조상설비
전기기사 필기 2014년 3회 30번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 배전반 및 제어기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
3상 배전선로의 말단에 지상역률 80%, 160kW인 평형 3상 부하가 있다. 부하점에 전력용 콘덴서를 접속하여 선로 손실을 최소가 되게 하려면 전력용 콘덴서의 필요한 용량 [kVA]은? (단, 부하단 전압은 변하지 않는 것으로 한다.)
선택지 분석
1
100
오답 함정 분석
역률 개선에 필요한 무효전력 계산 시 삼각함수 비율을 잘못 적용한 오답입니다.
120
정답 상세 해설
선로 손실을 최소화하기 위해서는 부하의 역률을 1(100%)로 개선하여 무효전력을 0으로 만들어야 합니다.
•
Step 1: 부하의 유효전력과 역률을 확인합니다. 유효전력 P = 160[kW], 지상역률 cosθ = 0.8입니다.
•
Step 2: 개선 전 부하의 무효전력을 계산합니다. 무효전력 Q = P × tanθ = 160 × (0.6 / 0.8) = 120[kVar]입니다.
•
Step 3: 선로 손실을 최소화하기 위한 전력용 콘덴서 용량을 산출합니다. 역률을 1로 만들기 위해 필요한 콘덴서 용량은 부하의 무효전력과 동일해야 하므로 120[kVA]입니다.
3
160
오답 함정 분석
부하의 유효전력 크기를 그대로 콘덴서 용량으로 오인한 오답입니다.
4
200
오답 함정 분석
부하의 피상전력 크기를 콘덴서 용량으로 오인한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
선로 손실이 최소가 되려면 왜 역률이 1이 되어야 하나요?
선로 손실은 전류의 제곱에 비례하며, 동일한 유효전력을 공급할 때 역률이 1일 때 선로에 흐르는 전류가 최소가 되기 때문입니다.
Q.
전력용 콘덴서의 역할은 무엇인가요?
전력용 콘덴서는 진상 무효전력을 공급하여 부하의 지상 무효전력을 상쇄시킴으로써 역률을 개선하는 역할을 합니다.