[전기기사][실기]설비 불평형률 문제

 

#설비불평형률

1) 원인
   단상전력의 크기가 같고 역률이 같지 않을 때 부하불평형 발생
2) 영향
   설비의 이용률을 저하시키고, 전압의 찌그러짐을 발생시켜 전력품질 저하
   이유: 평형 3상 전력 회로에 역상 및 영상전류를 흐르게 함

3) 저압 수전의 단상 3선식

  설비 불평형률은 40 [%] 이하로 하는 것을 원칙으로 한다.

설비불평형률(%)=$\frac{중성선과 접속된 부하설비용량의차}{총 부하설비용량의\color{red}{1/2}}\times 100$

4) 저압, 고압 및 특고압 수전의 3상 3선식 또는 3상 4선식

설비불평형률(%)=$\frac{각 선간에 접속되는 단상부하 총 부하설비용량[kVA]의 최대와 최소의 차}{총 부하설비용량의\color{red}{1/3}}\times 100$

  설비 불평형률은 30 [%] 이하로 하는 것을 원칙으로 한다. 다만, 다음 각 호의 경우에는 이 제한에 따르지 않을 수 있다. 

  ① 저압              수전에서는 전용변압기 등으로 수전하는 경우

  ② 고압 및 특고압 수전에서는 100 [kVA](kW) 이하의 단상 부하의 경우

 ③ 고압 및 특고압 수전에서는 단상 부하 용량의 최대와 최소의 차가 100 [kVA](kW) 이하인 경우

  ④           특고압 수전에서는 100 [kVA](kW) 이하의 단상 변압기 2대로 역 V결선하는 경우

---

설비불평형률 3상	유형 2019-1, 2010-3, 2004-2 유형 2015-2, 2011-2, 2009-1, 2003-2 유형 2014-3
설비불평형률 단상	유형 2018-1 2017-1 2004-1 2002-3 2001-3 1999-6
제한	2013-2 2011-2 2009-1
중성선에 흐르는 전류	3상4선식 2021-1 2013-3 2013-1 단상3선식 2012-2
대칭선분	2022-2 2018-2

---

> 그림과 같은 3상 3선식 220[V]의 수전회로가 있다. H는 전열부하이고, M은 역률 0.8의 전동기이다. 그림을 보고 다음 각 물음에 답하시오

(1) 저압수전의 3상3선식 선로인 경우에 불펴형 부하의 한도는 단상접속부하로 계산하여 설비불평형률을 몇[%]이하로 하는 것을 원칙으로 하는지 쓰시오.

정답 : 30[%]

(2) 그림에서 설비불평형률[%]을 구하시오. (단, P점 및 Q점은 단선이 아닌 것으로 계산하시오.)

정답: 34.15[%]

풀이: $\frac{(3+1.5+\frac{1}{0.8})-(3+1)}{(2+3+3+\frac{0.5}{0.8}+3+1.5+1+\frac{1}{0.8})\times\color{red}{\frac{1}{3}}}\times100$

       참고 : $\frac{kW}{역률}$=kVA, 모터는 역률이 있다. 그래서 $\frac{1}{0.8}$이다.

(3) 그림에서 P점 및 Q점에서 단선이 되었다면 설비불평형률은 몇[%]가 되는지 구하시오.

정답: 60[%]

풀이: $\frac{(3+1.5+\frac{1}{0.8})-(3)}{(2+3+3+\frac{0.5}{0.8}+3+1.5)\times\frac{1}{3}}\times100$