동기조상기

전기기사 필기 2009년 1회 41번

Q문제

송전 계통에 접속한 무부하의 동기 전동기를 동기 조상기라 한다. 이때 동기 조상기의 계자를 과여자로 해서 운전할 경우 옳지 않은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

콘덴서로 작용한다.

과여자 운전 시 동기조상기는 진상 전류를 발생시켜 정전용량(C)인 콘덴서와 동일한 역할을 수행합니다.

위상이 뒤진 전류가 흐른다.

동기조상기를 과여자 상태로 운전하면 위상이 앞선 진상 전류가 흐르게 되므로, 위상이 뒤진 전류(지상 전류)가 흐른다는 설명은 잘못된 것입니다.

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Step 1: 동기전동기의 위상특성곡선(V곡선)에 따르면, 계자전류를 증가시켜 과여자 영역으로 진입하면 전기자 전류는 전압보다 위상이 앞서게 됩니다.

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Step 2: 위상이 앞선 전류(진상 전류)가 흐를 때 동기조상기는 계통에서 콘덴서(C)로 작용하여 진상 무효전력을 공급합니다.

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Step 3: 반대로 계자전류를 줄인 부족여자 상태에서는 위상이 뒤진 전류(지상 전류)가 흐르며 리액터(L)로 작용하게 됩니다. 따라서 과여자 시에는 진상 전류가 흐르는 것이 맞습니다.

송전선의 역률을 좋게 한다.

과여자로 인해 발생하는 진상 전류는 일반적인 부하의 지상 무효전력을 상쇄하여 계통 전체의 역률을 개선합니다.

송전선의 전압강하를 감소시킨다.

역률이 개선되고 무효전력이 보상됨에 따라 선로에 흐르는 전체 전류가 감소하고 전압 강하가 억제되는 효과가 있습니다.

동기조상기의 과여자와 부족여자의 차이는 무엇인가요?

과여자는 계자전류를 크게 하여 진상 전류(C)를 흐르게 하는 것이고, 부족여자는 계자전류를 작게 하여 지상 전류(L)를 흐르게 하는 것입니다.

동기조상기를 사용하는 주된 목적은 무엇인가요?

부하의 변동에 따라 계자전류를 조절함으로써 계통의 무효전력을 제어하고, 전압을 일정하게 유지하며 역률을 개선하기 위해 사용합니다.