1. 발전기 등의 기계적 강도
▣ 변압기, 발전기, 모선 또는 이를 지지하는 애자는 어느 전류에 의하여 생기는 기계적
충격에 견디는 강도즐 지녀야 하는가 ? 단락전류
※ 전기설비기술기준 제23조 발전기 등의 기계적 강도
⊙ 발전기, 변압기, 조상기, 계기용 변성기, 모선 및 이를 지지하는 애자는 단락전류에
의하여 생기는 기계적 충격에 견디는 것이어야 한다.
2. 다음과 같은 그림에서 3상 임피던스가 각 Z = 24 - j32 일 때 소비전력을 계산하시오.
【문제풀이】
위 3가지 방법으로 풀어 보자.
※ 문제 풀이에서 3상 소비전력은 한 상의 소비전력에 × 3을 해 주므로 소비전력 산정 기준은
상을 기준으로 한다. 따라서 전압이나 전류, 역률 계산은 모두 상을 기준으로 한다.
3. 변압기의 손실과 효율
▣ 변압기 손실과 효율에 대하여 다음 각 물음에 답하시오.
(1) 변압기의 무부하손 및 부하손에 대하여 설명하시오.
⊙ 무부하손 : 부하의 유무에 관계없이 발생하는 손실로 철손이 있다.
⊙ 부하손 : 부하전류에 의해 발생하는 저항손으로 동손이 있다.
(2) 변압기의 효율을 구하는 공식을 쓰시오.
(3) 최대효율 조건을 쓰시오.
▣ 최대 효율 조건은 철손과 동손이 같을 때이다.
4. 실내 조명, 등기구수
▣ 가로 20[m], 세로 50[m]인 사무실에서 평균조도 300[lx]를 얻고자 형광등 40[W]
2등용을 시설할 경우 다음 각 물음에 답하시오.
[조건]
⊙ 40[W] 2등용 전체광속 : 4,600[lm]
⊙ 조명률 0.5 감광보상률 1.3
⊙ 전기방식은 단상 2선식 200[V]이며, 40[W] 2등용 형광등의 전체 입력전류는 0.87[A] 이다.
⊙ 1회로의 최대전류는 15 [A]로 한다.
(1) 형광등 등기구 수를 구하시오.
(2) 최소 분기회로 수를 구하시오.
[답안 작성]
5. 양수펌프용 전동기 출력 계산
▣ 지표면상 15[m] 높이에 수조가 있다. 이 수조에 초당 0.2[㎥]의 물을 양수하려고 한다.
여기에 사용되는 펌프용 전동기에 3상 전력을 공급하기 위하여 단상 변압기 2대를 사용
하였다. 펌프효율이 55[%]이면, 변압기 1대의 용량은 몇 [kVA]이며, 이때의 변압기
결선방법을 쓰시오. 단, 유도전동기의 역률은 90[%]이며, 여유계수는 1.1로 한다.
(1) 변압기 1대의 용량은 몇 [kVA]인가 ?
(2) 변압기 결선방식은 무엇인가 ?
[답안작성]
6. 비상발전기 용량
▣ 기동용량 500[kVA]인 유도전동기를 발전기에 연결하고자 한다.
기동시 순시 전압강하는 20[%], 발전기 과도리액턴스 25[%]이다.
전동기를 운전할 수 있는 자가 발전기의 최소 용량 [kVA]을 구하시오.
7. 전력퓨즈의 역할과 기능
▣ 전력퓨즈에서 퓨즈에 대한 그 역할과 기능에 대하여 다음 각 물음에 답하시오.
(1) 퓨즈의 역할을 크게 2가지로 대별하여 간단하게 설명하시오.
① 부하전류는 안전하게 통전한다.
② 어떤 일정값 이상의 과전류는 차단하여 전로나 기기를 보호한다.
