변압기의 병렬운전

전기기사 필기 2020년 3회 52번

Q문제

3

상 변압기의 병렬운전 조건으로 틀린 것은?

유사 문제 링크

선택지 분석

각 군의 임피던스가 용량에 비례할 것

변압기 병렬운전 시 각 변압기의 임피던스는 정격 용량에 반비례해야 부하를 용량에 비례하여 분담할 수 있습니다.

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Step 1: 변압기 병렬운전의 기본 조건을 검토합니다. 극성, 권수비, 정격전압이 같아야 하며, %임피던스 강하가 일치해야 합니다. 3상의 경우 상회전 방향과 위상 변위까지 일치해야 정상적인 운전이 가능합니다.

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Step 2: 부하 분담의 원리를 분석합니다. 병렬 연결된 두 변압기 사이의 부하 분담비는 각 변압기 용량의 비에 비례하고, 퍼센트 임피던스(

)의 비에는 반비례하는 특성을 가집니다.

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Step 3: 결론을 도출합니다. 각 변압기가 자신의 정격 용량에 비례하여 부하를 적절히 분담하기 위해서는 각 변압기의 내부 임피던스 값이 해당 용량에 반비례하도록 구성되어야 합니다. 따라서 '용량에 비례할 것'이라는 설명은 잘못된 조건입니다.

각 변압기의 백분율 임피던스 강하가 같을 것

백분율 임피던스 강하가 다르면 부하 분담이 용량의 비와 달라져 특정 변압기에 과부하가 발생할 수 있으므로 반드시 같아야 합니다.

각 변압기의 권수비가 같고

1

차와

2

차의 정격전압이 같을 것

권수비나 정격전압이 다르면 변압기 사이에 전위차가 발생하여 무부하 상태에서도 순환 전류가 흐르고 권선이 과열됩니다.

각 변압기의 상회전 방향 및

1

차와

2

차 선간전압의 위상 변위가 같을 것

3상 변압기에서 위상 변위나 상회전 방향이 다르면 큰 전압차에 의해 단락 사고와 같은 큰 순환 전류가 발생하므로 반드시 일치해야 합니다.

변압기 병렬운전 시 임피던스가 용량에 비례하면 어떤 문제가 생기나요?

임피던스가 용량에 비례하게 되면 용량이 큰 변압기가 오히려 부하를 적게 분담하게 되어 효율적인 운전이 불가능해지며, 용량이 작은 변압기에 과부하가 걸릴 위험이 있습니다.

3상 변압기 병렬운전에서 위상이 다르면 어떻게 되나요?

위상이 다르면 두 변압기 사이에 매우 큰 전위차가 발생하며, 이로 인해 막대한 순환 전류가 흘러 변압기가 소손될 수 있으므로 병렬운전이 절대 불가능합니다.