전력계통의 운용과 보호

전기기사 필기 2016년 3회 39번

Q문제

배전 선로의 손실을 경감하기 위한 대책으로 적절하지 않은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

누전 차단기 설치

누전 차단기는 지락 사고 시 인명과 설비를 보호하기 위한 안전 장치이며 전력 손실 경감과는 직접적인 관련이 없습니다.

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Step 1: 배전 선로의 전력 손실(

P_{L}

)은

P_{L} = 3 I^{2} R

로 정의되며, 손실을 줄이기 위해서는 선로에 흐르는 전류(

I

)를 줄이거나 선로 저항(

R

)을 줄여야 합니다.

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Step 2: 전압 승압은 전류를 감소시키고, 전력용 콘덴서는 역률을 개선하여 무효 전류를 줄이며, 부하 평형은 중성선에 흐르는 불필요한 전류를 억제하여 손실을 경감하는 유효한 대책입니다.

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Step 3: 누전 차단기는 누설 전류 발생 시 회로를 차단하여 사고를 방지하는 역할을 수행할 뿐, 선로 자체의 전력 손실을 물리적으로 줄이는 대책에는 해당하지 않습니다.

배전 전압의 승압

전압을 승압하면 동일 전력 전송 시 전류가 줄어들어 전력 손실이 전압의 제곱에 반비례하여 감소합니다.

전력용 콘덴서 설치

전력용 콘덴서는 역률을 개선하여 선로에 흐르는 무효 전류를 줄임으로써 전력 손실을 직접적으로 경감시킵니다.

전류 밀도의 감소와 평형

전선의 굵기를 굵게 하여 저항을 줄이거나 부하 평형을 통해 중성선 전류를 최소화하면 손실이 감소합니다.

전압을 승압하면 왜 전력 손실이 줄어드나요?

전력 손실은 전류의 제곱에 비례하는데, 전압을 높이면 같은 전력을 보낼 때 필요한 전류가 줄어들어 손실이 크게 감소합니다.

전력용 콘덴서가 손실 경감에 어떻게 기여하나요?

부하의 역률을 개선하여 선로에 흐르는 무효 전류를 보상함으로써 전체 전류를 낮추고 전력 손실을 방지합니다.