수변전설비 용량 추정(수용률·부하율·부등률)과 역률 개선
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역률 개선의 효과
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2 쉬운 설명
수변전설비 용량 추정 = 「달려 있는 기기 전부」가 아니라 「실제로 동시에 쓰는 만큼」으로 변압기 용량을 잡는 계산
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집 안의 모든 전기기구를 동시에 켜는 일은 없습니다. 그래서 설비 용량을 잡을 때 세 가지 계수를 씁니다. 수용률은 「설치한 것 중 최대로 얼마나 쓰나」, 부하율은 「최대 대비 평소 평균이 얼마나 되나」, 부등률은 「집마다 피크 시간이 얼마나 어긋나나」입니다. 여러 집이 밥 짓는 시간을 서로 달리하면 변압기 한 대로도 충분한 것과 같습니다.
세 계수 한눈에
| 계수 | 식 | 값의 성격 |
|---|---|---|
| 수용률 | 최대수용전력 ÷ 부하설비 용량 합계 × 100 | 변압기 용량을 줄여 주는 값 (보통 100%보다 작다) |
| 부하율 | 평균수요전력 ÷ 최대수요전력 × 100 | 클수록 설비를 한가할 때 없이 꾸준히 쓴다 (효율적) |
| 부등률 | 각 부하 최대수요전력의 합 ÷ 합성 최대수요전력 | 1 이상. 클수록 피크가 겹치지 않아 설비를 알뜰하게 쓴다 |
용량 추정 순서
부하설비 용량 = 부하밀도 × 연면적→× 수용률→÷ 부등률→합성 최대수용전력 → 변압기 용량
부하밀도는 건물 용도별로 정해 둔 1㎡당 전력입니다. 이 값에 연면적을 곱해 초기 용량을 어림합니다. 역률은 이 계산의 계수가 아니라 전기의 질을 다루는 값입니다.
역률 개선 — 콘덴서를 나란히
콘덴서는 전동기가 끌어다 쓰는 「헛전류(무효전류)」를 가까이서 대신 공급해 줍니다. 그러면 선로에 흐르는 전류가 줄어듭니다.
부하와 병렬로 콘덴서 설치→무효전류 감소, 선로 전류 감소→손실 감소 · 전압강하 감소 · 설비 여유 증가 · 요금 절감
번개나 스위치 조작 때 튀는 돌입전류·이상전압을 막아 주는 장치는 아닙니다.
세대별 전기 용량은 전용면적 60㎡ 이하이면 3kW이고, 60㎡를 넘으면 10㎡마다 0.5kW를 더합니다.
이것만은 헷갈리지 말자
- 부하율은 클수록 좋습니다. 「작을수록 효율적」이라는 서술은 틀립니다.
- 수용률의 식은 최대수용전력 ÷ 설비용량입니다. 부하율(평균 ÷ 최대)과 이름을 바꿔 붙이지 않습니다.
- 부등률이 높으면 설비이용률이 높아집니다. 낮아진다는 서술은 틀립니다.
- 역률개선용 콘덴서는 직렬이 아니라 병렬입니다. 돌입전류·이상전압 억제는 효과에 들지 않습니다.
3 이 개념이 나온 기출문제
해설·법령 근거까지 가입 없이 보실 수 있습니다. 최신 5개년 문항은 여기 나오지 않습니다.
4 체크리스트 + 암기팁
암기팁 부하율 = 평균/최대(클수록 좋다) · 수용률 = 최대/설비용량 · 부등률 = 각 최대 합/합성 최대(≥1).
암기팁 역률개선 효과 = 요금↓ · 전압강하↓ · 손실↓ · 설비여유↑.
암기팁 설비용량은 수용률·부등률·부하율 셋.
- 수용률 = 최대수용전력 ÷ 부하설비 용량 합계 × 100(%). 식이 나오면 수용률이고, 부하율·부등률·허용압력강하율·역률과 구별한다.
- 부하율 = 평균 ÷ 최대(클수록 설비가 효율적으로 쓰인다), 부등률 = 각 부하 최대수요전력의 합 ÷ 합성 최대수요전력(1 이상, 높을수록 설비이용률이 높다).
- 수변전 설비용량 추정에 쓰는 계수는 수용률·부등률·부하율이다. 역률은 계수가 아니다. 초기 계획의 부하설비 용량은 부하밀도 × 연면적으로 어림한다.
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- 역률개선 효과: 전기요금 경감·전압강하 경감·설비용량 여유 증가·배전선 및 변압기의 손실 경감. 돌입전류 및 이상전압 억제는 효과가 아니다.
- 역률개선용 콘덴서는 변압기·전동기 등에 병렬로 설치한다(직렬이 아니다).
- 세대당 전용면적 60㎡ 이하의 세대 전기 부하용량은 3.0kW로 본다(3킬로와트 이상).
5 예제 — 이 개념, 실제로 이렇게 나왔습니다
제26회 공동주택시설개론 77번수변전 설비에 관한 내용으로 옳지 않은 것은?옳지 않은 것 고르기해설 보기 →제21회 공동주택시설개론 113번공동주택 전기실에 역률개선용 콘덴서를 부하와 병렬로 설치함으로서 얻어지는 효과로 옳지 않은 것은?옳지 않은 것 고르기해설 보기 →제18회 공동주택시설개론 111번전기설비에서 아래식이 나타내는 것은?해설 보기 →6 이론 근거 — 정의가 곧 정답입니다항목 3개 · 눌러서 펼치기눌러서 닫기
수용률·부하율·부등률
수용률은 부하설비 용량 합계에 대한 최대 수용전력의 백분율(최대수용전력 ÷ 부하설비 용량 합계 × 100)로 변압기 용량 산정의 근거가 된다. 부하율은 어느 기간의 평균수요전력을 그 기간의 최대수요전력으로 나눈 값(× 100)으로 클수록 설비 이용이 고르다. 부등률은 각 부하의 최대수요전력 합을 합성 최대수요전력으로 나눈 값으로 1 이상이며, 부하마다 최대가 생기는 시각이 달라 생기고 클수록 필요한 설비용량이 줄어 설비이용률이 높아진다. 수변전설비 계획 초기에는 건물 용도별 부하밀도에 연면적을 곱해 부하설비 용량을 어림하고, 여기에 수용률을 곱하고 부등률로 나누어 합성 최대수용전력을 구한다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 10문항 중 10문항의 근거역률 개선
역률은 피상전력에 대한 유효전력의 비율이다. 병렬 콘덴서로 지상 무효전력을 보상하면 선로 전류가 감소해 전력손실·전압강하가 줄고 설비 여유가 생기며 전기요금이 절감된다. 역률개선용 콘덴서(커패시터)는 역률을 개선하기 위해 변압기 또는 전동기 등에 병렬로 설치한다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 10문항 중 10문항의 근거세대별 전기시설 용량
주택의 전기시설 용량은 세대별로 3킬로와트 이상이어야 하고, 세대당 전용면적이 60제곱미터 이상이면 3킬로와트에 60제곱미터를 넘는 10제곱미터마다 0.5킬로와트를 더한 값 이상으로 한다.
출처: 기출 해설의 이론·기준 근거 종합 · 이 개념 기출 10문항 중 10문항의 근거