변압기의 종류 및 특성

전기기사 필기 2012년 1회 41번

Q문제

변압기 1차측 사용 탭이

6300 [V]

인 경우 2차측 전압이

110 [V]

였다면 2차측 전압을 약

120 [V]

로 하기 위해서는 1차측의 탭을 몇

[V]

로 선택해야 하는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

6000

1차측 탭 전압과 2차측 전압의 반비례 관계를 정확히 적용하지 않고 임의의 근사값을 선택한 오답입니다.

6300

2차측 전압을 높이기 위해 탭을 변경해야 함에도 기존 탭 전압을 그대로 유지한 오답입니다.

6600

2차측 전압이 증가할 때 1차측 탭 전압도 비례하여 증가한다고 잘못 판단한 오답입니다.

5775 (실제 계산값 근사치 6000 미만이나 보기 중 선택)

변압기의 1차측 전원 전압이 일정할 때, 2차측 전압을 높이기 위해서는 1차측 탭 전압을 낮춰야 합니다.

•

Step 1: 1차측 전원 전압이 일정하므로, 1차측 탭 전압(

V_{1}

)과 2차측 전압(

V_{2}

)은 반비례 관계(

V_{1} \times V_{2} = 일정

)를 가집니다.

•

Step 2: 변경 전후의 관계식을 세우면

V_{1} \times V_{2} = V_{1}^{'} \times V_{2}^{'}

가 됩니다.

•

Step 3: 주어진 값(

V_{1} = 6300 [V]

V_{2} = 110 [V]

V_{2}^{'} = 120 [V]

)을 대입하면

6300 \times 110 = V_{1}^{'} \times 120

입니다.

•

Step 4: 이를 계산하면

V_{1}^{'} = \frac{6300 \times 110}{120} = 5775 [V]

가 됩니다.

왜 2차측 전압을 높이는데 1차측 탭 전압은 낮아져야 하나요?

변압기의 1차측에 인가되는 실제 전원 전압이 일정한 상태에서 1차측 탭 전압을 낮추면, 1차측 권선수가 감소하는 효과가 발생합니다. 권수비(

a = N_{1} / N_{2}

)가 작아지므로, 2차측 전압(

V_{2} = V_{1} / a

)은 반대로 상승하게 됩니다.

변압기 탭의 주된 역할은 무엇인가요?

수전단 전압이 변동할 때 부하측(2차측) 전압을 일정한 정격 전압으로 유지하기 위해 1차측 권선수를 조절하는 역할을 합니다.