변압기 결선

공개 문항 21개

1. 문항 1 전기기기 · 변압기

   낮은 전압을 높은 전압으로 승압할 때 일반적으로 사용되는 변압기의 3상 결선 방식은?

   1. Δ−Δ
   2. Y−Y
   3. Δ−Y
   4. Y−Δ

   정답과 해설

   정답 3번

   승압은 Δ−Y 결선! Y결선에서는 선간전압이 상전압의 √3배가 되어 결선만으로도 전압이 약 1.73배 올라가기 때문이다.

   풀이

   승압(step-up)에는 1차를 Δ(델타), 2차를 Y(와이·스타)로 묶는 Δ−Y 결선을 씁니다.

   Δ 결선은 권선에 상전압(phase voltage) = 선간전압(line voltage)이 그대로 걸리고, Y 결선은 선간전압 = $\sqrt{3} \times$상전압($V_L = \sqrt{3}V_P$) 공식이 성립하기 때문입니다.

   따라서 권수비(turns ratio)가 1:1이어도 2차 상전압은 1차 상전압과 같지만, 2차 선간전압이 1차 선간전압의 $\sqrt{3}$배(약 1.73배)로 높아져 결선 자체만으로 승압 효과가 납니다.

   실제로 발전소에서 발전기 출력을 송전용 고전압으로 올릴 때 이 결선을 사용합니다.

   오답 소거

   • 1) Δ−Δ: 양쪽 모두 상전압 = 선간전압이므로 결선만으로는 전압이 전혀 올라가지 않습니다.
     승압 효과가 없고, 저전압·대전류(強電流) 회로에 적합한 결선입니다.
   • 2) Y−Y: 이것도 결선상 승압 효과가 없습니다.
     게다가 제3고조파(third harmonic) 유입과 부하 불평형에 따른 중성점 전위 이동 문제가 있어 단독으로는 거의 쓰지 않고, Δ 결선된 제3권선을 함께 둡니다.
   • 4) Y−Δ: Δ−Y의 반대입니다.

   처음이라면

   놀이터 시소를 생각해 보세요. 한쪽 끝을 살짝만 들어도 반대쪽은 훨씬 높이 올라가듯이, 변압기도 '묶는 방법(결선)'에 따라 전압이 달라집니다.

   변압기 권선(코일)을 삼각형처럼 묶으면 Δ(델타) 결선, 나란히 묶어 중성점을 만들면 Y(와이) 결선이라고 해요.

   핵심 차이:

   • Δ 결선: 코일에 걸리는 전압 = 선간전압(전선 사이 전압) 그대로
   • Y 결선: 선간전압 = 상전압 × $\sqrt{3}$ (약 1.73배)

   즉, Y 결선은 삼각형 묶음보다 같은 코일로도 전압이 1.73배 높게 나옵니다.

   그래서 낮은 전압을 높일 때(승압)는 1차를 Δ, 2차를 Y로 묶은 Δ−Y를 씁니다. 발전소에서 전기를 만들어 고압 송전선으로 보낼 때 바로 이 결선을 사용해요.

   이런 문제가 나오면 → '승압은 Δ−Y, 강압(전압 낮춤)은 Y−Δ'로 외우면 됩니다!

   한 걸음 더

   승압용 변압기 → Δ−Y 결선.

   • Δ 결선: $V_L = V_P$
   • Y 결선: $V_L = \sqrt{3}V_P$

   권수비 1:1이어도 2차 선간전압이 $\sqrt{3}$배가 되어 결선만으로 승압 효과 발생. 발전소 송전용 승압에 사용.

   오답: Δ−Δ, Y−Y는 결선상 전압 변화 없음(Δ−Δ는 저전압·대전류용, Y−Y는 고조파·중성점 문제로 단독 사용 안 함). Y−Δ는 $1/\sqrt{3}$배로 감압되는 강압용.

   이 유형 패턴: 승압=Δ−Y, 강압=Y−Δ. 발전소(승압) vs 변전소(강압)로 상황을 묻는 경우가 많으니 방향만 헷갈리지 않으면 된다.

   • Δ-Y 결선
2. 문항 2 전기기기 · 변압기

   변압기 결선 방식에서 Δ−Δ 결선방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

   1. 단상 변압기 3대 중 1대의 고장이 생겼을 때 2대로 V 결선하여 사용할 수 있다.
   2. 외부에 고조파 전압이 나오지 않으므로 통신장해의 염려가 없다.
   3. 중성점 접지를 할 수 없다.
   4. 100kV 이상 되는 계통에서 사용되고 있다.

   정답과 해설

   정답 4번

   Δ−Δ 결선은 선간전압=상전압이라 코일이 전압을 다 견뎌야 해서 절연 부담이 커 60kV 이하 저전압 계통에 쓰이며, 100kV 이상 초고압에는 안 쓰인다.

   풀이

   정답은 '100kV 이상 되는 계통에서 사용되고 있다'이다.

   Δ-Δ 결선은 절연 문제와 큰 상전압(선간전압=상전압) 부담 때문에 실제로는 60kV 이하의 비교적 낮은 전압 계통에서 주로 사용되며, 100kV 이상의 초고압 계통에는 부적합하다.

   반면 Δ-Δ 결선은 3대 중 1대가 고장 나도 나머지 2대로 V결선하여 운전을 계속할 수 있고, 제3고조파 전류가 델타 내부에서 순환하여 외부로 나오지 않으므로 통신 유도장해가 없으며, 중성점을 낼 수 없어 접지가 불가능하다는 특징이 있어 나머지 세 보기는 모두 옳은 설명이다.

   핵심 규정: 초고압·장거리 송전에는 중성점 접지가 가능한 Y-Y나 Y-Δ 결선이 사용되고, Δ-Δ는 중저압 배전용으로 제한된다.

   처음이라면

   Δ(델타) 결선은 삼각형 모양으로 코일을 연결하는 방식이에요. 삼각형 모양이라서 코일 하나하나에 걸리는 전압이 선 사이 전압 그대로예요. 코일 입장에서는 '내가 감당해야 할 전압이 크다'는 뜻이죠.

   전압이 높아지면 코일을 두껍게 절연해야 해서 변압기가 비싸지고 무거워져요.

   그래서 Δ−Δ 결선은 보통 60kV 이하의 낮은 전압 계통에 쓰여요.

   100kV 이상 초고압 송전에는 절연하기 쉬운 Y(별) 결선 방식을 써요.

   따라서 ④번 '100kV 이상 계통에서 사용된다'가 틀린 설명!

   이런 문제가 나오면 → 'Δ−Δ는 저전압용, Y 결선이 있어야 초고압용'으로 기억하세요.

   한 걸음 더

   Δ−Δ 결선은 선간전압 = 상전압이므로 권선 절연 부담이 커 실제로는 60kV 이하 저전압 계통에 국한되며, 100kV 이상 초고압·장거리 송전에는 중성점 접지가 가능한 Y-Y 또는 Y-Δ 결선을 사용한다. 따라서 ④가 틀린 설명.

