변압기의 병렬운전

전기기사 필기 2013년 2회 47번

Q문제

1차 및 2차 정격전압이 같은 2대의 변압기가 있다. 그 용량 및 임피던스 강하가 A 변압기는 5kVA, 3%, B 변압기는 20kVA, 2% 일 때 이것을 병렬 운전하는 경우 부하를 분담하는 비(A:B)는?

유사 문제 링크

선택지 분석

1:4

임피던스 강하를 고려하지 않고 단순히 변압기의 용량 비(5:20 = 1:4)만으로 부하 분담 비를 계산한 오답입니다.

1:6

병렬 운전하는 변압기의 부하 분담 비는 정격 용량에 비례하고, 퍼센트 임피던스 강하에 반비례합니다.

•

Step 1: 부하 분담 비 공식을 적용합니다.

P_{A} : P_{B} = (W_{A} /% Z_{A}) : (W_{B} /% Z_{B})

(단,

P

는 분담 부하,

W

는 정격 용량,

% Z

는 퍼센트 임피던스 강하입니다.)

•

Step 2: 주어진 값을 공식에 대입합니다.

P_{A} : P_{B} = (5/3) : (20/2)

•

Step 3: 비례식을 간단한 정수비로 정리합니다.

(5/3) : 10 = 5 : 30 = 1 : 6

이 됩니다.

2:3

용량 비를 무시하고 단순히 임피던스 강하의 비(2:3)만으로 부하 분담 비를 잘못 계산한 오답입니다.

3:2

부하 분담이 임피던스 강하에 비례한다고 잘못 생각하여 임피던스 강하의 직접 비(3:2)를 적용한 오답입니다.

변압기 병렬 운전 시 부하 분담은 어떤 원리로 결정되나요?

변압기의 부하 분담은 각 변압기의 정격 용량에 비례하고, 누설 임피던스(퍼센트 임피던스)에 반비례하여 결정됩니다.

퍼센트 임피던스가 다르면 어떤 문제가 발생하나요?

퍼센트 임피던스가 다르면 부하 분담이 용량에 비례하지 않게 되어, 임피던스가 상대적으로 작은 변압기에 과부하가 걸릴 위험이 있습니다.