⚡ 전기기사 기출문제
전력공학
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Q157 변압기 이상 변압기 📄 2020.8 기출
이상 변압기(1차 3300V, 2차 100V)의 2차에 5Ω 저항을 연결할 때 1차 전류 I는 약 몇 A인가?
이상 변압기3300V33:1100VI₁
0.6 ★ 정답
1.8
20
660
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이상 변압기 — 권수비로 환산
\[ a=\frac{V_1}{V_2}=\frac{3300}{100}=33 \]① 2차 전류
\[ I_2=\frac{V_2}{R}=\frac{100}{5}=20\,\text{A} \]② 1차 전류 (전류는 권수비에 반비례)
\[ I_1=\frac{I_2}{a}=\frac{20}{33}\approx0.6\,\text{A} \]확인 — 1차에서 본 부하저항 \(a^2R=33^2\times5=5445\Omega\), \(I_1=\dfrac{3300}{5445}\approx0.6\)A로 동일합니다.
핵심 — 전압은 권수비 배(\(V_1=aV_2\)), 전류는 권수비 분의 1(\(I_1=I_2/a\)), 임피던스는 \(a^2\)배로 환산됩니다.
Q287 변압기 V결선 📄 2018.4 기출
400kVA 단상변압기 3대 Δ-Δ 운전 중 1대 고장으로 V결선하면 약 몇 kVA 부하를 걸 수 있는가?
400
566
693 ★ 정답
800
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V결선(단상 2대로 3상 공급)
\[ P_V=\sqrt3\,P_1,\qquad \text{이용률}=\frac{\sqrt3P_1}{2P_1}=0.866,\qquad \frac{V}{\Delta}=\frac{1}{\sqrt3}=57.7\% \]
· \(P_1\): 단상변압기 1대 용량
Δ결선 3대 중 1대 고장 시 2대로 운전하며, 출력은 √3·(1대 용량)으로 감소합니다.

계산
V결선 출력 \(=\sqrt3\times400\approx693\,\text{kVA}\).
Q298 변압기 V결선 동손 📄 2018.3 기출
단상변압기 3대 Δ결선에서 1대 제거 후 V결선으로 동일전력 송전 시 동손은 약 몇 배인가?
0.67
2.0 ★ 정답
2.7
3.0
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선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
V결선은 2대가 각 √3배 전류를 흘려 동손이 \(2\times(\sqrt3)^2/3=2\)배가 됩니다.
Q306 변압기 안정권선 📄 2018.3 기출
대용량 고전압 변압기 안정권선(Δ권선)의 설치 목적과 <u>거리가 먼</u> 것은?
고장전류 저감 ★ 정답
제3고조파 제거
조상설비 설치
소내용 전원공급
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계통 안정도·기타
4단자정수 \(\begin{bmatrix}A&B\\C&D\end{bmatrix}\)(\(AD-BC=1\)), 안정도 향상(리액턴스↓·속응여자·고속차단), 페란티(경부하 수전단 전압상승).

풀이
Δ 안정권선은 제3고조파 순환·조상·소내전원용이며 고장전류 저감과는 무관합니다.
Q336 변압기 승압기 📄 2017.5 기출 ✎ 유사
2차 정격전압 e, 자기용량 W 단상 승압기로 Ve→Vh 승압 시 부하용량은?
\(\frac{V_h}{V_h-V_e}W\) ★ 정답
\(\frac{V_e}{V_h}W\)
\(\frac{V_h}{e}W\)
\(WV_h\)
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승압의 효과
전압을 \(n\)배 하면 전력손실·전압강하율 \(1/n^2\), 공급전력 \(n^2\)배, 전선량 \(1/n^2\). 장거리 대전력 송전에 유리.

풀이
승압기 부하용량 \(=\dfrac{V_h}{V_h-V_e}\times\)자기용량.
Q345 변압기 Δ결선 📄 2017.5 기출
송전용 변압기 결선에 Δ가 포함되는 이유는?
직류분 제거
제3고조파 제거 ★ 정답
제5고조파 제거
제7고조파 제거
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선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
Δ결선이 제3고조파를 순환시켜 파형을 개선합니다.
Q351 변압기 단권변압기 📄 2017.3 기출
초고압에 단권변압기를 쓰는 이유로 <u>볼 수 없는</u> 것은?
효율이 높다
단락전류가 적다 ★ 정답
전압변동률이 적다
자로 단축·재료 절약
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선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
단권변압기는 임피던스가 작아 단락전류가 큽니다. '적다'라 한 ②가 틀립니다.
Q374 변압기 V결선 📄 2016.8 기출
단상변압기 3대 Δ운전 중 1대 고장으로 V결선 시 V/Δ 출력비는 약 몇 %인가?
52.2
57.7 ★ 정답
66.7
86.6
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V결선(단상 2대로 3상 공급)
\[ P_V=\sqrt3\,P_1,\qquad \text{이용률}=\frac{\sqrt3P_1}{2P_1}=0.866,\qquad \frac{V}{\Delta}=\frac{1}{\sqrt3}=57.7\% \]
· \(P_1\): 단상변압기 1대 용량
Δ결선 3대 중 1대 고장 시 2대로 운전하며, 출력은 √3·(1대 용량)으로 감소합니다.

