동기발전기의 특성

전기기사 필기 2003년 2회 42번

Q문제

동기기에 있어서 동기 임피던스와 단락비와의 관계는?

유사 문제 링크

선택지 분석

동기임피이던스

[Ω] = (단락비)^{2}

동기 임피던스와 단락비는 제곱 관계가 아닌 역수 관계입니다.

단락비 = \frac{동기임피던스 [ Ω ]}{동기각속도}

단락비는 무차원 상수이며 동기 각속도와는 직접적인 수식 관계가 없습니다.

단락비 = \frac{1}{동기임피던스 [ p . u ]}

단락비는 단위법(p.u.)으로 표시된 동기 임피던스의 역수와 같습니다.

•

Step 1: 단락비(

K_{s}

)는 정격 전압을 발생시키는 계전 전류(

I_{f 1}

)와 정격 단락 전류를 발생시키는 계전 전류(

I_{f 2}

)의 비인

K_{s} = \frac{I _{f 1}}{I _{f 2}}

로 정의됩니다.

•

Step 2: 이 관계는 퍼센트 동기 임피던스(

% Z_{s}

)와

K_{s} = \frac{100}{% Z _{s}}

의 관계를 가집니다.

•

Step 3: 단위법(p.u.) 임피던스는

Z_{s} [p . u] = \frac{% Z _{s}}{100}

이므로, 이를 단락비 식에 대입하면

K_{s} = \frac{1}{Z _{s} [ p . u ]}

가 성립합니다.

동기임피던스

[p . u] = 단락비

동기 임피던스(p.u.)와 단락비는 서로 역수 관계이므로 두 값은 일치하지 않습니다.

단락비가 큰 기계의 특징은 무엇인가요?

단락비가 크면 동기 임피던스가 작아져 전압 변동률이 작고 안정도가 높지만, 기계의 크기가 커지고 가격이 비싸지는 특징이 있습니다.

동기 임피던스를 p.u.법으로 나타내는 이유는 무엇인가요?

기기의 용량에 관계없이 특성을 비교하기 용이하며, 단락비와 직접적인 역수 관계를 가지므로 계산이 간편하기 때문입니다.