조상설비
전기기사 필기 2005년 3회 30번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 배전반 및 제어기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
3상 전원에 접속된 결선의 콘덴서를 결선으로 바꾸면 진상용량은 결선시의 몇 배로 되는가?
선택지 분석
1
오답 함정 분석
전압이나 전류의 변환 비율인 루트 3을 전력(용량)의 변환 비율로 착각한 오답입니다.
1/3
정답 상세 해설
동일한 정전용량(C)을 가진 콘덴서를 Y결선으로 변경하면 진상용량은 델타결선 시의 1/3배가 됩니다.
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Step 1: 델타결선 시의 진상용량 계산
델타결선에서는 선간전압과 상전압이 동일하므로, 각 상의 콘덴서에 걸리는 전압은 V입니다. 따라서 3상 전체의 진상용량 Q_Δ는 3 × (V^2 / X_c) = 3ωCV^2이 됩니다.
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Step 2: Y결선 시의 진상용량 계산
Y결선에서는 상전압이 선간전압의 1/√3배가 되므로, 각 상의 콘덴서에 걸리는 전압은 V/√3입니다. 따라서 3상 전체의 진상용량 Q_Y는 3 × ((V/√3)^2 / X_c) = V^2 / X_c = ωCV^2이 됩니다.
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Step 3: 두 결선 방식의 진상용량 비교
Q_Y와 Q_Δ를 비교하면 Q_Y = (1/3)Q_Δ입니다. 결론적으로 Y결선으로 바꾸면 진상용량은 델타결선 시의 1/3배가 됩니다.
3
오답 함정 분석
Y결선 시 상전압이 1/루트3배가 되는 것을 용량 전체가 1/루트3배가 되는 것으로 착각한 오답입니다.
4
3
오답 함정 분석
Y결선에서 델타결선으로 바꿀 때의 용량 증가 비율(3배)을 반대로 적용한 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
왜 전력용 콘덴서를 주로 델타결선으로 사용하나요?
동일한 정전용량(C)을 사용할 때, 델타결선이 Y결선보다 3배 큰 진상용량을 얻을 수 있어 경제적이기 때문입니다.
Q.
Y결선에서 상전압은 선간전압과 어떤 관계가 있나요?
Y결선에서 상전압의 크기는 선간전압의 1/√3배입니다.