전기자 권선법(동기기)

전기기사 필기 2022년 1회 45번

과목 / 챕터	전기기기 / 동기기
인지 유형	calculation
난이도	Level 4

Q문제

3상 동기발전기에서 그림과 같이 1상의 권선을 서로 똑같은 2조로 나누어 그 1조의 권선전압을

E (V)

, 각 권선의 전류를

I (A)

라 하고 지그재그 Y형(Zigzag Star)으로 결선하는 경우 선간전압(

V

), 선전류(

A

) 및 피상전력(

V A

)은?

유사 문제 링크

2003-1-q44 2012-1-q50 2020-1-q56 2020-1-q58 2020-1-q52

선택지 분석

3 E, I, 3 \times 3 E \times I = 5.2 E I

정답 상세 해설

지그재그 Y형 결선에서 선간전압, 선전류, 피상전력을 구하는 과정입니다.

•

Step 1: 지그재그 결선된 1상의 전압(상전압,

V_{p}

)은 위상차가

6 0^{\circ}

인 두 권선 전압(

E

)의 벡터 합이므로

V_{p} = 3 E

가 됩니다.

•

Step 2: Y결선과 마찬가지로 선간전압(

V_{L}

)은 상전압의

3

배이므로

V_{L} = 3 V_{p} = 3 \times 3 E = 3 E

입니다. 선전류(

I_{L}

)는 직렬로 연결된 권선의 전류와 동일하므로

I_{L} = I

입니다.

•

Step 3: 3상 피상전력(

P_{a}

)은

P_{a} = 3 V_{L} I_{L}

로 계산됩니다. 따라서

P_{a} = 3 \times 3 E \times I = 33 E I \approx 5.2 E I

가 됩니다.

3 E, 2 I, 3 \times 3 E \times 2 I = 6 E I

오답 함정 분석

선간전압을

3 E

로, 선전류를

2 I

로 잘못 계산한 오답입니다.

E, 23 I, 3 \times E \times 23 I = 6 E I

오답 함정 분석

선간전압을

E

로, 선전류를

23 I

로 잘못 계산한 오답입니다.

3 E, 3 I, 3 \times 3 E \times 3 I = 5.2 E I

오답 함정 분석

선간전압을

3 E

로, 선전류를

3 I

로 잘못 계산한 오답입니다.

자주 묻는 질문

지그재그 결선에서 상전압이

3 E

가 되는 이유는 무엇인가요?

지그재그 결선은 서로 다른 상의 권선 두 개를 직렬로 연결하여 1상을 구성합니다. 이때 두 권선 전압 사이에는

6 0^{\circ}

의 위상차가 존재하므로, 벡터 합을 구하면

2 E cos (3 0^{\circ}) = 3 E

가 됩니다.

지그재그 결선을 사용하는 주된 목적은 무엇인가요?

주로 중성점 접지 계통에서 제3고조파 전압을 상쇄하여 파형을 개선하고, 불평형 부하 시 중성점 전위 이동을 방지하기 위해 사용합니다.

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