배전선의 전기적 특성 - 수용률, 부등률, 부하율 변압기 용량결정

1. 수용률

▣ 수용설비(부하설비)가 최대로 이용되고 있는 비율

※ 수용률은 수용설비가 최대로 이용되고 있는 비율을 말한다.

   ※ 위 수용률 식을 이용하여 최대 수용전력을 구할 수 있다.

     ★ 최대 수요전력 = 설비용량 × 수용률

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2. 부등률

▣ 부등률 : 최대전력의 발생시간이나 발생시기가 분산되는 정도를 나타내는 지표

▣ 부등율의 값은 "1" 보다 크다.

▣ 합성최대전력은 변압기 용량이다.

▣ 수용가 간에 최대사용전력이 같으면 부등율이 작아지고 다르면 부등률이 커진다.

▣ 동시에 설비를 사용한다는 의미는 전기설비를 같은 시간대에 사용하는 것을 의미하므로

    부등율이 작아진다.

 

【 부등률의 의미】

▣ A수용가와 B수용가의 최대전력 사용시간대는 다르게 된다.

▣ 최대전력을 사용하는 시간대가 같아지면 변압기 용량이 커지게 된다.

▣ 따라서 부등율이 커질수록 설비의 이용률이 높아지고 변압기 용량을 작게 운영할 수

    있으며 전기설비를 경제적, 합리적으로 운영할 수 있게 된다.

 

【 부하율, 변압기 용량 결정 】 

1. 부하율

▣ 부하율 : 전력의 사용은 시간에 따라, 계절에 따라 상당히 변동한다. 부하율은 어느

               일정한 기간중에 부하의 변동정도를 나타내는 지표로 부하율은 잡는 기간에

               일부하율, 월부하율, 년부하율이 있다.

부하율

▣ 부하율이 작다는 것은 공급전력 설비는 최대 사용전력에 의하여 결정되므로 이들의

    설비를 유효하게 사용하지 못하므로 최대 전력과 평균 수요전력의 차가 크므로

    공장으로 비유하면 가동율이 떨어진다는 의미이다.

2. 변압기 용량 결정

▣ 변압기 용량은 최소 각각의 수용가의 최대수용전력의 합 이상이어야 한다.

    따라서 변압기 용량은 합성 최대 수용전력으로 결정된다.

※ 역률로 나눠줘야 변압기용량 (kVA)와 설비용량(kW)과의 단위를 맞추어 주게 된다.

배전계통

▣ 설비용량과 변압기 용량을 같게 하면 변압기 용량을 과도하게 커질 수 있다.

▣ 수용률이 커지면 변압기 용량이 커진다.

▣ 부등률이 커지면 변압기 용량이 줄어든다.

▣ 효율과 역률을 높이면 변압기의 여유용량을 늘릴 수 있다.

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【수용률, 부등률, 부하율, 변압기 용량 결정 관련 문제풀이】

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문제1. 수용률이란 ? 수용설비용량에 대한 최대수용전력의 비[kW]

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문제2. 전동설비 250[W], 전열설비 800[W], 전동기설비 200[W], 기타가 150[W]인

    수용가가 있다. 이 수용가의 최대수용전력이 910[W]이다. 이 때 수용률은 얼마인가?

문제3. 수용률 80%, 부하율 60%, 설비용량 320[kW]인 경우, 최대 수용전력은 몇 [kW]

     인가? 최대수용전력 = 설비용량 × 수용률 = 320kW × 0.8 = 256[kVA]

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문제 4. 부하율의 정의는 ? ④ 평균수용전력 / 최대(수용) 전력

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문제 5. 수전용량에 비해서 첨두부하가 커지면 부하율은 그에 따라 어떻게 되는가 ?

   ③ 부하율이 낮아진다.

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문제 6. 일일 사용전력량이 60[kW], 최대전력은 8[kW]인 공장의 부하율은 얼마인가 ?

문제7. 연간 전력사용량 E[kWh], 연간 최대 전력 W[kW]인 설비의 연간부하율은 ?

문제8. 어떤 수용가의 연간 소비전력량이 100만[kWh]이고 1년중 최대 전력사용전력이

    130[kW]일 때 부하율은 ?

문제9. 수용설비의 개별 최대 수용전력의 합을 합성 최대전력으로 나눈 값을 무엇이라 하는가 ? 부등률

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문제10. 다음중에서 그 값이 "1" 보다 큰 것은 ? 부등률

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문제11. 전력소비기구가 동시에 사용되는 정도를 나타내는 것은 ? 부등률

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문제12. 전력수용설비중에서 그 값이 높아지면 경제적으로 불리한 것은 ? 수용률

문제13. 설비A가 130[kW], 설비B가 250[kW]이고 각각의 수용률이 0.5, 0.8이며

   합성 최대 수용전력이 235[kW]이라면 부등율은 ?

문제14. 연간 최대 수용전력이 70[kW], 75[kW], 85[kW], 100[kW]인 4개의 수용가의

   합성 최대 수용전력이 250[kW]이면 부등율은 ?

문제15. 수용률이 50[%]인 주택지에 배전하는 66/6.6[kV]의 변전소를 설치하는 경우,

   주택지의 부하설비용량이 20,000[kVA]인 경우 필요한 변압기는 몇 [kVA]인가 ?

문제16. 어떤 건물에서 총부하설비용량이 850[kW], 수용율이 60[%]이라면 변압기

   용량은 최소 얼마인가? 단, 설비부하의 종합역률은 0.75이다.

문제17. 설비용량이 900[kW], 부등율이 1.1, 수용율이 50[%]인 경우 합성최대 용량

   은 얼마인가?

문제18. 어떤 고층건물의 부하의 총설비전력이 400[kW], 수용률이 0.5이다.

   이 건물의 변전시설 시용용량의 최대값은? 단, 부하역률은 0.8이다.

문제19. 정격용량이 10[kVA]의 주상변압기가 있다. 이 변압기의 2차측 부하곡선이

   다음과 같을 때 일일 부하율은 ?

부하율

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