1. 접지저항 측정
▣ 다음 그림은 전자식 접지 저항계를 사용하여 접지극의 저항을 측정하기 위한 배치도이다. 물음에 답하시오.
(1) 보조 접지극을 설치하는 이유는 무엇인가 ?
▣ 전압과 전류를 공급하여 접지저항을 측정하기 위하여
(2) ⑤와 ⑥ 의 설치간격은 얼마인가 ?
⑤ 10 [m] ⑥ 20 [m]
(3) 그림에서 ①의 측정단자 접속은 ?
ⓐ → ⓓ ⓑ → ⓔ ⓒ → ⓕ
(4) 접지극의 매설깊이는 ? 0.75 [m ] 이상
2. 가공전선의 교차 이격거리
▣ 최대 사용전압 360[kV]의 가공전선이 최대사용전압 161[kV] 가공전선과 교차하여
시설되는 경우 양자 간의 최소 이격거리는 몇 [m]인가 ?
[해설]
▣ KEC 333.27 특고압 가공전선 상호간의 접근 또는 교차
|
사용전압
|
이격거리
|
|
35[kV] 이하
|
2[m] (전선이 특고압 절연전선인 경우 1[m], 케이블인 경우 0.5[m])
|
|
35[kV] 초과
60[kV] 이하 |
2[m]
|
|
60[kV] 초과
|
2[m]에 사용전압이 60[kV]를 초과하는 10[kV] 또는 그 단수마다
0.12[m]를 더한 값 |
3. 변전설비 (수용률, 부등률, 부하율)
▣ 다음 그림은 변전설비의 단선결선도이다. 물음에 답하시오.
(1) 부등률 적용 변압기는 ? Tr1
(2) (1)항의 변압기에 부등률을 적용하는 이유를 변압기를 이용하여 설명하시오.
▣ Tr1에 접속되는 Tr2, Tr3, Tr4는 각각의 특성에 따라 최대 수요전력이 발생하는 시각이
각기 다르므로 Tr1에 부등율을 적용해야 한다.
(3) Tr1의 부등률은 얼마인가 ? 단, 최대합성전력은 1,375[kVA]이다.
(4) 수용률의 의미를 간단히 설명하시오.
▣ 수용설비가 동시에 사용되는 정도
(5) 변압기 1차측에 설치할 수 있는 차단기 3가지를 쓰시오.
▣ 유입차단기, 진공차단기, 가스차단기
※ 특고압(고압)용 차단기
⊙ 유입차단기, 진공차단기, 가스차단기, 자기차단기, 공기차단기
4. 변압기 보호 계전기
▣ 대용량의 변압기 내부고장을 보호할 수 있는 보호장치 5가지만 쓰시오.
① 비율차동계전기 ② 부흐홀쯔계전기 ③ 충격압력계전기 ④ 방압안전장치 ⑤ 유온계
※ 변압기 내부고장 보호장치
① 전기적 보호장치 : 과전류 계전기(소용량 변압기 내부고장 보호), 비율차동계전기 (통상 10,000[kVA] 이상
특고압 변압기 내부고장 보호)
② 기계적 보호장치 : 부흐홀쯔계전기, 충격압력계전기, 방압 안전장치, 유온계, 유위계
5. 가공전선로의 이도
▣ 가공전선로의 이도가 너무 크거나 너무 작을 시 전선로에 미치는 영향 4가지만 쓰시오.
① 이도의 대소는 지지물의 높이를 좌우한다.
② 이도가 너무 크면 전선은 그 만큼 좌우로 진동해서 다른 상의 전선과 접촉하거나
수목에 접촉해서 위험을 준다.
③ 이도가 너무 크면 도로, 철도, 통선신 등의 횡단장소에서는 이들과 접촉될 위험이 크다.
④ 이도가 너무 작으면 그와 반비례하여 전선의 장력이 증가하여 심할 경우에는 전선이 단선되기도 한다.
6. 모선 점검시 차단기, 단로기 조작 순서
▣ 2중 모선에서 평상시에는 No.1 T/L은 A모선에서 No. 2 T/L은 B모선에서 공급하고
모선 연락용 CB는 개방되어 있다.
