조상설비
전기기사 필기 2019년 3회 21번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 배전반 및 제어기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
역률 80%, 500kVA의 부하설비에 100kVA의 진상용 콘덴서를 설치하여 역률을 개선하면 수전점에서의 부하는 약 몇 kVA가 되는가?
선택지 분석
1
400
오답 함정 분석
개선 후의 피상전력이 아닌 유효전력만을 정답으로 착각하여 도출한 오답입니다.
2
425
오답 함정 분석
개선 후 무효전력 계산 또는 피상전력 계산 과정에서 수식 적용 오류가 발생한 오답입니다.
450
정답 상세 해설
진상용 콘덴서를 설치하여 역률을 개선한 후의 피상전력은 약 447.21kVA이므로, 가장 가까운 값인 450kVA가 정답입니다.
•
Step 1: 기존 부하의 유효전력과 무효전력을 계산합니다.
- 유효전력(P) = 피상전력 × 역률 = 500 × 0.8 = 400[kW]
- 무효전력(Q) = 피상전력 × 무효율 = 500 × 0.6 = 300[kVar]
•
Step 2: 진상용 콘덴서 설치 후의 무효전력을 계산합니다.
- 개선 후 무효전력(Q') = 기존 무효전력 - 콘덴서 용량 = 300 - 100 = 200[kVar]
•
Step 3: 개선 후의 피상전력을 계산합니다.
- 개선 후 피상전력(Pa') = √(P² + Q'²) = √(400² + 200²) = √200000 ≈ 447.21[kVA]
- 따라서 수전점에서의 부하는 약 450[kVA]가 됩니다.
4
475
오답 함정 분석
무효전력의 가감 관계를 잘못 적용하거나 피상전력 계산식을 잘못 적용하여 도출한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
진상용 콘덴서를 설치하면 유효전력도 변하나요?
변하지 않습니다. 진상용 콘덴서는 무효전력만을 보상하여 역률을 개선하므로, 부하에서 소비하는 유효전력은 일정하게 유지됩니다.
Q.
무효율(sinθ)은 어떻게 구하나요?
역률(cosθ)이 주어졌을 때, 무효율(sinθ)은 √(1 - cos²θ) 공식을 사용하여 구합니다. 역률이 0.8이면 무효율은 0.6이 됩니다.