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Q1381 전력공학 송전단 전압 📄 기타 기출

수전단 전압 6.6kV, 역률 0.8(지상), 부하 600kW를 공급하는 3상 3선식 선로에서 1선당 저항 5Ω, 리액턴스 4Ω일 때 송전단 전압은 약 몇 V인가?

① \(7060\)

② \(7330\) ★ 정답

③ \(7530\)

④ \(7730\)

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3상 전압강하\[V_s=V_r+\sqrt3\,I(R\cos\theta+X\sin\theta)\]
선전류 \(I=\dfrac{P}{\sqrt3 V_r\cos\theta}=\dfrac{600000}{\sqrt3\times6600\times0.8}\approx65.6\)[A], \(\sin\theta=0.6\).\[e=\sqrt3\times65.6\times(5\times0.8+4\times0.6)\approx113.6\times6.4\approx727\text{ V}\]\[V_s=6600+727\approx\mathbf{7330}\text{ V}\] 정답 ②.

Q1382 전력공학 전압강하율 📄 기타 기출

수전단 전압 2200V인 선로에서 전압강하가 220V일 때 전압강하율은 몇 %인가?

① \(5\)

② \(10\) ★ 정답

③ \(15\)

④ \(20\)

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전압강하율 \[\varepsilon=\dfrac{V_s-V_r}{V_r}\times100=\dfrac{e}{V_r}\times100\]\[=\dfrac{220}{2200}\times100=\mathbf{10}\,\%\] 정답 ②. 전압강하율은 수전단전압 기준이다.

Q1383 전력공학 전압변동률 📄 기타 기출

전부하 시 수전단 전압 3000V, 무부하 시 수전단 전압 3150V인 선로의 전압변동률은 몇 %인가?

① \(5\) ★ 정답

② \(3\)

③ \(7\)

④ \(10\)

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전압변동률 \[\delta=\dfrac{V_{r0}-V_{r}}{V_{r}}\times100\]무부하전압 \(V_{r0}=3150\), 전부하전압 \(V_r=3000\).\[\delta=\dfrac{3150-3000}{3000}\times100=\mathbf{5}\,\%\] 정답 ①.

Q1384 전력공학 전력손실 📄 기타 기출

선전류 50A, 1선당 저항 2Ω인 3상 3선식 선로의 선로 전력손실은 몇 kW인가?

① \(5\)

② \(10\)

③ \(15\) ★ 정답

④ \(20\)

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3상 선로손실 3선에서 각 선의 저항손 합이므로 \[P_\ell=3I^2R\]\[=3\times50^2\times2=15000\text{ W}=\mathbf{15}\text{ kW}\] 정답 ③.

Q1385 전력공학 송전전압 📄 기타 기출 ✎ 유사

공급전력과 역률이 일정할 때 송전전압을 2배로 하면 선로의 전력손실은 몇 배가 되는가?

① 2배

② \(\tfrac12\)배

③ \(\tfrac14\)배 ★ 정답

④ 4배

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전력손실과 전압 \[P_\ell=3I^2R=\dfrac{P^2R}{V^2\cos^2\theta}\propto\dfrac{1}{V^2}\]전압을 2배로 하면 손실은 \(\dfrac{1}{2^2}=\mathbf{\tfrac14}\)배가 된다. 정답 ③. (고압 송전의 이유)

Q1386 전력공학 전선 단면적 📄 기타 기출 ✎ 유사

공급전력과 전력손실률을 일정하게 유지할 때 송전전압을 2배로 하면 전선의 단면적(전선 중량)은 몇 배가 되는가?

① \(\tfrac12\)배

② \(\tfrac14\)배 ★ 정답

③ 2배

④ 4배

💡 해설 보기

전압과 전선 단면적 손실률 일정 조건에서 \(P_\ell\propto \dfrac{R}{V^2}\)이고 \(R=\rho\dfrac{l}{A}\)이므로 필요한 단면적 \(A\propto\dfrac{1}{V^2}\). 전압 2배 → 단면적·중량은 \(\mathbf{\tfrac14}\)배로 감소. 정답 ②. (고전압일수록 전선이 가늘어 경제적)

Q1387 전력공학 부하전류 📄 기타 기출

3상 3선식 선로에서 선간전압 3300V, 역률 0.85로 300kW를 공급할 때 선전류는 약 몇 A인가?

