단락비

관련 문항 3개

1. 문항 1 전기기기 · 동기기

   단락비가 1.25인 발전기의 $\% \text{동기 임피던스}[\%]$는 얼마인가?

   1. 70
   2. 80
   3. 90
   4. 100

   정답과 해설

   정답 2번

   단락비와 %동기 임피던스는 서로 역수 관계이므로 1을 1.25로 나누고 100을 곱하면 80%이다.

   풀이

   정답 근거: 단락비 $K_s$와 %동기임피던스 $\%Z_s$는 서로 역수 관계이다: $\%Z_s=\frac{1}{K_s}\times100[\%]$. $K_s=1.25$이므로 $\%Z_s=\frac{1}{1.25}\times100=80[\%]$이다.

   오답 소거: 70, 90, 100은 역수 계산을 잘못하거나 단락비를 그대로 퍼센트로 오인한 값이다.

   핵심 공식: $\%Z_s=\frac{1}{K_s}\times100[\%]$, 단락비가 클수록 %임피던스는 작아 안정도가 좋아진다.

   암기팁: '단락비와 %임피던스는 반비례'라는 관계만 기억하면 서로 바로 환산할 수 있다.

   처음이라면

   발전기의 '단락비'는 발전기가 얼마나 튼튼한지(내부 저항이 얼마나 작은지)를 나타내는 숫자예요.

   단락비가 크면 → 내부 임피던스(내부 저항 같은 것, $Z_s$)는 작아집니다. 둘은 반대로 움직이는 사이!

   그래서 둘은 '역수 관계'예요.

   먼저 말로 풀면: "1을 단락비로 나눈 뒤 100을 곱한다"

   수식으로:

   $\%Z_s = \frac{1}{K_s} \times 100$

   값 대입:

   $\%Z_s = \frac{1}{1.25} \times 100$

   계산:

   $\%Z_s = 0.8 \times 100 = 80[\%]$

   이런 문제가 나오면 → '단락비 = %임피던스의 역수' 딱 한 줄만 외우면 된다.

   한 걸음 더

   핵심 공식: $\%Z_s = \frac{1}{K_s} \times 100[\%]$

   풀이:

   $K_s = 1.25$ 대입

   $\%Z_s = \frac{100}{1.25} = 80[\%]$

   오답 분석: ④ 100은 단락비를 그냥 %로 착각한 경우, ① 70과 ③ 90은 역수 계산 실수.

   이 유형 패턴: 단락비가 주어지면 무조건 '역수 × 100', 반대로 %임피던스가 주어지면 '100 나누기 %Z'로 단락비를 구한다.

   시험 꿀팁: 단락비가 크다 = 임피던스가 작다 = 안정도가 좋다. 이 세 가지 연결고리도 같이 기억하면 서술형·변형 문제까지 커버된다.

   • 단락비
2. 문항 2 전기기기 · 동기기

   단락비가 큰 동기 발전기에 대한 설명으로 옳은 것은?

   1. 기계가 소형이다.
   2. 안정도가 높다.
   3. 전기자 반작용이 크다.
   4. 전압 변동률이 크다.

   정답과 해설

   정답 2번

   단락비가 크면 동기 임피던스가 작아 안정도가 높고 전압 변동률이 작다.

   풀이

   단락비가 크면 동기 임피던스가 작아 안정도가 높고 전압 변동률이 작지만, 기계가 대형이 된다.

   처음이라면

   단락비란 동기발전기에서 단락전류가 정격전류와 같아지게 하는 데 필요한 전압(기자력)을 정격전압으로 나눈 값입니다. 단락비가 크다는 것은 낮은 전압으로도 정격전류를 흘릴 수 있다는 뜻입니다.

   이는 곧 동기 임피던스(내부 저항 성분)가 작다는 의미입니다. 임피던스가 작으면 부하 변동 시 내부 전압강하가 적어 전압이 잘 유지되고(전압 변동률 작음), 계통 외란에도 끌려들지 않아 안정도가 높습니다.

