조상설비
전기기사 필기 2009년 3회 26번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 배전반 및 제어기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
3상 배전선로의 말단에 지상역률 80%, 160kW 인 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 전력용 콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소가 되게 하려면 전력용 콘덴서의 필요한 용량[kVA]은? (단, 부하단 전압은 변하지 않는 것으로 한다.)
선택지 분석
1
100[kVA]
오답 함정 분석
유효전력과 무효전력의 관계를 잘못 계산하여 도출된 오답입니다.
120[kVA]
정답 상세 해설
선로 손실을 최소로 만들기 위해서는 부하의 무효전력을 완전히 보상하여 역률을 100%로 개선해야 합니다.
•
Step 1: 부하의 유효전력과 역률을 확인합니다. 유효전력 P = 160[kW], 지상역률 cosθ = 0.8입니다.
•
Step 2: 부하의 무효전력 Q를 계산합니다. sinθ = 0.6이므로, Q = P × tanθ = 160 × (0.6 / 0.8) = 120[kvar]입니다.
•
Step 3: 선로 손실을 최소화하려면 이 무효전력을 모두 상쇄해야 하므로, 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 120[kVA]입니다.
3
160[kVA]
오답 함정 분석
유효전력의 크기를 그대로 콘덴서 용량으로 착각한 오답입니다.
4
200[kVA]
오답 함정 분석
피상전력의 크기를 콘덴서 용량으로 착각한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
선로 손실이 최소가 되려면 왜 역률을 100%로 만들어야 하나요?
선로 손실은 전류의 제곱에 비례하며, 동일한 유효전력을 공급할 때 역률이 100%일 때 선로에 흐르는 전류가 최소가 되기 때문입니다.
Q.
무효전력을 구하는 공식은 무엇인가요?
무효전력 Q는 유효전력 P와 역률각 θ를 이용하여 Q = P × tanθ 로 계산합니다.