주파수가 정격보다 3% 감소하고 동시에 전압이 정격보다 3% 상승된 전… | [전기공사기사 필기] 17년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[전기공사기사 필기] 17년 2회차
주파수가 정격보다 3% 감소하고 동시에 전압이 정격보다 3% 상승된 전원에서 운전되는 변압기가 있다. 철손이 에 비례한다면 이 변압기 철손은 정격 상태에 비하여 어떻게 달라지는가?(단, f : 주파수, Bm : 자속밀도 최대치이다.)1
약 8.7% 증가
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약 8.7% 감소
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약 9.4% 증가
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약 9.4% 감소
해설
철손이 Pi ∝ f·Bm2 로 주어졌고, 변압기 유기전압 V = 4.44 f N Bm A 에서 Bm ∝ V/f 이다. 이를 대입하면 Pi ∝ f·(V/f)2 = V2/f 로 정리된다.
조건은 전압 3% 상승(V′ = 1.03V), 주파수 3% 감소(f′ = 0.97f)이므로 철손비는 (1.03)2/0.97 = 1.0609/0.97 ≒ 1.094 이다. 자속밀도로 따져도 Bm′ = 1.03/0.97 ≒ 1.062배, 철손 = 0.97 × 1.0622 ≒ 1.094 로 결과가 같다.
즉 철손은 정격 상태의 약 1.094배가 되어 약 9.4% 증가한다. 전압 상승과 주파수 저하가 겹치면 자속밀도가 이중으로 커져 철손이 급증하므로, 변압기에서 V/f 비를 일정하게 유지하는 것이 과여자와 철심 과열을 막는 핵심이다.
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