오늘은 차단기를 선정하는 과정에서 아주 중요한 정격차단용량(정격차단전류)을 계산해 보려고 합니다.
예전에 이 내용에 대한 이론을 포스팅한 적이 있습니다. (아래 포스팅 참조)
차단기 용량 선정 - 고장계산 #1
오늘은 차단기의 용량 선정시에 중요한 포인트 중 하나인 정격차단용량 (정격차단전류)를 선정해 보려고 합니다. 그럼 정격차단용량 (정격차단전류)을 선정할때 필요한 고장전류 계산법에 대하
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오늘부터 위 포스팅내용의 이론을 바탕으로
직접 예시를 들어가며 계산을 해 보도록 하겠습니다.
먼저 오늘은 %Z법(퍼센트임피던스법)과 옴법을 비교하여
%Z법(퍼센트임피던스법)의 편리함을 확인해 보겠습니다.
복잡해 보이지만 천천히 따라하시면 전혀 어렵지 않으니 차근차근 이해하며
보시길 바랍니다.
우선 위와 같은 변압기 회로를 예시로 생각해 보겠습니다.
임피던스를 계산할때 가장 걸림돌이 되고 가장 주된 계산 내용이
변압기에 의한 기준전압의 변화에 따른 임피던스값의 변화이기 때문에
변압기 회로를 예시로 드는 것이 가장 적절하다고 생각됩니다.
일단 권수비와 전압과 임피던스와의 상관관계는 아래와 같습니다.
이것을 권수비와 임피던스의 관계만 따로 떨어뜨려 생각해보면
이며 이것은
으로 표현이 가능합니다.
이 내용을 기반으로 상기 변압기 회로를 1차측 기준으로 임피던스를 환산하면 아래와 같습니다.
2차측 임피던스 Z2를 1차측 기준으로 권수비 환산해 보면
권수비가 10이므로 100 * 5 = 500이니까 Z2는 500옴이 되고,
옴의 법칙 V = I * R을 V = I * Z로 생각하고
합성임피던스는 1차측 2차측 임피던스를 더한 값 600옴이기 때문에
정격전류는 1000 = I1 * 600 에 따라
1.67A가 됩니다.
그리고 다시 2차측 기준으로 임피던스를 환산하면 아래와 같습니다.
1차측 임피던스 Z1을 2차측 기준으로 권수비 환산해 보면
권수비가 10이므로 100/100=1이 되어 Z1은 1옴이 되고,
합성임피던스는 1차측 2차측 임피던스를 더한 값 6옴이기 때문에
정격전류는 100 = I2 * 6 에 따라
16.67A가 됩니다.
위와 같이 계산한 방법은 합성임피던스를 구하기 위하여 옴법으로 계산한 것이며,
옴법으로 계산할 때는 이렇게 권수비를 이용하여 기준전압과 임피던스를 환산하는 절차가 필요합니다.
1개의 변압기 모델을 예시로 가정하였기 때문에 그렇게 복잡해 보이지 않을 수도 있지만,
실제 전기계통에는 변압기가 여러대 있기 때문에
권수비 환산과정이 매우 번거롭고 불편합니다.
그렇지만 아래와 같이 %Z법 (퍼센트 임피던스 법)을 이용하여 계산하면 굉장히 편하다는 것을 알 수 있습니다.
1차측을 기준으로 보든, 2차측을 기준으로 보든 %Z는 같음을 알 수 있습니다.
오늘은 일단 간단한 예시를 들어 %Z법과 옴법을 비교하여 보았으며,
다음 포스팅에서 본격적으로 %Z법을 통하여 고장계산을 시작해 보겠습니다.
아래포스팅을 참조해 주세요~
차단기 용량 선정 - 고장계산 #3
오늘은 고장계산 3번째 시간입니다. 직접 예시를 들어 %Z법(퍼센트임피던스법)을 이용한 변압기의 전압, 전류, 임피던스의 상관관계에 대하여 알아보겠습니다. %Z(퍼센트임피던스)를 이용하여 고
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감사합니다.
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