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21-1어느 3상 변압기에 L1상 25[kVA], L2상 33[kVA]… | 2021년 전기산업기사실기(필답형) 1회차 기출문제 상세 페이지

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21-1

어느 3상 변압기에 L1상 25[kVA], L2상 33[kVA], L3상 19[kVA]의 단상 부하가 각각 접속되어 있고, 여기에 20[kVA]의 3상 부하가 함께 걸려 있다. 이 부하를 공급하기 위한 3상 변압기의 최소 용량[kVA]을 구하시오.

해설

119.01[kVA]


[해설]

3상 변압기는 단상 변압기 3대를 묶어 놓은 것과 같으므로, 가장 무거운 한 상이 감당해야 할 용량을 먼저 구한 뒤 3배하면 된다.

① 단상 부하는 각 상에 따로 걸리므로 그중 최대인 상이 기준이 된다.

P1ϕ,max=33[kVA]P_{1\phi,\max} = 33\,[\mathrm{kVA}]

② 3상 부하는 세 상이 똑같이 나누어 진다.

P3ϕ=203=6.67[kVA]P_{3\phi} = \dfrac{20}{3} = 6.67\,[\mathrm{kVA}]

③ 한 상이 부담할 최소 용량

P1=33+6.67=39.67[kVA]P_1 = 33 + 6.67 = 39.67\,[\mathrm{kVA}]

④ 3상 변압기의 최소 용량

P=39.67×3=  P = 39.67 \times 3 = \; 119.01[kVA]

단상 부하 25 + 33 + 19에 3상 부하 20을 그냥 더해 97[kVA]로 답하면 틀린다. 세 상의 부하가 불평형이므로 가장 무거운 상에 맞춰야 나머지 상도 감당할 수 있기 때문이다. 참고로 문제가 표준 용량으로 고르라고 했다면 계산값 119.01[kVA] 바로 위의 표준 용량인 150[kVA]를 선정하게 되지만, 여기서는 '최소 용량'을 물었으므로 계산값을 그대로 답한다.

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