조상설비

전기기사 필기 2006년 2회 33번

Q문제

지상역률 0.6, 출력

480 [k W]

인 부하에 병렬로 용량

400 [k V A]

의 전력용 콘덴서를 설치하면 합성역률은 어느정도로 개선되는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

0.75

개선 전 무효전력과 콘덴서 용량의 차이를 잘못 계산하여 도출된 오답입니다.

0.86

유효전력과 피상전력의 관계를 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

0.89

전력용 콘덴서를 설치하여 무효전력을 보상함으로써 합성역률은 약 0.89로 개선됩니다.

•

Step 1: 개선 전 무효전력 계산 유효전력

P = 480 [k W]

, 지상역률

cos θ_{1} = 0.6

이므로

sin θ_{1} = 0.8

입니다. 개선 전 무효전력

Q_{1} = P \times \frac{s i n θ _{1}}{c o s θ _{1}} = 480 \times \frac{0.8}{0.6} = 640 [k V A R]

입니다.

•

Step 2: 개선 후 무효전력 계산 전력용 콘덴서 용량

Q_{c} = 400 [k V A]

를 설치하면 무효전력이 감소합니다. 개선 후 무효전력

Q_{2} = Q_{1} - Q_{c} = 640 - 400 = 240 [k V A R]

입니다.

•

Step 3: 개선 후 합성역률 계산 유효전력은 변하지 않으므로

P = 480 [k W]

입니다. 개선 후 피상전력

P a_{2} = P^{2} + Q_{2}^{2} = 48 0^{2} + 24 0^{2} = 2405 [k V A]

입니다. 합성역률

cos θ_{2} = \frac{P}{P a _{2}} = \frac{480}{240 5} = \frac{2}{5} \approx 0.8944

입니다. 따라서 합성역률은 약 0.89가 됩니다.

0.94

콘덴서 용량을 유효전력에 직접 더하거나 빼는 등 전력 삼각형의 원리를 잘못 적용한 오답입니다.

전력용 콘덴서를 설치하면 유효전력도 변하게 되나요?

변하지 않습니다. 전력용 콘덴서는 무효전력만을 보상하여 피상전력을 감소시키고 역률을 개선하는 역할을 합니다.

역률을 개선하는 주된 이유는 무엇인가요?

역률을 개선하면 전력 손실이 감소하고, 설비 용량의 여유가 증가하며, 전압 강하를 줄일 수 있기 때문입니다.