조상설비

전기기사 필기 2004년 2회 36번

Q문제

전력용콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬리액터를 설치코자 한다. 직렬리액터의 용량을 결정하는 식은? (단,

f_{o}

는 전원의 기본주파수,

C

는 역률개선용콘덴서의 용량,

L

은 직렬리액터의 용량임)

유사 문제 링크

선택지 분석

2 π f_{o} L = \frac{1}{2 π f _{o} C}

제5고조파가 아닌 기본 주파수(

f_{o}

)에 대한 공진 조건을 나타낸 수식입니다.

6 π f_{o} L = \frac{1}{6 π f _{o} C}

제3고조파(

3 f_{o}

)에 대한 공진 조건을 나타낸 수식입니다.

10 π f_{o} L = \frac{1}{10 π f _{o} C}

전력용 콘덴서에 직렬 리액터를 설치하는 주된 목적은 제5고조파를 제거하여 파형을 개선하기 위함입니다.

•

Step 1: 제5고조파 주파수는 기본 주파수

f_{o}

의 5배인

5 f_{o}

이며, 직렬 공진 조건은 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스가 같아지는 것입니다.

•

Step 2: 유도성 리액턴스는

X_{L} = 2 π (5 f_{o}) L

이고, 용량성 리액턴스는

X_{C} = \frac{1}{2 π ( 5 f _{o} ) C}

입니다.

•

Step 3: 두 식을 같다고 놓으면

2 π (5 f_{o}) L = \frac{1}{2 π ( 5 f _{o} ) C}

가 되며, 이를 정리하면

10 π f_{o} L = \frac{1}{10 π f _{o} C}

가 됩니다.

14 π f_{o} L = \frac{1}{14 π f _{o} C}

제7고조파(

7 f_{o}

)에 대한 공진 조건을 나타낸 수식입니다.

직렬 리액터를 설치하는 주된 목적은 무엇인가요?

전력용 콘덴서 회로에 직렬 리액터를 설치하는 주된 목적은 제5고조파를 제거하여 전압 파형의 찌그러짐을 방지하고 콘덴서를 보호하기 위함입니다.

실제 직렬 리액터의 용량은 이론값과 동일하게 설정하나요?

이론적인 제5고조파 공진 조건에서는 콘덴서 용량의 4%가 필요하지만, 실제로는 주파수 변동 등의 여유를 두어 콘덴서 용량의 6% 정도를 표준으로 사용합니다.