변전방식 및 변전설비
전기기사 필기 2017년 2회 35번
| 과목 / 챕터 | 전력공학 / 발·변전 일반 |
|---|---|
| 인지 유형 | memory |
| 난이도 | Level 2 |
Q문제
송전선로에서 사용하는 변압기 결선에 결선이 포함되어 있는 이유는?
선택지 분석
1
직류분의 제거
오답 함정 분석
직류분은 변압기 편자현상의 원인이 되나, 결선의 주된 채택 이유는 고조파 억제에 있습니다.
제 3고조파의 제거
정답 상세 해설
결선은 제3고조파 전류의 순환 통로를 제공하여 선로로의 유출을 방지합니다.
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Step 1: 변압기 철심의 자기포화 현상으로 인해 여자전류에는 제3고조파 성분이 필연적으로 포함됩니다.
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Step 2: 결선은 폐회로를 형성하고 있으며, 제3고조파는 각 상에서 동상(위상차 0도)으로 발생하므로 이 폐회로 내에서만 순환하게 됩니다.
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Step 3: 이 과정을 통해 제3고조파가 선로로 흘러나가는 것을 차단하여 기전력의 파형 왜곡을 방지하고 통신선 유도장해를 예방합니다.
3
제 5고조파의 제거
오답 함정 분석
제5고조파는 주로 전력용 콘덴서와 직렬 리액터의 조합을 통해 억제하며, 결선의 직접적인 제거 대상은 아닙니다.
4
제 7고조파의 제거
오답 함정 분석
제7고조파 역시 계통 왜곡의 원인이 되지만, 결선 내 폐회로를 통해 순환하며 제거되는 핵심 성분은 제3고조파입니다.
자주 묻는 질문
Q.
결선이 제3고조파를 제거하는 원리는 무엇인가요?
제3고조파는 각 상의 위상이 동일한 동상 성분입니다. 결선은 세 상이 고리 모양으로 연결된 폐회로이므로, 동상인 제3고조파가 선로로 나가지 않고 결선 내부에서만 계속 순환하며 소모되기 때문입니다.
Q.
제3고조파가 제거되지 않으면 어떤 문제가 발생하나요?
전압과 전류의 파형이 왜곡되어 전력 기기의 효율이 떨어지고 과열될 수 있으며, 특히 인근 통신선에 심각한 유도장해를 일으켜 통신 품질을 저하시킵니다.