변압기 용량은 왜 kW가 아니라 kVA로 표시하나요?

Question

모터나 히터는 보통 kW 단위로 용량을 표시하는데, 변압기는 대부분 kVA로 표시되어 있었습니다. 둘 다 전기 용량을 나타내는 것 같은데 왜 변압기만 다른 단위를 사용하는지 궁금합니다. 실제 설비를 선정할 때도 kVA를 기준으로 계산하는 이유가 무엇인지 알고 싶습니다.

Answer 1

안녕하세요. 박현민 전기기능사입니다.

변압기는 다양한 종류의 부하에 전기를 공급하기 때문에 역률과 관계없이 사용할 수 있는 전체 용량을 표시해야 합니다. 그래서 유효젼력인 KW가 아니라 피상전력인 KVA를 사용합니다. 실제 부하의 역률에 따라 사용할 수 있는 KW는 달라질 수 있기 떄문에 변압기 자체는 KVA 기준으로 선정하는 것이 일반적입니다.

Answer 2

안녕하세요. 최정훈 전기기사입니다.

변압기의 용량을 kW 단위가 아닌 kVA 단위로 표기하는 이유는 변압기에 발열이랑 손실을 결정하는 핵심적인 요소가 부하 역률이랑 상관없이 순수하게 잔압과 전류 자체이기 때문입니다. 이게 무슨 말이냐면 변압기의 손실인 동손은 전류, 그리고 철손은 전압에 비례합니다. 그래서 내부적으로 열적 한계는 부하가 실제 소비하는 유효 전력이랑은 무관하다고 결정되게 되는 거죠.

그리고 연결되는 부하의 역률에 따라서 변압기가 공급할 수 있는 실제 kW가 달라집니다. 그래서 역률이랑 무관한 기준이 필요한 것이죠. 결론적으로 100kVA 변압기는 역률 1.0에는 100kW를 역률이 0.8인 모터에는 80kW를 공급하게 됩니다. 그러니까 정격에 대한 표시시, kVA를 기준으로 삼아야 되는 것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김경환 전기기사입니다.

변압기가 처리할 수 있는 용량은 부하의 실제 소비전력보다는 전압과 전류의 크기인 피상전력에 의해 결정이 되기 때문에 그렇게 표기를 하고 있다고 보시면 좋을 듯 합니다. 피상전력은 전원설비가 실제로 부담해야 하는 전체 전력의 크기 인데요. 이는 변압기가 몇 KW의 일을 할 수 있는가 보다는 정격전압에서 얼마 만큼의 전류를 안전하게 흘릴 수 있느가가 훨씬 직접적인 기준이 되기 때문 입니다.