1. 스폿 네트워크 (Spot Network) 수전방식
▣ Spot Network 수전방식에 대해 설명하고 장점 4가지를 쓰시오.
(1) Spot Network 수전방식이란 ?
⊙ 배전용 변전소로 부터 2회선 이상의 배전선으로 수전하는 방식으로 배전선 1회선에
사고가 발생할 지라도 건전한 다른 회선으로 부터 자동적으로 수전할 수 있는 무정전
수전방식으로 공급의 신뢰도가 매우 높은 방식이다.
(2) 장점 4가지
① 무정전 전력공급이 가능하다.
② 공급의 신뢰도가 높다.
③ 전압변동률이 낮다.
④ 부하증가에 대한 적응성이 높다.
2. 변압기 보호
▣ 변압기 본체 탱크내에 발생한 가스 또는 이에 따른 유류를 검출하여 변압기 내부고장을
검출하는데 사용되는 계전기로서 본체와 콘서베이터 사이에 설치하는 계전기는 ?
브흐홀쯔 계전기
3. 사고종류에 대한 보호장치
▣ 다음과 같은 사고 종류에 대한 보호장치 및 보호조치를 작성하시오.
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항 목
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사고종류
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보호장치 및 보호조치
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고압 배전선로
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접지사고
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①
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과부하, 단락
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②
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뇌해
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피뢰기, 가공지선
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주상 변압기
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과부하, 단락
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고압 퓨즈
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저압 배전선로
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고저압 혼촉
|
③
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과부하, 단락
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저압 퓨즈
|
【 답안작성 】
① 접지 계전기 ② 과전류 계전기 ③ 중성점 접지공사
[해설]
▣ KEC 332.1 고압 또는 특고압과 저압의 혼촉에 의한 위험방지 시설
⊙ 고압전로 또는 특고압전로와 저압전로를 결합하는 변압기의 저압측의 중성점에는 (사
용전압이 35[kV] 이하의 특고압 전로로서 전로에 지락이 생겼을 때에 1초 이내에 이를
자동적으로 차단하는 장치가 되어 있는 것 및 특고압 가공전선로의 전로 이외의 특고압
전로와 저압전로를 결합하는 경우에 계산된 접지저항 값이 10 [Ω]을 넘었을 때에는
접지저항값이 10[Ω] 이하인 것에 한한다)를 하여야 한다. 다만, 저압전로의 사용전압이
300[V] 이하인 경우에 그 접지공사를 변압기의 중성점에 하기 어려울 때에는 저압측의
1단자에 시행할 수 있다.
4. 과부하 보호장치의 설치 위치
▣ 다음은 과부하 보호장치의 설치 위치에 대한 내용이다. 주어진 조건에 의하여 (가)의 거리는
몇 [m] 이내인가 ?
【조건】
① 분기점 O와 P2 사이에 다른 분기회로 및 콘센트의 설치가 없을 것
② 단락의 위험과 화재 및 인체에 대한 위험성이 최소화 되도록 시설할 것
③ 분기회로 도체 S2는 전원측 보호장치 P1에 의해 단락보호가 보장되지 않는다.
【답안작성】 3 [m]
<해설>
▣ KEC 212.4.2 과부하 보호장치의 설치 위치
① 과부하 보호장치는 전로 중 도체의 허용전류 값이 줄어드는 분기점에 설치해야 한다.
② 분기회로도체 S2는 전원측 보호장치 P1에 의해 단락보호가 보장되지 않을 경우
: 3 [m] 이내에 설치
③ 분기회로도체 S2는 전원측 보호장치 P1에 의해 단락보호가 보장되는 경우 : 분기점
으로 부터 거리제한 없이 설치
④ 전원측 과부하 보호장치 P1이 분기회로에 발생하는 과부하를 보호하는 경우
: 보호장치의 설치 생략 가능
5. 특고압 수전설비 결선도
▣ 그림의 단선 결선도를 보고 ① ~ ⑤ 에 들어 갈 기기에 대하여 표준 심벌을 그리고 약호,
명칭, 용도 또는 역할에 대해서 쓰시오.
【답안작성】
6. PLC 래더 다이어 그램
▣ 다음 그림과 같은 유접점 회로에 대한 주어진 미완성 PLC 래더 다이어그램을 완성하고,
표의 빈칸 ① ~ ⑥에 해당하는 프로그램을 완성하시오. 단, 회로의 시작 LOAD, 출력
OUT, 직렬 AND, 병렬 OR, b접점 NOT, 그룹간 묶음 AND LOAD 이다.
