(1) 양(+)과 음(–)의 유효 전력과 무효 전력의 의미를 이해한다. (2) 3상 회로에서 유효 전력과 무효 전력의 흐름을 관찰한다.

유효 전력과 무효 전력은 무엇인가?

3상 유효 전력과 무효 전력의 측정 예와 이의 해석 방법

실험 (3-1) ~ (3-9)

그림에서 보듯이 부하 Z는 120[V] 교류 전원에 연결되어있다. Z가 (a) 저항 (b) 인덕턴스 (c) 커패시턴스 (d) 저항과 인덕턴스 (e) 저항과 커패시턴스 (f) 단상 전동기로 이루어져 있을 때 각각의 유효 및 무효 전력 흐름의 방향을 보여라.

그림의 각 단상 회로의 단상 전원이 공급하는 유효 및 무효 전력을 계산하라.

선간 전압이 69[kV]인 3상 전원에 상당 임피던스가 100[Ω]인 저항 부하가 연결되어 있다. 이 때 전원에 의해 부하로 전달되는 유효 전력을 계산하라.

그림과 같이 3상 송전단으로부터 송전 선로를 통해서 수전단으로 표 3-2에 주어진 것과 같은 유효 전력과 무효 전력을 공급하고 있다. 송전 선로에 의해 흡수되는 유효 및 무효 전력을 계산하라.

실험 (4-2) ~ (4-10)

상당 리액턴스가 120[Ω]인 3상 송전 선로가 상당 저항이 160[Ω]인 Y 결선 된 부하와 연결되어 있다. 선간 전압이 70[kV]인 전압이 송전단에 공급될 때 다음을 계산하라.

(1) 송전단과 수전단 전압의 크기가 다르고 위상이 같을 때 무효 전력의 흐름을 관찰한다. (2) 송전단과 수전단 전압의 크기가 동일하고 위상이 다를 때 유효 전력의 흐름을 관찰한다. (3) 송전단과 수전단 전압의 크기가 다르고 위상이 다를 때 유효 및 무효 전력의 흐름에 관하여 공부한다.

송전단과 수전단, 선로의 유효 및 무효 전력의 흐름

선로의 유효 및 무효 전력의 흐름 계산 예

송전단과 수전단 전압의 크기와 위상이 다를 때 유효 전력과 무효 전력의 흐름 계산 예

송전단과 수전단 전압의 크기가 같고 위상이 다를 때의 유효 전력의 흐름 계산 예

실험 6의 개요

송전단과 수전단 전압의 크기는 같고, 위상은 같지 않을 때

송전단과 수전단 전압의 크기와 위상이 같지 않을 때

상당 리액턴스가 100[Ω]인 3상 송전 선로가 있을때 송전단과 수전단 전압의 크기와 위상각이 하루 동안 표처럼 변한다고 한다. 각 경우에 송전단과 수전단의 유효 및 무효 전력을 계산하라. 그리고 전력 흐름의 방향을 나타내어라.

문제 6-1에서 모든 경우에 Es=Er=100kV로 가정한다. 송전단 전압(Es)과 수전단 전압(Er) 사이의 위상각(δ = δs - δr)을 표에 따라 30°씩 변화시킨다. Es의 위상각이 Er의 위상각 보다 앞설 때, 유효 전력의 크기와 방향을 계산하라. 유효 전력과 위상각의 그래프를 그려라.

(1) 송전 선로의 유효전력 대 위상각 곡선에 대해 공부한다. (2) 변압기를 사용하여 송전선의 송전 용량을 증가시키는 방법에 대하여 공부한다. (3) 송전 선로가 병렬로 연결된 경우에 대하여 공부한다.

실험 (7-1) ~ (7-4)

상당 선로 리액턴스가 200[Ω]인 3상 송전 선로에 300[kV]가 인가되어 있다. 다음 물음에 답하여라.

문제 7-1과 동일한 송전 선로와 전압 조건에서 다음 물음에 답하여라.

문제 7-1에서 송전 선로 전압이 20[%] 증가하였다면 선로의 전력 전송 가능 용량은 얼마나 많이 증가하게 되는가?

송전단과 수전단 사이에 리액턴스가 100[Ω]과 200[Ω]인 두 송전 선로가 병렬로 연결되어 있다. 동작 전압이 100[kV]이라고 할때 다음 물음에 답하여라.

송전단에서 수전단으로 전달되는 유효 전력

실험 (7-7) ~ (7-8)

무한 모선에 연결된 동기 전동기의 동작에 있어서 다음을 관찰한다. (1) 동기 전동기로 흐르는 무효 전력 (2) 동기 전동기로 흐르는 유효 전력 (3) 회전자 극의 위치 변화

실험 (9-2) [부하와 유효 전력] ~ 실험 (9-4)

동기 전동기에 의해 흡수되는 유효 전력은 송전 선로에서와 같은 식을 사용해서 구할 수 있다. 그 이유를 설명하라

실험 (3-4) ~ (3-7)