① \(62\) ★ 정답

② \(55\)

③ \(70\)

④ \(75\)

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3상 부하전류 \[I=\dfrac{P}{\sqrt3\,V\cos\theta}=\dfrac{300000}{\sqrt3\times3300\times0.85}\approx\mathbf{61.8}\text{ A}\] 약 62A, 정답 ①.

Q1388 전력공학 역률개선 📄 기타 기출

부하 100kW, 역률 0.8(지상)을 역률 1.0으로 개선하는 데 필요한 전력용 콘덴서 용량은 약 몇 kVar인가?

① \(60\)

② \(75\) ★ 정답

③ \(90\)

④ \(100\)

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콘덴서 용량 \[Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2)\]\(\cos\theta_1=0.8\Rightarrow\tan\theta_1=\dfrac{0.6}{0.8}=0.75\), \(\cos\theta_2=1\Rightarrow\tan\theta_2=0\).\[Q_c=100\times(0.75-0)=\mathbf{75}\text{ kVar}\] 정답 ②.

Q1389 전력공학 단상 전압강하 📄 기타 기출

단상 2선식 선로에서 저항부하(역률 1)에 20A가 흐르고 1선당 저항이 0.5Ω일 때 선로 전압강하는 몇 V인가?

① \(10\)

② \(20\) ★ 정답

③ \(40\)

④ \(80\)

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단상 2선식 전압강하 왕복 2선이므로 \[e=2I(R\cos\theta+X\sin\theta)\]저항부하 \(\cos\theta=1\): \[e=2\times20\times0.5=\mathbf{20}\text{ V}\] 정답 ②. (3상 3선식은 \(\sqrt3\), 단상 2선식은 2를 곱함)

Q1390 전력공학 전압강하식 📄 기타 기출

3상 3선식 선로의 선간 전압강하 근사식으로 옳은 것은? (I: 선전류, R·X: 1선당 저항·리액턴스)

① \(\sqrt3\,I(R\cos\theta+X\sin\theta)\) ★ 정답

② \(I(R\cos\theta+X\sin\theta)\)

③ \(2I(R\cos\theta+X\sin\theta)\)

④ \(3I(R\cos\theta+X\sin\theta)\)

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전압강하 근사식 3상 3선식의 선간 전압강하는 \[e=\sqrt3\,I(R\cos\theta+X\sin\theta)\]정답 ①. 참고: 단상 2선식은 \(e=2I(R\cos\theta+X\sin\theta)\), 단상 3선·3상 4선식(상전압 기준)은 \(e=I(R\cos\theta+X\sin\theta)\).

Q1381 전기기기 철손전류 📄 기타 기출

정격 200V 변압기의 무부하 입력(철손)이 100W일 때 철손전류는 몇 A인가?

① \(0.5\) ★ 정답

② \(1.0\)

③ \(2.0\)

④ \(5.0\)

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철손전류 전압과 동상 성분. \[I_w=\dfrac{P_0}{V}=\dfrac{100}{200}=\mathbf{0.5}\text{ A}\] 정답 ①.

Q1382 전기기기 자화전류 📄 기타 기출

무부하 전류 5A, 철손전류 3A인 변압기의 자화전류는 몇 A인가?

① \(2\)

② \(3\)

③ \(4\) ★ 정답

④ \(8\)

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자화전류 철손전류와 직각. \[I_\mu=\sqrt{I_0^2-I_w^2}=\sqrt{5^2-3^2}=\sqrt{16}=\mathbf{4}\text{ A}\] 정답 ③.

Q1383 전기기기 무부하 역률 📄 기타 기출

정격 100V 변압기의 무부하 전류 2A, 무부하 입력 80W일 때 무부하 역률은?

