진상용 콘덴서, 역률 문제[필기]

3상 배전선로의 말단에 역률 60%(늦음), 60kW의 평형 3상 부하가 있다.

부하점에 부하와 병렬로 전력용 콘덴서를 접속하여 선로손실을 최소로 하고자 할 때,

콘덴서 용량(kVA)은?

(단, 부하단의 전압은 일정하다.)

 

정답 : 40

풀이 :

         $Q = P( \frac {sinθ}{cosθ} - \frac {0}{1})$

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2020-1.2

역률 80[%], 500[kVA]의 부하설비에 100[kVA]의 진상용 콘덴서를 설치하여 역률을 개선하면 수전점에서의 부하는 약 몇 [kVA]가 되는가?

부하설비와 진상용 콘덴서

① 유효전력 P=$P_acosθ$=500x0.8= 400 [kW]

② 무효전력 

     - 콘덴서 설치 전

         $P_r$ = $P_asinθ$ = $500 \times\sqrt{1-cos^2θ}$ = $500\times\sqrt{1-0.8^2}$ = 300[kVar]

      - 콘덴서 설치 후

         $P_r2$ = 300 - 100 = 200[kVar]

 따라서 수전점에서의 부하 $\sqrt{400^2+200^2}$ ≒ 450[kVA]

정답 :  450[kVA]

 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2019-3

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> 한 대의 주상변압기에 역률(뒤짐) cosθ₁, 유효전력 P₁[kW]의 부하와 역률(뒤짐) cosθ₂, 유효전력 P₂[kW]의 부하가 병렬로 접속되어 있을 때 주상변압기 2차 측에서 본 부하의 종합역률은 어떻게 되는가?

정답 : $\frac{P_1+P_2}{\sqrt{(P_1+P_2)^2+(P_1tanθ_1+P_2tanθ_2)^2}}$

풀이 : 역률 = $\frac{유효전력}{피상전력}$

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2019-2

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>배전선로의 역률 개선에 따른 효과로 적합하지 않은 것은?

   ① 선로의 전력손실 경감
   ② 선로의 전압강하 감소
   ③ 전원측 설비의 이용률 향상
   ④ 선로 절연의 비용 절감

정답: ④

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2019-1

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> 단상 2선식 배전선로의 선로임피던스가 2+j5[Ω]이고 무유도성 부하전류 10[A]일 때 송전단 역률은? (단, 수전단 전압의 크기는 100[V]이고, 위상각은 0˚이다.)

풀이, 정답 : 
$\frac{2+10}{\sqrt{(2+10)^2+5^2}}$=$\frac{12}{13}$

 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2018-1

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> 부하 역률이 현저히 낮은 경우 발생하는 현상이 아닌 것은?
   ① 전기요금의 증가
   ② 유효전력의 증가
   ③ 전력 손실의 증가
   ④ 선로의 전압강하 증가

정답: ②

> 전력용 콘덴서에 의하여 얻을 수 있는 전류는?

정답: 진상전류

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2017-3

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> 어떤 공장의 소모전력이 100[kw]이며, 이 부하의 역률이 0.6일 때, 역률을 0.9로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 [kVA]인가?

풀이, 정답 : 100x ($\frac{\sqrt{1-0.6^2}}{0.6}-\frac{\sqrt{1-0.9^2}}{0.9}$)≒85[kVA]

 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2017-2

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> 3000[kW], 역률 75[%](늦음)의 부하에 전력을 공급하고 있는 변전소에 콘덴서를 설치하여 역률을 93[%]로 향상시키고자 한다. 필요한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇[kVA]인가?

풀이, 정답 : 3000x ($\frac{\sqrt{1-0.75^2}}{0.75}-\frac{\sqrt{1-0.93^2}}{0.93}$)≒1460[kVA]

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2015-1 

출처 : 전기기사 필기 전력공학 2014-3