변압기의 구조와 원리, 변압기의 병렬운전 조건은?

안녕하세요

오늘은 변압기의 구조와 원리에 대해 알아볼까해요~

 

 

변압기란?

전압을 원하는 값으로 바꾸어주는 즉, 전압을 높이거나 낯추는  장치를 이야기 하죠

 

그렇다면 변압기의 원리는 어떻게 될까요?

변압기는 철심의 양쪽에 코일을 감아 두 코일 사이의 상호유도 현상을 이용합니다.

그래서 내철형, 외철형, 권철심형 이렇게 있습니다.

각 용어의 설명은 생략 하도록 할께요~

아직까진 변압기유의 구비조건에 대한 문제는 보지 못한거 같은데요

혹시 모르니 여기에 살짝 포스팅하고 넘어 갈까 합니다.

 

변압기유의 사용목적은

변압기에 부하전류가 흐르면 변압기 내부에는 철손과 동손에 의해 변압기의 온도가 상승하여

내부에 절연물을 변질 시킬 우려가 있어 권선의 절연과 냉각작용을 위해 사용한다고 하네요

 

변압기유의 구비조건은 어떻게 될까요?

1.절연내력이 클것

2.비열이 커서 냉각효과가 클것

3. 인화점이 높고 응고점이 낮을 것

4. 고온에서도 산화하지 않으것

5. 절연재료와 화학작용을 일으키지 않을 것

 

다음으론 변압기의 이론에 대해 살펴보아요

 

등가회로 라고 들어 보셨나요?

변압기의 실제 회로는 1차 쪽의 회로와 2차쪽의 회로가 분리된 두개의 회로로 구성되어있습니다.

하지만 전자유도작용에 의하여 1차쪽 전력이 2차쪽으로 전달됨으로

 2개의 서로 독립된 회로로 생각하는 것보다

하나의 전기회로로 변환시키면 회로가 간단해지며

특성 계산을 쉽게 할수 있다는 것를 가르켜 등가회로 하는데요

 

이게 1차측에서 본 등가회로와

2차측에서 본 등가회로로 나눠어 집니다.

설명이 좀 어려운거 같아 준비했습니다.

 

제66회 18번 문제에서 나왔던 내용인데요

 

18. 다은 ( )안의 알맞은 내용으로 옳은 것은?

변압기의 등가회로에서 2차회로를 1차회로로 환산하는 경우 전류는 (1/a )배,

저항과 리액턴스는 (1/a2)배가 된다

 

설명 : 2차회로를 2차회로로 환산하는 경우 전류는 1/a배, 저항과 리액턴스는 a2배가 되고

1차회로를 2차회로로 환산하는 경우 전류는 a배, 저항과 리액턴스는 1/a2 배가 된다고 하네요

 

변압기의 이론에 대해 살펴보고 있는데요

변압기 정격의  정의 문제 또한 제57회 22번 문제에서 출제 된적이 있습니다.

 

변압기 정격이란,

지정된 조건하에서 변압기를 사용할 수 있는 한도,

정격2차 전압, 정격주파수, 정격역률일 떄에 2차단자 간에 얻을수 있는 피상전력을 말합니다.

단위는 [VA], [kVA]로 표시하네요

 

자 그럼 문제를 보실까요?

22. 변압기의 정격을 정의한 것으로 가장 옳은 것은?

1.2차 단자 간에서 얻을 수 있는 유효전력을 [KW]로 표시한 것이 정격출력이다

2. 정격2차 전압은 명판에 기재되어 있는 2차 권선의 단자 전압이다.

3. 정격 2차 전압을 2차 권선의 저항으로 나눈 것이 2차 전류이다

4. 전부하의 경우는 1차 단자 전압의 정격을 1차 전압이라 한다.

 

정답은 몇번일까요?

 

사실 저도 한번에 정답이 확~ 들어오지 않아서 한참을 헤맸던 기억이 납니다.

정답은 2번

 

2차단자간 얻을수 있는 전력을 이야기 하죠

지정된 조건하의 제조자가 보증하는 사용상의 한계로 보통 출력이나 용량으로 나타내고,

지정조건으로서는 전압, 속도, 주파수 등을 명판에 표기 한다고 합니다.

등가회로와 관련된 다른 문제가 출제 된것도 있는데요

 

제63회 21번 문제였는데요

변압기의 등가회로 작성에 필요없는 것을 찾는 문제 였습니다.

1. 단락시험

2. 반환부하법

3. 무부하시험

4. 저항측정시험

정답은 2번인데요 반환부하법 시험은 변압기의 온도시험 방법이라고 하네요

그리고 이 문제와 비슷한 문제가 56회 32번에서도 출제됩니다.

 

사실 변압기에서 출제되는 문제는 전압변동률 계산 문제도 있고 효율을 구하는 문제등

계산 문제가 단골 손님으로 출제 되는 데요

가장 많이 눈에 확~ 들어오는 건 바로

변압기의 병렬운전 조건 인거 같아요

 

그렇다면 변압기의 병렬운전 조건을 마지막으로 알아보는 걸로 마치도록 할께요

1. 극성이 같을것

2. 권수비가 같고 1차 및 2차 정격전압이 같을 것

3. %임피던스가 같을 것

4. 저항과 리액턴스의 비가 같을 것

 

얼마나 자주 출제 되었는지 확인해 볼까요?

 

제 55회 05번

05. 변압기 병렬운전 조건으로 옳지 않은 것은?

1. 극성이 같아야 한다.

2. 권수비, 1차 및 2차의 정격전압이 같아야 한다.

3. 각 변압기의 저항과 누설리액턴스의 비가 같아야 한다.

4. 각 변압기의 임피던스가 정격용략에 비례해야 한다.

정답 찾으셨나요?

이와 비슷한 문제가

제61회 51번과 65회 20번에서도 출제 되니 참고해 주세요~

 

 

 

오늘 포스팅은 왠지 많이 길어진 느낌인데요

변압기에서 출제되는 계산 문제와 관련된 포스팅 또한 준비 중에 있으니

관심 있으신 분들은 틈틈히 제 블러그에 들려주셔요~

 

보너스 문제 있습니다.

변압기의 누설리액턴스를 줄이는 가장 효과적인 방법은 무엇일까요?

1. 권선을 동심 배치 한다

2. 권선을 분할하여 조립한다.

3. 코일의 단면적을 크게 한다.

4. 철심의 단면적을 크게 한다.

정답은 다음 포스팅에서 확인해 보세요~