해설 보기
정답순간적으로 매우 큰 부하전류가 흐르지만, 계자가 소멸하면서 곧 매우 작은 값으로 자연 감소합니다.
핵심 개념
직류 분권발전기의 단락 시 자기소자 현상
분권발전기는 계자권선이 전기자(단자)와 병렬로 연결되어 있어, 계자전류가 단자전압에 의해 만들어집니다. 따라서 전부하 운전 중 출력측이 단락되면 단자전압이 거의 0으로 붕괴하고, 그에 비례해 계자전류와 주자속도 함께 소멸합니다. 자속이 사라지면 유기기전력도 사라지므로, 단락 직후에는 잔류 자속과 회전 관성에 의해 매우 큰 부하전류가 순간적으로 흐르지만 곧 전류가 스스로 작은 값까지 떨어집니다. 이를 자기소자(自己消磁) 작용이라 하며, 직권·복권발전기가 단락 시 계속 큰 전류를 흘리는 것과 대비되는 분권기의 대표적 특징입니다.
선지별 해설
①분권발전기는 단자전압 붕괴와 함께 계자가 소멸해 전류가 스스로 줄어들므로, 방치해도 대전류가 지속되어 권선이 소손되는 상황까지는 가지 않습니다.
②단락 순간에는 잔류 자속에 의해 큰 부하전류가 흐르지만, 계자전류가 단자전압과 함께 사라지면서 기전력이 급감해 전류가 자연히 매우 작은 값으로 떨어집니다.
③계자권선은 단자에 병렬로 걸려 있으므로 단락으로 단자전압이 낮아지면 계자전류는 오히려 급감합니다. 큰 계자전류가 흐른다는 설명은 성립하지 않습니다.
④큰 부하전류가 순간적으로 흐르는 것은 맞지만, 단락 시 단자전압은 상승하는 것이 아니라 거의 0까지 급강하합니다.
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정답Y-Y결선은 제3고조파 전류가 순환할 Δ 폐로가 없어 통신장해를 일으킬 수 있습니다.
핵심 개념
3상 변압기 결선과 제3고조파 처리
변압기 철심의 자기포화와 히스테리시스 때문에 여자전류에는 반드시 제3고조파 성분이 포함됩니다. 3상에서 제3고조파는 세 상이 모두 같은 위상(영상분)이므로, Δ결선이 하나라도 있으면 그 폐회로 안에서 제3고조파 전류가 순환하여 자속과 유기전압을 정현파로 유지해 줍니다. 반대로 Y-Y결선은 제3고조파 전류가 순환할 폐로가 없어 상전압에 제3고조파 전압이 그대로 나타나고, 중성점을 접지하면 제3고조파 전류가 대지로 흘러 인접 통신선에 유도장해(통신장해)를 일으킵니다. 그래서 실제 계통에서는 Y-Y결선을 단독으로 쓰지 않고 제3권선(안정권선)에 Δ를 두는 Y-Y-Δ 방식을 사용합니다.