   ① V결선 대체 가능, ② 제3고조파가 델타 내부에서 순환해 외부 유출 없음, ③ 중성점이 없어 접지 불가 — 모두 Δ−Δ의 올바른 특징이다.

   이 유형 패턴: 'Δ−Δ = 저전압용·V결선 가능·고조파 제거·접지 불가' 네 가지 세트로 암기.

   꿀팁: Δ-Δ vs Y-Y 비교표에서 '사용 전압'과 '접지 가능 여부'가 출제 빈도가 가장 높다.

   • 변압기 결선
3. 문항 3 전기기기 · 변압기

   한쪽은 중성점을 접지할 수 있고 다른 한쪽은 제3고조파에 의한 영향을 없애주는 장점을 가지고 있는 3상 결선 방식은?

   1. Y−Y
   2. Y−△
   3. △−△
   4. V−V

   정답과 해설

   정답 2번

   Y-△ 결선은 Y측 중성점 접지와 △측 제3고조파 유출 차단을 동시에 얻는 결선이다.

   풀이

   정답 근거: Y-△ 결선은 Y결선 측에서 중성점을 접지할 수 있어 이상전압을 억제하고, △결선 측에서는 제3고조파 전류가 폐회로를 이루며 순환하여 외부로 유출되지 않아 통신 장애 등 제3고조파 영향을 없애는 장점을 동시에 가진다.

   오답 소거: Y-Y는 제3고조파가 외부로 유출되어 통신 장애를 일으키고, △-△는 중성점 접지가 불가능하며, V-V는 단상 변압기 2대로 3상을 구성하는 응급 결선으로 두 장점을 동시에 갖지 못한다.

   핵심 개념: 중성점 접지+제3고조파 억제 = Y-△ 결선.

   암기팁: 'Y는 접지, △는 고조파 가둠 → Y-△가 둘 다 만족'으로 암기한다.

   처음이라면

   3상 변압기는 1차·2차 권선을 Y(별 모양) 또는 △(삼각형)으로 결선하는데, 결선마다 서로 다른 장점이 있습니다.

   Y결선은 가운데 중성점이 생겨 이것을 접지(땅에 연결)하면 이상전압을 억제할 수 있습니다. △결선은 제3고조파(파형을 일그러뜨리는 성분)가 △ 안에서 폐회로를 이루어 돌 뿐 밖으로 새어 나가지 못해 통신 장애를 막아줍니다.

   따라서 두 장점을 동시에 가진 결선이 Y-△ 결선입니다. 반대로 Y-Y는 고조파가 밖으로 새어 통신 장애를 일으키고, △-△는 중성점이 없어 접지할 수 없습니다.

   이런 문제가 나오면 → 'Y는 접지, △는 고조파 가두기'의 조합으로 외우세요.

   한 걸음 더

   Y-△ 결선은 Y측 중성점 접지(이상전압 억제)와 △측 제3고조파 폐회로 순환(외부 유출 차단)의 장점을 동시에 가진다.

   Y-Y는 고조파 유출, △-△는 접지 불가, V-V는 응급용 결선이라 조건을 만족하지 못한다.

   결선별 장단점을 두 조건으로 주고 결선을 찾게 하는 전형적 유형이다.

   꿀팁: 'Y=접지, △=고조파 가둠' 조합 하나만 기억하면 풀린다.

4. 문항 4 전기기기 · 변압기

   3상 전원에서 2상 전원을 얻기 위한 변압기의 결선 방법은?

   1. △
   2. Y
   3. V
   4. T

   정답과 해설

   정답 4번

   3상에서 2상을 만들려면 스코트(T) 결선을 쓴다. 기억하세요: 스코트 = T!

   풀이

   3상 전원에서 2상 전원을 얻으려면 스코트(Scott) 결선, 즉 T결선을 사용한다.

   T결선은 주좌권선과 T좌권선(주좌 권선 감은수의 $\frac{\sqrt{3}}{2}$배)을 이용해 3상을 서로 90° 위상차를 갖는 2상으로 변환한다.

   △결선·Y결선은 3상-3상 변환용이며, V결선은 3상 전원 공급용(단상 변압기 2대로 3상 구성)으로 목적이 다르다.

   따라서 정답은 T결선이다.

   처음이라면

   콘센트의 전기(3상, 3개의 줄)를 다른 방식(2상, 2개의 줄)으로 바꾸고 싶을 때 쓰는 특별한 변압기 연결법을 묻는 문제예요.

   이런 연결에는 '스코트 결선'이라는 방법을 쓰는데, 모양이 알파벳 T처럼 생겼다고 해서 'T결선'이라고도 불러요. 스코트 = T, 같은 말이에요!

   T결선은 변압기 두 개를 T자 모양으로 연결해서, 서로 90° 차이(위상차) 나는 2상 전기를 만들어 줍니다.

   다른 선택지를 보면:

   • △결선, Y결선: 3상을 그대로 3상으로 바꿀 때 씀
   • V결선: 변압기 2개로 3상을 만들 때 씀

   이런 문제가 나오면 → '3상 → 2상 = 스코트(T) 결선' 딱 하나만 외우면 정답!

   한 걸음 더

   3상→2상 변환은 스코트(Scott) 결선, 즉 T결선을 사용한다. 주좌권선과 T좌권선(주좌의 $\frac{\sqrt{3}}{2}$배)으로 90° 위상차인 2상을 얻는다.

   오답: △·Y결선은 3상-3상 변환용, V결선은 단상 변압기 2대로 3상 공급용이다.

   이 유형 패턴: 결선 문제는 '몇 상→몇 상 변환인가'를 먼저 확인하면 풀린다.

   꿀팁: 스코트 = T자 모양, 3상→2상만 담당. V결선(2대로 3상)과 헷갈리지 말 것.

5. 문항 5 전기기기 · 변압기

   변압기 결선에서 제3고조파를 발생시켜 통신선에 유도 장해를 일으키는 3상 결선은?

   1. Y−Y
   2. Y−Δ
   3. Δ−Δ
   4. Δ−Y

   정답과 해설

   정답 1번

   Y-Y 결선은 Δ(델타)가 하나도 없어 제3고조파가 빠져나갈 통로가 없어 그대로 남아 통신선에 유도 장해를 일으킨다.

   풀이

   정답 근거: Y-Y 결선은 중성점이 있어 제3고조파 전류가 흐를 통로(폐회로)가 없어 상전압에 제3고조파가 그대로 남아 왜곡된 파형이 되고, 이 고조파 성분이 인근 통신선에 유도 장해(잡음)를 일으킨다(Δ결선이 있으면 제3고조파가 Δ 내부에서 순환해 상쇄됨).

