반갑습니다. 김대호교수입니다.
2005년도 1회 9번 문제, 3상 3선식 배전선로의 설비 불평형률 계산 시 각 선간 부하(Pab, Pbc, Pca)를 어떻게 구분하는지에 대한 질문으로 이해했습니다. 그림을 보고 각 부하가 어느 선 사이에 연결되어 있는지 파악하는 것이 중요합니다.
- 선로 구분 및 부하 확인
먼저, 도면의 3상 3선식 배전선로를 위에서부터 순서대로 A상, B상, C상으로 지정하여 설명하겠습니다. 각 선간 부하는 다음과 같이 연결되어 있습니다.
A상과 B상 사이 (Pab): 위쪽 첫 번째(A상)와 두 번째(B상) 선 사이에 연결된 부하입니다. 그림에서 2[kVA] 히터 2개가 연결되어 있습니다.
P_AB = 2 + 2 = 4 [kVA]
B상과 C상 사이 (Pbc): 두 번째(B상)와 세 번째(C상) 선 사이에 연결된 부하입니다. 그림에서 3[kVA], 0.5[kVA], 4[kVA] 히터가 연결되어 있습니다.
P_BC = 3 + 0.5 + 4 = 7.5 [kVA]
C상과 A상 사이 (Pca): 세 번째(C상)와 첫 번째(A상) 선 사이에 연결된 부하입니다. 그림에서 2[kVA], 5[kVA] 히터가 연결되어 있습니다.
P_CA = 2 + 5 = 7 [kVA]
- 설비 불평형률 계산
설비 불평형률은 단상 부하를 기준으로 계산합니다. 그림의 10[kVA] 전동기(M)는 3상 부하로서 세 선에 걸쳐 평형하게 연결되므로, 선간 부하의 최대, 최소 차이를 계산하는
분자에서는 제외합니다. 하지만
총 부하 설비 용량을 계산하는 분모에는 포함시켜야 합니다.
각 선간 단상 부하 용량:
Pab = 4 [kVA] (최소)
Pbc = 7.5 [kVA] (최대)
Pca = 7 [kVA]
총 부하 설비 용량:
(단상 부하 합계) + (3상 부하) = (4 + 7.5 + 7) + 10 = 28.5 [kVA]
설비 불평형률 계산식:
설비불평형률[%] = (각 선간에 접속되는 단상부하 총 설비용량의 최대와 최소의 차 / (총 부하설비용량 / 3)) × 100
= (7.5 - 4) / ((4 + 7.5 + 7 + 10) / 3) × 100
= 3.5 / (28.5 / 3) × 100
= 3.5 / 9.5 × 100 = 36.84 [%]
따라서 문제의 풀이와 같이 36.84%가 됩니다.
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