▣ 프로그램
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차례
|
명령어
|
번지
|
차례
|
명령어
|
번지
|
|
0
|
LOAD
|
M001
|
3
|
④
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⑤
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|
1
|
①
|
M002
|
4
|
AND LOAD
|
-
|
|
2
|
②
|
③
|
5
|
OUT
|
M000
|
▣ 래더 다이어그램
【문제풀이】
▣ 프로그램 작성에 있어서 유접점 회로는 왼쪽이 먼저이고 오른쪽으로 가면서 후순위가
되나 PLC 래더 다이어그램은 위쪽과 왼쪽이 먼저이고 아래쪽, 오른쪽이 후순위이다.
⊙ 래더 다이어그램에서는 마디를 기준으로 한다. 마디 안에서 AND, OR로 프로그램 순
서를 정하고 마디를 변경할 때는 그룹을 변경시키는 것이므로 다시 LOAD로 시작하게
되며, LOAD, AND, OR 다음 NOT을 쓰게 된다. 주된 명령어를 먼저 쓰고 NOT을 표기
하게 된다.
⊙ 마디, 즉 그룹이 2개 이상이 마치게 되면 그룹을 묶어 주어야 하는데 직렬 묶음은 AND
LOAD, 병렬 묶음은 OR LOAD 해 주게 된다. 그룹을 묶는 것은 순차적으로 하게 되며
만약 그룹이 4개 라면 먼저 2개 그룹의 명령어를 진행한 후 AND LOAD, OR LOA로
그룹을 묶어 주고 3번째 그룹의 명령어를 진행하고 AND LOAD, OR LOA로 그룹을
묶어 주고 마지막으로 4번째 그룹 명령어를 진행한 후 AND LOAD, OR LOA로 그룹을
묶어 준다. 그룹을 묶어 주면 묶인 그룹은 하나의 그룹으로 취급한다.
⊙ (AND or OR) 명령어와 NOT 명령어의 주소는 같다. NOT 명령어는 주명령어의 부정
이므로 주소는 주명령어와 같게 된다.
▣ 프로그램 작성
|
차례
|
명령어
|
번지
|
차례
|
명령어
|
번지
|
|
0
|
LOAD
|
M001
|
3
|
OR NOT
|
M002
|
|
1
|
OR
|
M002
|
4
|
AND LOAD
|
-
|
|
2
|
LOAD NOT
|
M001
|
5
|
OUT
|
M000
|
▣ 래더 다이어그램
7. 인체 전기 감전 정도
▣ 다음은 인체에 전류가 흘러 감전된 정도를 설명한 것이다. ( ) 안에 알맞은 용어를 쓰시오.
(1) ( 감지 ) 전류 : 인체에 흐르는 전류가 수 [mA]를 넘으면 자극으로서 느낄 수 있는데
사람에 따라서 1[mA]이하에서 느끼는 경우도 있다.
(2) ( 경련 ) 전류 : 도체를 잡은 상태로 인체에 흐르는 전류를 증가시켜 5~50[mA] 정도의
범위에서 근육이 수축 경련을 일으켜 사람 스스로 도체에서 손을 뗄 수
없는 상태로 된다.
(3) (심신세동 ) 전류 : 인체 통과 전류가 수십 [mA]에 이르면 심장 근육이 경련을 일으켜
신체내의 혈액 공급이 정지되며 사망에 이르게 될 우려가 있으며, 단시간내
통전을 정지시키면 죽음을 면할 수 있다.
8. 퓨즈의 정격
▣ 퓨즈 정격사항에 대하여 주어진 표의 빈칸에 쓰시오.
▣ 내선규정 3220-5 주차단장치 (전력 퓨즈의 정격)
|
계통전압 [kV]
|
퓨즈 정격
|
|
|
퓨즈 정격전압 [kV]
|
최대 설계전압 [kV]
|
|
|
6.6
|
① 6.9 또는 7.5
|
8.25
|
|
13.2
|
15.0
|
② 15.5
|
|
22 또는 22.9
|
③ 23.0
|
25.8
|
|
66
|
69
|
④ 72.5
|
|
154
|
161.0
|
169.0
|
9. 옥내배선 설비 심벌
▣ 다음 그림 기호는 일반 옥배 배선의 전등, 전력, 통신, 신호, 재해방지, 피뢰설비 등의 배선,
기기 및 부착위치, 부착방법을 표시하는 도면에 사용하는 그림기호이다.
각 그림 기호와 명칭을 쓰시오
10. 오차율, 보정률
▣ 전압 1.0183[V]를 측정하는데 측정값이 1,0092[V]이었다. 이 경우의 다음 각 물음에
답하시오. 단, 소수점 이하 넷째 자리까지 구하시오.