   오답 소거: Y-Δ, Δ-Δ, Δ-Y 결선은 최소 한쪽에 Δ결선이 있어 제3고조파 전류의 순환 통로가 확보되므로 유도 장해가 적다.

   핵심 공식: 없음(변압기 결선과 고조파 관계 정성 설명).

   암기팁: 'Y-Y만 Δ가 하나도 없어서 제3고조파 문제 발생, Δ가 하나라도 있으면 해결'로 기억한다.

   처음이라면

   변압기 결선에는 Y(별 모양 결선)와 Δ(삼각형 모양 결선)가 있어요.

   Δ 결선은 삼각형으로 둘러싸인 길이라서, 제3고조파(파형을 울퉁불퉁하게 만드는 불필요한 성분)가 그 안에서 빙글빙글 돌다가 서로 상쇄돼서 없어져요.

   그런데 Y-Y 결선은 Δ가 하나도 없어서 제3고조파가 사라질 길이 없어요.

   그래서 이 울퉁불퉁한 파형이 그대로 남아서 근처 통신선에 잡음(유도 장해)을 일으키게 돼요.

   이런 문제가 나오면 → 'Δ가 하나라도 있으면 제3고조파 해결, Y-Y만 문제 발생'으로 외우면 돼요.

   한 걸음 더

   Y-Y 결선은 중성점이 있어 제3고조파 전류가 흐를 폐회로가 없어 상전압의 왜곡이 남고, 이 고조파가 통신선에 유도 장해를 일으킨다.

   Δ가 한쪽이라도 있으면 제3고조파가 Δ 내부에서 순환하며 상쇄되므로 ②③④는 오답.

   이 유형 패턴: '제3고조파 + 유도장해' 키워드가 나오면 무조건 Y-Y 결선을 답하면 된다.

   꿀팁: 'Y-Y는 Δ 제로 → 고조파 문제 O'로 암기.

   • 변압기 결선
6. 문항 6 전기기기 · 변압기

   변압기 결선에서 Y−Y 결선 특징이 아닌 것은?

   1. 제3고조파 포함
   2. 중성점 접지 가능
   3. V−V 결선 가능
   4. 절연 용이

   정답과 해설

   정답 3번

   Y-Y 결선은 중성점 접지·제3고조파 포함·절연 용이가 특징이고, V-V 전환은 △-△ 결선에서만 가능하다.

   풀이

   정답 근거: Y-Y 결선은 단상 변압기 3대(또는 3상 변압기 1대)로 3상 전체를 구성하는 결선이므로, 그중 1대가 고장 나면 V-V 결선으로 전환하여 운전을 계속할 수 없다(V-V 결선은 △-△에서 1대 제거 시 가능한 방식).

   오답 소거: 중성점 접지 가능, 제3고조파 유도 기전력 포함, 절연 용이(상전압이 선간전압의 1/$\sqrt{3}$로 낮음)는 모두 Y-Y 결선의 실제 특징에 해당한다.

   핵심 개념: Y-Y는 V-V 결선 전환 불가(△-△만 V-V 가능).

   암기팁: 'V결선은 델타(△)의 특권'으로 암기한다.

   처음이라면

   변압기 3상 결선에는 Y(별) 결선과 △(델타) 결선이 있습니다. Y-Y 결선은 중성점을 꺼낼 수 있어 접지가 가능하고, 권선에는 상전압(선간전압의 1/√3)만 걸려 절연이 용이합니다. 다만 제3고조파가 유도 기전력에 포함되는 단점이 있습니다.

   V-V 결선은 △-△ 결선에서 단상 변압기 1대를 빼고 나머지 2대만으로 운전을 계속하는 방식입니다. 즉 V-V 전환이 가능한 것은 델타 결선뿐입니다.

   Y-Y는 1대가 고장 나면 중성점 전위 변동 등의 문제로 그런 전환이 안 되므로 'V-V 결선 가능'은 Y-Y의 특징이 아닙니다.

   이런 문제가 나오면 → 'V결선은 델타(△)의 특권'이라고 외우세요.

   한 걸음 더

   Y-Y 결선 특징: 중성점 접지 가능, 제3고조파 포함, 절연 용이(권선 전압 = 선간전압/√3). V-V 전환은 △-△ 결선에서 1대 제거 시에만 가능하므로 Y-Y의 특징이 아니다.

   ①②④는 모두 Y-Y의 실제 특징이라 소거된다.

   이 유형은 Y·△ 결선 특징과 V-V 결선 조건을 묻는 패턴이다.

   꿀팁: 'V-V는 델타의 특권, Y-Y는 절연·접지 용이'로 암기한다.

   • 변압기 결선
7. 문항 7 전기기기 · 변압기

   3상 변압기를 병렬 운전하는 경우 불가능한 조합은?

   1. Δ−Y와Y−Δ
   2. $\Delta-\Delta$와 Y−Y
   3. $\Delta-Y$와 Δ−Y
   4. $\Delta-Y$와 Δ−Δ

   정답과 해설

   정답 4번

   3상 변압기 병렬 운전은 1·2차 사이 위상 변위(각도 어긋남)가 서로 같아야 하는데, Δ−Y는 30° 어긋나고 Δ−Δ는 어긋나지 않아(0°) 병렬 운전이 불가능하다.

   풀이

   3상 변압기 병렬 운전 조건 중 하나는 위상 변위가 같아야 한다는 것이다.$\Delta-Y결선과Y-\Delta결선은모두1차와2차사이에30^{\circ}또는150^{\circ}$의 위상 변위가 발생하지만, 두 결선 방식의 위상 변위 각이 서로 다르므로 병렬 운전이 불가능하다.

   처음이라면

   병렬 운전은 두 변압기의 출력을 같은 선에 함께 묶는 건데, 이때 두 변압기의 '위상(파도의 출발 시점)'이 완전히 맞아야 합니다.

   마치 두 사람이 두더지 잡기를 하는데 한 사람은 0초에, 다른 사람은 1초 늦게 시작하면 게임이 안 되는 것과 같아요.

   Δ−Δ 결선은 1차와 2차 사이에 위상 변위(각도 어긋남)가 없습니다. → 0°

   Δ−Y 결선은 위상이 30° 어긋납니다. → 30°

   0°짜리와 30°짜리를 병렬로 연결하면 서로 파도가 부딪혀 큰 순환 전류가 흘러 사고가 납니다.

   반면 ①번(Δ−Y와 Y−Δ)은 둘 다 30° 어긋나므로 기준을 맞추면 병렬이 가능합니다.

   이런 문제가 나오면 → 'Δ가 하나 들어간 결선끼리는 위상 30°, 짝이 같은 결선끼리만 병렬 가능'으로 판단하세요.

   한 걸음 더

   병렬 운전 조건: 극수·전압비·임피던스·위상 변위가 같아야 한다.

