PLC
1. 변압기 병렬운전 및 순환전류
▣ 두대의 변압기 병렬운전에서 다른 정격은 모두 같고 1차 환산 누설임피던스만이 2+j3 [Ω]과 3+j2 [Ω]이다.
부하전류가 50[A]이면 순환전류[A]는 얼마인가?
【문제풀이】
▣ 두 변압기의 내부임피던스가 5[Ω]로 같으므로 각각으 변압기 분기에 25[A]의
전류가 흐르게 되고 순환전류는 두 변압기의 전압차이에 의해 흐르게 되므로
순환전류는 두 변압기의 전압강하 차를 두 변압기의 합성임피던스로 나눈 값이된다.
이러한 원리를 이용하여 순환전류값을 구해 보자.
[답안작성]
▣ 두 변압기의 분기회로 내부임피던스가 5[Ω]으로 같으므로 부하전류는 각각 변압기의
분기회로에 25[A]씩 흐르게 된다.
【해설】
2. 방폭구조
▣ 방폭구조에 관한 다음 물음에 답하시오.
(1) 방폭형 전동기에 대하여 설명하시오.
⊙ 지정된 폭발성 가스 중에서 사용이 적합하도록 특별히 고려된 전동기
(2) 전기설비 방폭구조 종류 중 3가지만 쓰시오.
① 내압 방폭구조 ② 유입방폭구조 ③ 압력방폭구조 ④ 안전증방폭구조 ⑤본질안전방폭구조
3. 비상용 발전기
▣ 다음 물음에 답하시오.
(1) 단순부하인 경우 부하출력이 600[kW], 역률 0.8, 효율 0.85일 때 비상용 발전기 출력은?
(2) 발전기실 위치를 선정할 때 고려해야 할 사항을 3가지만 쓰시오.
① 기기의 반입, 반출 및 운전보수에 편리할 것
② 배기 배출구에 가급적 가까이에 있을 것 ③ 실내환기를 충분히 할 수 있을 것
(그외)
④ 급·배수가 용이할 것 ⑤ 연료류의 보급이 용이할 것 ⑥ 수변전실과 인접하여 전력공급이 용이할 것
⑦ 발전기실 높이는 기관의 보수, 점검이 용이하도록 공간을 확보해야 한다.
(3) 발전기 병렬운전 조건을 4가지만 쓰시오.
① 기전력의 크기가 같을 것 ② 기전력의 파형이 같을 것 ③ 기전력의 주파수가 같을 것 ④ 기전력의 위상이 같을 것
※ 동기발전기의 병렬운전 조건
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병렬운전조건
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조건이 맞지 않을 경우
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횡류의 작용
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기전력의 크기가 같을것
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무효순환전류 흐름(무효횡류)
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두발전기의 역률이 달라지고 발전기 과열
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기전력의 위상이 같을 것
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동기화전류 흐름(유효횡류)
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출력이 주기적으로 동요, 발전기 과열
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기전력의 주파수가 같을 것
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난조발생
|
|
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기전력의 파형이 같을 것
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고조파 무효순환전류 흐름
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저항손실 증가, 권선과열
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상회전방향이 같을 것
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|
4. 플리커 현상
▣ TV나 형광등과 같은 전기제품에서의 깜박거림 현상을 플리커 현상이라 하는데 이 플리커 현상을 경감시키
위한 전원측과 수용가측에서의 대책을 각각 3가지씩 쓰시오.
(1) 전원측
① 전용계통에서 공급한다. ② 단락용량이 큰 계통에서 공급한다. ③ 전용 변압기로 공급한다.
(2) 수용가측
① 전원계통에 리액터분을 보상하는 방법 ② 전압강하를 보상하는 방법 ③ 부하의 무효전력 변동분을 흡수하는 방법
5. 세관형 램프
▣ 기존 형광램프는 관형이 32[㎜], 28[㎜], 25.5[㎜]가 있는데 T-5램프는 15.5[㎜]로
작아진 최신형 세관형 램프를 말한다. 이 램프의 특징 5가지를 서술하시오.
① 기존 T-10과 T-8에 비해 각각 50%, 35% 이상 에너지 절약이 가능
② 연색성이 우수, 광속 유지율 우수
③ 전자식 안정기의 낮은 전력소모로 에너지 절약 가능
④ 16,000시간의 긴수명
⑤ 열발생이 적고 104[lm/W]으로 효율이 우수
6. 영상변류기 (ZCT)
▣ 다음과 같은 상태에서 영상변류기(ZCT)의 영상전류 검출에 대해 설명하시오.
(1) 정상상태(평형부하) 영상전류가 검출되지 않는다.
(2) 지락상태 : 영상전류가 검출된다.
7. 전력용 콘덴서
▣ 전력용 콘덴서의 설치목적 4가지를 쓰시오.
