반갑습니다. 김대호교수 입니다.
이 문제를 해결하는 핵심은 두 전원(변전소, 발전기)의 %임피던스를 동일한 기준 용량(P_base)으로 통일하는 것입니다.
문제에서 변전소 회로 측의 차단 용량이 30 [MVA]로 주어졌으므로, 계산의 편의를 위해 계통의 **기준 용량(P_base)을 30 [MVA] (30,000 [kVA])**로 설정하는 것이 가장 합리적입니다.
기준용량은 어떤 값으로 선정해도 결과는 같습니다. (강의시간에 강조한 내용입니다)
- 변전소 측 %Z가 100%가 되는 이유 (기준전류 30?)
질문하신 "기준전류 30"은 없습니다. 아마도 30 [MVA]라는 용량 값을 전류 값으로 혼동하신 듯합니다.
변전소(전원) 측의 %Z를 구하는 방법은 다음과 같습니다.
%Z (퍼센트 임피던스) = (P_base / P_s) * 100 (여기서 P_base = 계통의 기준 용량, P_s = 전원의 차단 용량)
우리는 계통의 **기준 용량(P_base)**을 **30 [MVA]**로 설정했습니다.
문제에서 변전소 회로 측의 **차단 용량(P_s)**이 **30 [MVA]**로 주어졌습니다.
따라서 변전소 측의 %Z (30 MVA 기준)는 다음과 같이 계산됩니다.
계산: 변전소측 %Z_S = (30 MVA / 30 MVA) * 100 = 100 [%]
이처럼 %임피던스 계산 시, 계산의 기준이 되는 용량과 실제 차단 용량이 같으면 그 계통의 %Z는 100%가 됩니다.
- 발전기 측 %Z가 1500%가 되는 이유 (30000/500 * 25)
이것은 %임피던스의 기준 용량 환산 과정입니다.
문제에서 발전기는 **자체 용량 500 [kVA]**를 기준으로 25% (0.25)의 과도 리액턴스(%Z)를 갖습니다. (즉, %Z_old = 25 %, P_old = 500 kVA)
변전소 측 %Z (100%)와 병렬 계산을 하려면, 이 발전기의 %Z 값도 우리가 설정한 **계통 기준 용량 30,000 [kVA] (30 MVA)**로 통일(환산)해야 합니다. (즉, P_base_new = 30,000 kVA)
%임피던스 환산 공식은 다음과 같습니다.
%Z_new = %Z_old * (P_base_new / P_base_old)
따라서 발전기 측의 %Z (30 MVA 기준)는 다음과 같이 환산됩니다.
계산: 발전기측 %Z_G = 25 * (30,000 kVA / 500 kVA) %Z_G = 25 * 60 %Z_G = 1500 [%]
질문하신 (30000 / 500 * 25)라는 수식은 바로 이 환산 공식을 적용한 것입니다.
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