   Δ−Δ: 위상 변위 0°, Δ−Y: 위상 변위 30° → 변위각이 달라 병렬 불가 → 정답 ④

   ①은 Δ−Y와 Y−Δ가 각각 ±30°로 절대각은 같아 병렬 가능(단자 표시 기준), ②③도 위상 관계가 일치하여 가능하다.

   이 유형 패턴: '결선 조합 병렬 가능 여부'는 위상 변위각이 같은지만 비교하면 풀린다.

   꿀팁: Δ−Y(또는 Y−Δ)는 항상 30° 변위, Δ−Δ와 Y−Y는 0° 변위 — 이것만 외우면 조합 판정은 3초 컷.

8. 문항 8 전기기기 · 변압기

   3상 변압기의 병렬 운전이 불가능한 결선 방식으로 짝지은 것은?

   1. Δ−Δ와 Y−Y
   2. $\Delta - \text{Y}$와 Δ−Y
   3. $\text{Y} - \text{Y}$와 Y−Y
   4. Δ−Δ와 Δ−Y

   정답과 해설

   정답 4번

   병렬 운전은 각변위(위상차)가 같아야 하므로 0°인 Δ-Δ와 ±30°인 Δ-Y 조합은 불가능하다.

   풀이

   정답 근거: 변압기 병렬운전 조건 중 하나는 두 변압기의 각변위(위상차)가 같아야 한다는 것이다.

   Δ-Δ 결선은 각변위 0°, Δ-Y 결선은 각변위 ±30°를 가지므로 두 결선을 병렬운전하면 위상차로 인해 순환전류가 흘러 불가능하다.

   따라서 4번이 정답이다.

   오답 소거: Δ-Δ와 Y-Y(둘 다 0°), Δ-Y와 Δ-Y(둘 다 같은 각변위), Y-Y와 Y-Y(둘 다 0°)는 모두 각변위가 일치하여 병렬운전이 가능한 조합이다.

   핵심 개념: 병렬운전 가능 조합=같은 각변위 그룹끼리(Δ-Δ↔Y-Y, Δ-Y↔Y-Δ), 다른 그룹끼리는 불가능.

   암기팁: 'Δ-Δ와 Δ-Y는 위상이 30° 어긋나 병렬 불가'로 암기한다.

   처음이라면

   변압기 두 대를 병렬로 돌리려면 여러 조건이 필요한데, 그중 하나가 '각변위', 즉 1차·2차 전압 사이의 위상차가 서로 같아야 한다는 것입니다.

   Δ-Δ 결선과 Y-Y 결선은 각변위가 모두 0°라서 서로 병렬 운전이 가능합니다. 그런데 Δ-Y 결선은 각변위가 ±30°라서 0° 결선과 위상이 어긋납니다.

   위상이 30°만 어긋나도 두 변압기 사이에 큰 순환 전류가 흘러 과열·차단 사고가 나므로 병렬 운전이 불가능합니다. 따라서 ④번(Δ-Δ와 Δ-Y)이 정답입니다.

   ①②③은 각변위가 같은 그룹끼리(0°끼리, ±30°끼리)의 조합이라 병렬 운전이 가능한 케이스입니다.

   이런 문제가 나오면 → 'Δ-Δ·Y-Y는 0° 그룹, Δ-Y·Y-Δ는 ±30° 그룹'으로 나누고 다른 그룹끼리면 병렬 불가로 판정하세요.

   한 걸음 더

   병렬 운전 조건 중 각변위 일치가 핵심이다. Δ-Δ와 Y-Y는 0°, Δ-Y는 ±30°이므로 0°와 30°를 섞은 ④ 조합은 위상차로 순환 전류가 흘러 불가능 → ④.

   ①②③은 각변위가 같은 그룹끼리(0°↔0°, ±30°↔±30°)라 병렬 운전이 가능하다.

   패턴: 결선 조합을 주고 병렬 가능/불가를 묻는 유형으로 각변위만 보면 된다.

   꿀팁: 'Δ-Δ=0°, Y-Y=0°, Δ-Y·Y-Δ=±30°'로 외우고 다른 그룹이 만나면 무조건 병렬 불가로 판정한다.

9. 문항 9 전기기기 · 변압기

   변압기를 △-Y로 연결할 때 1, 2차간의 위상차는?

   1. 30°
   2. 45°
   3. 60°
   4. 90°

   정답과 해설

   정답 1번

   △-Y(또는 Y-△) 결선은 1·2차 간 위상차 30°, 같은 결선(Y-Y, △-△)은 위상차 0°다.

   풀이

   변압기를 △-Y로 결선하면 1차와 2차 사이에 $30°$의 위상차가 발생한다(Y-△ 결선도 마찬가지로 30° 위상차 발생).

   이는 △결선의 선간전압과 상전압이 위상차 $30°$를 가지는 반면 Y결선은 위상차가 없기 때문에 발생하는 고유한 현상이다.

   Y-Y, △-△ 결선은 위상차가 없다(0°).

   암기팁: 같은 결선(Y-Y, △-△)=위상차 없음, 다른 결선(△-Y, Y-△)=위상차 30°.

   처음이라면

   변압기의 1차와 2차를 각각 △(델타)결선, Y(스타)결선으로 연결하면 두 측 사이에 30°의 위상차가 생깁니다.

   이유는 결선 방식의 성질 때문입니다. △결선에서는 선간전압과 상전압이 30° 어긋나 있지만, Y결선에서는 두 전압의 위상이 같습니다. 이 차이가 그대로 1·2차 전압의 위상차 30°로 나타나는 것입니다.

   반대로 같은 방식끼리 연결한 Y-Y, △-△는 위상차가 없어 0°가 되고, Y-△ 결선도 △-Y와 마찬가지로 30°입니다. 45°, 60°, 90°는 이 규칙에 없는 값입니다.

   이런 문제가 나오면 → '같은 결선 = 0°, 다른 결선 = 30°'만 외우면 바로 답을 고를 수 있다.

   한 걸음 더

   △결선은 선간전압과 상전압이 30° 어긋나고 Y결선은 일치하므로 △-Y(또는 Y-△) 조합은 1·2차 위상차 30°가 된다(①). Y-Y, △-△는 0°다.

   45°, 60°, 90°는 결선 위상 규칙에 존재하지 않는 값이다.

   변압기 결선 문제는 이 30° 규칙이 거의 전부로 반복 출제된다.

   꿀팁: '같으면 0°, 다르면 30°' — 결선 기호만 보고 바로 판정하라.

10. 문항 10 전기기기 · 변압기

    변압기 2대를 V결선 했을 때의 이용률은 몇 %인가?

    1. 57.7
    2. 70.7
    3. 86.6
    4. 100

    정답과 해설

    정답 3번

    V결선 출력은 $\sqrt{3}P$로 설비용량 $2P$보다 작아 이용률이 86.6%가 된다.

