전기기사 필기 · 전기기기 과목
전기기사 변압기 핵심정리
- 중요도
- ★★★★★ (5 / 5)
- 출제 비중
- 전기기기 20문항 중 약 6문항 (30%)
변압기의 원리, 손실과 효율, 결선, 병렬 운전 조건을 다룹니다.
변압기, 이것만은 꼭 외우세요
- 권수비 a = N1 ÷ N2 = V1 ÷ V2 = I2 ÷ I1
- 철손(무부하손)은 히스테리시스 손과 와류손, 동손(부하손)은 권선 저항에 의한 손실입니다. 철손과 동손이 같을 때 효율이 가장 높습니다.
- V 결선의 출력은 변압기 1대 용량의 √3 배이며, 이용률은 86.6%, Δ 결선 대비 출력비는 57.7%입니다.
- 병렬 운전 조건: 극성, 권수비(정격 전압), %임피던스 강하, 저항과 리액턴스의 비가 같을 것.
- Δ-Δ 와 Δ-Y 처럼 위상(각변위)이 다른 결선끼리는 병렬 운전을 할 수 없습니다.
변압기 대표 문제 4개
AI 예상문제검수 전전기기기 › 변압기★★★★★
문제 1. 1차 전압 6,600V, 2차 전압 220V 인 변압기의 2차 전류가 300A 일 때 1차 전류는 몇 A 인가? (손실은 무시한다)
- ① 5A
- ② 10A
- ③ 30A
- ④ 9,000A
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ② 10A
핵심: 권수비 a = V1 ÷ V2 = I2 ÷ I1
- 권수비 a = 6,600 ÷ 220 = 30
- I1 = I2 ÷ a = 300 ÷ 30
- I1 = 10A
검산: 1차 전력 6,600 × 10 = 66,000VA, 2차 전력 220 × 300 = 66,000VA 로 같습니다.
틀린 선지
- ① 5A: 계산이 틀린 값입니다.
- ③ 30A: 권수비의 값입니다.
- ④ 9,000A: 전류에 권수비를 곱한 값입니다.
AI 예상문제검수 전전기기기 › 변압기★★★★★
문제 2. 변압기의 효율이 가장 높아지는 조건은?
- ① 철손 = 동손
- ② 철손 > 동손
- ③ 철손 < 동손
- ④ 철손 = 0
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ① 철손 = 동손
핵심: 변압기 최대 효율 조건: 철손 = 동손
부하와 상관없이 일정한 철손과, 부하 전류의 제곱에 비례하는 동손이 같아질 때 효율이 가장 높습니다.
틀린 선지
- ② 철손 > 동손: 최대 효율 조건이 아닙니다.
- ③ 철손 < 동손: 최대 효율 조건이 아닙니다.
- ④ 철손 = 0: 철심이 있는 한 철손은 0 이 될 수 없습니다.
AI 예상문제검수 전전기기기 › 변압기★★★★★
문제 3. 단상 변압기 3대를 Δ-Δ 결선으로 운전하다가 1대가 고장 나서 V 결선으로 바꾸었다. 고장 전 출력에 대한 V 결선의 출력비는 약 몇 % 인가?
- ① 50%
- ② 66.7%
- ③ 57.7%
- ④ 86.6%
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ③ 57.7%
핵심: V 결선: 출력비 57.7%, 이용률 86.6%
- Δ 결선 출력 = 3 × P (P 는 1대 용량)
- V 결선 출력 = √3 × P
- 출력비 = √3 ÷ 3 = 0.577 → 57.7%
틀린 선지
- ① 50%: 계산이 틀린 값입니다.
- ② 66.7%: 2대가 남았다고 2/3 로 계산한 값입니다.
- ④ 86.6%: V 결선의 이용률(√3 ÷ 2)입니다.
AI 예상문제검수 전전기기기 › 변압기★★★★★
문제 4. 3상 변압기의 병렬 운전이 불가능한 결선 조합은?
- ① Δ-Δ 와 Δ-Δ
- ② Δ-Δ 와 Y-Y
- ③ Δ-Y 와 Δ-Y
- ④ Δ-Δ 와 Δ-Y
▼ 정답과 해설 보기▲ 정답과 해설 접기
정답: ④ Δ-Δ 와 Δ-Y
핵심: Δ 와 Y 의 개수 합이 홀수이면 병렬 운전 불가
두 변압기 결선에 들어 있는 Δ(또는 Y)의 개수를 세어 홀수이면 2차 전압 사이에 30도의 위상차가 생겨 병렬 운전을 할 수 없습니다.
- Δ-Δ 와 Δ-Y: Δ 가 3개(홀수) → 불가능
틀린 선지
- ① Δ-Δ 와 Δ-Δ: Δ 가 4개(짝수)로 가능합니다.
- ② Δ-Δ 와 Y-Y: Δ 가 2개(짝수)로 가능합니다.
- ③ Δ-Y 와 Δ-Y: Δ 가 2개(짝수)로 가능합니다.
직접 풀어서 확인해 보세요.