부하용량(선로출력) 6600[kVA]이고, 전압조정을 6600± 660[V]로 하려는 선로에 3상 유도전압조정기의 용량은?
- 6000[kVA]
- 3000[kVA]
- 1500[kVA]
- 600[kVA]
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 선로 출력과 전압조정 범위가 주어졌을 때 3상 유도전압조정기 용량을 묻는다. 유도전압조정기에 필요한 용량은 선로용량에 전압변동비(ΔV/V)를 곱한 값으로 계산한다.
개념 한 쪽
전기기사 전압조정기에 의한 전압조정 등 — 유도전압조정기 용량과 조정 범위
선로의 전압을 부하 변동에도 일정하게 유지하기 위해 전압조정기를 쓴다. 유도전압조정기는 회전하는 자장이 만드는 유도 효과로 보상 전압의 위상과 크기를 바꿔 출력 전압을 가변한다. 조정기 용량은 선로 용량에 조정 전압 비율을 곱해 구한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기
시험에 이렇게 나온다
출제기준 단원 「전압조정기에 의한 전압조정 등」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 조정기 용량 계산 | 1 | 선로용량과 조정 전압 비율로 조정기 용량 구하기 |
| 3상 동작원리 | 1 | 회전 자장의 유도 효과로 전압을 조절하는 원리 확인 |
| 단상·3상 비교 판별 | 1 | 두 방식의 특성 차이에 대한 옳지 않은 설명 가리기 |
뜻
전압조정기는 부하 변화로 흔들리는 선로 전압을 일정 범위 안으로 되돌려 놓는 장치다. 유도전압조정기는 회전하는 자장이 만들어내는 유도 효과를 이용해 두 번째 전압의 위상과 크기를 바꾼다. 쉽게 말해 돌고 있는 자기장을 이용해 전압을 조절하는 방식이다.
조정기가 필요한 용량은 전체 선로용량에 조정하려는 전압 비율을 곱해 구한다. 예를 들어 선로용량의 10%만큼 전압을 조정하려면 전체 용량의 10% 정도 용량의 조정기면 충분하다. 선로 전체 용량을 그대로 조정기 용량으로 잡지 않도록 주의한다.
단상 유도전압조정기는 1차 전원전압에 2차의 유도전압을 보상 전압으로 더하거나 빼서 출력 전압을 올리거나 내린다. 따라서 최대 출력 전압은 두 전압을 더한 값이 되고, 최소는 뺀 값이 되어 그 사이를 연속적으로 가변할 수 있다.
단상과 3상 유도전압조정기는 기본 구조는 비슷하지만 내부 동작 방식과 필요한 보조 권선이 달라서 모든 특성이 완전히 동일하다고 단정할 수 없다. 특히 위상 관계는 방식에 따라 달라질 수 있다는 점을 구분해 둔다.
예제
대표 계산을 풀어 본다. 선로출력에 해당하는 부하가 6600[kVA]인 선로를 6600±660[V]로 전압조정하려 할 때, 조정 폭이 660[V]는 6600[V]의 10%이므로 3상 유도전압조정기의 용량은 선로용량의 10%를 취한다. 따라서 6600 × 0.1 = 660[kVA]가 된다.
이 개념에서는 조정기 용량을 전체 선로용량과 같게 잡는 선지, 조정 범위를 더하거나 뺀 두 값 사이의 연속 가변이 아니라 단계적 전환으로 보는 선지가 함정이 된다. 단상과 3상의 특성이 모두 동일하다고 단정하는 설명도 옳지 않다.
대표 기출 3문항
3상 유도전압 조정기의 동작원리는?
- 회전자계에 의한 유도작용을 이용하여 2차전압의 위상전압 조정에 따라 변화한다.
- 교번자계의 전자유도작용을 이용한다.
- 충전된 두 물체 사이에 작용하는 힘
- 두 전류 사이에 작용하는 힘
정답과 해설 보기
정답 ① · 3상 유도 전압 조정기는 회전자계의 유도작용을 이용하여 2차 전압의 위상전압을 조정하는 장치이다. 즉 회전하는 자계에 의해 유도되는 전압의 위상이나 크기를 조절함으로써 출력 전압을 변화시키는 원리이다.
단상 유도 전압 조정기와 3상 유도 전압 조정기의 비교 설명으로 옳지 않은 것은?
- 모두 회전자와 고정자가 있으며, 한편에 1차 권선을 다른 편에 2차 권선을 둔다.
- 모두 입력전압과 이에 대응한 출력 전압 사이에 위상차가 있다.
- 단상 유도 전압조정기에는 단락 코일이 필요하나 3상에서는 필요 없다.
- 모두 회전자의 회전각에 따라 조정된다.
정답과 해설 보기
정답 ② · 문제는 단상과 3상 유도 전압조정기의 비교 설명 중 틀린 것을 고르라는 것이다. 단상·3상 모두 회전자와 고정자가 있고 한쪽에 1차, 다른 쪽에 2차 권선을 둔 구조이며, 회전자의 회전각으로 출력을 조정하는 점이 공통이다.
자주 묻는 물음
- 유도전압조정기의 용량은 어떻게 구하나요?
- 전체 선로용량에 조정하려는 전압 비율을 곱한다. 전압을 10% 조정하려면 전체 용량의 10% 정도 용량이면 된다.
- 3상 유도전압조정기는 어떤 원리로 동작하나요?
- 회전하는 자장이 만들어내는 유도 효과를 이용해 두 번째 전압의 위상과 크기를 바꾸는 방식이다. 돌고 있는 자기장으로 전압을 조절한다.
- 단상 유도전압조정기의 조정 범위는 어떻게 되나요?
- 1차 전원전압에 2차 유도전압을 더한 값이 최대, 뺀 값이 최소가 되어 그 사이를 연속적으로 가변한다.
이 개념 문제 10개 풀기
전기기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.