① 변압기와 배전선의 전력손실 경감 ② 전압강하 감소 ③ 설비용량의 여유 증가 ④ 전력요금 감소
8. 22.9[kV-y] 중성선 다중접지 전로 변압기 Y-△결선
▣ 22.9[kV-Y] 중성선 다중 접지 전선로에 정격전압 13.2[kV], 정격용량 250[kVA]의 단상 변압기 3대를 이용하여
아래 그림과 같이 Y-△ 결선을 하고자 한다. 다음 각 물음에 답하시오.
(1) 변압기 1차측 Y결선의 중성점을 전로의 N선에 연결해야 하는가 ?
연결해서는 안되는가 ? 답 : 연결해서는 안된다.
(2) 연결해야 한다면 연결해야 하는 이유를, 연결해서는 안된다면 연결해서는 안되는
이유를 설명하시오.
▣ 중성점을 N선과 연결을 하게 되면 임의의 한상이 고장이나 결상시에 1차측 나머지
2대가 자동으로 역V결선으로 연결되어 3상 전력을 공급하게 되므로 변압기 2대가
과부하로 인하여 소손될 수 있다. Y결선시에는 변압기 한상이 고장이 나면 3상이
모두 고장처리되도록 한다.
(3) 전력퓨즈의 용량은 몇 [A]인지 선정하시오.
[해설]
▣ 내선규정 3220-10 수전설비 접지공사
⊙ 고압 또는 특고압 기계기구의 철대, 금속제외함 및 금속프레임 등은 1445-2 접지규정에 따라 접지하여야 한다.
① 다중접지계통 (22.9[kV-Y])에 접속되는 변압기, 계기용변성기, 계기용변류기, 콘덴서, 유입차단기 등의 철대 및 외함
또는 피뢰기 접지점은 중성선에 공동접지 공사를 할 것
② 다중접지계통에서 수전변압기를 2부싱(2-Bushing)변압기로 Y-△ 결선하는 경우에는 1차측 중성점은 접지하지 않고
부동(Floating) 시켜야 하며, 변압기 외함 만을 중성선과 공동 접지한다.
9. 절연내력 시험
▣ 다음 물음에 답하시오.
(1) 최대사용전압이 3.3[kV]인 중성점 비접지식 전로의 절연내력 시험전압은 얼마인가 ?
3,300[V] × 1.5 = 4,950 [V]
(2) 전로의 사용전압이 350[V] 이상 400[V] 미만인 경우 절연저항은 몇 [MΩ] 이상이어 야 하는가 ? 1[MΩ] 이상
(3) 최대사용전압 380[V]인 전동기의 절연내력 시험전압[V]은 ? 380[V] × 1.5 = 570 [V]
(4) 고압 및 특고압 전로의 절연내력시험 방법에 대하여 설명하시오.
▣ 시험전압으로 충전부분과 대지사이에 연속하여 10분간 가하여 절연내력시험을 하였을 때 이에 견디어야 한다.
[해설]
▣ KEC 132 전로의 절연저항 및 절연내력
⊙ 고압 및 특고압의 전로는 표에서 정한 시험전압을 전로와 대지 사이에 연속하여
10분간 가하여 절연내력을 시험하였을 때에 이에 견디어야 한다.
▣ KEC 133 회전기 및 정류기의 절연내력(발전기, 전동기, 조상기, 기타 회전기)
|
최대사용전압
|
시험전압
|
최소시험전압
|
시험방법
|
|
7[kV]이하
|
최대사용전압의 1.5배 전압
|
500 [V]
|
권선과 대지사이에 연속하여 10분간 가한다.
|
|
7[kV]초과
|
최대사용전압의 1.25배 전압
|
10.5[kV]
|
▣ 전기설비기술기준 제52조 (저압전로의 절연성능)
⊙ 전기사용장소의 사용전압이 저압인 전로의 전선 상호간 및 전로와 대지 사이의 절연저항은 개폐기 또는
과전류 차단기로 구분할 수 있는 전로마다 다음 표에서 정한 값 이상이어야 한다.
다만, 전선 상호간의 절연저항은 기계기구를 쉽게 분리가 곤란한 분기회로의 경우 기기 접속 전에 측정할 수 있다.