(1) 오차 (2) 오차율 (3) 보정(값) (4) 보정률
[답안작성]
11. 권상기용 전동기와 로핑
▣ 그림과 같은 2 : 1 로핑의 기어레스 엘리베이터에서 적재하중은 1,000[kg], 속도는
140[m/min]이다. 구동로프 바퀴의 직경은 760[㎜]이며, 기체의 무게는 1,500[kg]인 경우
다음 각 물음에 답하시오.
단, 평형률은 0.6, 엘리베이터의 효율은 기어레스에서 1:1 로핑인 경우 85[%], 2:1
로핑인 경우는 80[%]이다.
(1) 권상 소요 동력은 몇 [kW]인지 계산하시오.
(2) 전동기의 회전수는 몇 [rpm]인지 계산하시오.
【 문제풀이 】
▣ 로핑, Roping : Rope 거는 법
⊙ 2 : 1 로핑은 중간에 움직이는 도로레를 설치한 것으로 토크는 1/2로 감소하나
속도를 2배로 해야 1 : 1 로핑과 출력이 같아 진다.
▣ 기체의 무게는 추의 무게로 대체되므로 출력을 계산할 때에는 기체의 무게는 계산하지
않고 오로지 적재하중만 고려하여 산정하면 된다.
[답안작성]
<해설>
▣ 엘리베이터 권상기 소요동력
▣ 주변속도 v = π D N [m/min] , v = π D n [m/sec]
D : 구동 로프 바퀴 직경 [m], N : 분당 회전속도 [m/min],
n : 초당 회전속도 [m/sec]
12. 무한대 모선
▣ 발·변전소에는 전력의 집합, 융통, 분배 등을 위하여 모선을 설치한다.
무한대 모선 (Intinite Bus)이란 무엇인지 설명하시오.
【답안작성】
⊙ 무한대 모선이란 내부 임피던스가 "0"이고 전압은 그 크기와 위상이 부하의 증감에
관계없이 전혀 변화하지 않고, 극히 큰 관성정수를 가지고 있다고 생각되는 용량
무한대의 전원을 말한다.
13. 전동기 기동 시퀀스
▣ 그림은 기동 입력 BS1을 준 후 일정 시간이 지난 후에 전동기 ⓜ이 기동 운전되는
회로의 일부이다. 여기서 정동기 ⓜ이 기동하면 릴레이 ⓧ와 타이머 ⓣ가 복구되고
램프 "RL'이 점등 되며 램프 "GL"은 소등되고, Thr 이 트립되면 램프 "OL"이 점등
하도록 회로의 점선 부분을 아래의 수정된 회로에 완성하시오.
(단, MC의 보조접점 (2a, 2b)을 모두 사용한다.)
▣ 수정된 회로
【답안작성】
14. 코로나 임계전압
▣ 다음은 가공 송전선로의 코로나 임계전압을 나타낸 식이다. 이 식을 보고 다음 각 물음에 답하시오.
(2) m1 이 날씨에 의한 계수라면, mo는 무엇에 의한 계수인지 쓰시오.
(3) 코로나에 의한 장해의 종류 2가지만 쓰시오.
(4) 코로나 발생을 방지하기 위한 주요 대책을 2가지만 쓰시오.
【 답안작성】
(1) 상대공기밀도 (2) 전선표면계수
(3) ① 코로나 손실, ② 통신선 유도장해
(4) ① 복도체, 다도체 사용, ② 굵은 전선 사용
15. 동기발전기의 횡류
▣ 동기발전기를 병렬로 접속하여 운전하는 경우에 생기는 횡류 3가지를 쓰고, 각각의
작용에 대하여 설명하시오.
① 무효순환전류 : 두 발전기의 역률이 달라지고 발전기 과열
② 동기화 전류 : 출력이 주기적으로 동요, 발전기 과열
③ 고조파 순환전류 : 저항손실 증가, 권선 과열
<해설>
▣ 동기발전기 병렬운전
|
병렬운전조건
|
조건이 맞지 않을 경우
|
횡류의 작용
|
|
기전력의 크기가 같을 것
|
무효순환전류 흐름 (무효횡류)
|
두발전기의 역률이 달라지고
발전기 과열 |
|
기전력의 위상이 같을 것
|
동기화전류 흐름 (유효횡류)
|
출력이 주기적으로 동요, 발전기 과열
|
|
기전력의 주파수가 같을 것
|
난조발생
|
|
|
기전력의 파형이 같을 것
|
고조파 무효순환전류 흐름
|
저항손실 증가, 권선 과열
|
|
상회전 방향이 같을 것
|
|
|
16. 3상 4선식 다중접지 배선방식의 장단점
▣ 비접지 3상 3선식 배전방식과 비교하여 3상 4선식 다중접지 배전방식의 장점 및 단점을
각각 4가지씩 쓰시오.
