기사/공사필기 질문있습니다

안녕하세요 윤정욱님

회로이론 P118.

제3고조파 성분은 영상분으로써 위상과 크기가 같은 동상전류입니다.

다시말해, 3상에서 R S T상 모두 위상과 크기가 같습니다.

[△결선]

제3고조파는 상순(a상-b상-c상)이 없는 동상이므로

델타결선 내에서 순환전류가 되어 선에는 나타나지 않습니다.

즉, 제3고조파 전류는 델타결선 내에서만 존재합니다.

그리고 상전압=선간전압. 이므로 선간전압에 제3고조파 전압이 포함됩니다.

[Y결선]

중성점접지가 되어있지 않다면 제3고조파 전류가 그대로 선으로 흐르게 되는데

이 때 3상 모두 위상과 크기가 같으므로 제3고조파에 대한 선간 전압차가 발생하지 않게 되는 것입니다.

(선간전압 Vab=Va-Vb → 동상이면 Va-Vb=0 이므로)

즉, 제 3고조파 전류는 상과 선에 모두 존재하고,

제3고조파 전압은 상에는 존재하지만 동상이므로 선간에는 나타나지 않는 것입니다.

전기기기 p140. 

변압기에서는 좀 더 생각해야할 것들이 있습니다.

변압기는 유기기전력의 정현파를 갖도록 하기 위해 여자전류를 비정현파가 되도록 만듭니다.

그리고 이 비정현파의 대부분은 제3고조파 형태를 갖습니다.

즉, 변압기에서 여자전류(3고조파)와 유기기전력의 관계는

둘중 하나가 정현파가 되려면 나머지 하나는 비정현파가 되어야 하는 관계입니다.

[Δ결선]

여자전류의 3고조파가 델타 내를 순환하게 되고 밖으로는 나오지 않아 유기기전력은 정현파가 됩니다.

[Y결선]

* 비접지 

여자전류의 3고조파는 중성점에서 3상의 합이 0이 되어야 하므로 흐를 수 없게 됩니다.

따라서 여자전류가 3고조파를 포함하지 않아서 정현파가 되므로

오히려 유기기전력이 3고조파를 포함한 비정현파가 되어 계통에 영향을 주므로 사용할 수 없습니다.

* 접지

여자전류의 3고조파는 접지선으로 3상의 합이 함께 흐르므로, 기전력은 정현파가 되지만

대신에 3고조파가 중성점 접지선을 통하여 흐르게되어 유도장해가 발생합니다.

이러한 이유로 Y-Y결선은 중성점을 접지하지 않으면 기전력이 왜형파가 되고,

중성점을 접지하면 여자전류의 3고조파에 의한 유도장해가 문제가 되므로 사용할 수 없게 되는 것입니다.

즉, 여자전류의 3고조파 통로를 구성하되 여자전류는 1차 또는 2차 어느 한쪽에만 흐르면 되므로

Δ결선이 포함되어있는 결선방식을 채택하게 됩니다.