변압기의 손실, 효율, 온도상승 및 정격
전기기사 필기 2021년 3회 52번
| 과목 / 챕터 | 전기기기 / 변압기 |
|---|---|
| 인지 유형 | calculation |
| 난이도 | Level 4 |
Q문제
, , 철손 , 전부하동손 의 변압기가 있다. 이 변압기는 매일 무부하로 시간, 정격부하 역률 에서 시간, 전부하 역률 (지상)에서 시간 운전하고 있다면 전일효율은 약 몇 인가?
선택지 분석
1
93.3
오답 함정 분석
부하율에 따른 동손의 변화나 철손의 24시간 발생 조건을 잘못 적용하여 도출된 오답입니다.
2
94.3
오답 함정 분석
하루 총 출력량 또는 총 손실량 계산 과정에서 오류가 발생하여 도출된 오답입니다.
3
95.3
오답 함정 분석
전일효율 공식에 대입하는 과정에서 계산 실수가 발생하여 도출된 오답입니다.
96.3
정답 상세 해설
변압기의 전일효율은 하루 동안의 총 출력량을 총 출력량과 총 손실량의 합으로 나눈 백분율로, 주어진 조건에 따라 계산하면 약 96.3%가 됩니다.
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Step 1: 하루 동안의 총 출력량을 계산합니다. 무부하 시 출력은 0kWh, 1/2 부하 시 출력은 (100kVA * 1/2 * 1) * 8h = 400kWh, 전부하 시 출력은 (100kVA * 1 * 0.8) * 6h = 480kWh입니다. 따라서 하루 총 출력량은 0 + 400 + 480 = 880kWh입니다.
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Step 2: 하루 동안의 총 손실량을 계산합니다. 철손은 부하와 무관하게 24시간 발생하므로 하루 총 철손량은 1kW * 24h = 24kWh입니다. 동손은 부하율의 제곱에 비례하므로 하루 총 동손량은 (1/2)^2 * 1.25kW * 8h + (1)^2 * 1.25kW * 6h = 2.5 + 7.5 = 10kWh입니다. 따라서 하루 총 손실량은 24 + 10 = 34kWh입니다.
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Step 3: 전일효율을 계산합니다. 전일효율 = (하루 총 출력량 / (하루 총 출력량 + 하루 총 손실량)) * 100 = (880 / (880 + 34)) * 100 = (880 / 914) * 100 = 96.28%가 됩니다. 따라서 약 96.3%입니다.
자주 묻는 질문
Q.
전일효율을 계산할 때 철손은 왜 24시간을 곱하나요?
철손은 부하의 크기나 유무와 관계없이 변압기에 전원이 인가되어 있는 동안 항상 일정하게 발생하는 고정손이기 때문입니다.
Q.
부하율에 따라 동손은 어떻게 변하게 되나요?
동손은 부하 전류의 제곱에 비례하므로, 부하율의 제곱에 비례하여 변합니다. 예를 들어 1/2 부하일 때 동손은 전부하 동손의 1/4이 됩니다.