지락계전기 (GPT) 기출문제 풀이

 

♠ 지락계전기 (GPT) 시설

 

▣ 고압선로에서의 접지사고 검출 및 경보장치를 그림과 같이 시설하였다. A선에 누전

    사고가 발생하였을 때 다음 각 물음에 답하시오. 단, 전원이 인가되고 경보벨의 스위치

    는 닫혀 있는 상태라고 한다.

 

지락계전기 (GPT)

(1) 1차측 A, B, C의 대지전압은 몇 [V]인가?

   ① A선의 대지전압

   ② B 선의 대지전압

   ③ C선의 대지전압

(2) 2차측 ⓐ, ⓑ, ⓒ 의 전구전압과 전압계 ⓥ의 지시전압, 경보벨 ⓑ에 걸리는

    전압은 몇 [V]인가 ?

   ① ⓐ 전구의 전압

   ② ⓑ 전구의 전압

   ③ ⓒ 전구의 전압

   ④ 전압계 ⓥ의 지시전압

   ⑤ 경보벨 ⓑ에 걸리는 전압

 

【문제풀이】

  ▣ 3상 전로에 설치된 GPT는 한상이 지락사고가 발생하면 중성점이 이동을 하게 되고

      이로 인해 건전상의 대지전압이 √3만큼 상승하게 된다.

 

지락계전기(GPT) 위상 벡터도

위 그림에서 평상시에는 3상 전력은 각상의 위상이 120˚ 발생하게 되는데

한상이 지락사고가 발생하면 중성점이 지락점으로 이동하게 되고

이로 인해 건전상의 전압이 √3배 증가하고 Open △ 결선의 전체 전압의 합은

한상의 √3배의 √3배로 증가되어 한상 전압의 3배가 되고

당초 Open △ 결선의 전압의 합은 3상 평형전압의 합은 "0"이 된다.

한편 3상 송전선에서 대지전압은 선간전압 / √3이며 2차측 전압은 선간전압이 110[V] 이다.

이상의 사항을 이용하여 문제를 풀어 보자.

 

[답안작성]

(1) 1차측 A, B, C의 대지전압은 몇 [V]인가?

  ① A선의 대지전압 : 0 [V]

  ② B 선의 대지전압 : 6,600[V]

  ③ C선의 대지전압 : 6,600[V]

 

(2) 2차측 ⓐ, ⓑ, ⓒ 의 전구전압과 전압계 ⓥ의 지시전압, 경보벨 ⓑ에 걸리는

     전압은 몇 [V]인가 ?

  ① ⓐ 전구의 전압 : 0 [V]

  ② ⓑ 전구의 전압 : 110 [V]

  ③ ⓒ 전구의 전압 : 110 [V]

  ④ 전압계 ⓥ의 지시전압 : 190.53 [V]

  ⑤ 경보벨 ⓑ에 걸리는 전압 : 190.53 [V]

 

  ※ GPT의 전압비는 선간전압(단자전압)간의 전압비이며, 2차 단자전압은 110[V]가

      표준이므로 전압비는 6,600 / 110 [V]가 된다.

 

[해설]

 ▣ 1선 지락사고시 대지전압

   ① 지락된 상 : 0 [V]

   ② 지락되지 않은 상 (건전상) : 상규 대지전압의 √3배

 ▣ a상이 완전 지락된 경우 대지전압

  가. 1차측 대지전압 : Va = 0 [V], Vb = Vc = Vab / √3 × √3

  나. 2차측 대지전압 및 Open △ 결선 합성전압

      ⊙ 2차측 대지전압 : Va = 0 [V], Vb = Vc = Vbc / √3 × √3

      ⊙ Open △ 결선 합성전압