(2) 답안지 표와 같은 각종 개폐기와의 기능 비교표의 관계(동작)되는 해당란에 O표로 표시하시오.
|
능력
기능 |
회로분리
|
사고 차단
|
||
|
무부하
|
부하
|
과부하
|
단락
|
|
|
퓨 즈
|
O
|
-
|
-
|
O
|
|
차단기
|
O
|
O
|
O
|
O
|
|
개폐기
|
O
|
O
|
O
|
-
|
|
단로기
|
O
|
-
|
-
|
-
|
|
전자접촉기
|
O
|
O
|
O
|
-
|
(3) 퓨즈의 성능(특성) 3가지를 쓰시오.
① 용단특성 ② 단시간허용특성 ③ 전차단특성
8. 변전소의 종합 부하율
▣ 어느 변전소에서 그림과 같은 일부하 곡선을 갖는 3개의 부하 A, B, C의 수용가가 있을 때
다음 각 물음에 답하시오.
[참고자료]
|
부 하
|
평균전력 [kW]
|
역률 [%]
|
|
A
|
4,500
|
100
|
|
B
|
2,400
|
80
|
|
C
|
900
|
60
|
(1) 합성최대전력 [kW]을 구하시오.
(2) 종합부하율 [%]을 구하시오.
(3) 부등율을 구하시오.
(4) 최대부하시 종합역률 [%]을 구하시오.
(5) A 수용가에 대한 다음 각 물음에 답하시오.
① 첨두부하는 몇 [kW]인가 ?
② 첨두부하가 지속되는 시간은 몇시 부터 몇 시까지인가 ?
③ 하루 공급된 전력량은 몇 [MVA]인가 ?
[답안작성]
(1) 최대합성전력 : (8+3+1) × 103 = 12,000 [kW]
(5) A 수용가에 대한 다음 각 물음에 답하시오.
① 첨두부하는 몇 [kW]인가 ? 8,000 [kW]
② 첨두부하가 지속되는 시간은 몇시 부터 몇 시까지인가 ? 10 ~12시
③ 하루 공급된 전력량은 몇 [MVA]인가 ?
일전력량 = 2 × 6 + 6 × 2 + 7 × 2 + 8 × 2 + 5 × 10 + 2 × 2 = 108 [MVA]
일전력량 = 4.5 × 24 = 108 [MVA]
9. 3상 4선식 22.9[kV-Y] 특고압 수전설비 단선결선도
▣ 다음은 3상4선식 22.9[kV] 수전설비 단선결선도이다. 도면의 내용을 보고 다음 각
물음에 답하시오.
[부하집계표]
|
구 분
|
전등 및 전열
|
일반동력
|
비상동력
|
|
설비용량
및 효율 |
합계 350 [kW]
100 [%] |
합계 635 [kW]
85 [%] |
유도전동기 1 7.5 [kW] 2대 85 [%]
유도전동기 2 11 [kW] 1대 85 [%] 유도전동기 3 15[kW] 1대 85 [%] |
|
평균(종합)
역률 |
80 [%]
|
90 [%]
|
90 [%]
|
|
수용률
|
45 [%]
|
45 [%]
|
100 [%]
|
(1) 수전설비 단선결선도에서 LBS 에 대하여 답하시오.
① 우리말 명칭을 쓰시오 : 부하개폐기
② 기능과 역할에 대하여 간단히 설명하시오.
▣ 기능 : 정상상태의 무부하 전류 및 부하전류를 개폐할 수 있으나 고장전류는 차단할 수 없음
▣ 역할 : 개폐 빈도가 낮은 송배전선 및 수변전 설비의 인입구 개폐
③ 같은 용도로 사용되는 기기를 2종류만 쓰시오.
▣ 기중 부하 개폐기, 자동고장 구분 개폐기
(2) 부하집계 및 입력환산표를 다음에 완성하시오.
