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전기기사 필기 2017년 3회 22번

Q문제

부하 역률이 현저히 낮은 경우 발생하는 현상이 아닌 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

전기 요금의 증가

역률이 낮아지면 무효전력 증가에 따른 패널티가 적용되어 수용가의 전기 요금 부담이 커집니다.

유효 전력의 증가

Step 1: 역률 저하는 전력 손실 및 전압강하를 유발하지만 유효전력을 증가시키지는 않으므로 2번이 정답입니다.

•

Step 2: 역률(

cos θ

)이 낮아지면 동일한 유효전력(

P

)을 공급하기 위해 선로에 흐르는 전류(

I = \frac{P}{V c o s θ}

)가 증가하게 됩니다.

•

Step 3: 전류의 증가는 전력 손실(

I^{2} R

)과 전압강하를 키우고 설비 용량의 여유를 줄이는 부정적인 영향을 미치나, 부하에서 소비하는 유효전력 자체가 늘어나는 것은 아닙니다.

전력 손실의 증가

전류는 역률에 반비례하므로 역률이 낮아지면 전류가 증가하여 선로의 전력 손실(

I^{2} R

)이 급격히 늘어납니다.

선로의 전압강하 증가

역률 저하로 인한 전류의 증가는 선로 임피던스에 의한 전압강하(

e \approx I (R cos θ + X sin θ)

)를 확대시킵니다.

역률이 낮아지면 왜 전력 손실이 커지나요?

동일한 유효전력을 공급하기 위해 더 큰 전류가 필요하게 되며, 전선에서 발생하는 열 손실은 전류의 제곱에 비례하여 커지기 때문입니다.

역률 저하가 전압에 미치는 영향은 무엇인가요?

전류가 증가함에 따라 선로의 임피던스에 의한 전압강하가 커져 수전단의 전압이 낮아지게 됩니다.