또한 측정시 영향을 주거나 손상을 받을 수 있는 SPD 또는 기타 기기 등은 측정 전에분리시켜야 하고,
부득이하게 분리가 어려운 경우에는 시험전압을 250[V] DC로 낮추어 측정할 수 있지만
절연저항 값은 1[MΩ] 이상이어야 한다.
|
전로의 사용전압 [V]
|
DC 시험전압 [V]
|
절연저항 [MΩ]
|
|
SELV 및 PELV
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250
|
0.5
|
|
FELV 및 500[V] 이하
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500
|
1.0
|
|
500 [V] 초과
|
1000
|
1.0
|
[주] 특별저압 EXtra low voltage : 2차 전압이 AC 50[V], DC 120[V] 이하로 SELV(비접지식회로 구성) 및
PELV (접지식 구성)은 1차와 2차가 전기적으로 절연된회로, FELV는 1차와 2차가 전기적으로 절연되지 않은 회로
▣ KEC 112. 용어 정의
◈ 특별저압 (ELV, Extra Low Voltage) : 인체에 위험을 초래하지 않을 정도의 저압을 말한다.
⊙ SELV (Safety Extra Low Voltage) : 비접지 회로
⊙ PELV (Protective Extra Low Voltage) : 접지 회로
⊙ FELV (Fucntion Extra Low Voltage)
10. 송전선 전압강하
▣ 3상3선식 배전선로에 역률 0.8, 출력 180[kW]인 3상 평형유도부하가 접속되어 있다.
부하단의 수전전압이 6,000[V], 배전선 1조의 저항이 6[Ω], 리액턴스 4[Ω]이라 하면
송전단 전압은 몇 [V]인가 ?
11. 타여자 직류발전기
▣ 정격 5[kW], 50[V]인 타여자 직류발전기가 있다. 무부하로 하였을 경우 단자전압이 55[V]가 된다면
발전기의 전기자 회로의 등가저항은 얼마인가 ?
12. 단락전류 구하기
▣ 66[kV], 500[MVA], %임피던스가 30[%]인 발전기에 용량이 600[MVA], %임피던스 20[%],
변압비가 66[kV]/345[kV]인 변압기가 접속되어 있다. 지금 변압기 2차 345[kV] 측에서 단락이 일어났을 때
단락전류는 몇 [A]인가 ?
13. 변압기 부하 분담
▣ 3,150/210[V]인 변압기의 용량이 각각 250[kVA], 200[kVA]이고 %임피던스 강하가
각각 2.5[%]와 3[%]일 때 그 병렬 합성용량 [kVA]는 ?
14. 콘덴서 과보상
▣ 역률을 개선하면 전기요금의 저감과 배전선의 손실경감, 전압강하 감소, 설비여력의 증가 등을 기할 수 있으나,
너무 과보상하면 역효과가 나타난다. 즉, 경부하시에 콘덴서가 과대 삽입되는 경우 결점을 3가지 쓰시오.
① 모선 전압 상승 ② 재점호에 의한 과전압 발생 ③ 계전기의 오동작
<그외> ④ 유도전동기의 자기여자현상 ⑤ 선로의 변압기의 손실 증가
⑥ 전원설비의 여유용량 감소에 따른 과부하가 될 수 있다.
⑦ 고조파 왜곡의 증가 (콘덴서 및 타기기손상, 오동작, 변압기 소음증가)
15. 전동기의 기동보상기에 의한 기동제어 시퀀스 회로
▣ 도면과 같은 시퀀스도는 기동 보상기에 의한 전동기의 기동제어 회로의 미완성 도면이다.
이 도면을 보고 물음에 답하시오.
(1) 전동기의 기동 보상기 기동제어는 어떤 기동방법인지 그 방법을 상세히 설명하시오.
▣ 기동시 전동기에 인가되는 전압을 단권변압기로 감압하여 공급함으로써 기동전류를 억제하고
기동 완료 후 전전압으로 기동하는 방식
(2) 주회로에 대한 미완성 부분을 완성하시오.
(3) 보조회로에 대한 미완성 접점을 그리고 그 접점명칭을 표기하시오.
15. 피뢰기
▣ 피뢰기에 대한 다음 각 물음에 답하시오.
(1) 피뢰기의 기능상 필요한 구비조건 4가지만 쓰시오.
① 충격파 방전개시전압이 낮을 것 ② 제한전압이 낮을 것 ③ 상용주파 방전개시 전압이 높을 것
④ 속류 차단능력이 클 것
< 그외 > ⑤ 방전내량이 클 것
(2) 피뢰기 설치장소 4개소를 쓰시오.
① 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공인입선의 인입구 및 인출구
② 특고압 가공전선에 접속하는 배전용 변압기의 고압 및 특고압측
③ 고압 및 특고압 가공전선로로 부터 공급을 받는 수용가의 인입구
④ 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳
16. 154[kV] 수용가의 수전설비 단선 결선도
▣ 도면은 어느 154[kV] 수용가의 수전설비 단선 결선도의 일부분이다.
주어진 표와 도면을 이용하여 다음 각 물음에 답하시오.
(1) 변압기 2차 부하설비용량이 51[MW], 수용률이 70[%], 부하역률이 90[%]일 때
도면의 변압기 용량은 몇 [MVA]가 되는가 ?
