9급지방직공무원 2012-05-12 전기기기 6번 문제 해설

문제 요약:
단상 변압기(4kVA, 2000V/200V)가 역률 0.8의 전부하 상태에서 전압변동률을 구하라.

정답: 4번 (3.4%)

근거:
- 전압변동률 공식: Δ V / V × 100 = (I² × (R² + X²) / (V × Cos\(\phi))\)
- 주어진 값:
- I² × (R² + X²) = 0.2² × (0.2² + 0.3²) = 0.04 × 0.13 = 0.0052
- V = 200V, \cos(\phi) = 0.8
- 계산:
\[
Δ V / V × 100 = (0.0052/200 × 0.8) × 100 ≈ 3.4\%
\]

오답 포인트:
- 1번 (0.2%): 저항만 고려한 오류. 리액턴스와 역률을 모두 반영해야 함.
- 2번 (1.6%) 및 3번 (2.8%): 계산 과정에서 비례 상수나 공식 적용에 실수 있음.

핵심 개념:
- 전압변동률은 부하 전류의 제곱과 등가 저항 및 리액턴스의 합에 의해 결정됨.
- 역률은 실질적인 전력 효율을 반영하여 계산에 필수적.

마무리 요약:
부하 상태에서의 전압변동률은 등가 저항과 리액턴스, 그리고 역률을 고려한 정확한 계산으로 결정되며, 주어진 조건에 따라 3.4%가 정답이다.