9급국가직공무원 2013-07-27 전기기기 4번 문제 해설

**문제 요약:** 변압기의 정격 용량이 30 KVA이고, 철손이 1 KVA, 전부하 동손이 4 KVA일 때, 역률이 1인 상태에서 최대 효율(효율 ≈ 97%)로 운전할 때의 출력은? **정답:** 2번 (15 KVA) **정답 근거:** - 변압기 효율은 \( \eta = \frac{P_{out}}{P_{in}} \)로 계산되며, 여기서 \( P_{out} \)는 출력 전력, \( P_{in} \)은 입력 전력입니다. - 최대 효율 조건에서는 \( P_{loss} \approx \frac{1}{η} \times P_{in} \). - 철손(1 KVA)과 동손(4 KVA) 합은 총 손실 \( P_{loss} = 1 + 4 = 5 \) KVA입니다. - 효율 97% 시 입력 전력 \( P_{in} \)은 출력 전력 \( P_{out} \)에 손실을 더한 값입니다: \( P_{in} = \frac{P_{out}}{0.97} \). - 손실 고려 시 \( P_{in} = P_{out} + 5 \). - \( 0.97P_{out} = P_{out} + 5 \)를 풀면 \( P_{out} \approx 15 \) KVA. **오답 포인트:** - **1번 (7.5 KVA):** 손실을 과소평가한 결과입니다. - **3번 (30 KVA):** 정격 용량이지만 효율이 낮은 상태입니다. - **4번 (60 KVA):** 손실을 무시하고 높은 전력을 추정한 결과입니다. **핵심 개념:** - 변압기 효율은 입력 전력에서 출력 전력을 뺀 손실을 고려합니다. - 역률이 1인 경우, 유효 전력과 피상 전력이 일치합니다. **마무리 요약:** 최대 효율 운전 시 변압기는 손실을 최소화하여 출력이 약 15 KVA로 제한됩니다.