조상설비

전기기사 필기 2021년 1회 30번

Q문제

역률

0.8

, 출력

320 [kW]

인 부하에 전력을 공급하는 변전소에 역률 개선을 위해 전력용 콘덴서

140 [kVA]

를 설치했을 때 합성역률은?

유사 문제 링크

선택지 분석

0.93

무효전력 계산 오류나 콘덴서 용량 적용을 잘못하여 도출된 잘못된 역률 값입니다.

0.95

전력용 콘덴서를 설치하여 무효전력을 보상한 후의 합성역률을 구하는 문제입니다.

•

Step 1: 개선 전 무효전력을 계산합니다. 유효전력

P = 320 [kW]

, 역률

cos θ_{1} = 0.8

이므로 무효전력

Q_{1} = P \times tan θ_{1} = 320 \times (0.6/0.8) = 240 [kVar]

입니다.

•

Step 2: 개선 후 무효전력을 계산합니다. 전력용 콘덴서 용량

Q_{c} = 140 [kVA]

를 설치했으므로, 개선 후 무효전력

Q_{2} = Q_{1} - Q_{c} = 240 - 140 = 100 [kVar]

입니다.

•

Step 3: 합성역률을 계산합니다. 개선 후 피상전력

P a_{2} = P^{2} + Q_{2}^{2} = 32 0^{2} + 10 0^{2} = 112400 \approx 335.26 [kVA]

입니다. 따라서 합성역률

cos θ_{2} = P / P a_{2} = 320/335.26 \approx 0.954

가 되어 약 0.95입니다.

0.97

피상전력 계산 시 유효전력과 무효전력의 벡터합을 고려하지 않고 산술적으로 계산하여 도출된 오답입니다.

0.99

콘덴서 용량을 과다하게 적용했거나 계산 과정의 오류로 인해 도출된 잘못된 역률 값입니다.

전력용 콘덴서의 역할은 무엇인가요?

부하에 병렬로 접속하여 진상 무효전력을 공급함으로써 지상 무효전력을 감소시키고, 이를 통해 역률을 개선하는 역할을 합니다.

역률을 개선하면 어떤 장점이 있나요?

전력 손실 감소, 전압 강하 감소, 설비 용량의 여유 증가 및 전기 요금 절감 등의 장점이 있습니다.