동기발전기의 특성

전기기사 필기 2011년 2회 53번

Q문제

정격 6600[V]인 3상 동기 발전기가 정격출력 (역률=1)으로 운전할 때 전압 변동률이 12[%]였다. 여자와 회전수를 조정하지 않은 상태로 무부하 운전하는 경우 단자전압은[V]?

유사 문제 링크

선택지 분석

7842

전압 변동률 공식을 잘못 적용하여 계산된 오답입니다.

7392

무부하 운전 시 단자전압은 7392[V]입니다.

•

Step 1: 전압 변동률 공식 확인 전압 변동률

ϵ = \frac{V _{0} - V _{n}}{V _{n}}

입니다. (단,

V_{0}

는 무부하 단자전압,

V_{n}

은 정격 단자전압)

•

Step 2: 무부하 단자전압 계산식 도출 위 공식을

V_{0}

에 대해 정리하면

V_{0} = V_{n} (1 + ϵ)

이 됩니다.

•

Step 3: 주어진 수치 대입 및 계산

V_{n} = 6600

[V],

ϵ = 0.12

(12%)를 대입하면

V_{0} = 6600 \times (1 + 0.12) = 6600 \times 1.12 = 7392

[V]가 됩니다.

6943

전압 변동률 수치를 잘못 대입하거나 계산 과정에서 오류가 발생한 오답입니다.

6433

전압 변동률을 더하는 대신 빼는 등 수식을 잘못 이해하여 도출된 오답입니다.

전압 변동률 공식에서 무부하 단자전압과 정격 단자전압의 관계는 어떻게 되나요?

전압 변동률은 정격 단자전압을 기준으로 무부하 단자전압이 얼마나 변하는지를 나타내는 비율입니다. 따라서 무부하 단자전압은 정격 단자전압에 (1 + 전압 변동률)을 곱하여 구할 수 있습니다.

여자와 회전수를 조정하지 않은 상태로 무부하 운전한다는 것은 어떤 의미인가요?

발전기의 유도 기전력이 일정하게 유지된다는 의미입니다. 부하가 차단되어 전기자 전류가 0이 되므로, 내부 전압 강하가 사라져 단자전압이 무부하 유도 기전력과 같아집니다.