20년 4회 전력공학 11번

11. 전력용콘덴서를 변전소에 설치할 때 직렬리액터를 설치하고자 한다. 직렬리액터의 용량을 결정하는 계산식은? (단, f₀는 전원의 기본주파수, C는 역률 개선용 콘덴서의 용량, L은 직렬리액터의 용량이다.)

(풀이) 전력용 진상 콘덴서를 설치하게 되면, 지상 상태의 역률을 개선할 수가 있습니다.
그런데 문제는 5고조파라는 것이 발생하게 되는데요.
이 5고조파는 기본파의 5배수로 주파수가 발생을 하고, 크기는 기본파의 1/5배로 나타납니다.
문제는 이러한 고조파가 전기설비를 열화시키거나 보호계전기를 오동작시키게 됩니다.
화재 위험이나 통신 장애 같은 현상도 나타난다고 합니다.
그래서 이것을 막기위해서 5조파에 맞는 공진 현상을 이용하여 이 고조파 발생을 억제하는데요.
여기서 공진이라는 것은 양쪽의 리액턴스를 같게 해서 고조파 발생을 상쇄시키는 거죠.
보통 전력용 콘덴서에 4% 정도의 크기의 직렬 리액터를 설치하는 것이 이론적인 계산법이지만, 여유를 두어서 실제로는 전력용 콘덴서의 6%정도의 직렬 리액터 설계를 하게 됩니다.
여기서는 조금더 수학적인 계산법을 요구한 문제니까,
계산만 틀리지 않으면 쉽게 풀 수 있는 문제 입니다.
실기에서 직렬리액터의 용량 설계를 요청하는 문제가 나오니, 꼭 숙지 하세요.
정답은 4번 입니다.