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전력공학4

23편 – 동기발전기의 전압변동률과 단락비(SCR)의 의미 동기발전기는 전력 계통에서 일정한 전압과 주파수를 유지하는 핵심 설비이며, 이러한 안정성을 평가하는 대표적인 지표가 바로 전압변동률과 단락비이다. 전기기사 시험에서는 이 두 개념을 단순 공식 암기가 아니라, 서로 어떤 관계를 가지고 있으며 실제 운전에 어떤 영향을 미치는지를 묻는 문제가 반복적으로 출제된다. 따라서 개념의 정의부터 물리적 의미, 그리고 실무적 해석까지 함께 이해하는 것이 매우 중요하다.전압변동률이란 발전기가 무부하 상태에서 정격 부하 상태로 변화할 때, 단자 전압이 얼마나 변하는지를 나타내는 지표이다. 일반적으로 발전기는 부하가 연결되면 전기자 반작용과 내부 임피던스의 영향으로 단자 전압이 감소하게 된다. 이때 무부하 전압과 정격 부하 전압의 차이를 백분율로 나타낸 것이 전압변동률이며,.. 2025. 12. 14.
22편 – 동기발전기의 원리와 유도발전기·동기전동기와의 차이 동기발전기는 현대 전력 계통의 중심에 있는 가장 중요한 발전기이며, 우리가 사용하는 교류 전력의 대부분은 동기발전기를 통해 생산된다. 동기발전기는 회전자의 자속과 고정자의 전기적 구조가 정밀하게 맞물려 일정한 주파수와 전압을 만들어내는 장치로, 안정적인 전력 공급을 위해 반드시 이해해야 할 핵심 기기이다. 전기기사 시험에서는 동기발전기의 기본 원리뿐 아니라, 유도발전기와의 차이, 그리고 동기전동기와의 구조적·개념적 비교가 반복적으로 출제되기 때문에 이 세 가지를 하나의 흐름으로 이해하는 것이 매우 중요하다. 동기발전기의 기본 원리는 회전자에 형성된 자계가 일정한 속도로 회전하면서 고정자 권선을 절단함으로써 기전력을 유기하는 데 있다. 회전자는 직류 전원을 통해 여자되며, 이로 인해 N극과 S극이 형성된.. 2025. 12. 14.
14편 – 변압기의 절연과 내전압 시험의 원리 변압기는 고전압과 저전압을 동시에 다루는 장치이기 때문에 절연 성능이 매우 중요하고, 이 절연 성능이 변압기의 수명과 안전성에 직접적인 영향을 미친다. 전력 설비 중 절연의 중요성을 가장 크게 다루는 분야가 바로 변압기인데, 이는 내부 구조가 고전압 권선, 저전압 권선, 철심, 절연유, 절연지 등 여러 절연체로 이루어져 있기 때문이다. 이러한 절연체들은 서로 다른 역할을 수행하면서 전기적 간섭을 방지하고, 외부 이상전압이나 내부 전압 스트레스에도 견딜 수 있는 수준의 강도가 요구된다. 변압기는 운전 중 높은 전압이 걸리기 때문에 권선과 권선 사이, 권선과 철심 사이, 절연유와 탱크 사이 등 다양한 부분에 전기적 스트레스가 존재하며, 이를 안전하게 유지하기 위해 절연 구조가 정교하게 설계된다. 변압기 절.. 2025. 12. 9.
13편 – 변압기의 온도상승과 냉각 방식의 이해 변압기는 전력 계통에서 장시간 연속 운전을 해야 하는 대표적인 장치이기 때문에 내부에서 발생하는 열을 어떻게 관리하고 냉각하느냐가 매우 중요한 요소가 된다. 변압기 내부에서는 동손과 철손이 지속적으로 발생하면서 온도가 상승하게 되고, 이 온도는 절연물의 노화와 성능 저하에 직결된다. 절연물은 일정 온도 이상에서는 급격하게 열화가 진행되기 때문에 변압기의 수명을 좌우하는 가장 중요한 요인 중 하나가 바로 온도상승이다. 일반적으로 변압기의 수명은 절연물의 수명이라고 말할 정도로 절연체가 받은 열적 스트레스가 전체 장치의 내구성과 안정성에 큰 영향을 미친다. 변압기의 온도상승은 보통 권선 온도상승과 유입유 온도상승으로 구분되며, 각각 규정된 허용 온도 범위가 있으며 이를 넘어서는 경우 변압기가 위험한 상태로.. 2025. 12. 6.
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