다음은 발송배전기술사 계산문제 중 송·수전단의 무효전력 산출 풀이입니다.
Vector도, 송전단 무효전력, 수전단 무효전력, 결론 순으로 서술하겠습니다.
[문제] 송전단 전압 $\dot{ V_{s} } =V_{s} \angle \delta$, 수전단 전압 $\dot{ V_{r} } =V_{r} \angle 0$˚, 송전선로 조건이 $R \ll X$일 때, 송·수전단의 무효전력을 구하시오.
[답]
1. Vector도
2. 송전단 무효전력
1) 그림에서 $\bar{ad}=XIcos \phi _{s} = V_{r} sin \delta$ (송·유)
∴ $ Icos \phi _{s}= \frac{V_{r} sin \delta}{X} $ · · · ①
2) ①식의 양변에 송전단 전압 $V_{s}$를 곱하면,
· $ P_{s} = V_{s}Icos \phi _{s}= \frac{V_{s}V_{r} sin \delta}{X} =$ 송전단 유효전력
3) $\bar{cd}=XIsin \phi _{s} = V_{s}-V_{r} cos \delta$ (송·무)
∴ $Isin \phi _{s}= \frac{V_{s}-V_{r} cos \delta}{X}$ · · · ②
4) ②식의 양변에 송전단 전압 $V_{s}$를 곱하면,
· $Q_{s} = V_{s}Isin \phi _{s}= \frac{V_{s} ^{2}- V_{s}V_{r} cos \delta}{X} =$ 송전단 무효전력
3. 수전단 무효전력
1) 그림에서 $\bar{bc}=XIcos \phi _{r} = V_{s} sin \delta$ (수·유)
∴ $Icos \phi _{r}= \frac{V_{s} sin \delta}{X} $ · · · ③
2) ③식의 양변에 수전단 전압 $V_{r}$을 곱하면,
· $P_{r} = V_{r}Icos \phi _{r}= \frac{V_{s}V_{r} sin \delta}{X} =$ 수전단 유효전력
3) $\bar{ab}=XIsin \phi _{r} = V_{s} cos \delta-V_{r}$ (수·무)
∴ $Isin \, \phi _{r}= \frac{V_{s} cos \delta-V_{r}}{X}$ · · · ④
4) ④식의 양변에 수전단 전압 $V_{r}$을 곱하면,
· $Q_{r} = V_{r}Isin \phi _{r}= \frac{ V_{s}V_{r} cos \delta -V_{r} ^{2} }{X} =$ 수전단 무효전력
4. 결론
1) 송전단 무효전력 $Q_{s} = \frac{V_{s} ^{2}- V_{s}V_{r} cos \delta}{X}$
2) 수전단 무효전력 $Q_{r} = \frac{ V_{s}V_{r} cos \delta -V_{r} ^{2} }{X}$
3) 송전단 유효전력 = 수전단 유효전력 = $ \frac{V_{s}V_{r} sin \delta}{X}$
오늘은 발송배전기술사 계산문제로 나올 법한 송·수전단의 무효전력을 산출해 보았습니다.
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