지락계전기 (DG) 및 지락전류(Ig) 계산

 

2020년 전기기사 12번 문제

 

▣ 다음 그림은 변류기를 영상 접속시켜 그 잔류 회로에 지락 계전기 DG를 삽입시킨 것이

    다. 선로전압은 66[kV], 중성점에 300[Ω]의 저항 접지로 하였고, 변류기의 변류비는

    300/5이다. 송전전력 20000[kVA], 역률 0.8(지상)이고, a상에 완전 지락사고가

    발생하였다고 할 때 다음 각 물음에 답하시오.

 

지락계전기 (DG)

가. 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

나. a상 전류계 A에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?

다. b상 전류계 B에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?

라. c상 전류계 C에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?

 

【문제풀이】

  ▣ 위의 회로는 아래와 같이 재구성할 수 있다.

 

지락전류 계산

<문제풀기전 체크 사항>

 ▣ 부하전류 a, b, c상 전류 모두 크기가 같고 유효전류와 무효전류로 구성된다.

 ▣ a상이 완전 지락사고가 발생하면 a상에는 부하전류와 지락전류 Ia' = Ia+Ig가 함께

     흐른다.

   ⊙ a상의 합성전류를 구할 때는 유효전류와 무효전류의 벡터합으로 구한다.

 ▣ 지락계전기 DG에는 3상 전류와 지락전류가 흐르는데 3상 전류 Ia+Ib+Ic=0의 합은

     "0" 이므로 결국 지락계전기 DG에는 지락전류 Ig만 흐르게 된다.

 ▣ 지락전류 Ig = E / R (대지전압/접지저항)으로 구하면 저항만으로 구성된 회로이므로

     유효전류만 흐르게 된다.

 ▣ Y결선에 지락이 발생하면 Y결선이 V결선으로 바뀌는 것과 같으며 건전상의 선간전압

     에는 전위상승이 거의 없다.

 ▣ 지락이 발생해도 부하전류는 그대로 흐르고 단지 지락회로하 하나더 병렬로 추가로

     하나더 추가한 것으로 보면 된다.

 

【답안작성】

 

  가. 지락계전기 DG에 흐르는 전류는 몇 [A]인가?

 

 나. a상 전류계 A에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?

 

다. b상 전류계 B에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?

라. c상 전류계 C에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?

  [공통] 전류계 B 와 C에는 부하전류만 흐르므로