부하용량(선로출력) 6600[kVA]이고, 전압조정을 6600± 660[V]로 하려는 선로에 3상 유도전압조정기의 용량은?
- 6000[kVA]
- 3000[kVA]
- 1500[kVA]
- 600[kVA]
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 선로 출력과 전압조정 범위가 주어졌을 때 3상 유도전압조정기 용량을 묻는다. 유도전압조정기에 필요한 용량은 선로용량에 전압변동비(ΔV/V)를 곱한 값으로 계산한다.
개념 한 쪽
배전선로의 전압을 유지하는 대표 기기는 유도전압조정기다. 조정기 용량은 선로용량에 전압변동비 ΔV/V를 곱해 잰다. 단상 조정기의 단자전압은 2차 유도전압 E2를 더하고 빼는 V1+E2부터 V1−E2까지 연속으로 가변한다.
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출제기준 단원 「전압조정」의 공개 문제 7개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 조정기 용량·가변 범위 계산 | 2 | 선로용량×ΔV/V와 V1±E2 범위 산출 |
| 조정기 구조·성질 고르기 | 3 | 단락 코일·위상 조정·사용 장소 판별 |
| 전압조정 장치 아닌 것 고르기 | 2 | 리클로저·소호리액터 가려내기 |
가장 자주 묻는 것은 조정기 구조·성질 고르기입니다.
유도전압조정기는 1차 권선을 여자(여자)측에, 2차 권선을 선로에 직렬로 넣고 회전자의 회전각에 따라 출력 전압을 연속적으로 바꾸는 장치다. 단상형과 3상형 모두 회전자와 고정자를 갖고 한쪽에 1차·다른 쪽에 2차 권선을 둔다. 단상형에서는 1차 전원전압 V1에 2차 유도전압 E2를 벡터 합·차로 더하거나 빼어 단자전압을 V1+E2에서 V1−E2까지 가변하며, 단상형에는 출력 전압의 연속 조정을 위해 단락 코일이 필요하지만 3상형에는 필요 없다. 3상 유도전압조정기는 2차 전압의 크기와 위상을 함께 연속 조정할 수 있어 입력과 위상이 다른 전압을 얻는 데 쓰인다. 부하 변동에 따른 전압 변동이 심한 급전선을 가진 배전 변전소에서 가장 많이 쓰는 전압조정 장치도 이 유도전압조정기다.
조정기에 필요한 용량은 선로용량에 전압변동비를 곱한 값이다. 선로 출력 6600[kVA]를 6600±660[V]로 조정하려면 ΔV/V = 660/6600 = 0.1이므로 조정기 용량은 6600×0.1 = 660[kVA]급이면 된다. 조정기는 전체 용량을 다루는 것이 아니라 보정하는 전압분만 감당하면 되므로 소용량으로 족하다.
배전선로 전압 유지의 뼈대는 셋이다. 배전변압기는 고압선 각부의 전압에 맞춰 사용 탭을 적절히 선정하고, 66[kV] 이하 변전소에서는 모선·급전선마다 정지형 전압조정기를 설치하며, 배전선로의 전압강하 한도(우리나라 10[%])를 정해 설비별로 분담한다. 승압기와 주상변압기 탭 절환장치도 전압조정 장치에 속한다. 반면 리클로저는 고장 시 개폐를 반복하는 보호 장치이고, 소호리액터는 소호(소호)·무효전력 처리용으로 배전선로 전압 유지 방법이 아니다.
계산은 곱셈 하나다. 조정기 용량 = 선로용량 × (ΔV/V). 6600[kVA]·±660[V]면 6600×0.1 = 660[kVA]. 단자전압 가변 범위는 V1+E2 ~ V1−E2로 양 끝을 모두 쓴다. 서술형은 「전압조정 장치가 아닌 것」에서 리클로저·소호리액터를 가려내는 꼴로 나온다.
부하용량(선로출력) 6600[kVA]이고, 전압조정을 6600± 660[V]로 하려는 선로에 3상 유도전압조정기의 용량은?
정답 ④ · 문제는 선로 출력과 전압조정 범위가 주어졌을 때 3상 유도전압조정기 용량을 묻는다. 유도전압조정기에 필요한 용량은 선로용량에 전압변동비(ΔV/V)를 곱한 값으로 계산한다.
다음 기기 중 입력전압과 위상이 다른 전압을 얻고자 할 때 쓰이는 기기는?
정답 ① · 문제는 입력 전압과 위상이 다른 전압을 얻고자 할 때 사용하는 기기를 묻고 있다. 유도전압조정기(특히 3상 유도전압조정기)는 회전자를 회전시켜 2차 전압의 크기뿐 아니라 위상을 연속적으로 조정할 수 있어 입력과 다른 위상의 전압을 얻는 데 적합하다.
배전선로에서 수용가에의 공급 전압을 허용 범위 내에 유지하기 위해서 적용하는 방법이 아닌 것은?
정답 ④ · 소비자에게 안정된 전압을 공급하기 위한 방법으로는 배전변압기 탭 선정, 변전소에서의 정지형 전압 조정기 설치, 그리고 배전선로의 전압강하 한도를 정해 장치별로 분담하는 방식 등이 일반적으로 사용된다. 그러나 송전선로 수전측에 소호리액터(아마도 소호(失荷) 시 사용하는 리액터)를 사용하여 부하 변동을 조정한다는 기술은 배전선로의 전압 유지 방법으로 통상 사용되는 방법이 아니므로 부적절하다.
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