(1) B모선을 점검하기 위하여 절체하는 순서는? (단, 10-OFF, 20-ON 등으로 표시)
▣ 먼저 A,B 모선의 등전위화 조치를 취한다. 모선 전환을 위하여
▣ 31-ON, 32-ON, 30-ON, 21-ON, 22-OFF, 30-OFF, 31-OFF, 32-OFF
(2) B모선을 점검 후 원상복구하는 조작 순서는? (단, 10-OFF, 20-ON 등으로 표시)
▣ 31-ON, 32-ON, 30-ON, 22-ON, 21-OFF, 30-OFF, 31-OFF, 32-OFF
(3) 10, 20, 30 에 대한 기기의 명칭은 ? 교류차단기
(4) 11, 21에 대한 기기의 명칭은 ? 단로기
(5) 2중 모선의 장점
▣ 모선 점검시에도 부하의 운전을 무정전으로 할 수 있어 전원 공급의 신뢰도가 높다.
7. 송전계통 단락전류(Is) 및 단락용량 (Ps) 산정
▣ 그림과 같은 송전계통 S점에서 3상 단락사고가 발생하였다. 주어진 도면과 조건을 참고하여
다음 각 물음에 답하여라.
[조건]
|
번호
|
기기명
|
용량
|
전압
|
%X
|
|
1
|
G : 발전기
|
50,000[kVA]
|
11[kV]
|
30
|
|
2
|
Tr1 : 변압기
|
50,000[kVA]
|
11/154[kV]
|
12
|
|
3
|
송전선
|
|
154[kV]
|
10(10,000[kVA]
|
|
4
|
Tr2 : 변압기
|
1차:25,000[kVA]
|
154[kV]
|
12(25,000[kVA] 1~2차
|
|
2차:30,000[kVA]
|
77[kV]
|
15(25,000[kVA] 2~3차
|
||
|
3차:10,000[kVA]
|
11[kV]
|
10.8(10,000[kVA])
3~1차 |
||
|
5
|
C : 조상기
|
10,000[kVA]
|
11[kV]
|
20(10.000[kVA]
|
(1) 발전기, 변압기(T1), 송전선 및 조상기의 %리액턴스를 기준출력 100[MVA]로 환산하시오.
⊙ 발전기 ⊙ 변압기(T1) ⊙ 송전선 ⊙ 조상기
(2) 변압기 (T2)의 각각의 %리액턴스를 100[MVA] 출력으로 환산하고, 1차(P), 2차(S), 3차(T)의 %리액턴스를 구하시오.
(3) 고장점과 차단기를 통과하는 각각의 단락전류를 구하시오.
⊙ 고장점의 단락 전류 ⊙ 차단기의 고장 전류
(4) 차단기의 단락용량은 몇 [MVA]인가 ?
【문제풀이】
<사전에 숙지해야 할 사항>
▣ %리액턴스 환산 : %리액턴스(저항,임피던스)는 용량에 비례하므로 다음과 같이 환산한다.
▣ 3권선 변압기의 각각의 %리액턴스는 콜라우시 브리지의 접지저항 측정방법을 이용하여
다음과 같이 구할 수 있다.
▣ 단락전류와 차단기 용량 산정식은 다음과 같다.
【답안작성】
(1) 발전기, 변압기(T1), 송전선 및 조상기의 %리액턴스를 기준출력 100[MVA]로 환산하시오.
⊙ 발전기 ⊙ 변압기(T1) ⊙ 송전선 ⊙ 조상기
(2) 변압기 (T2)의 각각의 %리액턴스를 100[MVA] 출력으로 환산하고, 1차(P), 2차(S),
3차(T)의 %리액턴스를 구하시오.
▣ 각각의 변압기 %리액턴스는 먼저 %리액턴스를 기준용량으로 환산한다.
▣ 콜라우시 브리지법에 의해 각각의 퍼센트 임피던스를 배분한다.
(3) 고장점과 차단기를 통과하는 각각의 단락전류를 구하시오.
⊙ 고장점의 단락 전류, ⊙ 차단기의 고장 전류
가. 고장점의 단락전류 : 먼저 %리액턴스를 합성한 후에 단락전류를 구한다.
나. 차단기의 고장전류 : 먼저 %리액턴스를 합성한 후에 단락전류를 구한다.
▣ S지점에서 3상 단락사고가 발생하면 단락전류는 사고 지점까지만 흐르고 이곳에서
다시 전원쪽으로 폐회로를 구성하여 단락전류가 흐르게 된다.
▣ 이 단락전류는 전원측과 조상기 쪽으로 병렬로 연결되며 따라서 단락전류는 전원쪽과
조상기 쪽으로 나뉘어 흐르게 되고 그 전류의 량은 %임피던스와 반비례하여 배분된다.
