반갑습니다. 김대호교수 입니다.
질문하신 내용은 3상 회로와 단상 기기의 관계를 이해하는 데 있어 매우 중요하고, 많은 수험생이 혼란을 겪는 핵심 개념입니다.
- 상황 1
이 혼란은 도면의 표기 방식을 정확히 이해하면 해결됩니다.
도면에서 변압기(TR)의 사양은 1Φ 4[MVA] × 3 라고 표기되어 있습니다.
이것은 "이 변압기는 단상 변압기이다"라는 뜻이 아닙니다.
"3상 전력을 공급하기 위해, 단상(1Φ) 변압기 **3대(× 3)**를 **1조(뱅크)**로 묶어 결선했다"는 의미입니다.
따라서 변압기 뱅크의 총 3상 용량은 4 MVA × 3 = 12 MVA가 됩니다.
결론: 이 설비는 3상 변압기 뱅크입니다.
그러므로 이 변압기 뱅크가 연결된 1차측(66kV) 또는 2차측(3.3kV)의 **선전류(I_L)**를 계산할 때는 당연히 3상 전력 공식을 사용해야 합니다.
P = √3 × V_L × I_L (여기서 P는 3상 총용량 12MVA)
따라서 1차측 정격전류를 구하려면 I_L = 12,000 / (√3 × 66)이 되므로, √3을 적용하는 것이 올바른 계산법입니다.
- 상황 2
이 문제는 "단자전압 3,000[V]인 선로"에 "역률 0.85의 부하 60[kW]"를 공급하는 상황을 설명하고 있습니다.
문제의 어디에도 "3상"이라는 언급이 없습니다. "3상 3000[V]"라고 주어지지 않았습니다.
따라서 이 문제는 단상(single-phase) 회로를 전제로 합니다.
부하 60[kW] 역시 단상 부하입니다.
결론: 이 설비는 단상 회로입니다.
단상 회로의 전력(P) 공식은 다음과 같습니다.
P = V × I × cosθ
따라서 이 회로의 부하 전류 I₂를 계산할 때는 3상 계수인 √3이 필요 없습니다.
I₂ = P / (V₂ × cosθ) = (60 × 10³) / (3,200 × 0.85)
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