개념 한 쪽
전기공사기사 변압기 시험항목 — 임피던스 전압 계산과 임피던스 와트
시험항목 세트는 전압변동률 계산에 필요한 시험, 단락시험 측정값으로 임피던스 전압과 %임피던스 강하를 계산하는 문제, 임피던스 전압을 인가할 때의 입력, 변압기 건조법이 아닌 것을 묻는다.
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뜻
전압변동률을 계산하려면 변압기의 임피던스를 알아야 하고, 그 값을 얻는 시험이 단락시험이다.
단락시험에서 측정한 전압과 전류로 정격전류가 흐를 때의 임피던스 전압을 역산한다. 3300/200V, 10kVA 단상 변압기의 2차를 단락하고 1차에 300V를 가했더니 2차에 120A가 흘렀다고 하자. 2차 정격전류는 10,000÷200인 50A이므로, 정격전류가 흐를 때의 1차 전압은 300V에 50/120을 곱한 125V다. 이것이 임피던스 전압이다. 정격 1차 전압 3300V에 대한 비율은 125÷3300×100인 약 3.8%이므로 %임피던스 강하는 약 3.8%다.
임피던스 전압을 인가할 때의 입력은 임피던스 와트다. 단락시험에서는 권선에 큰 전류가 흘러 구리손이 주로 발생하므로, 이 입력은 철손과 구분되는 동손 성격의 손실이다.
변압기의 습기를 제거하는 건조법에는 뜨거운 공기를 쓰는 방법, 진공을 이용하는 방법, 전류로 열을 내는 방법 등이 있다. '건식법'은 건조형 장비를 가리키는 말이지 습기 제거를 위한 특정 건조절차의 이름으로는 일반적이지 않다.
무부하시험은 2차측을 개방하고 정격전압을 가해 철손과 여자 어드미턴스를 구하는 시험이다. 전류가 작아 동손은 무시할 수 있다.
단락시험은 2차측을 단락하고 정격전류가 흐를 만큼의 작은 전압을 가해 동손과 임피던스 전압, 임피던스 와트를 구하는 시험이다. 전압이 낮아 철손은 무시한다. 임피던스 전압은 정격전류가 흐를 때의 전압이고, 임피던스 와트는 그때의 입력이다. 두 시험을 합치면 철손과 동손을 모두 알 수 있지만, 무부하시험만으로 동손을, 단락시험만으로 철손을 구하지는 못한다.
예제
출제 패턴은 두 가지다. ① 임피던스 전압 계산 — 측정 전압에 (정격전류÷측정전류)를 곱한다. 300V에서 120A가 흐르고 정격전류가 50A이면 300×50/120인 125V다. ② %임피던스 — 임피던스 전압을 정격전압으로 나눈다. 125÷3300×100으로 약 3.8%다.
③ 무부하시험 — 2차 개방, 정격전압을 가해 철손과 여자 어드미턴스를 구한다. ④ 단락시험 — 2차 단락, 정격전류가 흐르는 전압을 가해 동손·임피던스 전압·임피던스 와트를 구한다.
자주 묻는 물음
- 단락시험에서 1차에 300V를 가해 2차에 120A가 흘렀고 2차 정격전류가 50A이면 임피던스 전압은?
- 125V입니다. 300V에 50/120을 곱해 정격전류가 흐를 때의 전압으로 환산합니다.
- 3300V 변압기의 임피던스 전압이 125V이면 %임피던스 강하는?
- 약 3.8%입니다. 125를 3300으로 나누어 백분율로 나타냅니다.
- 임피던스 전압을 인가할 때의 입력은 무엇인가요?
- 임피던스 와트입니다. 단락시험에서 큰 전류가 흘러 생기는 구리손 성격의 입력입니다.
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