반갑습니다. 김대호교수입니다.
전력용 콘덴서는 회로의 뒤진 무효전력을 보상하기 위해 진상 무효전력을 공급하는 역할을 합니다.
- 전력용 콘덴서의 역할과 전류의 위상
역할: 전력용 콘덴서(Static Condenser, SC)는 부하(특히 유도전동기)에서 발생하는 지상(뒤진) 무효전력을 보상하기 위해 진상(앞선) 무효전력을 공급하는 장치입니다. 전류 위상: 이상적인 콘덴서 회로에서 전류는 전압보다 위상이 90도 앞섭니다.
역률 및 무효율:
역률은 전압과 전류의 위상차(θ)에 대한 코사인 값(cosθ)입니다. 콘덴서의 경우 위상차가 90도이므로, 역률 cos(90∘ )=0 이 됩니다.
무효율은 위상차(θ)에 대한 사인 값(sinθ)입니다. 콘덴서의 경우 무효율 sin(90∘ )=1 이 됩니다.
따라서 콘덴서에 흐르는 전류는 유효성분은 '0'이고 무효성분만 '100%'인 순수 진상 무효전류가 됩니다.
- 벡터(페이저)를 이용한 전류 표현
회로를 벡터(페이저)로 해석할 때, 일반적으로 전압(V)을 기준 벡터(실수축, 0°)로 둡니다.
콘덴서 전류(IC ): 전압보다 90도 앞서므로, 복소수 평면에서 허수축(+) 방향에 위치합니다. 크기가 40[A]인 콘덴서 전류는 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
IC =40∠90∘ =0+j40=j40 [A]
따라서, 문제에서 주어진 콘덴서 전류 40[A]를 벡터 계산 시 j40[A]로 적용하는 것이 올바른 풀이 방법입니다.
- 진상역률 1에 디하여
지상 역률 0 < PF < 1 0 <θ≤90
진상 역률 0 < PF < 1 −90∘≤θ<0
역률 1은 진상이나 지상 모두 동일한 상태를 말합니다. 전압과 전류가 동상이고 각도가 0입니다.
'진상역률 1' 또는 '지상역률 1'이라는 용어는 사용하지 않으며, '역률 1'만이 존재합니다.
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