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정격전압 6,000 [V], 정격출력 5,000 [kVA] 3상 교류발… | 전기기사 실기 2020년 3회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

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정격전압 6,000 [V], 정격출력 5,000 [kVA] 3상 교류발전기에서, 여자전류 300 [A] 일 때 무부하 단자전압 6,000 [V], 같은 여자전류에서 3상 단락전류 700 [A] 이다. 답하라.

(1) 단락비를 구하시오.
(2) 보기에서 골라 [ ] 안을 채우시오.
[보기] 높다고, 낮다고, 크다고, 작다고
단락비가 큰 기계는 치수가 ①, 가격은 ②, 철손·기계손이 ③, 안정도가 ④, 전압변동률은 ⑤, 효율은 ⑥ 이다.
해설
(1) 정격전류 In=5,000×1033×6,000=481.13I_n = \dfrac{5{,}000 \times 10^3}{\sqrt{3} \times 6{,}000} = 481.13 [A]
단락비 Ks=IsIn=700481.13=1.45K_s = \dfrac{I_s}{I_n} = \dfrac{700}{481.13} = 1.45
답: 1.45

(2) 단락비가 큰 기계(철기계)는 동기리액턴스가 작아:
① 크다고
② 높다고
③ 크다고
④ 높다고
⑤ 작다고
⑥ 낮다고


[해설]

단락비는 무부하 정격전압을 내는 여자전류에서의 3상 단락전류를 정격전류로 나눈 값이다.

정격전류 In=5,000×1033×6,000=481.13I_n=\dfrac{5{,}000\times10^3}{\sqrt{3}\times6{,}000}=481.13 [A]
단락비 Ks=700481.13=1.45K_s=\dfrac{700}{481.13}=1.45

단락비가 크면 동기리액턴스가 작은 철기계라 철심이 크고 공극이 넓다.

  • 치수는 크고 가격은 높다 — 철을 많이 쓰기 때문이다.
  • 철손·기계손은 크고 효율은 낮다 — 철심이 커 손실이 늘어난다.
  • 안정도는 높고 전압변동률은 작다 — 리액턴스에 의한 전압강하가 작아서다.

혼동 주의: 단락비가 큰 기계는 수차발전기(철기계), 작은 기계는 터빈발전기(동기계)다.

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