퍼센트 임피던스(%Z: Percent Impedance)

오늘은 퍼센트 임피던스에 대해 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

전기기사를 공부하거나 전공공부를 할 때 %Z에 대해 많이 접해보았을 것입니다.

하지만 제가 전공으로 배웠던 %Z와 실무에서의 %Z는 다른 의미로 사용되었습니다.

먼저 퍼센트 임피던스에 대해 알아보고

이후 실무와 전공이 어떻게 다른지 알아보는 시간을 갖도록 하겠습니다.

 

 

 

1.퍼센트 임피던스의 정의

 

먼저 전자용어사전을 인용하여 보면 "변압기를 포함한 회로에서 기준이 되는 전압과 전류를 정하고, 각각의 임피던스를 기준 임피던스의 백분율로 나타낸 것"이라고 나타나 있습니다.

 

하지만 쉽게 이해하기 어려운 것 같습니다. 더욱 쉽게 나타내기 위해 그림을 통해 알아 보겠습니다.

 

 

퍼센트 임피던스에 대해 쉽게 알기 위해 다음과 같은 회로를 나타낼 수 있습니다.

이것을 다시 수식으로 바꾸면

 

 

으로 나타낼 수 있습니다. (여기서 임피던스는 선로에서 발생하여 손실된 임피던스를 의미합니다.)

이것을 다시 수식으로 바꾸어 우리가 아는 공식으로 고친다면 다음과 같습니다. 

 

 

또한 여기서 기준전압을 선간전압으로 바꾸고 전류를 전력과 전압으로 바꾼다면 다음과 같은 식을 얻어 낼 수 있습니다.

 

 

 

2. 퍼센트 임피던스를 사용하는 이유

주로 퍼센트 임피던스는 단락전류의 크기를 파악하거나 단락용량 및 전압강하를 계산할 때 사용됩니다.

그렇다면 왜 퍼센트 임피던스로 바꾸어 사용하여야 할까요?

그 이유는 계통내에 사용되는 변압기에 의해 다양한 크기의 전압과 전류로 변환되기 때문입니다.

 

 

선로에 고장이 발생하였을때 전류와 전압의 크기가 각기 다르기 때문에 고장성분을 파악하여 해결하기에는 고장점에 흐르는 단락전류를 파악하기 힘들어지게 됩니다. 그렇기 때문에 퍼센트 임피던스를 사용합니다.

 

3. 퍼센트 임피던스와 단락전류

위에서 퍼센트 임피던스는 단락전류를 계산할때 사용한다고 하였습니다. 그렇다면 어떻게 문제를 해결할까요?

일반적으로 100/%Z = 단락비로 정격전류에 대한 단락전류의 비를 나타냅니다.

쉽게 말해서 %임피던스가 5라면 단락비는 20이 되며, 단락전류는 정격전류의 20배라는 것을 예측할 수 있습니다.

 

따라서 다음과 같은 식을 얻을 수 있습니다.

 

 

양 옆으로 정격전압V를 곱하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있게 됩니다.

 

 

 

 

실무에서 한류리액터를 통해 해당 퍼센트 임피던스가 사용되는 경우를 보이기 위해 링크를 걸어두겠습니다.

https://retriever12.tistory.com/23

한류리액터 & 직류리액터 Part 1 (Limiting Current Reactor & Smoothing Reactor)

향후 단락비에 대한 자세한 내용을 공유하는 자리를 만들도록 하겠습니다. 

 

긴글 읽어주셔서 감사합니다.