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10 [kVA], 2,000/100 [V] 변압기가 있다. 정격전압에서… | [7급 국가직 전기기기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전기기기] 22년 1회차
10 [kVA], 2,000/100 [V] 변압기가 있다. 정격전압에서의 철손이 50 [W]이고, 전부하 시의 동손이 100 [W]이다. 매일 그림과 같은 조건으로 운전된다면 이 변압기의 전일효율[%]은? (단, 부하의 역률은 1이다)

문제 이미지
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약 97.85
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약 98.04
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약 98.33
4
약 98.52
해설

하루 출력 100 [kWh], 하루 손실 2 [kWh]이므로 전일효율은 약 98.04 [%]이다.

그림의 부하 곡선은 4~12시 50 [%] 부하(8시간), 12~18시 전부하(6시간), 나머지 10시간은 무부하이다. 역률이 1이므로 출력은 다음과 같다.
Wo=5×8+10×6=100 kWhW_{o}=5\times 8+10\times 6=100\ \mathrm{kWh}

철손은 전압이 걸려 있는 24시간 내내 생기고, 동손은 부하율의 제곱에 비례한다.
Wi=0.05×24=1.2 kWhW_{i}=0.05\times 24=1.2\ \mathrm{kWh}
Wc=0.52×0.1×8+12×0.1×6=0.2+0.6=0.8 kWhW_{c}=0.5^{2}\times 0.1\times 8+1^{2}\times 0.1\times 6=0.2+0.6=0.8\ \mathrm{kWh}

ηd=100100+1.2+0.8×100=100102×100≈98.04 %\eta_{d}=\dfrac{100}{100+1.2+0.8}\times 100=\dfrac{100}{102}\times 100\approx 98.04\ \%

  • 약 97.85 [%]: 손실을 실제보다 크게 잡은 값으로, 동손에 부하율 제곱을 반영하지 않은 값(동손 1.0 [kWh], 손실 2.2 [kWh])이다.
  • 약 98.33 [%]: 하루 손실을 2 [kWh]보다 작게 잡아야 나오는 값으로, 실제 손실 합계와 맞지 않는다.
  • 약 98.52 [%]: 철손을 부하가 걸린 14시간에만 넣은 값(손실 1.5 [kWh])으로, 무부하 시간에도 철손이 생긴다는 점을 빠뜨렸다.

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