교수님, 지난 번 '접지저항'에 관한 질문에 상세히 답변해주셔서 정말 고맙습니다. 질문자가 답변에 대한 코멘트를 할 수 없기 때문에 인사를 전할 수 없는 시스템이 조금 아쉽네요. 아무튼 답변이 많은 도움이 되어 다시 한 번 고맙습니다.
질문) 2012년 3회 16번 해설에서, 교수님은
명판에 "7.4[%]/9,000[kVA], 기준용량=10,000[kVA]"라고 적혀 있는 변압기의 %임피던스를 %리액턴스로만 간주하셨는데 변압기는 저항 성분보다 리액턴스 성분이 훨씬 크기 때문에 실제 현장 그리고 시험 문제에서는 변압기의 %임피던스를 저렇게 표기하는 것이 일반적인 표기인가요? 변압기의 %임피던스 = %저항(권선 저항) + %리액턴스(누설 자속)인데 명판에 %임피던스값을 '%X=OO[%]'라고 명기하지 않아 명판답지 않다고 생각합니다.
반갑습니다. 김대호교수 입니다.
결론부터 말씀드리면, 전기기사 실기 시험 문제에서 변압기의 %저항(%R)과 %리액턴스(%X)를 구분하지 않고 하나의 값(예: %X = 7.4%)만 주어지는 경우, 이는 %임피던스 크기를 의미하며, 단락 전류 계산 등에서는 이 값을 %리액턴스 값으로 하여 사용하거나 %임피던스 값 그대로 사용하는 것이 많습니다.
상세 설명
%임피던스의 정확한 의미
수험생께서 말씀하신 대로, 변압기의 %임피던스는 %저항과 %리액턴스의 벡터 합으로 구성됩니다.
%Z = %R + j%X
%임피던스의 크기 |%Z| = (%R)^2 +(%X)^2
시험 문제에서의 간략화 이유
일반적으로 전력용 변압기는 권선의 저항(R) 성분보다 누설 리액턴스(X) 성분이 훨씬 큽니다 (X ≫ R). 예를 들어 %R이 1%, %X가 7%라면, %Z의 크기는
1^2 +7^2 = 50 ≈ 7.07% 가 됩니다. 이처럼 %Z의 크기는 %X 값에 매우 근사합니다.
이러한 특성을 이용하여 %임피던스(%Z) ≈ %리액턴스(%X) 로 간주하고 풀이하는 것을 허용하는 경우가 많습니다.
%저항과 %리액턴스가 모두 주어진 경우: 문제에서 두 값을 모두 제시했다면, 반드시 두 값을 모두 사용하여 정확하게 임피던스의 크기를 계산하거나 벡터 합산을 해야 합니다.