전기기사 변압기 결선과 고조파 · 2017년 2차 35번 문제와 정답

쉬운 설명

정답은 ② 이다. △ 결선 안에서 제3고조파 전류가 돌아 파형을 바로잡기 때문이다. 이 문제는 송전용 변압기 결선에 △ 결선을 포함하는 이유를 묻는다. 바탕 개념은 변압기 결선과 고조파이다. 고조파는 기본 주파수의 정수 배 주파수를 갖는 전류나 전압으로, 파형을 일그러뜨린다. 철심을 쓰는 변압기의 여자전류에는 제3고조파가 포함된다. 제3고조파는 세 상에서 크기와 위상이 같으므로 Y 결선이면 흐를 길이 없지만, △ 결선이면 삼각형 코일 안을 순환한다. 그림처럼 순환전류가 되어 코일 안에 머물므로 선로 전압의 파형이 정현파에 가깝게 유지된다. 그래서 송전용 변압기에는 △ 결선을 넣는다. 철심의 성질 때문에 생기는 제3고조파는 세 상에서 같은 위상이다. 그래서 △ 결선의 삼각형 안에서 서로 이어져 돌 수 있다. 제5고조파나 제7고조파는 이런 성질이 없다.