    풀이

    V결선 출력은 $\sqrt{3}P$로 설비용량 $2P$보다 작아 이용률이 86.6%가 된다.

    풀이

    V결선은 단상 변압기 2대로 3상 전력을 공급하는 결선이다. 이용률은 설비용량에 대한 출력의 비로 구한다.

    변압기 1대의 용량을 $P$라 하면 설비용량은 $2P$이다. V결선의 출력은 $\sqrt{3}P$로, 단상 2대분 용량 $2P$보다 작아진다.

    $\text{이용률} = \dfrac{\sqrt{3}P}{2P}$

    $= \dfrac{\sqrt{3}}{2} \approx 0.866$

    백분율로 나타내면 이용률은 86.6%이다.

    나머지 보기

    · 57.7 — V결선 출력 $\sqrt{3}P$를 △-△ 출력 $3P$로 나눈 출력비이다.

    · 70.7 — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    · 100 — 2대 용량 $2P$를 모두 낼 때의 값이다. V결선 출력은 이보다 작다.

    헷갈리는 점

    이용률은 분모가 설비용량 $2P$이고, 출력비는 분모가 △-△ 출력 $3P$이다. 분모를 바꿔 쓰면 86.6%와 57.7%가 뒤바뀐다.

    한 걸음 더

    V결선 출력은 $\sqrt{3}P$로 설비용량 $2P$보다 작아 이용률이 86.6%가 된다.

    V결선 이용률 $=\sqrt{3}P/2P \approx 86.6\%$, 출력비 $=\sqrt{3}P/3P \approx 57.7\%$

    이용률은 분모가 설비용량 $2P$이고, 출력비는 분모가 △-△ 출력 $3P$이다.

11. 문항 11 전기기기 · 변압기

    1대의 출력이 20[kVA]인 단상 변압기 2대로 V결선하여 3상 전력을 공급하려고 한다. 이때 최대 전력은 몇 [kVA]인가?

    1. 52.3[kVA]
    2. 34.6[kVA]
    3. 20.4[kVA]
    4. 12.5[kVA]

    정답과 해설

    정답 2번

    V결선 출력은 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배라서 약 34.6kVA이다.

    풀이

    V결선 출력은 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배라서 약 34.6kVA이다.

    풀이

    $P_V=\sqrt{3}P_1$

    V결선은 △결선에서 한 상을 뺀 꼴이다. 변압기에 흐르는 전류가 선전류와 같아서 출력이 1대 용량의 $\sqrt{3}$배에 그친다.

    $P_V=\sqrt{3}\times20\,\mathrm{kVA}$

    $P_V\approx1.732\times20=34.6\,\mathrm{kVA}$

    나머지 보기

    · 52.3kVA, 20.4kVA, 12.5kVA — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    헷갈리는 점

    변압기가 2대라고 해서 출력이 $2\times20=40\,\mathrm{kVA}$가 되지는 않는다. V결선의 이용률은 $\dfrac{\sqrt{3}}{2}\approx0.866$이다.

    한 걸음 더

    V결선 출력은 변압기 1대 용량의 $\sqrt{3}$배라서 약 34.6kVA이다.

    V결선 출력 $P_V=\sqrt{3}P_1$, 이용률 $\sqrt{3}/2\approx0.866$

    변압기가 2대라고 해서 출력이 $2\times20=40\,\mathrm{kVA}$가 되지는 않는다.

12. 문항 12 전기기기 · 변압기

    Δ−Y 결선(delta-star connection)한 경우에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. Y 결선의 중성점을 접지할 수 있다.
    2. 제 3고조파에 의한 장해가 적다.
    3. 1차 선간 전압과 2차 선간 전압의 위상차는 $60^{\circ}$이다.
    4. 1차 변전소의 승압용으로 사용된다.

    정답과 해설

    정답 3번

    Δ-Y 결선은 중성점 접지·고조파 억제·승압용이 장점이고 선간전압 위상차는 30°이다.

    풀이

    정답 근거: Δ-Y 결선에서 1차(Δ)와 2차(Y) 선간전압 사이의 위상차는 30도($\frac{\pi}{6}$ rad)이며, 60도가 아니므로 3번이 옳지 않은 설명(정답)입니다.

    오답 소거: Y 결선의 중성점 접지가 가능한 것, Δ 결선으로 인해 제3고조파 순환전류가 흘러 고조파 장해가 적은 것, 승압용으로 주로 사용되는 것(발전소에서 송전전압으로 승압)은 모두 Δ-Y 결선의 옳은 특징입니다.

    핵심 개념: Δ-Y(또는 Y-Δ) 결선의 위상차는 항상 30도.

    암기팁: 델타-스타 결선의 위상차는 두 자리(30도)이지 60도가 아니라고 정확히 암기하세요.

    처음이라면

    Δ(델타)-Y(스타) 결선은 변압기의 대표적 결선 방식으로, 1차를 Δ로 2차를 Y로 묶습니다. 주로 발전소에서 송전 전압으로 올릴 때(승압용) 널리 사용합니다.

    이 결선의 특징은 ① Y측 중성점을 접지할 수 있고, ② Δ측에 제3고조파 전류가 순환하여 고조파 장해가 적으며, ③ 승압용으로 적합하다는 점입니다. 따라서 이 세 가지는 옳은 설명입니다.

    다만 1차와 2차 선간전압의 위상차는 30°입니다. 60°가 아니므로 '위상차 60°'는 옳지 않은 설명입니다.

    이런 문제가 나오면 → 'Δ-Y 위상차 = 30°' 하나만 정확히 박아두세요.

    한 걸음 더

    Δ-Y 결선의 1·2차 선간전압 위상차는 30°(π/6 rad)이므로 60°라는 설명이 옳지 않다

    중성점 접지 가능, 제3고조파 장해 적음, 1차 변전소 승압용은 모두 Δ-Y의 옳은 특징이라 소거된다.

    이 유형은 변압기 결선의 특징과 위상차 30°를 묻는 빈출 개념형이다.

    꿀팁: 'Δ-Y(또는 Y-Δ)는 30°' — 60°·90°가 보기에 나오면 함정이다.

    • Δ-Y 결선
13. 문항 13 전기기기 · 변압기

    2대의 변압기로 V결선하여 3상 변압하는 경우 변압기 이용률[%]은?

    1. 57.8
    2. 66.6
    3. 86.6
    4. 100

    정답과 해설

    정답 3번

    V결선 출력은 1대 용량의 √3배이고 설비는 2대분이라 이용률은 86.6%이다.

    풀이

    V결선 출력은 1대 용량의 √3배이고 설비는 2대분이라 이용률은 86.6%이다.

    풀이

    $\text{이용률}=\dfrac{\text{V결선 출력}}{\text{설비용량}}=\dfrac{\sqrt{3}P}{2P}$

    V결선 출력은 변압기 1대 용량 $P$의 $\sqrt{3}$배이다. 설비용량은 변압기 2대분인 $2P$이다.