▣ 이상의 사항을 종합하여 차단기의 고장전류를 계산하면 다음과 같다.
(4) 차단기의 단락용량은 몇 [MVA]인가 ?
8. 조명설계와 눈부심
▣ 눈부심이 있는 경우 작업 능률의 저하, 재해 발생, 시력의 감퇴 등이 발생하므로 조명
설계의 경우 이 눈부심을 적극 피할 수 있도록 고려해야 한다. 눈부심을 일으키는
원인 5가지만 쓰시오.
① 고휘도의 광원, 반사면 또는 투과면 ② 순응의 결핍
③ 눈에 입사하는 광속의 과다 ④ 물체와 그 주변 사이의 고휘도 대비
⑤ 광원을 오래 주시할 때
9. 역률개선
▣ 부하전력이 4000[kW], 역률 80[%]인 부하에 전력용 콘덴서 1800[kVA]를 설치하였다.
이 때 다음 각 물음에 답하시오.
(1) 역률은 몇 [%]로 개선되는가 ?
(2) 부하설비의 역률이 90[%] 이하일 경우 (즉, 낮은 경우) 수용가 측면에서 어떤 손해가
있는지 3가지만 쓰시오.
① 전력손실 증가 ② 전압강하 증가 ③ 전력요금 증가
(3) 전력용 콘덴서와 함께 설치되는 방전코일과 직렬 리액터의 용도를 간단히 설명하시오.
① 방전코일 : 콘덴서에 축적된 잔류 전하 방전
② 직렬 리액터 : 제5고조파 제거
10. 축전지의 용량 산정
▣ 축전지 설비의 부하특성 곡선이 그림과 같을 때 주어진 조건을 이용하여 필요한 축전지의 용량을 산정하시오.
단, K1 = 1.45, K2 = 0.69, K3 = 0.25이고 보수율은 0.8이다.
11. 송전선의 전력손실과 전압강하
▣ 3상 3선식 송전선로가 있다. 수전단 전압이 60[kV], 역률 80[%], 전력손실률이
10[%] 이고 저항은 0.3[Ω/㎞], 리액턴스는 0.4[Ω/㎞], 전선의 길이는 20 [㎞] 일 때이
송전선로의 송전단 전압은 몇 [kV]인가 ?
[문제풀이]
▣ 송전단 전압을 구하기 위해서는 전압강하를 구해야 하며, 전압강하를 구하기 위해서는
저항과 리액턴스가 주어졌으므로 전류를 구해야 하는데 전류를 전력손실률을 이용하여 전류를 구한다.
[답안작성]
12. 전등회로
▣ 그림과 같이 L1 전등 100[V] 200[W], L2 전등 100[V] 250[W]를 직렬로 연결하고
200[V]를 인가했을 때, L1, L2 전등에 걸리는 전압을 동일하게 유지하기 위하여 어느
전등에 몇 [Ω]의 저항을 병렬로 설치하여야 하는가 ?
【문제풀이】
▣ 직렬회로이므로 전류는 일정하고 전압이 저항에 배분된다. 전압을 같게 하려면 저항이
동일해야 하므로 저항이 큰 전등에 병렬로 저항을 연결하여 저항을 감소시킨다.
▣ 저항은 전압과 전력이 주어졌으므로 이를 이용하여 먼저 저항을 계산한다.
[답안작성]
13. 전선 가닥수 산정
▣ 그림과 같이 외등 3등을 거실, 현관, 대문의 3장소에 각각 점멸할 수 있도록 아래 번호의 가닥수를 쓰고
각 점멸기의 기호기호를 쓰시오.
(1) ① ~ ⑤ 까지 전선 가닥수를 쓰시오. ① 3가닥 ② 3가닥 ③ 2가닥 ④ 3가닥 ⑤ 3가닥
(2) ⑥ ~ ⑧ 까지 점명기의 전기기호를 쓰시오. ⑥ ●3 ⑦ ●4 ⑧ ●3
【해설】 실제 결선도
▣ 먼저 빨간선과 같이 전원에서 전등의 한단자와 연결한다.
▣ 파란선과 같이 스위치의 한단자와 연결한다. 스위치의 공통단자를 연결한 다음
다시 전등의 다른 한단자와 연결한다.
14. 전로의 절연내력 시험전압
▣ 최대사용전압이 154,000[V]인 중성점 직접접지식 전로의 절연내력 시험전압은
몇 [V]인가 ?
