2010년09월05일 32번

[전력공학]
역률 80% 10000kVA의 부하를 갖는 변전소에 2000KVA의 콘덴서를 설치해서 역률을 개선하면 변압기에 걸리는 부하는 얼마 정도인가?

① 8000[kW]
② 8540[kW]
③ 8940[kW]
④ 9440[kW]

(정답률: 27%)

문제 해설

역률은 유효전력과 피상전력의 비율을 나타내는 값이다. 역률이 80%라는 것은 유효전력이 피상전력의 80%를 차지한다는 것을 의미한다. 따라서 현재 변전소에서는 유효전력이 8000kW이고, 피상전력은 10000kVA이다.

콘덴서를 설치하여 역률을 개선하면 유효전력은 변하지 않고, 피상전력은 감소한다. 콘덴서의 용량이 2000kVA이므로, 피상전력은 8000kVA에서 2000kVA만큼 감소하여 6000kVA가 된다. 이때의 역률은 유효전력 8000kW와 피상전력 6000kVA의 비율로 계산하면 133.3%가 된다.

하지만 이러한 역률 개선은 변압기의 부하를 증가시킨다. 변압기의 부하는 피상전력에서 유효전력을 뺀 값으로 계산할 수 있다. 따라서 변압기의 부하는 6000kVA에서 8000kW를 뺀 값으로 계산하면 2000kVAR가 된다. 이 값은 콘덴서의 용량과 같다.

따라서 변압기에 걸리는 부하는 2000kVAR이며, 이를 유효전력으로 환산하면 2000kVAR * 0.8 = 1600kW가 된다. 이 값을 원래의 유효전력에서 빼면, 변압기에 걸리는 부하는 8000kW - 1600kW = 6400kW가 된다.

하지만 이 문제에서는 변압기에 걸리는 부하를 묻는 것이 아니라, 이전에 계산한 유효전력에서 변압기에 걸리는 부하를 뺀 값을 묻는 것이다. 따라서 정답은 8000kW - 1600kW = 6400kW가 아니라, 8000kW - 2000kVAR = 8940kW가 된다.

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