전기기기
동기발전기
단락비
기출유사
단락비가 큰 동기발전기(철기계)의 특징으로 옳지 않은 것은?
- ① 전압변동률이 크다 정답
- ② 안정도가 높다
- ③ 단락전류(전기자 반작용 작음)가 크다
- ④ 기계 중량·가격이 크다
📖 해설
핵심: 단락비가 크면 ‘속이 꽉 찬 튼튼한(철기계)’ 발전기 → 전압변동률이 작다.
① 단락비란 (그림으로)
무부하 시 정격전압 \(V_n\)을 내는 데 필요한 계자전류 \(I_{f1}\)과, 3상 단락 시 정격전류 \(I_n\)을 흘리는 데 필요한 계자전류 \(I_{f2}\)의 비입니다.
\[ K_s=\frac{I_{f1}}{I_{f2}}=\frac{100}{\%Z_s}=\frac{I_s}{I_n} \]즉 %동기임피던스의 역수(×100)이며, 정격전류 대비 단락전류 배수와 같습니다.
② 단락비가 크다 = 철기계 (Ks ≈ 0.9~1.2, 수차형)
%Z가 작다는 뜻이므로:
• 전압변동률 작다(부하 변해도 전압 안정)
• 단락전류 크다(전기자 반작용 작음)
• 안정도 높다, 자기여자 방지 유리
• 공극이 크고 계자가 커서 기계가 크고 무겁고 비싸다, 효율은 약간 낮음
③ 단락비가 작다 = 동기계 (Ks ≈ 0.5~0.7, 터빈형)
%Z 큼 → 전압변동률 크고, 안정도 낮으나 작고 싸다.
④ 문제 풀이
보기 중 ‘전압변동률이 크다’만 틀립니다. 철기계(단락비 큼)는 %Z가 작아 전압변동률이 작습니다.
암기 팁: “철기계(단락비 큼) = 크고·비싸지만·안정적·전압변동 작다.” (정답 = 옳지 않은 것 ①)
① 단락비란 (그림으로)
무부하 시 정격전압 \(V_n\)을 내는 데 필요한 계자전류 \(I_{f1}\)과, 3상 단락 시 정격전류 \(I_n\)을 흘리는 데 필요한 계자전류 \(I_{f2}\)의 비입니다.
\[ K_s=\frac{I_{f1}}{I_{f2}}=\frac{100}{\%Z_s}=\frac{I_s}{I_n} \]즉 %동기임피던스의 역수(×100)이며, 정격전류 대비 단락전류 배수와 같습니다.
② 단락비가 크다 = 철기계 (Ks ≈ 0.9~1.2, 수차형)
%Z가 작다는 뜻이므로:
• 전압변동률 작다(부하 변해도 전압 안정)
• 단락전류 크다(전기자 반작용 작음)
• 안정도 높다, 자기여자 방지 유리
• 공극이 크고 계자가 커서 기계가 크고 무겁고 비싸다, 효율은 약간 낮음
③ 단락비가 작다 = 동기계 (Ks ≈ 0.5~0.7, 터빈형)
%Z 큼 → 전압변동률 크고, 안정도 낮으나 작고 싸다.
④ 문제 풀이
보기 중 ‘전압변동률이 크다’만 틀립니다. 철기계(단락비 큼)는 %Z가 작아 전압변동률이 작습니다.
암기 팁: “철기계(단락비 큼) = 크고·비싸지만·안정적·전압변동 작다.” (정답 = 옳지 않은 것 ①)