[발송배전기술사] 변압기 병렬 운전 시 부하분담!

다음은 발송배전기술사 게산문제 중 변압기 병렬 운전 시 부하분담에 대한 풀이입니다.

[문제] 정격용량 및 %임피던스가 아래 표와 같은 A, B 두 대의 변압기가 있다. 이 두 대를 병렬로 접속한 경우 어떤 변압기도 과부하되지 않는 조건으로 최대 몇 [kVA]의 부하까지 전력을 공급할 수 있는가?

변    압    기	졍 격 용 량 [kVA]	%임피던스 [%]
A	5,000	6
B	4,000	4

 

[답]

1. 기준용량으로 환산(기준용량 : 5,000[kVA])

  · %$ Z_{A} = 6 $[%],  $ Z_{B} = 4 $ [%] $ \times \frac{5,000}{4,000} $ = 5[%]

 

2. 병렬회로의 부하분담

  · $ \frac{ P_{A} }{ P_{B} } =  \frac{ \%  Z_{B} }{ \%  Z_{A} } $,   $P_{A} +P_{B} =P$의 관계가 있으므로( ∵ $P_{a} =  \frac{ V^{2} }{Z}$,    $\% Z  \propto Z$,    ∵ $\% Z = \frac{IZ}{V} \times 100$ [%] )

  · $ P_{A} =  \frac{ \%  Z_{B} }{ \%  Z_{A} + \%  Z_{B} } $ · $P = $ $\frac{5}{5+6}$ · $P= $ $ \frac{5}{11} P $

  · $ P_{B} =  \frac{ \%  Z_{A} }{ \%  Z_{A} + \%  Z_{B} } $ · $P = $ $\frac{6}{5+6}$ · $P= $ $ \frac{6}{11} P $

 

3. 각 변압기 모두 과부하되지 않을 조건

     · $P_{A}  \leq 5,000$ [kVA] ,    $P_{B}  \leq 4,000$ [kVA]

  1) $P_{A} = $ $ \frac{5}{11} P \leq 5,000$ [kVA]      ∴ $ P \leq 5,000 \times \frac{11}{5} = 11,000 $ [kVA]

     · 이 경우 $P_{B}  \leq 11,000 - 5,000 = 6,000$ [kVA]   →   B변압기 과부하 예상

  2) $P_{B} = $ $ \frac{6}{11} P \leq 4,000$ [kVA]      ∴ $ P \leq 4,000 \times \frac{11}{6} = 7,333 $ [kVA]

     · 이 경우 $P_{A}  \leq 7,333 - 4,000 = 3,333$ [kVA]   →   A변압기 과부하 되지 않음

 

4. 결론

  · A변압기로 3,333[kVA], B변압기로 4,000[kVA] 합 7,333[kVA]의 최대부하까지 어떤 변압기도 과부하 되지 않고

    전력을 공급할 수 있다.

 

 

 

오늘은 발송배전기술사 계산문제로 나올 법한 변압기 병렬 운전 시 부하분담에 대하여 알아보았습니다.