개념 한 쪽
전기공사기사 변압기 전압강하 — 임피던스 전압과 %저항강하, 단락전류
전압강하 세트는 단락시험에서 %저항강하를 구하는 계산, 임피던스 전압의 뜻, %임피던스와 단락전류의 관계, 역률 100%일 때의 전압변동률, 역률별 변동률에서 %리액턴스강하를 역산하는 계산, 전압변동률로 무부하 1차 전압을 구하는 계산을 묻는다.
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뜻
임피던스 전압은 변압기 안에서 정격전류가 흐를 때 내부 저항과 리액턴스 때문에 떨어지는 전압의 크기다. 보통 정격전압에 대한 백분율로 나타낸다.
단락시험에서는 단락전압과 동손으로 임피던스와 그중 저항성분을 구한다. %저항강하는 동손을 정격용량으로 나눈 뒤 백분율로 표시한다. 5kVA 변압기에서 동손이 150W이면 150을 5000으로 나눈 3%가 된다. 3300/210V 변압기에서도 동손이 150W이면 같은 방법으로 3%다.
%임피던스가 5%인 변압기가 운전 중 단락되면 단락전류는 정격전류의 20배가 된다. 1을 0.05로 나눈 값이다. 임피던스가 작을수록 단락전류는 커진다.
역률 100%일 때는 전류와 전압의 위상이 같아 무효성분이 없다. 그래서 전압변동률은 %저항강하만으로 표시된다.
역률 80%에서 전압변동률이 4%이고 역률 100%에서 3%이면, 역률 100%의 값이 %저항강하이므로 3%다. 4%는 3×0.8과 %리액턴스강하×0.6의 합이므로 4에서 2.4를 뺀 1.6을 0.6으로 나누면 %리액턴스강하는 약 2.67%다.
전압변동률로 무부하 전압을 역산할 수 있다. 전부하 2차 전압 100V, 변동률 3%, 권선비 20:1이면 무부하 2차 전압은 103V이고 1차 단자전압은 2,060V다. 같은 100V에서 변동률이 4%이면 무부하 2차 전압이 104V이고 1차 전압은 2,080V다. 전부하 2차 전압 115V, 변동률 2%이면 무부하 2차 전압이 117.3V이고 1차 전압은 2,346V다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① %저항강하 — 동손을 정격용량으로 나눈다. 5kVA·150W이면 3%다. ② 단락전류 — %임피던스로 나눈다. 5%이면 20배다. ③ 무부하 1차 전압 — 부하시 2차 전압에 (1+변동률)을 곱하고 권선비를 곱한다. 100V·3%·20:1이면 2,060V다.
자주 묻는 물음
- %저항강하는 어떻게 구하나요?
- 단락시험의 동손을 정격용량으로 나눈 뒤 백분율로 표시합니다. 5kVA에서 동손 150W이면 3%입니다.
- %임피던스 5%인 변압기의 단락전류는 정격전류의 몇 배인가요?
- 20배입니다. 1을 0.05로 나눕니다.
- 역률 100%일 때 전압변동률은 무엇으로 표시되나요?
- %저항강하만으로 표시됩니다. 전류와 전압의 위상이 같아 무효성분이 없기 때문입니다.
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