단락현상

전기기사 필기 2016년 3회 47번

단락비($K_s$)는 퍼센트 동기 임피던스($\%Z_s$)의 역수로 정의되며, $K_s = 100 / \%Z_s$의 관계를 가집니다.

Q문제

단락비가 큰 동기기에 대한 설명으로 옳은 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

안정도가 높다.

단락비가 큰 기기는 동기 임피던스가 작아 전압 변동률이 적고 계통의 안정도가 높습니다.

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Step 1: 단락비(

K_{s}

)와 동기 임피던스(

Z_{s}

)의 관계를 정의합니다. 단락비는 동기 임피던스의 역수(

K_{s} = 1/ Z_{s}

)에 비례하므로, 단락비가 크다는 것은 동기 임피던스가 작다는 것을 의미합니다.

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Step 2: 동기 임피던스가 작으면 내부 전압 강하가 줄어들어 전압 변동률이 개선되고, 전력 전송 능력이 증대되어 동기 탈조에 대한 저항력인 안정도가 높아집니다.

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Step 3: 단락비가 큰 기기는 공극이 크고 전기자 반작용이 작아 부하 변화에 안정적으로 대응할 수 있는 특성을 가집니다.

기계가 소형이다.

단락비가 큰 기기는 철기계로 분류되며, 공극이 크고 철량이 많아 기계의 크기가 대형화되고 중량이 무겁습니다.

전압 변동률이 크다.

단락비가 크면 동기 임피던스가 작아지므로, 전압 강하가 줄어들어 전압 변동률은 오히려 작아집니다.

전기자 반작용이 크다.

단락비가 큰 기기는 공극이 넓기 때문에 자기 저항이 커져서 전기자 반작용이 작게 나타납니다.

단락비가 큰 기기를 왜 철기계라고 부르나요?

단락비가 크려면 공극을 넓게 설계해야 하며, 이로 인해 자속을 충분히 발생시키기 위해 철의 양이 많이 필요하기 때문에 철기계라고 부릅니다.

단락비가 크면 효율은 어떻게 되나요?

단락비가 큰 기기는 철손이 많고 기계가 대형화되어 마찰손 등이 증가하므로, 일반적으로 효율은 낮아지는 경향이 있습니다.

단락비와 동기 임피던스는 어떤 수식 관계인가요?

단락비(

K_{s}

)는 퍼센트 동기 임피던스(

% Z_{s}

)의 역수로 정의되며,

K_{s} = 100/% Z_{s}

의 관계를 가집니다.