전기기기 교수님!!퍼센트 임피던스가 헷갈립니다.

[반드시필]

15년도 필기 교재를 가지고 있습니다. 실기를 위해서 기기와 전력공학을 좀더 자세히 보고있는 와중입니다. 그런데 계속보아도 헷갈리고 애매한것들이 생기더군요... 오늘 구매한 실기강의와 교재가 왔는데 당장 급하다보니..해답을 얻을수 있을까 싶어서 질문드립니다!!

기기책에 변압기 파트나 전력공학에서도 나오는 개념중에 하나가 퍼센트 임피던스라는 개념인데요

사실은 변압기 관련해서 좀더 헷갈리는것 같습니다. 제가 헷갈리는 부분은 이렇습니다

1. 변압기에 대해 딱히 아무말이 없으면 전압 변동률은 퍼센트 저항강하 곱하기 코사인 쎄타(역률)와 퍼센트 리액턴스 강하의 사인 쎄타의 합인데(진상일때는 차이) 그렇다면 전압 변동률과 퍼센트 임피던스 강하는 어떤 차이가 있는지 잘 모르겠습니다. 애초에 전압변동률의 식이 완전한 벡터적인 합(임피던스 강하는 근사식이 아닌 제대로 계산)이 아니라 근사식으로써 해놓았기때문에 달라지는것 같은데 맞나요??

2. 전압 변동률은 별다른 말이 없으면 2차를 기준으로 한다고 했습니다. 그래서인지 사진의 퍼센트 저항강하나 리액턴스강하 임피던스 강하 모두 2차측을 기준으로 식이 되어있지만 1차측으로도 계산할수 있는게 맞나요?? 근데 강하식의 임피던스,저항,리액턴스 부분이 헷갈립니다... 2차측이나 1차측 임피던스 하나만 써서 구하는것 같이 적혀있는데 이것 때문에 헷갈립니다.

3.변압기시험이랑 비교하면 더 헷갈립니다...그냥 책에 적힌 전압변동률을 저항강하와 리액턴스 강하로 구할수가 있으나 저기 적힌 강하들과는 별개로 해서 변압기의 시험시 나오는 임피던스 전압, 임피던스 와트를 보면 될까요?? 이게 변압기의 임피던스때문에 더 헷갈립니다...

무슨말이냐면 예를들어 변압기를 단락시험 하거나 개방시험 할때는 문제들이 회로를 보면 2차측을 개방하거나 단락을 하고 전력계, 전류계 전압계를 이용해서 측정을 하던데 어쨋든 간에 단락시험을 해서 나오는 임피던스 전압이란 결국에 단락은 2차측에 하는거지만 단락전류라는 놈은 1차측에 흐르는것이고 이 값이 1차정격전류의 값만큼이 되었을때의 인가전압인데 저는 얘가 1차측의 임피던스와 전류를 곱한값인줄 알았고 당연히 얘가 1차측의 단자전압 인줄알았는데 그게 아닌가 싶어지더군요.

필기해놓은것을 보니 1,2차측의 임피던스를 몰아서 계산한것이라는 말이 있습니다. 전압계에 뜨는 값이 1차측의 임피던스뿐아니라 2차측까지 합해서 강하된게 뜨는것인가요?? 그럼 이 1,2차측을 합해서 계산된 임피던스 전압이 어떻게 퍼센트 임피던스 강하의 분자쪽에 해당하는것인가요? 퍼센트 임피던스 강하의 식을 보면 분자쪽의 V값은(I곱하기 임피던스) 1차나 2차임피던스 하나만 임피던스 환산을 해서 합해주는걸로 보이는데 이걸 그래서 그냥 분리해서 봐야되는건지 엄청 헷갈립니다...

적으면서도 최대한 어떤부분을 헷갈려하는지 전달해보고자 했는데 전달이 잘 되었는지 모르겠습니다. 퍼센트 강하식의 분자부분의 저항,리액턴스,임피던스가 1차측인지 2차측인지 둘다 합산한건지 저만 헷갈려하는건가요??ㅠㅠㅠ

5.올린 사진을 보면 책의 동그라미 4번의 변압기의 임피던스 환산을 할때처럼 회로를 그리고 퍼센트 임피던스 강하와 같은것을 구하면 안되는건가요? 저렇게 하면 2차측기준의 퍼센트 임피던스 강하를 구할때 분자쪽과 분모쪽을 어떻게 해야만 하나요??

그림에는 단자전압 V1과 컨덕턴스와 서셉턴스였나 퍼미언스였나 얘들도 있고... 엄청 헷갈리네요. 또 선로가 있고 a배를 한 단자전압V2가 있는데요 선로를 꼭 저부분만 있다고 볼필요는 없긴하겠지만 사이에 저렇게 r1,X1, a^2r2, a^2X2가 있다보니V1은 강하가 전혀 안된듯한 느낌이고 aV2는 a^2Z가 단락되었다고 보면 자연스럽게 선로에서 전압이 강하되고 aV2만큼 남은걸로 보입니다...

[반드시필]

네 감사합니다 대부분의 변압기가 1차측이 권선수가 많아서 말씀하신대로 1차측이 고압측이라고 하는 경우가 많지만 개방시험같은경우에는 2차측에 고압이 걸리다보니 2차측을 고압측으로 말하더군요

[시나브로^^]

질문1.
전압변동률은 (무부하단자전압-부하단자전압)/부하단자전압을 의미합니다.
변압기 2차측에서 pcos+qsin 의 값이 됩니다.
전압변동률과 %임피던스가 같은것이 아니라. 최대전압변동률이 %임피던스와 같습니다.(2차측)

질문2.
변압기에서 전압변동률을 변압기 2차측에 국한된 내용입니다.
1차측으로 환산하여 계산할수 있는 것이며, 1차측 저항과 리액턴스를 포함한 것은 아닙니다.

질문3.
변압기 단락시험, 개방시험에 의한 값들은 변압기 1, 2차 모두 포함한 값을 의미하며,
전체 %임피던스를 의미합니다.

[반드시필]

1. 네 정의는 말씀하신게 맞는데 p에 코사인 그리고 q에 사인을 해서 더한것이다 보니 전압변동율이 전압강하 할때의 백터도와 크게 차이가 안나는것 같았습니다. 진상일때와 지상일때 그림이 좀 달라지기는 하지만 진상의 경우를 놓고보면 송전단 전압을 수전단 전압에서 IR코사인 + IX사인 을 더한 값으로 정하더라구요 실제로는 IX코사인값까지도 벡터로 더해줘야 함에도 불구하고요
그래서 분모에 V가 붙긴 하지만 공통적으로 붙는것이니 비슷하다고 놓고 살펴봤었습니다. 전압변동률과 퍼센트 임피던스가 차이가 나는것은 애초에 전압강하율의 경우처럼 R,과 X를 가지고 정확한 계산을 하는것이 아니라 일부분을 생략했기에 퍼센트 임피던스

[반드시필]

와 달라진것이 아닌가 했었습니다. 그러나 이것은 지엽적인 이야기가 아니었나 싶습니다.. 정확한 관계를 알면 더 좋지않으려나 했던 마음이긴했는데 그냥 최대전압변동률과 그떄의 역률이 어떻게 저식이 되는지를 살피는게 낫지 않았을까 싶네요..
2,3 변압기에서는 확실히 2차측으로 하고 실제로 변압기 단락,개방시험할때는 오히려 전부다 포함되어서 계산이 되나보네요... 신기합니다

댓글이 있었음에도 신경써서 답변해주셔서 감사드립니다!!!!