특수변압기

전기기사 필기 2019년 3회 58번

Q: 결선 방식에 따라 용량비 공식이 달라지나요?

네, 단상 및 Y결선은 $\frac{V_H-V_L}{V_H}$이지만, V결선은 $\frac{2}{\sqrt{3}}\frac{V_H-V_L}{V_H}$, $\Delta$결선은 $\frac{V_H^2-V_L^2}{\sqrt{3}V_H V_L}$로 각각 다릅니다.

Q: 문제에서 $V_1$과 $V_2$ 중 어떤 것이 고압측인가요?

문제 조건에서 $V_1 > V_2$라고 명시되어 있으므로 $V_1$이 고압측($V_H$), $V_2$가 저압측($V_L$)이 됩니다.

과목 / 챕터	전기기기 / 변압기
인지 유형	memory
난이도	Level 3

Q문제

1차 전압

V_{1}

, 2차 전압

V_{2}

인 단권변압기를

Y

결선했을 때, 등가용량과 부하용량의 비는? (단,

V_{1} > V_{2}

이다.)

유사 문제 링크

2013-1-q47 2019-2-q54 2020-2-q41 2008-1-q49 2010-2-q50

선택지 분석

\frac{V _{1} - V _{2}}{3 V _{1}}

오답 함정 분석

Y결선에서 상전압과 선간전압의 관계인

3

을 최종 비례식에 잘못 포함시킨 오답입니다.

\frac{V _{1} - V _{2}}{V _{1}}

정답 상세 해설

단권변압기를 Y결선했을 때 등가용량(자기용량)과 부하용량의 비는 단상일 때와 동일하게

\frac{V _{1} - V _{2}}{V _{1}}

로 나타납니다.

•

Step 1: 단권변압기의 자기용량과 부하용량의 기본 정의를 확인합니다. 단상에서 자기용량은

(V_{H} - V_{L}) I_{H}

이며, 부하용량은

V_{H} I_{H}

입니다.

•

Step 2: 3상 Y결선 시 각 상의 전압은 선간전압의

1/ 3

배가 됩니다. 따라서 3상 전체 자기용량은

3 \times \frac{V _{1} - V _{2}}{3} \times I_{H}

가 되고, 3상 전체 부하용량은

3 \times \frac{V _{1}}{3} \times I_{H}

가 됩니다.

•

Step 3: 두 용량의 비를 구하면 분모와 분자의

3/ 3

및

I_{H}

가 약분되어 최종적으로

\frac{V _{1} - V _{2}}{V _{1}}

가 도출됩니다.

\frac{V _{1}^{2} - V _{2}^{2}}{3 V _{1} V _{2}}

오답 함정 분석

이 공식은 단권변압기를

Δ

결선했을 때 나타나는 등가용량과 부하용량의 비입니다.

\frac{3 ( V _{1} - V _{2} )}{2 V _{1}}

오답 함정 분석

이 공식은 단권변압기를 V결선했을 때 나타나는 등가용량과 부하용량의 비인

\frac{2}{3} \frac{V _{1} - V _{2}}{V _{1}}

를 변형하여 혼동을 준 오답입니다.

자주 묻는 질문

단권변압기에서 자기용량과 등가용량은 같은 의미인가요?

네, 단권변압기에서 변압기 자체의 권선 용량을 의미하는 자기용량을 등가용량이라고도 부릅니다.

결선 방식에 따라 용량비 공식이 달라지나요?

네, 단상 및 Y결선은

\frac{V _{H} - V _{L}}{V _{H}}

이지만, V결선은

\frac{2}{3} \frac{V _{H} - V _{L}}{V _{H}}

Δ

결선은

\frac{V _{H}^{2} - V _{L}^{2}}{3 V _{H} V _{L}}

로 각각 다릅니다.

문제에서

V_{1}

과

V_{2}

중 어떤 것이 고압측인가요?

문제 조건에서

V_{1} > V_{2}

라고 명시되어 있으므로

V_{1}

이 고압측(

V_{H}

V_{2}

가 저압측(

V_{L}

)이 됩니다.

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