⊙ 시험전압 : 최대사용전압 × 0.72 = 154,000×0.72=110,880[V]
【해설】
▣ KEC 132 전로의 절연내항 및 절연저항
⊙ 고압 및 특고압 전로는 표에서 정한 시험전압을 전로와 대지사이에 연속하여 10분간
가하여 절연내력을 시험하였을 때 이에 견디어야 한다.
15. 사고 종류별 보호장치 및 보호조치
▣ 다음과 같은 사고종류에 대한 보호장치 및 보호 조치를 작성하시오.
|
항 목
|
사고종류
|
보호장치 및 보호조치
|
|
고압 배전선로
|
접지사고
|
① 접지 계전기
|
|
과부하, 단락
|
② 과전류 계전기
|
|
|
뇌해
|
피뢰기, 가공지선
|
|
|
주상변압기
|
과부하, 단락
|
고압퓨즈
|
|
저압배전선로
|
고저압 혼촉
|
③ 중성점 접지공사
|
|
과부하, 단락
|
저압 퓨즈
|
16. 특고압 수전설비 결선도
▣ 아래 도면은 수전설비의 단선 결선도이다. 물음에 답하시오.
(1) ①~②, ④ ~ ⑨, ⑬ 에 해당하는 부분의 명칭과 용도를 쓰시오.
(2) ③의 1차, 2차 전압은 ?
(3) ⑩의 2차측 결선방법은 ?
(4) ⑪, ⑫ 의 1차, 2차 전류는 ? 단 CT 정격전류는 부하 정격전류의 1.5배로 한다.
(5) ⑭의 목적은 ?
【답안작성】
(1) ①~②, ④ ~ ⑨, ⑬ 에 해당하는 부분의 명칭과 용도를 쓰시오.
|
번호
|
명칭
|
용도
|
|
①
|
전력퓨즈
|
단락전류 및 고장전류 차단
|
|
②
|
피뢰기
|
이상전압이 내습하면 이를 대지로 방전하고 속류를 차단한다.
|
|
④
|
전력수급용
계기용변성기 |
전력량을 적산하기 위하여 고전압을 저전압으로 대전류를
소전류로 변성하여 전력량계에 공급한다. |
|
⑤
|
계기용변압기
|
고전압을 저전압으로 변성시켜 계기 및 계전기 등의 전원으로
사용한다. |
|
⑥
|
전압계용
전환개폐기 |
1대의 전압계로 3상 각상의 전압을 측정하기 위한 전환개폐기
|
|
⑦
|
차단기
|
단락사고, 과부하, 지락사고 등 사고전류와 부하전류를 차단
하기 위한 장치 |
|
⑧
|
과전류계전기
|
계통에 과전류가 흐르면 동작하여 차단기의 트립코일을
여자시킨다. |
|
⑨
|
변류기
|
대전류를 소전류로 변성하여 계기 및 과전류계전기에 공급한다.
|
|
⑬
|
전류계용
전환개폐기 |
1대의 전류계로 3상 각 상의 전류를 측정하기 위한 개폐기
|
(2) ③의 1차, 2차 전압은 ?
▣ 일반적으로 우리나라 22.9[kV-Y] 송전선의 PT는 변압기 3대로 Y결선을 한다.
따라서 1차측 전압은 Y결선의 상전압을 의미하므로 선간전압/√3이 된다.
(3) ⑩의 2차측 결선방법은 ? Y결선
(4) ⑪, ⑫ 의 1차, 2차 전류는 ? 단 CT 정격전류는 부하 정격전류의 1.5배로 한다.
(5) ⑭의 목적은 ?
▣ 상용전원과 예비전원의 동시투입을 방지한다. (인터록)
17. 접지시스템 및 등전위 본딩
▣ 1개의 건축물에는 그 건축물 대지전위의 기준이 되는 접지극, 접지선 및 주접지지단자를 그림과 같이 구성한다.
건축물 내 전기기기의 노출도전성 부분 및 계통외도성 부분 (건축구조물의 금속체 부분 및 가스, 물 난방 등의
금속배관설비) 모두를 주접지단자에 접속한다. 이것에 의해 하나의 건축물 내 모든 금속제 부분에 보호등전위본딩이
시설된 것이 된다. 다음 그림에서 ① ~ ⑤까지 명칭을 쓰시오.
【답안작성】
① 보호도체 (PE) ② 보호등전위본딩도체 ③ 접지도체 ④ 보조등전위본딩도체 ⑤ 접지극
【해설】
▣ 등전위본딩에 관한 지침
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