배전방식
전기기사 필기 2012년 3회 36번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 송·배전방식과 설비 및 운용 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 4 |
Q문제
송전전력, 송전거리, 전선로의 전력 손실이 일정하고 같은 재료의 전선을 사용한 경우 단상 2선식에 대한 3상 3선식의 1선당의 전력비는 얼마인가?
선택지 분석
1
0.7
오답 함정 분석
다른 배전 방식의 전선 중량비나 전력비와 혼동하여 도출된 잘못된 값입니다.
2
1.0
오답 함정 분석
단상 2선식과 3상 3선식의 1선당 송전 전력이 동일하다고 잘못 판단한 오답입니다.
1.15
정답 상세 해설
단상 2선식에 대한 3상 3선식의 1선당 전력비는 약 1.15입니다.
•
Step 1: 단상 2선식의 1선당 전력 계산
- 단상 2선식의 총 송전 전력은 P = V I cosθ 입니다.
- 전선이 2가닥이므로 1선당 전력은 (V I cosθ) / 2 입니다.
•
Step 2: 3상 3선식의 1선당 전력 계산
- 3상 3선식의 총 송전 전력은 P = √3 V I cosθ 입니다.
- 전선이 3가닥이므로 1선당 전력은 (√3 V I cosθ) / 3 = (V I cosθ) / √3 입니다.
•
Step 3: 1선당 전력비 계산
- 단상 2선식에 대한 3상 3선식의 1선당 전력비는 [(V I cosθ) / √3] / [(V I cosθ) / 2] 입니다.
- 이를 계산하면 2 / √3 이 되며, 값은 약 1.154가 됩니다.
- 따라서 정답은 1.15입니다.
4
1.33
오답 함정 분석
단상 2선식 대비 3상 3선식의 전선 총 중량비(0.75)의 역수인 1.33을 1선당 전력비로 착각한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
문제에 제시된 '전력 손실이 일정하고' 등의 조건은 왜 계산에 직접 사용되지 않나요?
이 문제는 배전 방식별 기본 송전 전력 공식을 비교하여 1선당 전력의 이론적 비율을 묻는 기출 유형입니다. 선간 전압과 선전류가 동일하다는 기본 가정하에 2/√3 비율을 도출하는 것이 출제 의도이므로, 복잡한 조건보다는 기본 공식에 따른 비율 계산을 적용하여 풀이합니다.
Q.
단상 2선식과 3상 3선식의 송전 전력 공식은 어떻게 다른가요?
단상 2선식의 송전 전력은 P = V I cosθ 이며, 3상 3선식의 송전 전력은 P = √3 V I cosθ 입니다. (V: 선간 전압, I: 선전류, cosθ: 역률)