    $\dfrac{\sqrt{3}P}{2P}=\dfrac{\sqrt{3}}{2}$

    $\dfrac{1.732}{2}=0.866$

    $0.866\times100=86.6\,\%$

    나머지 보기

    · 100% — 변압기 3대로 △결선했을 때의 이용률이다.

    · 57.8%, 66.6% — 위 계산으로는 나오지 않는 값이다.

    헷갈리는 점

    V결선 출력을 △결선 출력 $3P$와 견준 값은 출력비이고, 분모는 $3P$이다. 이용률은 실제 설비인 2대분 $2P$로 나눈다.

    한 걸음 더

    V결선 출력은 1대 용량의 √3배이고 설비는 2대분이라 이용률은 86.6%이다.

    V결선 이용률 $=\dfrac{\sqrt{3}P}{2P}=0.866$(86.6%), 출력비 $=\dfrac{\sqrt{3}P}{3P}$

    V결선 출력을 △결선 출력 $3P$와 견준 값은 출력비이고, 분모는 $3P$이다.

14. 문항 14 전기기기 · 변압기

    변압기의 결선방식에서 낮은 전압을 높은 전압으로 올릴 때 사용하는 결선 방식은?

    1. Y-Y결선방식
    2. Δ-Δ결선방식
    3. Δ-Y결선방식
    4. Y-Δ결선방식

    정답과 해설

    정답 3번

    Δ-Y결선은 고압 측을 Y로 두어 중성점을 접지할 수 있어 송전단 승압용으로 주로 쓴다.

    풀이

    Δ-Y결선은 고압 측을 Y로 두어 중성점을 접지할 수 있어 송전단 승압용으로 주로 쓴다.

    풀이

    전압을 몇 배로 바꿀지는 권수비가 정하고, 결선은 각 권선을 잇는 방법을 정한다.

    Y결선은 중성점을 접지할 수 있어 고전압 쪽 권선에 알맞다. 상전압이 선간전압의 $1/\sqrt{3}$이라 권선의 절연 등급도 높지 않아도 된다. Δ결선은 제3고조파 전류가 결선 안을 순환하므로 기전력의 파형이 일그러지지 않는다.

    발전소 송전단에서 전압을 올리는 변압기에는 Δ-Y결선을 주로 쓴다. 저압인 1차 측이 Δ, 고압인 2차 측이 Y가 되는 배치다.

    나머지 보기

    · Y-Y결선 — 제3고조파 통로가 없어 통신선에 유도 장해를 줄 수 있다.

    · Δ-Δ결선 — 중성점을 접지할 수 없어 고전압 송전 쪽에 맞지 않는다.

    · Y-Δ결선 — 고압인 1차 측이 Y인 배치로, 수전단 강압용으로 주로 쓴다.

    헷갈리는 점

    Δ-Y와 Y-Δ는 모두 고압 쪽에 Y를 두는 배치다. 1차가 저압 측이면 Δ-Y, 1차가 고압 측이면 Y-Δ가 된다.

    한 걸음 더

    Δ-Y결선은 고압 측을 Y로 두어 중성점을 접지할 수 있어 송전단 승압용으로 주로 쓴다.

    전압비는 권수비가 정함 · 고압 측을 Y로: 승압(송전단)은 Δ-Y, 강압(수전단)은 Y-Δ를 주로 씀

    Δ-Y와 Y-Δ는 모두 고압 쪽에 Y를 두는 배치다.

15. 문항 15 전기기기 · 변압기

    용량 P[kVA]인 동일 정격의 단상 변압기 4대로 낼 수 있는 3상 최대 출력 용량은?

    1. $3P$
    2. $\sqrt{3}P$
    3. $4P$
    4. $2\sqrt{3}P$

    정답과 해설

    정답 4번

    2대씩 V결선한 뱅크 두 개를 쓰면 한 뱅크가 $\sqrt{3}P$라서 최대 출력은 $2\sqrt{3}P$이다.

    풀이

    2대씩 V결선한 뱅크 두 개를 쓰면 한 뱅크가 $\sqrt{3}P$라서 최대 출력은 $2\sqrt{3}P$이다.

    풀이

    $P_V=\sqrt{3}P$

    단상 변압기 2대를 V결선하면 3상 출력은 한 대 용량의 $\sqrt{3}$배가 된다.

    Δ결선은 3대가 한 조라서 4대를 모두 쓰려면 V결선 두 뱅크로 구성한다.

    $P_V=\sqrt{3}\times P\,\mathrm{kVA}$

    $P_{max}=2\times P_V=2\times\sqrt{3}P$

    $P_{max}=2\sqrt{3}P\,\mathrm{kVA}$

    나머지 보기

    · $3P$ — 3대를 Δ결선한 출력이다. 남은 1대를 쓰지 않은 값이다.

    · $4P$ — 4대 용량을 그대로 더한 값이다. V결선 출력을 반영하지 않았다.

    · $\sqrt{3}P$ — V결선 한 뱅크의 출력이다. 2대만 쓴 값이다.

    헷갈리는 점

    Δ결선 3대에 1대를 더해 $4P$로 보기 쉽다. 단상 변압기 1대는 3상 뱅크에 단독으로 보탤 수 없어 V결선 두 뱅크로 운전한다.

    한 걸음 더

    2대씩 V결선한 뱅크 두 개를 쓰면 한 뱅크가 $\sqrt{3}P$라서 최대 출력은 $2\sqrt{3}P$이다.

    V결선 출력 $P_V=\sqrt{3}P$, 단상 4대는 V결선 2뱅크로 $2\sqrt{3}P$

    Δ결선 3대에 1대를 더해 $4P$로 보기 쉽다.

16. 문항 16 전기기기 · 변압기

    변압기를 △-Y 결선(delta-star connection)한 경우에 2차 측의 전압이 1이라면 1차 측의 전압은?

    1. 1
    2. 1.732
    3. 0.577
    4. 1.414

    정답과 해설

    정답 3번

    상마다 권수비가 같다(1:1)고 보면 1차 전압은 2차 상전압과 같아 약 0.577이다.

    풀이

    상마다 권수비가 같다(1:1)고 보면 1차 전압은 2차 상전압과 같아 약 0.577이다.

    풀이

    $V_\ell=\sqrt{3}\,V_p$ (Y결선)

    △ 쪽은 권선 하나가 두 선 사이에 바로 걸린다. 그래서 1차 선간전압이 곧 권선 전압이 된다.

    Y 쪽 권선에는 선간전압이 아니라 상전압이 걸린다.

    $V_{p2}=\dfrac{V_{\ell2}}{\sqrt{3}}=\dfrac{1}{\sqrt{3}}$

    권수비가 1:1이면 1차 권선 전압과 2차 권선 전압이 같다.

