조상설비

전기기사 필기 2022년 2회 29번

Q문제

배전선로의 역률 개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

선로의 전력손실 경감

역률 개선 시 선로 전류가 감소하여 전력 손실이 줄어드는 것은 가장 대표적인 효과 중 하나입니다.

선로의 전압강하의 감소

무효 전류의 감소는 선로의 전압 강하를 직접적으로 줄여주는 긍정적인 효과를 가져옵니다.

전원측 설비의 이용률 향상

피상 전력이 감소함에 따라 변압기 등 전원 설비의 여유 용량이 확보되어 이용 효율이 높아집니다.

선로 절연의 비용 절감

역률 개선은 전류 감소를 통해 손실과 전압 강하를 줄이지만, 선로의 절연 설계는 전압 크기에 의존하므로 절연 비용과는 직접적인 상관관계가 없습니다.

•

Step 1. 역률(

cos θ

)이 개선되면 선로에 흐르는 전류

I = \frac{P}{3 V c o s θ}

가 감소합니다.

•

Step 2. 전력 손실

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

에서 전류

I

가 감소함에 따라 선로의 전력 손실이 경감됩니다.

•

Step 3. 전압 강하

e = 3 I (R cos θ + X sin θ)

에서 전류 감소로 인해 전압 강하가 줄어듭니다.

•

Step 4. 선로의 절연 비용은 계통의 공칭 전압 및 이상 전압에 대한 내전압 설계에 의해 결정되며, 역률 개선에 의한 전류 변화와는 무관합니다.

역률 개선을 위해 주로 어떤 설비를 사용하나요?

주로 전력용 콘덴서를 부하와 병렬로 연결하여 진상 무효 전력을 공급함으로써 역률을 개선합니다.

역률을 100%로 유지하는 것이 항상 유리한가요?

이론적으로는 좋으나, 경부하 시 페란티 현상으로 인한 전압 상승 등 부작용이 발생할 수 있어 통상 95% 내외로 관리합니다.