특수변압기

전기기사 필기 2022년 1회 58번

Q: 단권변압기 V결선 시 총 자기 용량과 부하 용량의 관계식은 어떻게 되나요?

단권변압기 2대를 V결선할 때, 총 자기 용량 $W_{total}$과 3상 부하 용량 $P_L$의 관계는 $\frac{W_{total}}{P_L} = \frac{2}{\sqrt{3}} \times \frac{V_H - V_L}{V_H}$ 입니다.

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

Q문제

58. 단권변압기 두 대를 V결선하여 전압을

2000 V

에서

2200 V

로 승압한 후

200 k V A

의 3상 부하에 전력을 공급하려고 한다. 이때 단권변압기 1대의 용량은 약 몇

k V A

인가?

유사 문제 링크

2008-1-q57 2013-1-q53 2005-1-q60 2018-1-q48 2012-1-q56

선택지 분석

4.2

오답 함정 분석

단권변압기 V결선 시 1대 용량 공식을 잘못 적용한 오답입니다.

10.5

정답 상세 해설

단권변압기 2대를 V결선하여 3상 전력을 공급할 때, 단권변압기 1대의 자기 용량을 구하는 문제입니다.

•

Step 1: 단권변압기 V결선 시 부하 용량과 자기 용량의 관계식을 확인합니다. 단권변압기 2대의 총 자기 용량을

W_{t o t a l}

, 3상 부하 용량을

P_{L}

, 고압측 전압을

V_{H}

, 저압측 전압을

V_{L}

이라고 할 때,

\frac{W _{t o t a l}}{P _{L}} = \frac{2}{3} \times \frac{V _{H} - V _{L}}{V _{H}}

입니다.

•

Step 2: 단권변압기 1대의 용량

W_{1}

에 대한 식으로 정리합니다.

W_{t o t a l} = 2 W_{1}

이므로,

\frac{2 W _{1}}{P _{L}} = \frac{2}{3} \times \frac{V _{H} - V _{L}}{V _{H}}

가 되며, 이를 정리하면

W_{1} = \frac{P _{L}}{3} \times \frac{V _{H} - V _{L}}{V _{H}}

입니다.

•

Step 3: 주어진 값을 공식에 대입하여 계산합니다.

P_{L} = 200 kVA

V_{H} = 2200 V

V_{L} = 2000 V

이므로,

W_{1} = \frac{200}{3} \times \frac{2200 - 2000}{2200} = \frac{200}{3} \times \frac{200}{2200} \approx 10.497 kVA

입니다. 따라서 단권변압기 1대의 용량은 약

10.5 kVA

입니다.

18.2

오답 함정 분석

단상 단권변압기 1대의 부하 용량과 자기 용량 관계식을 잘못 적용하여 계산한 오답입니다.

오답 함정 분석

단권변압기 1대의 용량이 아닌, V결선된 2대의 총 자기 용량을 계산한 오답입니다.

자주 묻는 질문

단권변압기 V결선 시 총 자기 용량과 부하 용량의 관계식은 어떻게 되나요?

단권변압기 2대를 V결선할 때, 총 자기 용량

W_{t o t a l}

과 3상 부하 용량

P_{L}

의 관계는

\frac{W _{t o t a l}}{P _{L}} = \frac{2}{3} \times \frac{V _{H} - V _{L}}{V _{H}}

입니다.

단권변압기 1대의 용량을 구할 때 주의할 점은 무엇인가요?

V결선 공식에서 구한 값은 변압기 2대의 총 자기 용량이므로, 1대의 용량을 구하려면 계산된 총 자기 용량을 2로 나누어야 합니다.

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