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변압기의 등가회로와 임피던스/
문제
변압기의 등가회로를 그리고 임피던스 전압에 대해서 설명하시오.
임피던스 전압이 변압기의 특성에 미치는 영향에 대해 설명하시오.
변압기의 등가회로
등가회로
2차로 변압기 권수비로 등가회로 환산
근사 등가회로의 적용
- 여자전류가 정격전류의 3~5%로 매우작아 여자전류에 의한 전압가하를 무시한 등가회로를 말한다
- 여자전류에 의한 전압강하
- 변압기 해석시에 대부분 근사 등가회로를 이용한다.
임피던스 전압
정의
임피던스 전압은 변압기에 정격전류가 흐를때 변압기의 임피던스(권선저항, 누설리액턴스)에 의한 전압강하를 말한다. 임피던스 전압은 정격전압의 3~10% 수준이며, 즉 임피던스 전압은 정격운전 상태에서 변압기 내부 임피던스의 전압강하를 말한다.
그러므로 임피던스전압이 크다는 것은 그 변압기의 전압변동률이 크다는 것이다.
임피던스 강하
① 저항에 의한 전압강하 :
② 누설리액턴스에 의한 전압강하:
%임피던스
변압기 전압 변동률
변압기에 정격부하를 접속하고 1차측에 전압을 조정하여 2차전압이 꼭 정격값이 되게 했을때 1차전압을 그대로 두고 부하를 떼어 버리면 2차전압은 상승한다. 이 2차전압 변화분을 2차정격전압의 백분율로 표시하며, 전압 변동률이라고 한다. 2차정격전압을 V₂n, 무부하전압을 V₂0라하면, 전압변동률
%Z 선정시 고려사항
경제성
① 변압기의 설계시 %Z값에 따라서 주요 재료비 및 중량이 달라진다
② %Z가 증가하면 주요 재료비용과 중량이 감소하나, 동량이 증가하므로 어느순간부터는 비경제적이다. 그래서 표준 %Z를 적용한다
③ 전압등급이 올라가면 권선이 증가하여 %Z증가
전압 변동률
① 변압기는 부하의 상태에 따라서 2차 단자전압이 변동한다. 이것을 변압기의 내부 전압강하인 %Z가 기인한다
② %Z가 작을수록 2차 단자전압의 변동이 작으며, %Z가 클수록 2차 단자전압의 변동이 크다
변압기의 병렬운전
%Z가 동일하지 않으며 부하전류의 분담을 변압기의용량비대로 사용할 수가 없으므로 변압기의 용량의 합계까지 사용할 수가 없다
단락전류의 크기
① %Z가 크면 단락전류가 감소하고, 단락전류의 제한 목적으로 %Z을 증가시키는 경우가 있다.
② 차단기의 차단용량, 변압기 등의 전력기기의 단락에 대한 열적, 기계적 강도
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