    $V_{\ell1}=V_{p1}=V_{p2}$

    $V_{\ell1}=\dfrac{1}{1.732}\approx0.577$

    나머지 보기

    · 1.732 — 2차 전압에 $\sqrt{3}$을 곱한 값이다. Y-△ 결선 쪽 관계다.

    · 1 — 선간전압과 상전압을 같게 본 값이다. △-△ 결선일 때다.

    · 1.414 — $\sqrt{2}$로, 최댓값과 실효값의 비다. 결선과 관계없다.

    헷갈리는 점

    2차 선간전압이 1이면 Y 권선 하나에 걸리는 전압은 1보다 작다. 1차 △ 권선은 이 상전압과 같은 전압을 받는다.

    한 걸음 더

    상마다 권수비가 같다(1:1)고 보면 1차 전압은 2차 상전압과 같아 약 0.577이다.

    △-Y(권수비 1:1): 1차 선간전압 = 2차 상전압 = 2차 선간전압 ÷ $\sqrt{3}$ ≈ 0.577

    2차 선간전압이 1이면 Y 권선 하나에 걸리는 전압은 1보다 작다.

17. 문항 17 전기기기 · 변압기

    Y-Y 결선 회로에 관한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. 중성점을 접지할 수 있으므로 이상전압으로부터 변압기를 보호
    2. 상전압이 선간전압의 $\frac{1}{\sqrt3}$배 이므로 절연이 용이하여 고전압에 유리
    3. 상전류가 선전류의 $\frac{1}{\sqrt3}$배 이므로 대전류에 유리
    4. 중성점 접지 시 접지선을 통해 제3 고조파가 흐르므로 통신에 유도 장해가 발생

    정답과 해설

    정답 3번

    Y결선은 상전류와 선전류가 같아서 「상전류가 선전류의 $\frac{1}{\sqrt3}$배」라 한 설명이 옳지 않다.

    풀이

    Y결선은 상전류와 선전류가 같아서 「상전류가 선전류의 $\frac{1}{\sqrt3}$배」라 한 설명이 옳지 않다.

    풀이

    Y결선에서는 선 하나에 상 권선 하나가 직렬로 이어진다.

    그래서 선에 흐르는 전류가 상 권선에도 그대로 흐른다.

    $I_l=I_p$

    선간전압은 두 상전압의 차이므로 상전압의 $\sqrt3$배가 된다.

    $V_l=\sqrt3\,V_p$

    상전류가 선전류의 $\frac{1}{\sqrt3}$배가 되는 것은 △결선의 성질이다.

    △결선은 이 때문에 대전류에 적합하다.

    Y-Y 결선은 상전압이 낮아지는 쪽이라 고전압에 적합하다.

    나머지 보기

    · 중성점 접지로 이상전압에서 보호 — 옳다. 중성점을 접지할 수 있는 것이 Y결선의 장점이다.

    · 상전압이 선간전압의 $\frac{1}{\sqrt3}$배 — 옳다. 권선 절연이 쉬워 고전압 결선에 적합하다.

    · 제3 고조파로 통신 유도 장해 — 옳다. 중성점을 접지하면 통신선에 유도 장해를 준다.

    헷갈리는 점

    $\frac{1}{\sqrt3}$배가 전압에 붙으면 Y결선, 전류에 붙으면 △결선이다. Y결선은 고전압, △결선은 대전류로 짝지어 구별한다.

    한 걸음 더

    Y결선은 상전류와 선전류가 같아서 「상전류가 선전류의 $\frac{1}{\sqrt3}$배」라 한 설명이 옳지 않다.

    Y결선: $I_l=I_p$, $V_l=\sqrt3\,V_p$(고전압에 적합) / △결선: $V_l=V_p$, $I_l=\sqrt3\,I_p$(대전류에 적합)

18. 문항 18 전기기기 · 변압기

    단상 변압기 2대로 3상을 공급할 수 있는 결선은?

    1. Y-Y
    2. V-V
    3. Y-△
    4. △-△

    정답과 해설

    정답 2번

    V-V 결선은 △-△ 결선에서 한 상을 뺀 꼴이라 단상 변압기 2대로 3상을 공급한다.

    풀이

    V-V 결선은 △-△ 결선에서 한 상을 뺀 꼴이라 단상 변압기 2대로 3상을 공급한다.

    풀이

    V-V 결선은 △-△ 결선에서 변압기 한 상을 제외한 결선이다.

    남은 단상 변압기 2대만으로 3상 부하에 전력을 보낼 수 있다. △-△ 결선의 변압기 1대에 이상이 생기면 나머지 2대로 응급 운전할 때 쓰인다. 지금은 경부하이지만 장래 부하 증가가 예견되는 설비에도 쓰인다. 다만 이용 효율이 나쁘고, 1차 측에 평형 전압을 가해도 2차 측 전압은 불평형이 된다.

    나머지 보기

    · Y-Y — 세 상마다 단상 변압기가 하나씩 있어야 하는 결선이다.

    · Y-△ — 3대로 이루는 결선이라 1대가 고장 나면 송전을 못 한다.

    · △-△ — 3대로 이루며, 1대 고장 시 남은 2대를 V결선으로 바꿔 쓴다.

    헷갈리는 점

    △-△ 결선에서 1대가 고장 나도 운전을 이어 가는 방식은 남은 2대를 V결선으로 바꾸는 것이다. 2대로 3상을 공급하는 결선의 이름은 △-△가 아니라 V-V다.

    한 걸음 더

    V-V 결선은 △-△ 결선에서 한 상을 뺀 꼴이라 단상 변압기 2대로 3상을 공급한다.

    V-V 결선: △-△에서 한 상을 뺀 꼴, 단상 변압기 2대로 3상 공급(이용 효율 낮고 2차 전압 불평형)

    △-△ 결선에서 1대가 고장 나도 운전을 이어 가는 방식은 남은 2대를 V결선으로 바꾸는 것이다.

19. 문항 19 전기기기 · 변압기

    기전력에 고조파를 포함하고 중성점이 접지되어 있을 때에는 선로에 제3 고조파를 주로 포함하는 충전전류가 흐르고 변압기에서 제3 고조파의 영향으로 통신장해를 일으키는 3상 결선법은?

    1. Δ-Δ 결선
    2. Y-Y 결선
    3. Y-Δ 결선
    4. Δ-Y 결선

    정답과 해설

    정답 2번

    Y-Y 결선은 제3고조파 여자전류가 흐를 Δ 통로가 없어, 중성점을 접지하면 통신선에 유도장해를 준다.

    풀이

    Y-Y 결선은 제3고조파 여자전류가 흐를 Δ 통로가 없어, 중성점을 접지하면 통신선에 유도장해를 준다.

    풀이

    변압기 여자전류에는 제3고조파 성분이 들어 있다. 이 전류가 흐를 통로가 있어야 유도 기전력이 정현파에 가깝게 유지된다.

