변전방식 및 변전설비

전기기사 필기 2005년 3회 28번

Q문제

제3고조파의 단락전류가 흘러서 일반적으로 사용되지 않는 변압기 결선방식은?

유사 문제 링크

선택지 분석

Δ - Y

델타 결선이 포함되어 있어 제3고조파가 델타 회로 내부를 순환하므로 선로로 유출되지 않습니다.

Y - Δ

델타 결선이 제3고조파의 통로 역할을 하여 기전력의 왜곡을 방지하므로 널리 사용됩니다.

Y - Y

Y-Y 결선은 제3고조파의 순환 통로가 없어 기전력이 왜곡되고 통신선에 유도장해를 일으키기 때문에 단독으로 거의 사용하지 않습니다.

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Step 1: 변압기 여자전류에는 철심의 자기포화 현상으로 인해 제3고조파 성분이 포함되어야 합니다.

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Step 2: Y-Y 결선은 중성점이 접지되지 않으면 제3고조파 전류가 흐를 수 있는 폐회로가 없어 상전압이 왜곡됩니다.

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Step 3: 중성점을 접지하면 제3고조파 전류가 선로와 대지를 통해 흐르게 되어 인근 통신선에 심각한 유도장해를 발생시킵니다. 이 문제를 해결하기 위해 보통 제3권선을 델타로 결선한 3권선 변압기를 사용합니다.

Δ - Δ

양측 모두 델타 결선이므로 제3고조파가 외부로 나가지 않고 내부에서만 순환하여 장해가 발생하지 않습니다.

Y-Y 결선에서 제3고조파가 발생하는 근본적인 원인은 무엇인가요?

변압기 철심의 히스테리시스 현상과 자기포화로 인해 여자전류가 비정현파가 되며, 이 중 제3고조파 성분이 가장 크기 때문입니다.

Y-Y 결선의 단점을 보완하기 위해 어떤 방식을 사용하나요?

Y-Y 결선에 델타 결선의 제3권선을 추가한 Y-Y-델타(3권선 변압기) 방식을 사용하여 제3고조파를 델타 회로 내에 가둡니다.