가. 장점
① 1선 지락사고시 건전상의 대지전위 상승이 낮다. (전로나 기기의 절연레벨 경감)
② 중성점을 0전위로 유지 가능하므로 단절연 가능
③ 보호계전기의 신속 동작 (고속도 차단)이 가능하다.
④ 정격이 낮은 피뢰기를 사용할 수 있다.
나. 단점
① 지락전류가 크다.
② 통신선 유도장해가 크다 (최대)
③ 지락전류가 저역률 대전류이므로 과도 안정도가 낮다.
④ 송전선로의 사고는 대부분이 1선 지락사고 이므로 차단기의 빈번한 동작으로 차단기의 수명 단축
17. 3상 3선식 배전선로의 1선 지락전류
▣ 그림과 같이 △결선된 배전선로에 접지콘덴서 Cs = 2 [μF]을 사용할 때 A상에 지락이
발생한 경우의 지락전류 [mA]를 구하시오. 단, 주파수 60[Hz]로 한다.
【문제풀이】
▣ 평상시(정상시) 3상 송전선에서 정전용량에 흐르는 전류 Ic = ωCE 가 된다.
▣ 그런데 1선 지락사고가 발생하면 중성점이 지락상으로 이동하게 되어 건전상의 대지전위가
√3배 증가하게 된다.
▣ 또한 건전상의 전류 I는 선전류이므로 상전류 보다 √3 크게 된다. (IL = √3Ip)
▣ 한편, 1선 지락사고로 인하여 중성점이 지락상으로 이동하게 되어 정전용량은 La와 Lb
선간과 Lc와 Lb 선간에 정전용량이 발생하는 것과 같게 된다 (중성점 이동 효과)
▣ 따라서 지락선에 흐르는 A선에 흐르는 전류와 C선에 흐르는 전류가 합이 되고 이는
선간전류의 √3배가 되고 상전류 보다는 3배가 된다.
▣ 결국 지락선에 흐르는 지락전류는 평상시(정상시) 한상에 흐르는 전류 Ic 3배의 전류가
흐르게 된다. 즉 Ig = 3 Ic = 3ωCE [A] 가 된다.
[답안작성]
18. 보호계전기의 기억작용 (Memory Action)
▣ 보호계전기의 기억작용 (Memory Action)이란 무엇인지 설명하시오.
⊙ 계전기의 입력이 급변했을 때 변화 전의 전기량을 계전기에 일시적으로 잔류시키게 하는
것을 말하며 주로 Mho형 거리계전기에 사용한다.
< 해설 >
▣ 기억작용의 특징
① 계전기의 입력이 급변시 변화 전의 전기량을 일시적으로 잔류시킴
② 고장개소를 정확히 파악 ③ 오동작 없는 시스템 구성
④ 전원 공급 신뢰도 높임 ⑤ 고장상태와 거리를 정확히 판별
19. 도로조명설계에 있어 성능상 중요한 사항 5가지
① 노면 전체에 높은 평균휘도로 조명할 수 있을 것
② 조명기구 등의 눈부심 (Glare)가 작을 것
③ 도로 양측의 보도, 건축물의 전면 등이 높은 조도로 충분히 밝게 조명할 수 있을 것
④ 조명의 광색, 연색성이 적절할 것
⑤ 휘도 차이에 따른 균제도(최대, 최소) 확보
20. 전동기의 과부하 보호장치
▣ 전동기에는 소손을 방지하기 위하여 전동기용 과부하 보호장치를 시설하여 자동적으로
회로를 차단하거나 과부하시에 경보를 내는 장치를 하여야 한다. 전동기 소손방지를 위한
과부하 보호장치의 종류를 4가지를 쓰시오.
【답안작성】
① 전동기용 퓨즈 ② 열동계전기 (Thermal Relay) ③ 전동기 보호용 배선용 차단기
④ 유도형 계전기 ⑤ 정지형 계전기 (전자식 계전기, 디지털계전기 등)
< 해설 >
▣ 내선규정 3115-5 전동기의 과부하 보호장치의 시설
⊙ 전동기는 손상방지를 위하여 전동기용 퓨즈, 열동계전기(Thermal Relay), 전동기
보호용 배선용 차단기, 유도형 계전기, 정지형계전기 (전자식계전기, 디지털계전기) 등의
전동기 과부하 보호장치를 사용하여 자동적으로 회로를 차단하거나 과부하시에
경보를 내는 장치를 사용하여야 한다.
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