    Y-Y 결선은 1차와 2차 모두 Y라서 제3고조파 여자전류가 순환할 Δ 권선이 없다. 그래서 유도 기전력이 제3고조파를 함유하게 된다. 이 상태에서 중성점을 접지하면 제3고조파를 주로 포함하는 충전전류가 선로에 흐르고, 근처 통신선에 유도장해를 준다.

    나머지 보기

    · Δ-Δ 결선 — 제3고조파 전류가 Δ 안을 순환해 기전력이 왜곡되지 않는다.

    · Y-Δ 결선 — 2차 Δ 권선이 제3고조파 전류의 순환 통로가 된다.

    · Δ-Y 결선 — 1차 Δ 권선에서 제3고조파 전류가 순환해 왜곡이 억제된다.

    헷갈리는 점

    Y-Δ와 Δ-Y에도 Y 권선이 있지만 다른 쪽 Δ 권선이 제3고조파 통로가 된다. 장해가 생기는 것은 양쪽이 모두 Y라서 통로가 없는 경우다.

    한 걸음 더

    Y-Y 결선은 제3고조파 여자전류가 흐를 Δ 통로가 없어, 중성점을 접지하면 통신선에 유도장해를 준다.

    Y-Y 결선: 제3고조파 여자전류 통로 없음 → 기전력에 제3고조파 함유, 중성점 접지 시 통신선 유도장해 / Δ 권선이 있으면 제3고조파가 순환해 왜곡 없음

    Y-Δ와 Δ-Y에도 Y 권선이 있지만 다른 쪽 Δ 권선이 제3고조파 통로가 된다.

20. 문항 20 전기기기 · 변압기

    Δ−Δ결선의 변압기군 중에서 1대에 고장이 생겼을때 운전이 가능한 방법은?

    1. Δ결선
    2. Y결선
    3. V결선
    4. Δ-Y 결선

    정답과 해설

    정답 3번

    Δ-Δ결선 3대 중 1대 고장 시 잔여 2대로 V결선 응급 운전, 출력은 57.7%다.

    풀이

    Δ-Δ 결선으로 운전 중인 변압기 3대 중 1대가 고장나면, 나머지 건전한 2대를 이용해 V결선으로 전환하여 3상 전력 공급을 계속할 수 있다.

    이때 출력은 고장 전 Δ결선 정격 출력의 약 57.7[%]로 감소하지만 3상 운전은 유지된다.

    Y결선이나 Δ-Y결선으로의 즉각 전환은 일반적인 응급 대책이 아니다.

    핵심 공식: 고장 후 V결선 출력비 = 1/$\sqrt{3}$ ≈ 57.7[%]

    암기팁: 'Δ 3대 중 1대 고장 → V결선으로 응급운전, 출력은 57.7%'로 암기.

    처음이라면

    Δ-Δ 결선(삼각형 모양으로 변압기 3대를 연결)으로 3상 전력을 보내던 중 1대가 고장 나면, 남은 건전한 2대를 이용해 V결선(V자 모양 연결)으로 바꿔 운전하면 3상 공급을 계속할 수 있습니다.

    단, 출력은 고장 전의 약 57.7%(=1/√3)로 줄어듭니다. 그래도 전기가 완전히 끊기는 것보다 낫기 때문에 표준적인 응급 운전 방법으로 쓰입니다.

    고장 시 Y결선이나 Δ-Y결선으로 즉시 전환하는 것은 결선 구조상 일반적 응급 대책이 아닙니다.

    이런 문제가 나오면 → 'Δ 3대 중 1대 고장 = V결선, 출력 57.7%' 세트로 외우세요.

    한 걸음 더

    Δ-Δ 운전 중 1대 고장 시 남은 2대를 V결선으로 전환하면 3상 운전이 가능하고, 출력비는 1/√3 ≈ 57.7%다(③).

    Y결선·Δ-Y결선은 응급 전환 방법으로 쓰이지 않는다.

    변압기군 결선 문제는 '고장 → V결선 응급' 패턴이 거의 고정이다.

    꿀팁: 'Δ 고장 나면 V로 서비스, 출력은 57.7%'로 연결해 암기.

21. 문항 21 전기기기 · 변압기

    변압기의 결선 방식에 대한 설명으로 틀린 것은?

    1. Δ－Δ 결선에서 1상분의 고장이 나면 나머지 2대로 V결선 운전이 가능하다.
    2. Y－Y 결선에서 1차, 2차 모두 중성점을 접지할 수 있으며, 고압의 경우 이상전압을 감소시킬 수 있다.
    3. Y－Y 결선에서 중성점을 접지하면 제 5고조파 전류가 흘러 통신선에 유도장해를 일으킨다.
    4. Y－Δ 결선에서 1상에 고장이 생기면 전원 공급이 불가능해 진다.

    정답과 해설

    정답 3번

    Y－Y 결선의 통신선 유도장해는 제5고조파가 아니라 제3고조파 전류 때문에 생긴다.

    풀이

    Y－Y 결선의 통신선 유도장해는 제5고조파가 아니라 제3고조파 전류 때문에 생긴다.

    풀이

    Y－Y 결선에서는 제3고조파 여자 전류가 흐를 통로가 없다.

    그래서 유도 기전력이 제3고조파를 포함한 왜형파가 된다.

    이때 중성점을 접지하면 제3고조파 전류가 접지선을 타고 흘러 통신선에 유도 장해를 준다.

    유도 장해의 원인은 제3고조파이므로 제5고조파라고 쓴 설명이 틀렸다.

    △－△ 결선은 제3고조파 전류가 결선 내부를 순환하므로 이런 문제가 없다.

    나머지 보기

    · △－△ 결선에서 1상분이 고장 나면 V결선 운전 — 옳다. 나머지 2대로 계속 운전할 수 있다.

    · Y－Y 결선에서 1차, 2차 모두 중성점 접지 — 옳다. 단절연이 가능해 고전압 결선에 적합하다.

    · Y－Δ 결선에서 1상 고장 시 전원 공급 불가 — 옳다. 1대가 고장 나면 송전을 못 한다.

    헷갈리는 점

    Y－Y 결선의 유도장해 설명에서 짝이 되는 고조파는 제3고조파이다. 틀린 보기는 이 숫자를 제5로 바꿔 놓은 것이다.

    한 걸음 더

    Y－Y 결선의 통신선 유도장해는 제5고조파가 아니라 제3고조파 전류 때문에 생긴다.

    Y－Y 결선: 제3고조파 통로 없음 → 중성점 접지 시 통신선 유도장해 / △－△: 제3고조파 순환, 1상 고장 시 V결선 가능 / Y－Δ·Δ－Y: 1대 고장 시 송전 불가

    Y－Y 결선의 유도장해 설명에서 짝이 되는 고조파는 제3고조파이다.