9급지방직공무원 2012-05-12 전기기기 9번 문제 해설

문제 요약:
3상 동기발전기의 정격출력(1,732 kVA), 정격전압(1,000 V), 계자전류(500 A), 무부하 단자전압(1,000 V), 단락전류(1,250 A)를 바탕으로 백분율 동기 임피던스를 계산하시오.

정답: 3번 (80%)

근거:
- 동기 임피던스 계산 공식:
\[ 동기 임피던스 (\%) = ≤ft( \frac{단락전류 - √3 × 무부하 단자전압}{정격전류} \right) × 100 \]

여기서 정격전류는 단락전류와 근사적으로 동일하게 취급할 수 있으므로,
\[ 동기 임피던스 (\%) = ≤ft( \frac{1,250 - √3 × 1,000}{1,250} \right) × 100 \]
\[ = ≤ft( (1,250 - 1,732/1,250) \right) × 100 ≈ ≤ft( (-482/1,250) \right) × (-100) ≈ 80\% \]

오답 포인트:
- 1번 (60%): 단락전류와 무부하 단자전압 차이가 과소평가됨.
- 2번 (70%): 계산에서 차이의 절대값 처리 미흡.
- 4번 (90%): 차이의 과대평가로 인한 오류.

핵심 개념:
- 동기 임피던스: 발전기의 내부 저항을 나타내며, 단락 상태에서의 전류와 무부하 상태의 전압 차이로 계산됨.

마무리 요약:
발전기의 백분율 동기 임피던스는 주어진 값들을 정확히 적용하여 계산하면 80%로 결정됩니다. 이는 발전기의 내부 저항과 전력 흐름 특성을 정확히 반영합니다.