9급국가직공무원 2010-04-10 전기기기 18번 문제 해설

문제 요약:
병렬 운전 중인 동기발전기 두 대가 계자전류 변화로 인해 150V의 전압차가 발생했을 때, 발생하는 무효횡류 전류를 구하시오.

정답: 2번 (15 [A])

근거:
- 전압차와 무효횡류의 관계: 병렬 운전 시 전압차는 무효전력의 흐름을 나타낸다. 공식은 \( V_{diff} = \frac{I_{0}}{X_0} \times \sqrt{3} \) 이다.
- 여기서 \( V_{diff} = 150V \), \( X_0 = 5\Omega \) (동기 임피던스)
- \( I_{0} \)는 계자전류이지만, 직접 주어지지 않았으므로 무효횡류 \( I_{0} \)를 직접 구한다.
- \( I_{0} = \frac{V_{diff} \times \sqrt{3}}{X_ \sqrt{3}} = \frac{150 \times \sqrt{3}}{5 \times \sqrt{3}} = 15A \)

오답 포인트:
- 다른 선택지 오해:
- 1번 (20A): 전압차와 동기 임피던스를 잘못 적용.
- 3번 (10A): 계산 시 제곱근 오류.
- 4번 (5A): 계산 과정에서 비례 상수 무시.

핵심 개념:
- 무효횡류: 전압차와 동기 임피던스 사이의 관계로 계산됨.
- 병렬 운전: 전압 균일성 유지 실패 시 무효전력 증가.

마무리 요약:
전압차 150V와 동기 임피던스 5Ω를 이용해 무효횡류 15A를 정확히 계산할 수 있다.