전력공학전기공사기사 · 2002년03월10일 · 30/100
30.어떤 공장의 소모전력이 100[kW]이며, 이 부하의 역률이 0.6일 때, 역률을 0.9로 개선하기 위한 전력용 콘덴서의 용량은 약 몇 kVA인가?
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해설
역률 개선 전의 피상전력은 Pa(개선 전) = 100[kW] + j{(100/0.6)*0.8)}[kVar] = 100[kW] + j133.33[kVar] 여기에 역률 개선을 위해 전력용 콘덴서 Q[KVar]를 추가함. 역률 개선 후의 피상전력은 Pa(개선 후) = 100[kW] + j(133.33-Q)[kVar] 이것의 크기는 |Pa(개선 후)| = 루트{100^2 + (133.33-Q)^2}[kVA]로 나타낼 수 있음. 역률 공식은 "cosθ = 유효전력크기/피상전력크기" 따라서, 역률 개선 후의 역률은 cosθ = 개선 후의 유효전력/|Pa(개선 후)| = 100 / 루트{100^2 + (133.33-Q)^2} = 0.9 -이므로, 위 식을 Q에 대해 정리하면 Q = 85[kVar] 전력용 콘덴서는 유효 전력분이 없고, 순수 무효전력분만 있으므로 정확하게는 Q = 0[kW} + j85[kVar]이고, 이것의 크기는 루트(85^2) = 85[kVA] 따라서 3번 (왜 여기서 전력용 콘덴서의 단위가 [kVar] = [kVA]가 되는지 이해가 안 되시는 경우, 벡터도를 그려보시기 바랍니다.) 콘덴서용량[kVA] = P(tanθ1 - tanθ2) ▶ 100( 0.8 / 0.6 - 루트[( 1 - 0.9^2 ) / 0.9 ] = 84.90[kVA]