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전기기능사 전기기기 · 변압기 결선과 병렬운전

Transformer Connection

변압기 결선 단원은 Y · Δ · V 결선과 병렬 운전 조건이 시험의 큰 줄기다. 결선마다 선간 전압 · 상전압, 선전류 · 상전류의 관계가 달라지고, 1차와 2차를 어떻게 묶느냐에 따라 위상차와 쓰임이 바뀐다. 두 대를 나란히 돌리려면 극성 · 권수비 · %임피던스 같은 조건을 맞춰야 해요. 그림 아래 버튼으로 Y · Δ 비교와 V 결선을 바꾸면 각 결선의 모양과 아래의 전압 · 전류 관계, V 결선의 출력비 · 이용률이 그려져요.

Y 결선과 Δ 결선

💡 Y 와 Δ 의 차이
①Y 결선: 세 코일의 한쪽 끝을 한 점(중성점)에 모은다
②Δ 결선: 세 코일을 삼각형으로 잇는다
③Y 는 선간 전압이 상전압의 √3배다
④Δ 는 선전류가 상전류의 √3배예요

결선 방식별 비교

결선

3상 변압기 결선 방식 비교
결선1차 - 2차위상차특징
Y-YY → Y0°중성점 접지 가능, 제3고조파가 빠져나갈 길이 없음
Y-ΔY → Δ30°강압용, 제3고조파가 Δ 안에서 순환
Δ-ΔΔ → Δ0°대전류 부하, 한 대가 고장 나면 V 결선으로
Δ-YΔ → Y30°승압용, 중성점 접지 가능

V 결선

V 결선 출력비
PVPΔ = √33 ≈ 57.7%
V 결선 출력은 Δ 결선 출력의 약 57.7%
V 결선 이용률
이용률 = √32 ≈ 86.6%
변압기 2대 용량에 견준 실제 출력의 비율
🔑 V 결선이 중요한 까닭
①Δ 결선 가운데 변압기 1대가 고장 나도 나머지 2대로 3상 운전을 이어 간다
②출력은 57.7% 로 줄지만 정전은 막을 수 있다
③기능사 시험에 계산 문제로 자주 나와요

병렬 운전 조건

병렬 운전

변압기 병렬 운전 조건
극성이 같을 것
극성이 다르면 큰 순환 전류가 흘러 권선이 탄다
필수
권수비(정격 전압)가 같을 것
다르면 두 변압기 사이에 순환 전류가 흐른다
필수
%임피던스 강하가 같을 것
다르면 부하를 용량대로 나눠 맡지 못한다
조건
저항과 리액턴스의 비가 같을 것
다르면 두 전류 사이에 위상차가 생겨 이용률이 떨어진다, 3상은 상 회전 방향 · 각 변위도 같아야 한다
조건

정리

V 결선 출력
PV = √33 × PΔ ≈ 57.7%
V 결선 출력은 Δ 결선 출력의 약 57.7%
🎯 시험에서 묻는 것
①Y 결선: 선간 전압 = √3 × 상전압
②Δ 결선: 선전류 = √3 × 상전류
③V 결선 출력비 ≈ 57.7%, 이용률 ≈ 86.6%
④병렬 운전: 극성 · 권수비 · %Z · 저항과 리액턴스의 비가 같아야 한다
⑤Δ-Y 는 승압용, Y-Δ 는 강압용이에요

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