전압강하 및 전압변동률

전기기사 필기 2016년 2회 60번

Q문제

3300/200V, 10kVA 단상 변압기의 2차를 단락하여 1차측에 300V를 가하니 2차에 120A의 전류가 흘렀다. 이 변압기의 임피던스 전압 및 % 임피던스 강하는 약 얼마인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

125V, 3.8%

이 변압기의 임피던스 전압은 125V, % 임피던스 강하는 약 3.8%입니다.

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Step 1: 2차 정격 전류 계산 변압기의 용량은 10kVA, 2차 정격 전압은 200V이므로 2차 정격 전류

I_{2 n}

은 다음과 같습니다.

I_{2 n} = \frac{10 , 000}{200} = 50 A

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Step 2: 임피던스 전압 계산 임피던스 전압은 2차측을 단락하고 1차측에 전압을 인가하여 2차측에 정격 전류가 흐를 때의 1차 인가 전압입니다. 인가 전압과 단락 전류는 비례하므로 비례식을 세웁니다.

300 V : 120 A = V_{s} : 50 A

V_{s} = \frac{300 \times 50}{120} = 125 V

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Step 3: % 임피던스 강하 계산 % 임피던스 강하

% Z

는 1차 정격 전압에 대한 임피던스 전압의 백분율입니다.

% Z = \frac{V _{s}}{V _{1 n}} \times 100 = \frac{125}{3300} \times 100 \approx 3.787%

따라서 약 3.8%입니다.

125V, 3.5%

임피던스 전압은 올바르게 계산하였으나, % 임피던스 강하 계산 과정에서 오류가 발생한 오답입니다.

200V, 4.0%

임피던스 전압을 2차 정격 전압인 200V로 잘못 인지하고 계산한 오답입니다.

200V, 4.2%

임피던스 전압과 % 임피던스 강하를 모두 잘못 계산한 오답입니다.

임피던스 전압이란 무엇인가요?

변압기의 2차측을 단락하고 1차측에 전압을 서서히 인가하여 1차측(또는 2차측)에 정격 전류가 흐르게 되었을 때, 1차측에 인가한 전압을 의미합니다.

% 임피던스 강하는 어떻게 구하나요?

1차 정격 전압에 대한 임피던스 전압의 비율을 백분율로 나타낸 값입니다. 수식으로는 (임피던스 전압 / 1차 정격 전압) × 100 으로 계산합니다.