9급국가직공무원 2013-07-27 전기기기 16번 문제 해설

문제 요약

단상 변압기(100 KVA, 4,000V 1차, 200V 2차)가 단락 고장 발생 시 1차 측 고장 단락 전류를 구하시오. 주어진 조건: %임피던스 강하 = 5%.

정답 근거

정답: 2번 (500 A)

- 계산 과정:
- 변압기의 단락 전류 공식: Iₛc} = (V₁/Zₛc) × (100/%I)}
- 여기서 V₁ = 4,000 \, V (1차 측 전압), \%I = 5 \%
- 변압기 임피던스 강하 Zₛc} 는 변압기 상수 S 와 관련되며, 간단히 S 로 표현 가능. S = 100 \, KVA 이므로 Zₛc} ≈ (100,000/4,000) \Omega ≈ 25 \Omega .
- Iₛc} = (4,000/25 × \frac{5){100}} = (4,000/25 × 0.05) = (4,000/1.25) = 3,200 × (1/5) = 500 \, A .

오답 포인트

- 1번 (250 A): 임피던스 강하와 전압 비율을 과소평가하여 계산 오류.
- 3번 (750 A): 임피던스 계산이나 비율 적용에 실수.
- 4번 (1,000 A): 임피던스 강하 비율을 잘못 적용하거나 계산 오류.

핵심 개념

- 단락 전류: 고장 시 변압기의 임피던스와 전압에 따라 결정.
- %임피던스 강하: 고장 전류 계산 시 중요한 비율로 사용됨.

마무리 요약

고장 상황에서 변압기의 1차 측 단락 전류는 주어진 임피던스 강하와 전압을 고려하여 정확히 500A로 계산됩니다. 핵심은 임피던스 비율과 전압 적용에 있습니다.