동기발전기의 구조 및 원리

전기기사 필기 2015년 3회 45번

Q: 지그재그 Y결선의 선간전압은 일반 Y결선과 어떻게 다른가요?

일반 Y결선에서 상전압이 $E$일 때 선간전압은 $\sqrt{3}E$입니다. 하지만 지그재그 Y결선에서는 상전압 자체가 $\sqrt{3}E$가 되므로, 선간전압은 여기에 다시 $\sqrt{3}$을 곱한 $3E$가 됩니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 동기기
인지 유형	calculation
난이도	Level 4

Q문제

3상 동기 발전기에서 그림과 같이 1상의 권선을 서로 똑같은 2조로 나누어서 그 1조의 권선전압을

E [V]

, 각 권선의 전류를

I [A]

라 하고 지그재그 Y형[zigzag star]으로 결선하는 경우 선간전압, 선전류 및 피상 전력은?

유사 문제 링크

2015-3-q44 2021-2-q59 2013-3-q57 2010-2-q53 2019-2-q58

선택지 분석

3 E, I, 3 \times 3 E \times I = 5.2 E I

정답 상세 해설

지그재그 Y결선 시 선간전압은

3 E

, 선전류는

I

, 피상전력은

5.2 E I

입니다.

•

Step 1: 지그재그 결선에서 1상의 전압은 위상차가

6 0^{\circ}

인 두 권선 전압

E

의 벡터합이므로, 상전압

V_{p} = 2 E cos (3 0^{\circ}) = 3 E

입니다.

•

Step 2: Y결선이므로 선간전압

V_{L}

은 상전압

V_{p}

의

3

배가 되어

V_{L} = 3 \times 3 E = 3 E

가 되며, 선전류

I_{L}

은 권선의 전류와 동일하게

I_{L} = I

입니다.

•

Step 3: 3상 피상전력

P_{a}

는

3 V_{L} I_{L}

이므로,

P_{a} = 3 \times 3 E \times I = 33 E I \approx 5.2 E I

입니다.

3 E, 2 I, 3 \times 3 E \times 2 I = 6 E I

오답 함정 분석

선간전압을

3 E

, 선전류를

2 I

로 잘못 산정한 오답입니다.

E, 23 I, 3 \times E \times 23 I = 6 E I

오답 함정 분석

선간전압을

E

, 선전류를

23 I

로 잘못 산정한 오답입니다.

3 E, 3 I, 3 \times 3 E \times 3 I = 5.2 E I

오답 함정 분석

선간전압을

3 E

, 선전류를

3 I

로 잘못 산정한 오답입니다.

자주 묻는 질문

지그재그 결선에서 상전압은 어떻게 계산되나요?

지그재그 결선에서는 1상의 권선을 2조로 나누어 서로 다른 상의 권선을 직렬로 연결합니다. 이때 두 권선의 전압은

6 0^{\circ}

의 위상차를 가지므로, 상전압은

2 E cos (3 0^{\circ}) = 3 E

가 됩니다.

지그재그 Y결선의 선간전압은 일반 Y결선과 어떻게 다른가요?

일반 Y결선에서 상전압이

E

일 때 선간전압은

3 E

입니다. 하지만 지그재그 Y결선에서는 상전압 자체가

3 E

가 되므로, 선간전압은 여기에 다시

3

을 곱한

3 E

가 됩니다.

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