변압기의 병렬운전

전기기사 필기 2005년 3회 42번

Q문제

3상 변압기의 병렬 운전 조건으로 틀린 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

상회전 방향과 각 변위가 같을 것.

3상 변압기 병렬 운전 시 상회전 방향과 각 변위가 다르면 큰 순환 전류가 흘러 권선이 소손될 수 있으므로 반드시 일치해야 하는 필수 조건입니다.

% 저항 강하 및 리액턴스 강하가 같을 것.

퍼센트 임피던스 강하(%Z)가 같아야 부하 분담이 용량에 비례하게 이루어지므로 이는 병렬 운전의 정석적인 조건에 해당합니다.

각 군의 임피던스가 용량에 비례할 것.

변압기의 부하 분담은 정격 용량에 비례하고 퍼센트 임피던스에는 반비례해야 합니다.

•

Step 1: 변압기 병렬 운전 시 부하 분담 식을 검토합니다. 부하 분담

P_{A}, P_{B}

는 각 변압기의 용량

P_{n A}, P_{n B}

와 퍼센트 임피던스

% Z_{A}, % Z_{B}

에 대하여

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

의 관계를 가집니다.

•

Step 2: 위 식에서 알 수 있듯이 부하 분담이 용량에 비례하기 위해서는 퍼센트 임피던스가 서로 같아야 하며, 이는 곧 임피던스가 용량에 반비례해야 함을 의미합니다.

•

Step 3: 따라서 임피던스가 용량에 비례해야 한다는 설명은 부하 분담의 원리에 어긋나는 잘못된 조건입니다.

정격 전압, 권수비가 같을 것.

권수비나 정격 전압이 다르면 2차측 전위차에 의해 무부하 상태에서도 순환 전류가 흐르게 되어 과열의 원인이 됩니다.

변압기 병렬 운전 시 임피던스가 용량에 비례하면 어떻게 되나요?

임피던스가 용량에 비례하게 되면 용량이 큰 변압기가 오히려 적은 부하를 분담하고, 용량이 작은 변압기에 과부하가 걸려 효율적인 운전이 불가능해집니다.

3상 변압기에서만 특별히 요구되는 조건은 무엇인가요?

단상과 달리 3상에서는 상회전 방향과 각 변위(위상차)가 반드시 일치해야 합니다. 이것이 다르면 단락 상태와 같은 큰 사고로 이어질 수 있습니다.