개념 한 쪽
전기공사기사 전압변동률 계산 — 무부하 전압과 %저항·%리액턴스 강하
전압변동률 세트는 무부하 전압과 부하시 전압의 차로 변동률을 구하는 계산, 무부하시 1차 단자전압을 역산하는 계산, %저항강하와 %리액턴스강하로 역률별 변동률을 구하는 계산, 전압변동률의 성질을 묻는다.
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뜻
전압변동률은 부하가 바뀔 때 2차 전압이 얼마나 떨어지거나 높아지는지를 퍼센트로 나타낸 값이다. 무부하시 전압과 부하시 전압의 차를 부하시 전압으로 나누어 백분율로 표시한다. 2차 무부하 전압이 240V이고 정격 부하시 단자전압이 230V이면, 차 10V를 230V로 나눈 약 4.35%가 된다.
이 값이 작을수록 부하가 바뀌어도 전압이 안정적으로 유지된다. 무조건 무부하 전압에 반비례한다고 볼 수는 없고, 무부하와 부하시의 전압 차이를 기준으로 계산한다.
전압변동률로 무부하 전압을 역산할 수 있다. 전부하 2차 전압 200V, 전압변동률 4%, 권수비 70이면 무부하 2차 전압은 200에 1.04를 곱한 208V이고, 1차 단자전압은 208에 70을 곱한 14,560V다.
%저항강하와 %리액턴스강하를 알면 역률에 따른 변동률을 계산한다. 뒤진 역률에서 변동률은 %저항강하에 역률의 코사인을 곱한 값과 %리액턴스강하에 역률의 사인을 곱한 값을 더한 것이다. %저항강하 3%, %리액턴스강하 4%, 역률 60%이면 3×0.6과 4×0.8을 더해 5%다. 역률 80%이면 3×0.8과 4×0.6을 더해 4.8%다.
역률 0.8에서 변동률이 12%이고 %저항강하가 %리액턴스강하의 1/12이면, %리액턴스강하를 12×%저항강하로 놓고 0.8×%저항강하와 0.6×12×%저항강하를 더해 12가 된다. 8×%저항강하가 12이므로 %저항강하는 1.5%다. 역률 100%에서는 리액턴스 성분이 0이 되므로 변동률은 %저항강하와 같은 1.5%다.
예제
출제 패턴은 세 가지다. ① 변동률 계산 — (무부하 전압−부하 전압)을 부하 전압으로 나눈다. 240V와 230V이면 약 4.35%다. ② 무부하 1차 전압 — 부하시 2차 전압에 (1+변동률)을 곱한 뒤 권수비를 곱한다. 200V·4%·70이면 14,560V다. ③ 역률별 변동률 — %R cosφ + %X sinφ로 계산한다. 3%·4%·역률 60%이면 5%다.
자주 묻는 물음
- 전압변동률은 어떻게 정의되나요?
- 무부하시 전압과 부하시 전압의 차를 부하시 전압으로 나눈 백분율입니다. 240V와 230V이면 약 4.35%입니다.
- %저항강하 3%, %리액턴스강하 4%, 뒤진 역률 60%일 때 전압변동률은?
- 5%입니다. 3×0.6과 4×0.8을 더해 구합니다.
- 전압변동률이 작으면 어떤 점이 좋은가요?
- 부하가 바뀌어도 2차 전압이 안정적으로 유지됩니다.
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