seegongsik

전기기사 전기기기 · 특수변압기

Special Transformers

특수변압기는 1차와 2차를 따로 감는 보통의 2권선 변압기와 구조나 쓰임이 다른 변압기로, 여기서는 단권 · 3권선 · 누설 변압기를 다룬다. 단권변압기는 권선 일부를 1차와 2차가 함께 쓰므로 실제로 변압하는 자기 용량이 부하 용량의 (a − 1)/a 뿐이라 작고 효율이 높다. 누설 변압기는 자기 분로로 누설 자속을 키워 전류를 제한하고, 3권선 변압기는 Δ 3차 권선으로 제3고조파를 가두는 점이 시험 구분 문제의 핵심이에요. 위 버튼으로 종류를 고르고 권수비 슬라이더를 움직이면 결선도와 단권변압기의 용량비 막대가 바뀌어요.

특수한 목적의 변압기

💡 특수변압기
보통의 2권선 변압기와 구조나 쓰임이 다른 변압기를 묶어 부른다.
①단권변압기: 1차와 2차가 권선 일부를 함께 써 작고 가볍다.
②3권선변압기: 권선 셋으로 세 가지 전압을 낸다.
③누설변압기: 누설 자속을 일부러 키워 전류를 일정하게 묶어 둬요.
2

단권변압기의 용량

자기 용량 / 부하 용량
자기 용량 / 부하 용량 = (a−1)/a = 1 − 1/a
a=2 → 50.0% 만 변압 작용으로 옮긴다
전도 용량
전도 용량 = 부하 용량 − 자기 용량 = 부하 용량/a
= 50.0%(도선으로 바로 전해짐)
🔬 단권변압기의 장단점
자기 용량이 작아 같은 부하에 대해 변압기가 작고 싸며 손실도 적다.
①권수비가 1 에 가까울수록 자기 용량 비율이 작아져 더 경제적이다.
②단점은 1차와 2차가 전기적으로 절연되지 않는다는 것이다.
③고압 쪽에 이상 전압이 들어오면 저압 쪽으로 그대로 넘어가고, %임피던스가 작아 단락 전류가 커요.
④쓰임: 유도전동기 기동 보상기, 초고압 계통의 연계와 전압 조정

3권선변압기와 누설변압기

⚡ 3권선변압기
1차(고압), 2차(중압), 3차(저압) 세 권선을 감는다.
①3차를 Δ 로 이어 제3고조파가 돌 길을 만든다.
②3차에 조상 설비(전력용 콘덴서 · 분로 리액터)를 이을 수 있다.
③변전소 안에서 쓰는 소내 전원을 3차에서 얻기도 해요.
④변전소에서 두 가지 이상의 전압을 함께 낼 때 써요.
🔧 누설변압기
1차와 2차 권선 사이에 자기 분로를 끼워 넣는다.
①일부러 누설 자속을 크게 만든다.
②부하 전류가 늘면 누설 리액턴스 강하가 커져 2차 전압이 저절로 떨어진다(수하 특성).
③그래서 전류가 거의 일정하게 유지되어 아크 용접기에 알맞다.
④네온관 점등용 변압기에도 써요.

특수변압기 비교

종류핵심 구조특성용도
단권권선 공유작고 가벼움, 절연 안 됨기동 보상기, 전압 조정
3권선독립된 권선 셋여러 전압, Δ 3차변전소, 조상 설비
누설자기 분로수하 특성, 정전류아크 용접기, 네온관

시험 포인트 정리

자기 용량비
자기 용량비 = (a−1)/a
= 1 − 1/a
a≈1 일수록 경제적
a≈1 일수록 경제적
자기 용량이 작아 변압기도 작다
3권선
3권선: 3차 = Δ 결선
제3고조파가 도는 길
누설변압기
누설변압기: 수하 특성
정전류 → 용접기
🎯 시험 포인트
①단권변압기의 자기 용량비는 (a−1)/a 이다.
②단권변압기는 1차와 2차가 전기적으로 절연되지 않아 고압과 저압이 바로 이어진다.
③3권선변압기의 3차 Δ 결선은 제3고조파와 영상 전류가 도는 길이 된다.
④누설변압기는 자기 분로로 누설 자속을 키워 수하 특성(정전류)을 얻어요.
⑤누설변압기는 아크 용접기와 네온사인 변압기에 쓴다.
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 단권변압기의 장점은? (답: 재료가 적게 들어 작고 가벼우며, 전압변동률이 작고 효율이 높다)
②[기출유형] 3권선 변압기의 쓰임은? (답: 1차 · 2차 · 3차로 세 가지 전압을 공급하고, Δ 3차로 제3고조파를 없앤다)
③[기출유형] 누설변압기의 쓰임은? (답: 용접기, 네온사인처럼 전류를 제한해야 하는 곳)
← 이전
계기용변성기
다음 →
유도전동기의 구조 및 원리

마지막 수정