3}\,I(R\cos\theta+X\sin\theta) 이다.

부하(전력)가 일정하다는 조건이 있으므로 P=3VIcosθP=\sqrt{3}VI\cos\theta 에서 전류는 전압에 반비례한다(I1VI\propto\dfrac{1}{V}). 선로정수 R, X 는 그대로이므로 전압강하 자체는 e1Ve\propto\dfrac{1}{V}, 이를 전압으로 다시 나눈 전압강하율은 δ=eV1V2\delta=\dfrac{e}{V}\propto\dfrac{1}{V^{2}} 가 된다.

전압을 3kV 에서 6kV 로 2배 승압하면 전압강하율은 (12)2=14\left(\dfrac{1}{2}\right)^{2}=\dfrac{1}{4} 배가 되므로 δ6kV=14δ3kV\delta_{6\mathrm{kV}}=\dfrac{1}{4}\,\delta_{3\mathrm{kV}} 이다.

같은 원리로 전력손실 P = 3I²R 도 전압의 제곱에 반비례해 1/4 로 줄고, 공급 가능 전력은 4배, 전압강하 e 자체는 1/2 로 줄어든다. 승압 효과를 묻는 문제에서 '전압강하'와 '전압강하율'의 차수(1/V 와 1/V²)를 구분하는 것이 관건이다.

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