계산
V결선 출력비 \(=\dfrac{\sqrt3 P_1}{3P_1}=\dfrac{1}{\sqrt3}\approx57.7\%\).
Q376 변압기 제3고조파 📄 2016.8 기출
1차에 제3고조파가 있을 때 2차에 제3고조파 전압이 외부로 나타나는 결선은?
Y-Y ★ 정답
Y-Δ
Δ-Y
Δ-Δ
💡 해설 보기
전력용 콘덴서(역률개선)
\[ Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2) \]역률 개선으로 손실·전압강하 감소. 직렬리액터로 제5고조파 억제, 방전코일 병설.

풀이
Y-Y 결선은 제3고조파 순환로가 없어 2차에 나타납니다(Δ가 있으면 순환 제거).
Q411 변압기 V결선 📄 2016.3 기출
150kVA 단상변압기 3대 Δ-Δ 중 1대 고장으로 V결선 시 부하는 약 몇 kVA인가?
200
220
240
260 ★ 정답
💡 해설 보기
V결선(단상 2대로 3상 공급)
\[ P_V=\sqrt3\,P_1,\qquad \text{이용률}=\frac{\sqrt3P_1}{2P_1}=0.866,\qquad \frac{V}{\Delta}=\frac{1}{\sqrt3}=57.7\% \]
· \(P_1\): 단상변압기 1대 용량
Δ결선 3대 중 1대 고장 시 2대로 운전하며, 출력은 √3·(1대 용량)으로 감소합니다.

계산
V결선 출력 \(=\sqrt3\times150\approx260\,\text{kVA}\).
Q433 변압기 제3고조파 📄 2015.8 기출
변압기 유기기전력의 제3고조파를 제거하는 방법은?
변압기를 Δ결선 ★ 정답
동기조상기 설치
직렬리액터 설치
전력용 콘덴서
💡 해설 보기
전력용 콘덴서(역률개선)
\[ Q_c=P(\tan\theta_1-\tan\theta_2) \]역률 개선으로 손실·전압강하 감소. 직렬리액터로 제5고조파 억제, 방전코일 병설.

풀이
Δ결선이 제3고조파를 순환시켜 제거합니다.
Q621 변압기 V결선 뱅크 📄 2012.8 기출 ✎ 유사
500kVA 단상 3대(Δ-Δ)와 예비 1대인 변전소에서 부하 증가로 예비기를 넣어 2뱅크 V결선하면 공급용량은?
500kVA
약 866kVA×2뱅크 ★ 정답
1500kVA
2000kVA
💡 해설 보기
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
V결선 1뱅크 공급용량 \(\sqrt3\times500\approx866\)kVA, 2뱅크로 운용합니다.
Q742 변압기 단권변압기 📄 2010.7 기출
송전계통에서 단권변압기의 특성과 관계가 <u>없는</u> 것은?
동량 절감 ★ 정답
누설임피던스 작음
효율 좋음
1·2차 완전 절연
💡 해설 보기
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
단권변압기는 1·2차가 연결되어 절연이 분리되지 않습니다(관계없는 것=완전 절연).
Q849 변압기 V결선 📄 2009.3 기출
400kVA 단상변압기 3대를 Δ-Δ로 쓰다가 1대 고장으로 V-V결선하면 출력은 약 몇 kVA인가?
400
600
693 ★ 정답
1200
💡 해설 보기
V결선(단상 2대로 3상 공급)
\[ P_V=\sqrt3\,P_1,\qquad \text{이용률}=\frac{\sqrt3P_1}{2P_1}=0.866,\qquad \frac{V}{\Delta}=\frac{1}{\sqrt3}=57.7\% \]
· \(P_1\): 단상변압기 1대 용량
Δ결선 3대 중 1대 고장 시 2대로 운전하며, 출력은 √3·(1대 용량)으로 감소합니다.

계산
V결선 \(=\sqrt3\times400\approx693\,\text{kVA}\).
Q961 변압기 V결선 📄 2021.5 기출 ✎ 유사
500kVA 단상 3대(Δ-Δ)와 예비 1대인 변전소에서 부하 증가로 V결선 2뱅크로 운용할 때 공급용량은?
500kVA
약 866kVA×2뱅크 ★ 정답
1500kVA
2000kVA
💡 해설 보기
선로정수 핵심
인덕턴스 \(L=0.05+0.4605\log\dfrac{D}{r}\)[mH/km], 정전용량 \(C=\dfrac{0.02413}{\log(D/r)}\)[μF/km], 충전전류 \(I_c=2\pi fCE\), 등가선간거리 \(D_e=\sqrt[3]{D_{12}D_{23}D_{31}}\).

풀이
V결선 1뱅크 \(\sqrt3\times500\approx866\)kVA, 2뱅크로 운용.
100%
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