동기발전기의 특성
전기기사 필기 2010년 2회 42번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 동기기 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
동기발전기의 단락비는 기계의 특성을 단적으로 잘 나타내는 수치로서, 동리정격에 대하여 단락비가 큰 기계가 갖는 특성이 아닌 것은?
선택지 분석
1
동기 임피던스가 적어져 전압변동률이 좋으며, 송전선 충전용량이 크다.
오답 함정 분석
단락비가 크면 동기 임피던스가 작아지므로 전압 변동률이 개선되고 충전 용량이 커지는 것은 올바른 특성입니다.
2
기계의 형태, 중량이 커지며, 철손, 기계손이 증가하고 가격도 비싸다.
오답 함정 분석
단락비가 큰 기계는 철기계로 분류되며, 재료 소모가 많아 크기가 커지고 손실 및 가격이 상승하는 것이 맞습니다.
3
과부하 내량이 크고 안정도가 좋다.
오답 함정 분석
단락비가 크면 전기자 반작용이 작아지기 때문에 과부하 내량이 커지고 계통의 안정도가 향상됩니다.
극수가 적은 고속기가 된다.
정답 상세 해설
단락비가 큰 기계(철기계)는 일반적으로 수차 발전기와 같은 저속기이며 극수가 많은 특징을 가집니다.
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Step 1: 단락비()와 동기 임피던스()의 관계를 파악합니다. 이므로 단락비가 크다는 것은 동기 임피던스가 작음을 의미합니다.
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Step 2: 동기 임피던스가 작은 기계는 공극이 크고 철의 사용량이 많은 '철기계'입니다. 철기계는 주로 저속기(수차 발전기)에 해당하며 극수가 많습니다.
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Step 3: 반면 극수가 적은 고속기(터빈 발전기)는 '동기계'로 분류되며 단락비가 작은 특성을 가집니다. 따라서 4번은 단락비가 큰 기계의 특성이 아닙니다.
자주 묻는 질문
Q.
단락비가 크면 왜 안정도가 좋아지나요?
단락비가 크면 동기 임피던스가 작아지고 전기자 반작용이 감소하여, 부하 변화에 따른 전압 변동이 적고 탈조 현상에 강해지기 때문입니다.
Q.
철기계와 동기계의 주요 차이점은 무엇인가요?
철기계는 단락비가 크고 공극이 넓으며 저속기(수차)에 쓰이고, 동기계는 단락비가 작고 공극이 좁으며 고속기(터빈)에 주로 쓰입니다.
Q.
단락비가 큰 기계의 경제적 단점은 무엇인가요?
기계의 크기와 중량이 커지므로 제작비가 비싸지고, 철손 및 기계손 등 손실이 증가하여 효율이 상대적으로 낮아질 수 있습니다.