① \(0.4\) ★ 정답

② \(0.5\)

③ \(0.6\)

④ \(0.8\)

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무부하 역률 \[\cos\theta_0=\dfrac{P_0}{V\,I_0}=\dfrac{80}{100\times2}=\mathbf{0.4}\] 정답 ①. 여자전류는 역률이 매우 낮다(지상).

Q1384 전기기기 여자 어드미턴스 📄 기타 기출

정격 100V 변압기에 무부하 전류 0.5A가 흐를 때 여자 어드미턴스는 몇 S인가?

① \(0.05\)

② \(0.005\) ★ 정답

③ \(0.5\)

④ \(50\)

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여자 어드미턴스 \[Y_0=\dfrac{I_0}{V}=\dfrac{0.5}{100}=\mathbf{0.005}\text{ S}\] 정답 ②.

Q1385 전기기기 여자 저항 📄 기타 기출

철손전류 0.5A, 정격전압 100V인 변압기의 여자(철손 상당) 저항 Rm은 몇 Ω인가?

① \(100\)

② \(150\)

③ \(200\) ★ 정답

④ \(50\)

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철손 저항 철손전류가 흐르는 가지. \[R_m=\dfrac{V}{I_w}=\dfrac{100}{0.5}=\mathbf{200}\,\Omega\] 정답 ③. 철손 \(P_i=V I_w=I_w^2 R_m\).

Q1386 전기기기 %임피던스 📄 기타 기출 ✎ 유사

%임피던스가 4%인 변압기의 단락전류는 정격전류의 몇 배인가?

① \(4\)배

② \(25\)배 ★ 정답

③ \(0.04\)배

④ \(2.5\)배

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단락전류 \[I_s=\dfrac{100}{\%Z}\times I_n=\dfrac{100}{4}I_n=\mathbf{25}\,I_n\] 정답 ②. %Z가 작을수록 단락전류가 크다.

Q1387 전기기기 전압변동률 📄 기타 기출

변압기의 %저항강하 2%, %리액턴스강하 3%일 때 역률 100%(cosθ=1) 부하의 전압변동률은 약 몇 %인가?

① \(2\) ★ 정답

② \(3\)

③ \(5\)

④ \(3.6\)

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전압변동률 \[\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\]역률 1이면 \(\cos\theta=1,\ \sin\theta=0\): \[\varepsilon=2\times1+3\times0=\mathbf{2}\,\%\] 정답 ①.

Q1388 전기기기 전압변동률 📄 기타 기출

%저항강하 3%, %리액턴스강하 4%인 변압기에 역률 0.8(지상) 부하를 걸 때 전압변동률은 몇 %인가?

① \(4.8\) ★ 정답

② \(5.6\)

③ \(7.0\)

④ \(2.4\)

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전압변동률 \[\varepsilon=p\cos\theta+q\sin\theta\]\(\cos\theta=0.8,\ \sin\theta=0.6\): \[\varepsilon=3\times0.8+4\times0.6=2.4+2.4=\mathbf{4.8}\,\%\] 정답 ①.

Q1389 전기기기 최대효율 📄 기타 기출 ✎ 유사

변압기가 최대효율로 운전되는 조건으로 옳은 것은?

① 철손 = 동손 ★ 정답

② 철손 = 2×동손

③ 동손 = 0

④ 철손 = 0

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변압기 최대효율 조건 부하와 무관한 철손(고정손)과 부하전류의 제곱에 비례하는 동손(가변손)이 같아질 때 효율이 최대다. \[P_i=P_c\ (철손=동손)\] 정답 ①.

Q1390 전기기기 결선 위상 📄 기타 기출 ✎ 유사

변압기 Y-Δ(또는 Δ-Y) 결선에서 1차와 2차 선간전압 사이에 생기는 위상차는?

① \(0^\circ\)

② \(30^\circ\) ★ 정답

③ \(60^\circ\)

④ \(180^\circ\)

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Y-Δ 결선의 위상차 Y결선과 Δ결선의 선간전압 기준이 달라 1·2차 사이에 30° 위상차가 생긴다. 이 때문에 위상차가 없는 Y-Y·Δ-Δ 계열과는 병렬운전할 수 없다. 정답 ②.

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