개념 한 쪽
수용가 여러 곳의 최대전력은 같은 시각에 겹치지 않는다. 이 겹침의 정도를 부등률로 나타내고, 설비 대비 실제 사용의 비율을 수용률로 나타낸다. 발전기별 출력을 어떻게 나눌지도 연료비와 직결된다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
출제기준 단원 「전력선 통신 등」의 공개 문제 2개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 부등률 계산 | 1 | 개별 최대전력 합과 합성 최대전력으로 부등률을 구하기 |
| 수용률 계산 | 1 | 설비용량과 최대수요전력으로 수용률을 구하기 |
부등률은 각 수용가가 각자 기록한 최대수용전력의 합이 전체를 합쳤을 때의 합성 최대수용전력보다 얼마나 큰가를 나타내는 값이다. 모든 수용가가 동시에 최대를 쓰는 일은 거의 없으므로 부등률은 보통 1보다 크고 1 이상이다(모두가 동시에 최대를 쓰면 1). 공식은 개별 최대수용전력의 합을 합성 최대수용전력으로 나눈 것이다.
수용률은 설비용량 중에서 실제로 최대로 사용된 전력의 비율이다. 최대수요전력을 설비용량으로 나눈 뒤 100을 곱한다. 최대수요전력이 설비용량을 넘을 수 없으므로 수용률은 항상 100% 이하가 된다.
합성 최대전력은 설비용량에 수용률을 곱하고 부등률로 나누어 구한다. 수용률은 곱하고 부등률은 나눈다는 순서가 갈린다. 부등률이 1보다 크므로 합성 최대전력은 개별 최대전력의 합보다 작아진다.
자동경제급전(ELD)은 발전기별 연료비 특성을 근거로 출력 배분을 최적화해 총 발전 연료비를 최소로 만드는 운전 방식이다. 주파수 유지는 자동 주파수 제어가 맡는 일이라 경제급전과 구분한다.
부하밀도가 큰 도심에서는 변전소 수를 늘리고 배전거리를 줄인다. 배전거리가 길어지면 선로 저항 때문에 전압강하와 전력손실이 커지기 때문이다. 반대로 변전소를 줄이면 거리가 길어져 손실과 전압강하가 커진다.
전압을 높여 송전하는 경우도 손실과 이어진다. 송전 손실률은 전력과 선로 저항에 비례하고 전압의 제곱에 반비례하므로, 손실률을 같게 유지하면 보낼 수 있는 전력은 전압의 제곱에 비례해 늘어난다.
부등률 문제는 개별 최대수용전력의 합을 분자, 합성 최대수용전력을 분모로 놓고 나눈다. 분모와 분자를 바꾸면 1보다 작은 값이 나오므로 부등률이 1 이상이라는 성질만 알아도 방향을 잡는다.
수용률은 최대수요전력을 설비용량으로 나눈 뒤 100을 곱한다. 설비용량 3kW에 최대수요전력 1.8kW이면 60%가 된다. 남는 여유분 비율을 구하면 다른 값이 나오므로 분자와 분모를 바꾸지 않는다.
합성 최대전력은 설비용량에 수용률을 곱한 값에서 부등률로 나눈다. 설비용량 600kW, 수용률 60%, 부등률 1.2이면 600×0.6÷1.2로 300kW가 된다. 부등률을 곱하면 432kW가 나오는 것이 함정이다.
도심의 부하밀도 문제는 변전소 수를 늘리고 배전거리를 줄이는 쪽이 옳다. 손실률을 같게 유지한 채 전압을 3300V에서 6600V로 두 배 올리면 송전전력은 전압의 제곱에 비례해 네 배가 된다.
연간 최대수용전력이 70kW, 75kW, 85kW, 100kW인 4개의 수용가를 합성한 연간 최대수용전력이 250kW이다.이 수용가의 부등률은 얼마인가?
정답 ② · 문제는 개별 최대수용전력 합과 합성 최대수용전력으로 부등률을 계산하는 문제이다. 부등률은 개별 최대수용전력 합을 합성 최대수용전력으로 나눈 값이므로 (70+75+85+100)÷250 = 330÷250 = 1.32가 된다.
부등률=개별 최대수용전력의 합÷합성 최대수용전력=330÷250=1.32다.
설비 용량의 합계가 3kW인 주택에서 최대 수요 전력이 1.8kW일 때의 수용률은 몇 %인가?
정답 ③ · 문제는 설비 용량 합계와 최대 수요전력이 주어졌을 때 수용률을 계산하는 문제이다. 수용률은 최대수요전력 ÷ 설비용량 × 100%로 정의되므로 1.8kW ÷ 3kW × 100 = 60%가 된다.
수용률(%) = 최대수요전력 ÷ 설비용량 × 100이므로 1.8 ÷ 3 × 100 = 60%이다.
다음 중 동일 송전선로에 있어서 1선 지락의 경우 지락전류가 가장 적은 중성점 접지방식은?
정답 ④ · 문제는 1선 지락 시 동일 송전선로에서 지락전류가 가장 적은 중성점 접지방식을 묻고 있다. 소호리액터 접지는 지락 시 선로의 정전용량에 의한 충전전류와 리액터 전류를 서로 상쇄시키는 원리로 지락전류를 최소화한다.
소호리액터접지는 지락 시 충전(정전용량)전류를 리액터 전류로 상쇄해 지락전류가 최소가 된다.
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