(2) 변압기 1차측 DS의 정격전압은 몇 [kV]인가 ? 170 [kV]
(3) CT1의 비는 얼마인지를 계산하고 표에서 선정하시오.
CT의 정격
|
1차 정격전류 [A]
|
200
|
400
|
600
|
800
|
1,200
|
|
2차 정격전류 [A]
|
5
|
||||
(5) OCB의 정격 차단전류가 23[kA]일 때, 이 차단기의 차단용량은 몇 [MVA]인가 ?
(6) 과전류 계전기의 정격부담이 9[VA] 일 때 이 계전기는 몇 [Ω]인가 ?
(7) CT7 1차 전류가 600[A]일 때 CT7의 2차에서 비율차동 계전기의 단자에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?
[문제풀이] 비율차동계전기의 2차측 CT는 변압기가 Y결선이므로 △결선을 하게 되고
△결선의 단자전류는 상전류의 √3배가 된다.
17. 대지고유저항률과 접지저항(대지저항)
▣ 대지 고유저항률 400[Ω·m], 직경 19[㎜], 길이 2,400[㎜]인 접지봉을 전부 매입하였고 한다.
접지저항(대지저항)값은 얼마인가 ?
18. 송전선의 등가 선간거리
(1) 그림과 같은 송전 철탑에서 등가 선간거리 [m]는 ?
[답안작성]
(2) 간격 400[㎜]인 정사각형 배치의 4도체에서 소선 상호간의 기하학적 평균거리는 몇 [m] 인가 ?
19. 발전기 용량 산정
▣ 주어진 표는 어떤 부하 데이터의 예이다. 이 부하 데이터를 수용할 수 있는 발전기 용량을 산정하시오.
단, 발전기 표준 역률은 0.8, 허용 전압강하 25[%], 발전기 리액턴스 20[%], 원동기 기관 과부하내량 1.2 이다.
|
구분
|
부하의
종류 |
출력
[kW] |
전부하 특성
|
기동특성
|
기동
순서 |
비고
|
||||
|
역률
[%] |
효률
[%] |
입력
[kVA] |
입력
[kW] |
역률
[%] |
입력
[kVA] |
|||||
|
200
[V] 60 [Hz] |
조명
|
10
|
100
|
-
|
10
|
10
|
-
|
-
|
1
|
|
|
스프링쿨러
|
55
|
86
|
90
|
71.1
|
61.1
|
40
|
142.2
|
2
|
Y-△기동
|
|
|
소화전펌프
|
15
|
83
|
87
|
21.0
|
17.2
|
40
|
42
|
3
|
Y-△기동
|
|
|
양수펌프
|
7.5
|
83
|
86
|
10.5
|
8.7
|
40
|
63
|
4
|
직입기동
|
|
(1) 전부하 정상 운전시의 입력에 의한 것
(2) 전동기 기동에 필요한 용량
(3) 순시 최대 부하에 의한 용량
20. 배전선로의 전력손실
▣ 그림과 같은 3상 3선식 배전선로가 있다. 각 물음에 답하시오. 단, 전선 1가닥의 저항은 0.5[Ω/㎞]라고 한다.
(1) 급전선에 흐르는 전류는 몇 [A]인가 ?
(2) 전체 선로손실은 몇 [W]인가 ?
21. 배전선로의 불평형률
▣ 그림과 같은 3상 3선식 배전선로에서 불평형률을 구하고, 양호하게 되었는지의 여부를 판단하시오.
22. 일 부하율
▣ 어떤 공장의 어느 날 부하실적이 1일 사용전력량 192[kWh]이며, 1일 최대 전력이
12[kW]이고, 최대전력일 때의 전류값이 34[A]이었을 경우 다음 각 물음에 답하시오.
단, 이 공장은 220[V], 11[kW]인 3상 유도 전동기를 부하설비로 사용한다고 한다.
(1) 일 부하율은 몇 [%]인가 ?
(2) 최대공급전력일 때의 역률은 몇 [%]인가 ?
23. PLC 프로그램과 래더 다이어그램
▣ 다음의 PLC 프로그램을 보고 래더 다이어그램을 완성하시오.
|
차례
|
명령어
|
번지
|
차례
|
명령어
|
번지
|
|
0
|
STR
|
P00
|
4
|
AND STR
|
-
|
|
1
|
OR
|
P01
|
5
|
STR NOT
|
P04
|
|
2
|
STR NOT
|
P02
|
6
|
OUT
|
P10
|
|
3
|
OR
|
P03
|
|
||
[답안작성]
24. 전압계 및 전류계 회로 구성
▣ 다음과 같이 기자재가 주어졌다.
(1) 접압, 전류계법으로 저항값을 측정하기 위한 회로를 완성하시오.
(2) 저항 Rs에 대한 식을 쓰시오.
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