변압기의 병렬운전

전기기사 필기 2003년 2회 51번

Q문제

2대의 정격이 같은

1000 [k V A]

의 단상변압기의 임피던스 전압이

8 [%]

와

9 [%]

이다. 이것을 병렬로 하면 몇

[k V A]

의 부하를 걸 수 있는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

2100

임피던스 비를 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

2200

임피던스 비를 고려하지 않고 단순 합산 후 임의의 값을 더한 오답입니다.

1889

변압기 병렬 운전 시 부하 분담은 퍼센트 임피던스에 반비례하므로, 임피던스가 작은 변압기를 기준으로 전체 부하 용량을 산정해야 합니다.

•

Step 1: 부하 분담비 계산 두 변압기의 정격 용량이 같으므로 부하 분담비는 퍼센트 임피던스에 반비례합니다.

P_{A} : P_{B} = \frac{1}{% Z _{A}} : \frac{1}{% Z _{B}} = \frac{1}{8} : \frac{1}{9} = 9 : 8

•

Step 2: 기준 변압기 선정 임피던스가 작은 A 변압기(

8 [%]

)가 부하를 더 많이 분담하므로, A 변압기가 정격 용량인

1000 [k V A]

에 도달할 때가 최대 부하 조건입니다.

•

Step 3: 최대 부하 용량 계산

P_{A} = 1000 [k V A]

일 때,

P_{B} = 1000 \times \frac{8}{9} \approx 888.89 [k V A]

입니다. 전체 부하

P = P_{A} + P_{B} = 1000 + 888.89 = 1888.89 [k V A]

이므로, 약

1889 [k V A]

의 부하를 걸 수 있습니다.

2125

임피던스가 큰 변압기를 기준으로 잘못 산정하여, 다른 변압기가 과부하되는 조건으로 계산한 오답입니다.

왜 임피던스가 작은 변압기를 기준으로 계산하나요?

임피던스가 작은 변압기가 부하를 더 많이 분담하기 때문입니다. 임피던스가 큰 변압기를 기준으로 전체 부하를 산정하면, 임피던스가 작은 변압기는 정격 용량을 초과하여 과부하가 발생하게 됩니다.

변압기의 부하 분담비 공식은 어떻게 되나요?

병렬 운전하는 두 변압기의 부하 분담비는 각 변압기의 정격 용량에 비례하고, 퍼센트 임피던스에 반비례합니다. 즉,

P_{A} / P_{B} = (W_{A} / W_{B}) \times (% Z_{B} /% Z_{A})

입니다.