안녕하세요 능력짜님께 유효전력 문의 드립니다.

[범어동박사장]

안녕하세요 네이버 모 카페에서 범어동 박사장이라는 닉으로 활동중인 전기취준생입니다.

능력짜님의 능력은 저희 카페에서도 익히 명성을 들어서 알고 있어서 오늘은 제가 내린 증명에 대해서 능력짜님께 자문을 구하고

싶어서 이렇게 글을 드립니다. 다소 글이 일반 게시판에 올려져있는것을 퍼오는 것이니 어느정도 양해 하여 읽어주시고 이 증명에

대하여 솔직한 답변을 부탁드립니다.

안녕하십니까? 요즘 기사 시험이 끝난후 영어라는 산에 둘러 쌓여서 허겁지겁 등산하고 있는 범어동박사장입니다.

그런데 오늘 그 눈팅만 하고 댓글만 달던 제가 말그대로 68,70,76 [kw]가 다 답이라는 것을 증명해드리고자 이렇게

글을 올립니다.

이론을 잠깐 설명드리죠, 전기시험을 보시는 분이라면 누구나 쉽게 이해 하실수 있는 내용입니다.

많이 들어보셨을겁니다. 손실과 여유,

-손실률 :  말그대로 손실에 대한 비를 백분률로 나타낸 값입니다.

-여유율 :  말그대로 여유에 대한 비를 백분률로 나타낸 값입니다.

<참고자료>

최대부하전력 = 총설비용량 * (수용률. / 부등률.)

변압기용량    = 최대부하전력 * 1.1~1.2(여유율)

표준부하밀도

인텔리전트빌딩(va/m2)

0등급     1등급    2등급    3등급

 110        125       157       166

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학교               60

대형사무실     130  (초고층빌딩 160이상)

백화점           175

호텔              120

종합병원        170

전산센터        190

연구소           220

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* 대략적인 표준부하밀도입니다(참조용입니다)

[출처] 변압기 용량산정 (전기기술사 PEEL) |작성자 민욱파파

자 그리고 자꾸 거론 되는 동그라미와 삼각형 이론에 대해서 살짝 간단하게 설명 드릴께요

유효전력 즉, 가로 선은 우리집이 한국전력에게 실제로 공급받고 있는 전력입니다.

무효전력 즉, 세로 선은 한국전력이 우리집에 전력을 보내고 있는데 발생하는 일종에 손실이라고 보시면 됩니다.

피상전력 즉, 대각 선은  한전이 우리집에 1이라는 유효전력을 보내기 위해서 무효전력을 감안하여 실제로

한국전력에서 우리집까지 공급되는 있는 전력입니다.

이러면 살짝 어느 정도 이해가 되시겠죠?

이론은 끝 났고, 본 중점적인 사항인 68,70,76 kw 이 3가지 전력이 다 정답이라는 것을 증명해보겠습니다.

우리는 맨처음으로 복원된 각 학원들의 유효전력의 문제에 관심을 갖을 필요가 있습니다.

일단 학원이나 복원된 문제들은 종합해보면

3상 500KVA, 역률 80[%] 변압기가 있다. 이변압기에 150[kVA] 전력용 콘덴서를 설치하였을 경우 증
가시킬 수 있는 전력[kW]을 구하시오.

라고 합니다. 제가 생각하기에는 역률개선이라는 단어가 들어갔다고 하는데, 뭐 좋습니다. 이제 시작합니다.

우선 정답이 76kw 인분들의 의견을 들어보면

500=루트((400+XP)^2+150^2) 이란 식에 의해서 76.9696kw 가 나왔습니다.

자, 다음으로 68,70kw 인분들의 의견을 들어보면

개선된 역률 =0.936(0.94) 구해서 500*(0.936 or 0.94-0.8)= 68 or 70 kw 가 나왔습니다.

자 지금 부터 증명 들어갑니다. 여기서 우리가 먼저 인식해야 될부분은 주어진 문제의 조건이

500KVA, 80%, 150KVA 란 단어가 한번만 등장했다는 것입니다. 

즉, 문제을 100번 봐도 "500KVA인 변압기에서 지상역률 80%의 부하에 500KVA를 공급 하고 있다" 라고 500KVA라는

조건이2번 등장 하지 않습니다.

말그대로 무슨 뜻이냐? 아.. 500KVA 변압기에 역률이 80% 인데 증가시킬수 있는 유효전력이 얼마인가? 라는

문제이지 500KVA 변압기에 역률이 80% 인데 이것을 다시 동일한 부하 500KVA에 공급하기 위해서 증가시켜야

될 유효전력은 얼마인가? 라는 문제가 아니라는 것입니다.

고로 76KW 적으신분들은 역률개선에 의한이 아닌 500KVA에 최대로 보낼수 있는 유효전력을 구하신 것이고

68,70KW 적으신 분들은 역률개선에 의해서 500KVA에 최대로 보낼수 있는 유효전력을 구하시게 된 것입니다.

여기서 말씀드리는데 여기까지 긴글을 읽으시고 " 어? 그럼 68,70KW되는 답들은

 루트((400+68)^2+150^2 ) = 491.45KVA나오는데 8.549086887KVA 모자라는거 아니야?" 라고

생각하는 분들이 계실껍니다. 그래서 위에서 미리 손실률과 여유율을 설명드린 것입니다.

모든 전기기기에는 손실과 여유라는 것이 존재 합니다. 만약에 "전력손실이 없는 변압기가 있다. 내가

증명해 보이겠다" 라는 분이 있다면 전기 공부 왜 합니까? 그냥 특허 내서 그 돈으로 평생 먹구 살수 있는데..

만약에 손실을 인정 못하시면 76.97 Kw를 적으신분들은 다 오답 처리 되어야 합니다

이유는 즉, 루트((400+76.97)^2+150^2)= 500.0003809 KVA가 되서 0.0003809KVA가 더 변압기에 걸리기

때문에 과부하가 발생합니다. 고로 76.9696KW만이 정답으로 인정되는 것입니다.

아시겠죠? 이래서 여유라는 것이 존재 하기 때문에 제가 위에 참고표를 준비하였습니다.

실제적으로 변압기 여유는 1.1~1.2이니 10~20%라고 생각되네요.

마무리 하겠습니다. 68, 70, 76.97KW 다 정답으로 인정됩니다. 이유는 우리가 이때까지 생각하고 있던 이문제를

푸는 핵심 키워드가 역률 개선이라고 생각하고 있었는데 역률개선이 아니라

"500KVA인 변압기에서 지상역률 80%의 부하에 500KVA를 공급 하고 있다" 라고 500KVA라는 조건이 2번

들어갔느냐? 안들어 갔느냐 입니다. 500KVA 라는 말이 2번 들어갔으면 68,70KW는 완벽히 100% 오답입니다. 왜?

우리는 8KVA가 모자라니깐요 하지만 1번만 들어갔으므로 76.97KW는 딱 500KVA에 맞게 증가될수 있는

유효전력이고 68,70KW는 500KVA까지는 못미치지만손실을 감안하여 역률개선에 의해 증가될수 있는

유효전력이라는 것입니다.

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.이상입니다.

[능력짜]

안녕하세요.. 박사장님

질의회신은 별도 글을 올렸습니다

게시글 참조해주시기 바랍니다

감사합니다