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23-2아래 그림은 변압기를 각각 V결선·Y결선한 것으로, 어느 한 상… | 2023년 전기산업기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

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23-2

아래 그림은 변압기를 각각 V결선·Y결선한 것으로, 어느 한 상 권선의 중점 O에서 110[V]를 뽑아 쓰려고 한다. 상순이 A-B-C일 때 다음 값을 각각 구하시오.

A B C O 110[V] 110[V] (a) A C B O 110[V] 110[V] (b) (c)

(1) (a)에 나타나는 전압

(2) (b)에 나타나는 전압

(3) (c)에 나타나는 전압

해설

(1) 190.53[V]

(2) 291.03[V]

(3) 291.03[V]


[해설]

중점 O에서 110[V]를 얻으므로 권선 하나의 전압은 110×2=220[V]110\times 2=220[\mathrm{V}]이고, 각 전압을 상순 A-B-C에 맞춰 복소수로 놓은 뒤 벡터로 더하고 빼면 된다.

(1) V결선 — O는 B-C 권선의 중점이므로 V˙BO=12V˙BC\dot{V}_{BO}=\dfrac{1}{2}\dot{V}_{BC}이다.

V˙AO=V˙AB+12V˙BC=2200+110120\dot{V}_{AO}=\dot{V}_{AB}+\dfrac{1}{2}\dot{V}_{BC}=220\angle 0^{\circ}+110\angle -120^{\circ}

=220+110(12j32)=165j553[V]=220+110\left(-\dfrac{1}{2}-j\dfrac{\sqrt{3}}{2}\right)=165-j55\sqrt{3}\,[\mathrm{V}]

V˙AO=1652+(553)2=190.53[V]|\dot{V}_{AO}|=\sqrt{165^{2}+(55\sqrt{3})^{2}}=\mathbf{190.53[\mathrm{V}]}

(2) Y결선 — 중성점을 N이라 하면 O는 N-C 권선의 중점이므로 V˙ON=12V˙CN\dot{V}_{ON}=\dfrac{1}{2}\dot{V}_{CN}이다.

V˙AO=V˙ANV˙ON=2200110120=275j553[V]\dot{V}_{AO}=\dot{V}_{AN}-\dot{V}_{ON}=220\angle 0^{\circ}-110\angle 120^{\circ}=275-j55\sqrt{3}\,[\mathrm{V}]

V˙AO=2752+(553)2=291.03[V]|\dot{V}_{AO}|=\sqrt{275^{2}+(55\sqrt{3})^{2}}=\mathbf{291.03[\mathrm{V}]}

(3) 같은 방법으로 B점을 기준으로 잡으면

V˙BO=V˙BNV˙ON=220120110120=55j1653[V]\dot{V}_{BO}=\dot{V}_{BN}-\dot{V}_{ON}=220\angle -120^{\circ}-110\angle 120^{\circ}=-55-j165\sqrt{3}\,[\mathrm{V}]

V˙BO=552+(1653)2=291.03[V]|\dot{V}_{BO}|=\sqrt{55^{2}+(165\sqrt{3})^{2}}=\mathbf{291.03[\mathrm{V}]}

Y결선 쪽의 두 값이 같게 나오는 것은 중점 O가 중성점에서 같은 거리에 있는 두 상 A·B에 대해 대칭이기 때문이다. 일부 교재는 (1)·(2) 풀이의 좌변 기호를 모두 같은 문자로 인쇄해 두었으나, 각각 V결선의 V˙AO\dot{V}_{AO}·Y결선의 V˙AO\dot{V}_{AO}로 읽어야 한다.

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