변압기의 3상 결선

전기기사 필기 2019년 1회 48번

출력비는 고장 전 $\Delta$결선 출력($3P_1$) 대비 V결선 출력($\sqrt{3}P_1$)의 비율로 약 57.7%이며, 이용률은 V결선에 사용된 변압기 2대의 총 용량($2P_1$) 대비 V결선 출력($\sqrt{3}P_1$)의 비율로 약 86.6%입니다.

Q문제

2대의 변압기로 V결선하여 3상 변압하는 경우 변압기 이용률은 약 몇 % 인가?

유사 문제 링크

선택지 분석

57.8

V결선의 출력비(약 57.7%)를 이용률로 착각하도록 유도한 오답입니다.

66.6

단순히 3대 중 2대를 사용한다는 비율(2/3)을 이용률로 착각하도록 유도한 오답입니다.

86.6

V결선 시 변압기 이용률은 약 86.6%입니다.

•

Step 1: 단상 변압기 1대의 용량을

P_{1}

이라고 할 때, 2대의 변압기를 사용하므로 총 설비 용량은

2 P_{1}

이 됩니다.

•

Step 2: V결선으로 3상 전력을 공급할 때의 총 출력은

3 P_{1}

이 됩니다.

•

Step 3: 변압기 이용률은 (V결선 시 3상 출력) / (설비 용량)으로 계산됩니다. 즉,

\frac{3 P _{1}}{2 P _{1}} = \frac{3}{2} \approx 0.866

이므로 약 86.6%가 됩니다.

100

변압기 2대의 용량이 모두 100% 출력으로 사용된다고 착각하도록 유도한 오답입니다.

V결선의 출력비와 이용률의 차이는 무엇인가요?

출력비는 고장 전

Δ

결선 출력(

3 P_{1}

) 대비 V결선 출력(

3 P_{1}

)의 비율로 약 57.7%이며, 이용률은 V결선에 사용된 변압기 2대의 총 용량(

2 P_{1}

) 대비 V결선 출력(

3 P_{1}

)의 비율로 약 86.6%입니다.

왜 V결선 시 출력이

2 P_{1}

이 아니라

3 P_{1}

이 되나요?

V결선에서는 두 대의 변압기가 120도의 위상차를 가지고 동작하기 때문에, 벡터 합에 의해 유효하게 얻을 수 있는 3상 최대 출력이

3 P_{1}

로 제한됩니다.