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전기·전자 공학 계산기

변압기 고장 전류 계산기 — kVA·%Z 기반 kA 계산

변압기 용량(kVA), 2차 전압, 실제 명판 %임피던스로 변압기 임피던스에 의해 제한되는 2차 단자 단락 전류를 추정합니다. 정격 전류, 고장 배율, MVA 및 임피던스 교차 검증을 함께 제공합니다.

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계산 결과

27.824 kA

정격 전류: 1,391.21 A

고장 전류 배수: 20×

변압기 제한 고장 용량: 20 MVA

등가 변압기 임피던스: 8.611 mΩ

계산 과정 보기
  1. 1. 정격 전류 = 1,000×1000 ÷ (√3×415) = 1,391.205 A.
  2. 2. 단위법 임피던스 = 5 ÷ 100 = 0.05.
  3. 3. 단자 고장 전류 = 1,391.205 ÷ 0.05 = 27,824.11 A = 27.824 kA.
  4. 4. 고장 용량 = 1,000 kVA × 100 ÷ 5 = 20 MVA.

변압기 단자 기준 무한대 모선 추정치일 뿐입니다. 전력회사/전원 임피던스, 도체 및 모선 임피던스, 전동기 기여분, 접지·영상분 회로, X/R 비대칭, 아크 플래시 에너지는 포함하지 않습니다. 기기 정격 산정에는 실제 명판의 %Z 값과 정식 단락전류 검토를 사용하세요.

추가 작업

공유 링크는 같은 입력값을 다시 엽니다. 최근 계산과 저장한 계산은 사이트 데이터를 지우지 않는 한 이 브라우저에 유지됩니다.

숨겨진 가정 없이 보는 계산 과정

변압기 임피던스가 모델링상 유일한 제한 임피던스일 때, 변압기 2차 단자에서 사용 가능한 대칭 RMS 고장 전류를 추정합니다. 이 계산기는 의도적으로 범위를 좁혀, 단자 무한 모선(infinite bus) 추정치를 하위 보호협조 또는 아크 플래시 검토로 취급하지 않습니다.

이 계산기 사용 방법

1

변압기 명판 kVA 용량과 2차 RMS 전압을 입력하세요.

2

검토 대상 변압기/출력에 맞춰 단상 또는 3상 평형을 선택하세요.

3

실제 시험값 또는 명판의 %임피던스를 입력하세요. 5.75%는 0.0575가 아니라 5.75로 입력합니다.

4

kA 결과를 정격 전류, 100/Z 배율, 고장 MVA 교차 검증값과 함께 확인하세요.

5

하위 분기 패널, 보호기기 선정, 보호협조 또는 아크 플래시 작업에는 모든 전원·경로 임피던스와 해당 기여분을 포함한 정식 검토를 진행하세요.

주요 활용 사례

  • •상세 검토 전에 변압기 2차측 예상 고장 전류를 사전 검토합니다.
  • •명판 %Z 값을 예상 전류 배율과 교차 확인합니다.
  • •후보 변압기 임피던스에 따라 단자 고장 전류 크기가 어떻게 달라지는지 비교합니다.
  • •전기 설계 검토를 위해 근거가 드러나는 수기 계산 검증을 제공합니다.

예시: 1000 kVA, 415 V, 5% Z

정격 전류는 약 1,391.2 A입니다. 5% 임피던스는 0.05 pu이므로, 변압기만 고려한 단자 추정 고장 전류는 약 27.82 kA이며 이에 해당하는 고장 용량은 20 MVA입니다.

결과가 가정하지 않는 사항

  • •가능하면 항상 실제 명판 또는 시험 %Z 값을 사용하세요. 일반적인 대표 임피던스 값은 설계 입력값이 될 수 없습니다.
  • •이 모델은 상류 전원을 무한 모선으로, 고장을 변압기 단자의 볼트 단락(bolted fault)으로 가정합니다.
  • •케이블, 버스덕트, 전력회사/전원 임피던스 및 접속부는 하위 가용 전류를 낮출 수 있으며, 회전기기는 전류 기여분을 더할 수 있습니다.
  • •지락 및 기타 불평형 고장에는 대칭분 임피던스와 접지 데이터가 필요하며, 이 계산기는 이를 임의로 추정하지 않습니다.
  • •첨두/비대칭 전류에는 X/R 값과 적합한 단락 계산법이 필요하므로, %Z만으로 추정하지 않습니다.
  • •이 간이 결과를 아크 플래시 입사 에너지 계산이나 차단기/SCCR 자동 승인 근거로 사용하지 마세요.

자주 묻는 질문

정격 전류를 Z%/100으로 나누는 이유는 무엇인가요?+

%임피던스는 변압기 자체 기준의 퍼유닛(pu) 임피던스입니다. 단순화한 무한 모선 단자 모델에서 pu 전류는 이 임피던스의 역수이므로, 5% 변압기는 정격 전류의 약 20배에 해당합니다.

이 값이 하위 분기 패널의 고장 전류인가요?+

아닙니다. 결과는 모델링된 변압기 2차 단자 기준입니다. 하위 도체, 버스덕트 및 접속부가 임피던스를 추가하고, 전동기 및 기타 전원은 전류를 더 공급할 수 있습니다.

일반적인 %Z 값을 사용해도 되나요?+

대략적인 탐색용으로만 사용하세요. 공학적 판단에는 변압기 제조사의 명판 또는 시험 임피던스와 프로젝트의 단락 모델을 사용해야 합니다.

이 계산기로 선간-대지 고장을 계산할 수 있나요?+

아닙니다. 지락 고장에는 접지 및 정상·역상·영상 대칭분 회로 데이터가 필요합니다. kVA/%Z 간이 계산으로는 이 값들을 안전하게 구할 수 없습니다.

고장 MVA는 왜 유용한가요?+

독립적인 규모 검증값입니다. 변압기 kVA에 100/Z%를 곱하면, 같은 단순화 가정에서 변압기 임피던스에 의해 제한되는 단락 피상전력 수준이 나옵니다.

%Z가 낮으면 고장 전류가 커지나요?+

이 모델에서는 그렇습니다. Isc는 pu 임피던스에 반비례하므로, %Z를 절반으로 줄이면 변압기 제한 단자 고장 전류는 두 배가 됩니다.

의미 있는 다음 단계

계산 계속하기

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