동기발전기의 특성

전기기사 필기 2011년 3회 49번

Q문제

동기 발전기의 전부하 포화곡선은 그림 중 어느 것인가? (단,

V

는 단자전압,

I_{f}

는 여자 전류이다.)

유사 문제 링크

선택지 분석

①

①은 부하가 없는 상태에서 여자 전류에 따른 유도 기전력의 변화를 나타내는 무부하 포화곡선입니다.

②

②는 자기 포화 현상을 무시했을 때 여자 전류와 전압의 선형적 관계를 나타내는 공극선입니다.

③

동기 발전기의 전부하 포화곡선은 부하가 연결된 상태에서 전압 강하 요인들이 반영되어 무부하 곡선보다 아래쪽에 위치하는 ③번 곡선입니다.

•

Step 1: 무부하 포화곡선(①)은 부하가 없을 때의 특성으로, 철심의 자기 포화 현상에 의해 완만한 곡선 형태를 띱니다.

•

Step 2: 발전기에 부하가 걸리면 전기자 반작용과 전기자 권선의 저항 및 누설 리액턴스에 의한 전압 강하가 발생합니다.

•

Step 3: 이러한 전압 강하로 인해 동일한 단자 전압을 유지하기 위해서는 무부하 시보다 더 많은 여자 전류가 필요하므로, 곡선이 오른쪽(하단)으로 이동한 ③이 전부하 포화곡선이 됩니다.

④

④는 역률이 0인 부하가 걸렸을 때의 특성을 나타내는 제로 역률 포화곡선(포티에 곡선)입니다.

전부하 포화곡선이 무부하 포화곡선보다 아래에 위치하는 이유는 무엇인가요?

부하가 흐를 때 발생하는 전기자 반작용과 내부 임피던스에 의한 전압 강하 때문에 동일 여자 전류에서 전압이 더 낮게 측정되기 때문입니다.

그래프에서 직선으로 표시된 ②번은 무엇을 의미하나요?

철심의 자기 포화가 전혀 일어나지 않는다고 가정했을 때의 전압 상승 직선인 공극선(Air-gap line)을 의미합니다.