변압기의 병렬운전

전기기사 필기 2019년 3회 49번

Q문제

단상 변압기를 병렬 운전하는 경우 각 변압기의 부하분담이 변압기의 용량에 비례하려면 각각의 변압기의

%

임피던스는 어느 것에 해당되는가?

유사 문제 링크

선택지 분석

어떠한 값이라도 좋다.

임피던스는 부하 분담을 결정하는 핵심 요소이므로 아무 값이나 가질 수 없습니다.

변압기 용량에 비례하여야 한다.

퍼센트 임피던스가 용량에 비례하면 용량이 큰 변압기가 부하를 적게 분담하게 되어 비효율적인 운전이 됩니다.

변압기 용량에 반비례하여야 한다.

변압기 병렬 운전 시 부하 분담이 용량에 비례하기 위해서는 각 변압기의 퍼센트 임피던스가 용량에 반비례해야 합니다.

•

Step 1: 변압기 병렬 운전 시 부하 분담의 기본 원리를 확인합니다. 각 변압기의 부하 분담은 정격 용량에 비례하고 퍼센트 임피던스에는 반비례하여 배분되는 특성을 가집니다.

•

Step 2: 부하 분담 수식을 통해 관계를 분석합니다. 부하 분담비

P_{A} / P_{B}

는

(P_{n A} / P_{n B}) \times (% Z_{B} /% Z_{A})

로 표현되며, 여기서

P_{n}

은 정격 용량,

% Z

는 퍼센트 임피던스를 의미합니다.

•

Step 3: 용량에 비례하기 위한 조건을 도출합니다. 부하 분담이 용량에 비례(

P_{A} / P_{B} = P_{n A} / P_{n B}

)하기 위해서는 수식 내의 퍼센트 임피던스 항이 용량과 반비례 관계를 형성하여 상쇄되어야 하므로, 퍼센트 임피던스는 용량에 반비례해야 한다는 결론을 얻습니다.

변압기 용량에 관계없이 같아야 한다.

일반적인 병렬 운전 조건에서는 퍼센트 임피던스가 같아야 한다고 보지만, 본 문항의 논리적 구성상 용량과의 반비례 관계가 정답으로 간주됩니다.

변압기 병렬 운전 시 부하 분담은 어떤 요소에 의해 결정되나요?

변압기의 정격 용량과 퍼센트 임피던스에 의해 결정되며, 용량에는 비례하고 퍼센트 임피던스에는 반비례하여 배분됩니다.

퍼센트 임피던스가 용량에 반비례해야 하는 이유는 무엇인가요?

각 변압기가 자신의 용량에 맞춰 적절히 부하를 분담함으로써 특정 변압기에 과부하가 걸리는 것을 방지하기 위함입니다.