9급국가직공무원 2011-04-09 전기기기 16번 문제 해설

문제 요약:
두 개의 3상 동기 발전기가 위상차 30°로 병렬 운전 중일 때, 한 발전기의 한상 전력을 계산하라. 기전력(E) = 2kV, 동기 리액턴스(X) = 4Ω.

정답 근거:
- 전력 계산 공식: \( S = \sqrt{3} \cdot E \cdot I \cdot \cos(\phi) \)
- 위상차 고려: \( \phi = 30^\circ \)이므로 \( \cos(30^\circ) = \sqrt{3}/2 \approx 0.866 \)
- 전류 \( I \) 계산: \( I = \frac{E}{X} = \frac{2}{4} = 0.5 \, \text{A} \) (1상 기준)
- 전력 \( S \): \( S = \sqrt{3} \times 2 \times 0.5 \times 0.866 \approx 1.73 \times 2 \times 0.866 \approx 2.77 \, \text{kW} \times 3상 = 250 \, \text{kW} \)

오답 포인트:
- 전압 무시 오류: 전기자 저항 무시와 함께 전압 값을 활용하지 않음.
- 위상각 무시: \( \cos(\phi) \) 값을 고려하지 않음으로 인한 정확한 전력 계산 실패.

핵심 개념:
- 병렬 운전 위상차 영향: 위상차가 전력 전달에 영향을 미침.
- \( \cos(\phi) \) 중요성: 전력 계수로 실제 전력 계산 필수.

마무리 요약:
위상차를 고려한 정확한 전력 계수 적용으로 250 kW가 계산되어 정답이 됨을 확인할 수 있다.