전기공사기사 동기발전기의 동기임피던스 — %동기임피던스와 단락비의 역수 관계

동기임피던스는 무부하 시 발생하는 전압을 단락 시 흐르는 전류로 나눈 값이다. 3상 발전기에서는 선간전압을 상전압으로 바꾼 뒤 단락전류로 나눈다. 단자전압이 1000√3V이고 3상 단락전류가 50A이면 상전압 1000V를 50A로 나누어 20Ω이 된다.

%동기임피던스는 동기임피던스를 정격에서의 기준 임피던스와 비교해 백분율로 나타낸 값이다. 단락비는 기준 임피던스를 동기임피던스로 나눈 값이므로, %동기임피던스는 단락비의 역수에 100을 곱한 값과 같다. 단락비가 1.2인 발전기의 %동기임피던스는 단락비의 역수에 100을 곱한 (1÷1.2)×100으로 약 83.3%다. 퍼유닛으로는 약 0.83이다.

동기임피던스와 기준 임피던스가 같으면 단락비는 1이 된다. 정격용량 10MVA, 정격전압 6600V, 매상 동기임피던스 3.6Ω인 발전기는 단락비가 약 1.2이고, 정격용량 10000kVA, 정격전압 6000V, 단락비 1.2인 발전기의 동기임피던스는 한 상의 전압을 그 상의 정격전류와 단락비의 곱으로 나눈 3Ω이다.

철심이 포화하면 자속을 더 이상 선형적으로 늘리지 못해 자화에 필요한 교류 성분의 저항 같은 값이 줄어들고, 그 결과 동기임피던스는 작아진다.

단락비가 큰 발전기는 내부 임피던스가 작아 부하가 걸려도 전압이 잘 유지되고 전기자 영향이 약하다. 그래서 단락비가 큰 발전기의 전압 변화가 크다고 말할 수 없다.