용량 10[kVA], 철손 120[W], 전부하 동손 200[W]인 단… | 전기기사 실기 2021년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

용량 10[kVA], 철손 120[W], 전부하 동손 200[W]인 단상 변압기 2대를 V결선해 부하를 걸었다. 부하 역률 0.5일 때 전부하 효율은 약 몇 [%]인가?

해설

V결선 출력용량

P_V = \sqrt{3}\,P_1 = \sqrt{3}\times 10 = 17.32

[kVA]
출력전력 (역률 0.5)

P_{out} = P_V\cos\theta = 17.32\times 10^3\times 0.5 = 8{,}660

[W]
손실(2대분): 철손

P_i = 120\times 2 = 240

[W], 동손

P_c = 200\times 2 = 400

[W]
효율

\eta = \dfrac{P_{out}}{P_{out}+P_i+P_c}\times 100 = \dfrac{8660}{8660+240+400}\times 100 \approx 93.12

[%]

[해설]

V결선의 출력은 단상변압기 1대 용량의 $\sqrt3$ 배다. 손실은 변압기 2대분의 철손과 동손을 모두 더한다.

출력
$P_{out}=\sqrt3\times10\times10^3\times0.5=8{,}660$ [W]
손실
$P_i+P_c=120\times2+200\times2=640$ [W]

효율
$\eta=\dfrac{8660}{8660+640}\times100\approx93.12$ [%]

혼동 주의: 철손·동손을 1대분만 넣으면 오답이다. 역률이 0.5로 낮아 출력이 작기 때문에 손실 비중이 커지고, 그만큼 효율이 낮게 나온다.

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