조상설비

전기기사 필기 2012년 2회 24번

전력용 콘덴서 용량 $Q_c$는 유효전력 $P$와 개선 전후의 역률각 $\theta_1, \theta_2$를 이용하여 $Q_c = P(\tan\theta_1 - \tan\theta_2)$로 계산합니다.

Q문제

3000 k W

, 역률

80%

(늦음)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소의 역률을

90%

로 향상시키는데 필요한 전력용 콘덴서의 용량

[k V A]

은?

유사 문제 링크

선택지 분석

약 600

계산 과정에서 유효전력이나 역률 각도를 잘못 대입하여 도출된 오답입니다.

약 700

개선 후 무효전력을 잘못 산정하여 도출된 오답입니다.

약 800

역률을 80%에서 90%로 개선하기 위해 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 800[kVA]입니다.

•

Step 1: 개선 전 무효전력 비율 계산 유효전력

P = 3000 [k W]

, 개선 전 역률

cos θ_{1} = 0.8

입니다.

tan θ_{1} = \frac{s i n θ _{1}}{c o s θ _{1}} = \frac{0.6}{0.8} = 0.75

입니다.

•

Step 2: 개선 후 무효전력 비율 계산 개선 후 역률

cos θ_{2} = 0.9

입니다.

tan θ_{2} = \frac{s i n θ _{2}}{c o s θ _{2}} = \frac{1 - 0. 9 ^{2}}{0.9} \approx 0.4843

입니다.

•

Step 3: 전력용 콘덴서 용량 계산 필요한 콘덴서 용량

Q_{c} = P (tan θ_{1} - tan θ_{2})

입니다.

Q_{c} = 3000 \times (0.75 - 0.4843) = 3000 \times 0.2657 = 797.1 [k V A]

입니다. 따라서 약

800 [k V A]

가 됩니다.

약 900

역률 개선 공식을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.

전력용 콘덴서의 용량을 구하는 공식은 무엇인가요?

전력용 콘덴서 용량

Q_{c}

는 유효전력

P

와 개선 전후의 역률각

θ_{1}, θ_{2}

를 이용하여

Q_{c} = P (tan θ_{1} - tan θ_{2})

로 계산합니다.

역률이 늦음(지상)이라는 것은 어떤 의미인가요?

전류의 위상이 전압의 위상보다 뒤처지는 상태를 의미하며, 주로 유도성 부하(전동기 등)를 사용할 때 발생합니다. 이를 개선하기 위해 진상 무효전력을 공급하는 전력용 콘덴서를 설치합니다.