2001년 전기기사 실기 1회 8번 해설 <010108>

8. 수전단 전압이 3000V인 3상 3선식 배전 선로의 수전단에 역률 0.8(지상)되는 520kW의 부하가 접속되어 있다. 이 부하에 동일 역률의 부하 80kW를 추가하여 600kW로 증가시키되 부하와 병렬로 전력용 콘덴서를 설치하여 수전단 전압 및 선로 전류를 일정하게 불변으로 유지하고자 할 때, 다음 각 질문에 답하시오. 단, 전선의 1선당 저항 및 리액턴스는 각각 1.78Ω 및 1.17Ω 이다. 

(1) 이 경우에 필요한 전력용 콘덴서 용량은 몇 kVA인가?

(2) 부하 증가 전의 송전단 전압은 몇 V인가?

(3) 부하 증가 후의 송전단 전압은 몇 V인가?

해설

---

(1) 이 경우에 필요한 전력용 콘덴서 용량은 몇 kVA인가?

동일 역률의 부하를 추가하고 난 뒤부터 무효전력을 생각하므로, 무효전력을 생각할때에는 600kW에서 부터 계산을 시작하고, 부하 증가 전후에 선로 전류가 일정해야하므로, 선로전류는 520kW, 600kW에서 모두 같아야한다. 즉, 선로 전류가 같다는 점으로부터 변한 역률을 계산하고, 역률 계산 후에 600kW상태에서 무효전력의 변화만큼 콘덴서 용량을 계산한다.

(2) 부하 증가 전의 송전단 전압은 몇 V인가?

간단한 회로문제이다. 전선저항에서 발생한 전압강하만큼을 수전단에서의 전압과 합쳐서 송전단 전압을 계산한다.

(3) 부하 증가 후의 송전단 전압은 몇 V인가?

(2)와 동일한 과정으로 계산한다.

추가해설

---

식을 약간 변형하면 아래와 같이도 풀 수 있다.

외워서 바로 쓸 수 있다면 시간 단축에 유용하지만, 기사 시험 특성상 시간이 부족하지는 않으므로, 원 과정을 정확하게 이해하고 있다면 어렵지 않게 풀 수 있을듯 하다. 또한, 유효전력/무효전력등의 계산은 삼각형을 직접 그려서 확인해보면 더 확실히 알 수 있다.