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전력기기실험 실험 6. 3상변압기의 전력측정 결과보고서

"전력기기실험 실험 6. 3상변압기의 전력측정 결과보고서"에 대한 내용입니다.
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최초등록일 2025.08.26 최종저작일 2024.10
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전력기기실험 실험 6. 3상변압기의 전력측정 결과보고서
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    • 📊 실제 측정값과 예상값의 오차 분석을 통한 심층적 이해
    • 🔬 변압기 결선의 기술적 특성과 위상 변화에 대한 전문적 인사이트 제공

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    소개

    "전력기기실험 실험 6. 3상변압기의 전력측정 결과보고서"에 대한 내용입니다.

    목차

    1. 실험 명 2
    2. 실험 개요 2
    3. 실험 결과 2
    4. 결과 보고서 6
    5. 실험 고찰 8

    본문내용

    1. 실험명
    실험 6. 3상변압기의 전력측정

    2. 실험 개요
    (1) 3상에서 전력의 의미를 이해한다.
    (2) 3상변압기의 결선법에 대하여 이해한다.
    (3) 변압기 극성 사이의 상관관계 및 와이결선과 델타결선의 상호변환 관계를 이해한다.

    3. 실험 결과
    * 실험 지시사항으로 인해 (1), (2), (3), (4), (8), (9)번 문항만 진행하였다.
    -Y-Y 결선 실험
    (1) 주어진 단상변압기 3대의 극성을 확인하고 적절한 방법으로 표기한다.
    표 1.
    단상변압기(220V/110V, 500VA) 3대의 단자대 극성확인 모습

    (2) 세 변압기를 그림 1(a)와 같이 와이-와이 결선으로 접속한다.
    표 2. 와이-와이 결선형태
    회로도 실제 결선형태

    (3) 1차 측에 3상 380V를 인가하고 전압계로 1차측의 각 상에 걸리는 전압과 선간전압을 측정한다. 그리고 2차측의 각 상에 걸리는 전압과 선간전압을 측정한다.

    참고자료

    · 없음
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    • 1. 3상변압기 와이-와이 결선
      와이-와이 결선은 3상변압기의 기본적인 결선 방식으로, 1차 및 2차 권선이 모두 와이 형태로 연결되는 구조입니다. 이 결선 방식은 중성점이 존재하여 단상 부하 연결이 용이하고, 3상 4선식 배전이 가능한 장점이 있습니다. 그러나 3차 고조파 전류가 순환하지 못하고 선간 전압에 누적되어 전압 왜곡을 유발할 수 있다는 단점이 있습니다. 특히 비선형 부하가 많은 현대 전력계통에서는 이러한 고조파 문제를 고려하여 설계 및 운영해야 합니다. 중성점 접지 방식에 따라 계통의 안정성과 보호 특성이 크게 달라지므로 신중한 검토가 필요합니다.
    • 2. 3상변압기 와이-델타 결선
      와이-델타 결선은 1차 측이 와이 형태이고 2차 측이 델타 형태로 연결되는 방식으로, 배전 계통에서 광범위하게 사용됩니다. 이 결선의 주요 장점은 3차 고조파 전류가 2차 측 델타 권선에서 순환하여 1차 측으로 전파되지 않는다는 점입니다. 또한 2차 측이 3선식이므로 단상 부하 연결이 불가능하지만, 3상 부하에 대해서는 효율적입니다. 1차와 2차 간의 위상각이 30도 차이가 발생하므로 병렬 운전 시 주의가 필요합니다. 현대 배전계통에서 고조파 억제 측면에서 매우 효과적인 결선 방식으로 평가됩니다.
    • 3. 변압기 중성점 연결의 영향
      변압기 중성점의 연결 방식은 전력계통의 안정성, 보호 특성, 고조파 특성에 직접적인 영향을 미칩니다. 중성점을 직접 접지하면 단상 지락 전류가 크게 증가하여 보호 장치의 동작이 용이하지만, 과도한 지락 전류로 인한 설비 손상 위험이 있습니다. 반면 중성점을 절연하거나 소호 코일을 통해 접지하면 지락 전류를 제한할 수 있으나 지락 보호가 어려워집니다. 또한 중성점 연결 방식은 3차 고조파 순환 경로를 결정하여 계통의 고조파 왜곡도에 영향을 줍니다. 따라서 계통의 특성과 보호 요구사항을 종합적으로 고려하여 중성점 연결 방식을 결정해야 합니다.
    • 4. 변압기 전압 측정 오차 분석
      변압기 전압 측정 오차는 계기용 변압기(PT)의 특성, 측정 기기의 정확도, 부하 조건 등 다양한 요인에 의해 발생합니다. 계기용 변압기의 변압비 오차, 위상각 오차는 전압 측정값에 직접 영향을 미치며, 특히 고조파가 많은 환경에서는 오차가 증가합니다. 측정 기기의 입력 임피던스가 유한하면 계기용 변압기에 부하가 걸려 추가 오차가 발생합니다. 또한 케이블의 길이, 절연 상태, 온도 변화 등도 측정 오차에 영향을 줍니다. 정확한 전압 측정을 위해서는 고품질의 계기용 변압기 선정, 정기적인 검정, 측정 환경 개선 등이 필요하며, 디지털 측정 기기 사용 시 고조파 보정 기능을 활용해야 합니다.
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