선로정수
전기기사 필기 2010년 3회 34번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전선로의 전기적 특성 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
154[kV], 60[Hz], 길이 50[km]인 3상 송전선로에서 , 일 때, 1선에 흐르는 충전전류 [A]는?
선택지 분석
1
약 0.25
오답 함정 분석
작용 정전용량 계산 시 선간 정전용량을 무시하거나 전압을 잘못 대입하여 도출된 오답입니다.
2
약 8.71
오답 함정 분석
3상 송전선로의 작용 정전용량을 대지 정전용량과 선간 정전용량의 단순 합(C_s + C_m)으로 잘못 계산하여 도출된 오답입니다.
3
약 9.66
오답 함정 분석
충전전류 계산 시 상전압이 아닌 다른 전압 기준을 적용하거나 정전용량 공식을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.
약 12.73
정답 상세 해설
3상 송전선로에서 1선에 흐르는 충전전류는 약 12.73[A]입니다.
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Step 1: 3상 송전선로의 1상당 작용 정전용량(Cw)을 계산합니다. 공식은 Cw = Cs + 3Cm 입니다. 대입하면 Cw = 0.004 + 3 × 0.0012 = 0.0076[μF/km]가 됩니다.
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Step 2: 충전전류(Ic)를 구하기 위한 상전압(E)을 계산합니다. 주어진 선간전압이 154[kV]이므로, 상전압 E = 154,000 / √3 [V] 입니다.
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Step 3: 충전전류 공식 Ic = ω × Cw × L × E 에 각 값을 대입하여 계산합니다. Ic = 2π × 60 × (0.0076 × 10^-6) × 50 × (154,000 / √3) ≒ 12.73[A]가 도출됩니다.
자주 묻는 질문
Q.
3상 송전선로에서 작용 정전용량은 어떻게 구하나요?
3상 송전선로의 1상당 작용 정전용량(Cw)은 대지 정전용량(Cs)과 선간 정전용량(Cm)을 이용하여 Cw = Cs + 3Cm 으로 계산합니다.
Q.
충전전류를 계산할 때 전압은 어떤 전압을 사용해야 하나요?
충전전류 계산 시에는 반드시 대지전압(상전압)을 사용해야 합니다. 문제에 주어진 전압은 공칭전압(선간전압)이므로, 이를 √3으로 나누어 상전압으로 변환한 후 대입해야 합니다.