   다만 임피던스를 작게 하려면 기계를 크게 만들어야 하므로 대형이 되고, 전기자 반작용도 상대적으로 작습니다. 따라서 ①소형, ③반작용 큼, ④변동률 큼은 모두 반대 설명입니다.

   이런 문제가 나오면 → '단락비 크면 = 임피던스 작다 = 안정도↑·변동률↓, 기계는 대형'으로 묶어 외우세요.

   한 걸음 더

   핵심: 단락비 ∝ 1/(동기 임피던스)이므로 단락비가 크면 임피던스가 작아 안정도가 높고 전압 변동률이 작다. 소형(①), 전기자 반작용 큼(③), 변동률 큼(④)은 부호가 전부 반대인 오답.

   동기발전기 특성 문제는 단락비-임피던스 반비례 관계 하나로 대부분 풀린다.

   꿀팁: '단락비 크면 좋은 놈(안정↑)인데 몸집은 크다(대형·고가)'.

   • 단락비
3. 문항 3 전기기기 · 동기기

   발전기의 단락비(K)를 구하는데 필요한 시험은?

   1. 무부하 시험과 부하시험
   2. 무부하 시험과 정격시험
   3. 무부하 시험과 단락시험
   4. 개방시험과 부하시험

   정답과 해설

   정답 3번

   단락비는 무부하 포화곡선과 3상 단락곡선으로 구하므로 무부하시험과 단락시험이 필요하다.

   풀이

   단락비(K)는 발전기의 무부하 포화곡선과 3상 단락곡선을 함께 이용해 구한다.

   정격전압을 유기하는 데 필요한 계자전류(무부하시험)와, 그 계자전류로 3상 단락시켰을 때 흐르는 단락전류(단락시험)의 비로 정의되므로, 단락비 산출에는 무부하시험과 단락시험이 모두 필요하다.

   핵심 공식: K = (정격전압을 만드는 계자전류로 단락 시 흐르는 전류) / (정격전류)

   암기팁: '단락비=무부하곡선+단락곡선'을 한 세트로 암기.

   [참고] 전기기능사 시험에서는 이러한 정의와 수치를 정확히 구분하여 묻는 문제가 자주 출제되므로, 관련 용어와 규정값을 서로 짝지어 반복 학습해 두는 것이 실전에서 큰 도움이 된다.

   처음이라면

   발전기의 단락비(K)는 '정격전압을 만드는 계자전류로 단락시켰을 때 정격전류의 몇 배가 흐르는가'를 나타낸 값입니다.

   이 값을 구하려면 두 가지 시험이 필요합니다. 첫째, 무부하시험 — 계자전류를 변화시키며 유기되는 전압을 재서 무부하 포화곡선을 그리는 시험. 둘째, 단락시험 — 계자전류를 변화시키며 3상 단락전류를 재서 단락곡선을 그리는 시험. 이 두 곡선을 겹쳐 단락비를 계산합니다.

   '부하시험', '정격시험', '개방시험'이 들어간 보기는 단락비 계산에 쓰이지 않는 허수 선지입니다.

   이런 문제가 나오면 → '단락비 = 무부하곡선 + 단락곡선' 한 세트로 외우면 바로 풀립니다.

   한 걸음 더

   단락비 K = (정격전압을 유기하는 계자전류에서의 단락전류)/(정격전류)로, 무부하 포화곡선과 단락곡선을 함께 사용하므로 무부하시험+단락시험이 필요하다.

   부하·정격·개방시험을 포함한 나머지 선지는 단락비 산출에 쓰이지 않는다.

   발전기 단락비는 '어떤 두 곡선(시험)으로 구하나'를 묻는 고정 패턴이다.

   꿀팁: '단락비 = 무부하 + 단락' 두 단어 세트로 암기.

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