변압기 용량 계산기란?
이 계산기는 특정 부하에 전력을 공급하기 위해 변압기가 감당해야 하는 피상전력 용량을 킬로볼트암페어(kVA) 단위로 산정합니다. 피상전력은 전압과 전류의 곱으로, 변압기는 유효전력(실제로 일을 하는 성분)과 무효전력을 모두 다루기 때문에 kVA로 정격이 표시됩니다. 변압기 용량을 정확히 산정하면 용량이 부족한 기기가 과열되거나, 반대로 과도하게 큰 기기를 선정해 비용과 효율을 낭비하는 일을 막을 수 있습니다.
사용 방법
먼저 시스템이 단상인지 삼상인지 선택한 뒤, 선간 전압(V)과 부하 전류(A)를 입력하세요. 계산기는 필요한 피상전력을 kVA와 VA 두 단위로 함께 보여줍니다. 실무에서는 계산값에 보통 25% 정도의 여유율을 더한 뒤, 가장 가까운 표준 변압기 용량으로 올림하여 선정합니다.
공식 설명
단상 시스템에서 피상전력은 간단히 다음과 같이 구합니다.
$$\text{kVA} = \frac{\text{Voltage (V)} \times \text{Current (A)}}{1000}$$평형 삼상 시스템에서는 선간 값이 \(\sqrt{3}\)의 관계로 연결되므로 다음과 같이 됩니다.
$$\text{kVA} = \frac{\sqrt{3} \times \text{Voltage (V)} \times \text{Current (A)}}{1000} \approx \frac{1.732 \times \text{Voltage (V)} \times \text{Current (A)}}{1000}$$1000으로 나누는 이유는 볼트암페어(VA)를 킬로볼트암페어(kVA)로 환산하기 위해서입니다.
계산 예시
삼상 부하가 480V에서 100A를 소비한다고 가정해 보겠습니다. 그러면 다음과 같습니다.
$$\text{kVA} = \frac{1.732 \times 480 \times 100}{1000} = 83.14 \text{ kVA}$$여기에 25%의 여유율을 적용하면 표준 규격인 100 kVA 변압기를 선정하게 됩니다.
자주 묻는 질문
왜 kW가 아니라 kVA를 쓰나요? 변압기는 부하의 역률을 알지 못합니다. 그래서 역률과 무관하게 실제로 흘려야 하는 전체 전류를 반영하는 피상전력(kVA)으로 정격을 표시합니다.
여유율을 꼭 더해야 하나요? 네. 향후 부하 증가와 돌입 전류에 대비해 계산된 수요보다 최소 25% 이상 크게 산정한 뒤, 다음 표준 정격으로 올림하는 것이 일반적인 관행입니다.
삼상에서는 어떤 전압을 입력하나요? 선간 전압(line-to-line)을 입력하세요. 공식에 포함된 \(\sqrt{3}\) 계수가 평형 부하에 맞게 자동으로 환산해 줍니다.
