변압기의 병렬운전
전기기사 필기 2020년 3회 56번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 변압기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 3 |
Q문제
변압기 A, B의 정격용량이 각각 , 이고, 임피던스 강하가 각각 , 일 때 그 2대의 변압기에 걸 수 있는 합성부하용량은 몇 인가?
선택지 분석
1
550
오답 함정 분석
변압기 A가 전부하를 부담할 때 B의 분담 용량을 잘못 계산하거나, 두 변압기의 용량 합산 과정에서 오류가 발생한 오답입니다.
600
정답 상세 해설
변압기 병렬운전 시 각 변압기의 부하 분담은 정격용량에 비례하고 %임피던스에 반비례하므로, 과부하가 발생하지 않는 선에서 최대 합성 부하 용량은 600[kVA]입니다.
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Step 1: 부하 분담 비율 계산
두 변압기 A, B의 부하 분담을 각각 라 할 때, 분담 비율은 로 계산됩니다.
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Step 2: 변압기 A가 전부하를 부담할 경우
변압기 A가 정격용량인 를 모두 부담한다고 가정하면, 변압기 B의 분담 용량 입니다. 이는 B의 정격용량 이하이므로 안전하게 운전 가능합니다.
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Step 3: 변압기 B가 전부하를 부담할 경우
변압기 B가 정격용량인 를 모두 부담한다고 가정하면, 변압기 A의 분담 용량 입니다. 이는 A의 정격용량 를 초과하므로 과부하가 발생하여 불가능합니다.
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Step 4: 최대 합성 부하 용량 산출
따라서 변압기 A가 전부하를 부담할 때의 조건이 적합하며, 이때 걸 수 있는 최대 합성 부하 용량은 입니다.
3
650
오답 함정 분석
단순히 두 변압기의 정격용량의 평균이나 임의의 비율을 적용하여 도출된 잘못된 값입니다.
4
700
오답 함정 분석
두 변압기의 정격용량(400[kVA] + 300[kVA])을 단순히 합산하여 %임피던스 차이에 따른 부하 분담을 고려하지 않은 오답입니다.
자주 묻는 질문
Q.
변압기 병렬운전 시 부하 분담은 어떻게 결정되나요?
변압기의 부하 분담은 각 변압기의 정격용량에 비례하고, %임피던스에 반비례하여 결정됩니다.
Q.
합성 부하 용량을 구할 때 왜 각 변압기가 전부하를 부담하는 경우를 각각 계산해 보아야 하나요?
%임피던스가 다를 경우 부하 분담 비율이 정격용량 비율과 일치하지 않으므로, 어느 한쪽 변압기가 먼저 과부하에 도달할 수 있기 때문입니다. 따라서 두 경우를 모두 계산하여 어느 변압기도 정격용량을 초과하지 않는 조건을 찾아야 합니다.