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그림의 Y결선에 기본파와 제3고조파 전압만 있다. 측정값이 상전압 V_… | 전기기사 실기 2024년 2회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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그림의 Y결선에 기본파와 제3고조파 전압만 있다. 측정값이 상전압 Vp=150[V]V_p=150\,[\mathrm{V}], 선간전압 Vl=220[V]V_l=220\,[\mathrm{V}]일 때 (부하측 전압은 평형)

(1) 제3고조파 전압[V]을 구하시오.

(2) 왜형률을 구하시오.
문제이미지
해설
(1) 선간전압에는 제3고조파가 안 나타나므로 Vl=3V1V_l=\sqrt{3}\,V_1
V1=2203=127.02[V]V_1=\dfrac{220}{\sqrt{3}}=127.02\,[\mathrm{V}]

상전압 Vp=V12+V32V_p=\sqrt{V_1^2+V_3^2} 에서
V3=1502127.022=79.79[V]V_3=\sqrt{150^2-127.02^2}=79.79\,[\mathrm{V}]
답 : 79.79 [V]

(2) 왜형률 =V3V1×100=79.79127.02×100=62.82[%]=\dfrac{V_3}{V_1}\times100=\dfrac{79.79}{127.02}\times100=62.82\,[\%]


[해설]

Y결선에서 제3고조파(및 3의 배수 고조파)는 3상이 서로 동상(영상분)이라 선간전압을 구성할 때 서로 상쇄되어 나타나지 않고, 상전압에만 남는다는 성질이 풀이의 근거다.

그래서 선간전압 220V는 기본파 성분만의 관계 Vl=3V1V_l=\sqrt{3}\,V_1로 보고 V1=127.02VV_1=127.02\,\mathrm{V}를 구한 뒤, 상전압은 기본파와 3고조파가 실효값으로 합성된 Vp=V12+V32V_p=\sqrt{V_1^2+V_3^2}이므로 여기서 V3V_3을 역산한다.

왜형률은 기본파에 대한 고조파 성분의 비 V3V1×100\dfrac{V_3}{V_1}\times100으로 정의되므로, 62.82%라는 큰 값은 이 예시가 3고조파 비중이 매우 큰 경우임을 보여준다.

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