단, 입력환산 [kVA] 계산시 계산값의 소수점 둘째 자리 이하는 버린다.
|
구분
|
설비용량
[kW] |
효율
[%] |
역률
[%] |
입력환산 [kVA]
|
|
|
전등 및 전열
|
350
|
100
|
80
|
350 ÷ ( 1 × 0.8 ) = 437.5
|
|
|
일반동력
|
635
|
85
|
90
|
635 ÷ ( 0.85 × 0.9 ) = 830.0
|
|
|
비상
동력 |
유도전동기 1
|
7.5 × 2
|
85
|
90
|
15 ÷ ( 0.85 × 0.9 ) = 19.6
|
|
유도전동기 2
|
11
|
85
|
90
|
11 ÷ ( 0.85 × 0.9 ) = 14.3
|
|
|
유도전동기 3
|
15
|
85
|
90
|
15 ÷ ( 0.85 × 0.9 ) = 19.6
|
|
|
비상 조명
|
8
|
100
|
90
|
8 ÷ ( 1 × 0.9 ) = 8.8
|
|
|
소계
|
-
|
-
|
-
|
62.3
|
|
(3) 위의 결선도에서 비상동력 부하중 '기동[kW]-입력[kW]'의 값이 최대로 되는 전동기를
최후에 기동하는데 필요한 발전기 용량 [kVA]을 구하시오.
[조건]
⊙ 유도전동기의 출력 1[kW] 당 기동 [kVA]는 7.2로 한다.
⊙ 유도전동기의 기동방식은 모두 직입 기동방식, 기동방식에 따른 계수는 1로 한다.
⊙ 부하의 종합 효율은 0.85를 적용한다.
⊙ 발전기의 역률은 0.9로 한다.
⊙ 전동기의 기동시 역률은 0.4로 한다.
[문제풀이]
▣ 소방부하용 계산방법 : PG3 산정식
⊙ 발전기를 기동하여 부하를 사용 중 최대 기동 전류를 갖는 전동기를 마지막으로 기동할
때 필요한 공급 전력 용량 [kVA]
▣ 위 식을 이용하여 발전기 용량을 구해 보자.
(4) 위 결선도에서 VCB 개폐시 발생하는 이상전압으로 부터 TR1, TR2를 보호하기 위한
보완 대책을 도면에 그리시오. 단, 보호대책은 변압기 별로 각각 시행하고 시행해야
할 접지도 표기한다.
[답안작성]
▣ 내선규정 3260절 서지흡수기
1. 서지흡수기의 시설
⊙ 구내 선로에서 발생할 수 있는 개폐서지, 순간과도전압 등으로 이상전압이 2차 기기에
악영향을 주는 것을 막기 위해서 서지흡수기를 시설하는 것이 바람직하다.
2. 설치 위치
⊙ 서지흡수기는 보호하고자 하는 기기 전단으로, 개폐서지를 발생하는 차단기 후단과
부하측 사이에 설치하여 운용한다.
10. 경제적 전구 선택법
▣ 다음의 A, B 전등 중 어느 것을 사용하는 편이 유리한가를 다음 표를 이용하여 산정 하시오.
|
전등의
종 류 |
전등의
수 명 |
1[cd]당 소비전력[W]
(수명중 평균) |
평균 구면광도
[cd] |
1[kWh]당
전력요금 [원] |
전등 단가
[원] |
|
A
|
1500 시간
|
1.0
|
38
|
70
|
1900
|
|
B
|
1800 시간
|
1.1
|
40
|
70
|
200
|
【답안작성】
|
전구
|
전력비 [원/시간]
|
전구비[원/시간]
|
계 [원/시간]
|
|
A
|
1.0 × 38 × 10^-3 × 70 = 2.66
|
1900 / 1500 = 1.27
|
3.93
|
|
B
|
1.1 × 40 × 10^-3 × 70 = 3.08
|
2000 / 1800 = 1.11
|
4.19
|
정답 : A전구가 경제적으로 유리하다
11. 배선용 차단기의 정격
▣ 어떤 건축물의 변전설비가 22.9[kV-Y], 용량 500[kVA]이다. 변압기 2차측 모선에
연결되어 있는 배선용차단기(MCCB)에 대하여 다음 각 물음에 답하시오. 단, 변압기의
%Z = 5 [%], 2차 전압은 380[V]이고, 선로의 임피던스는 무시한다.
(1) 변압기 2차측 정격전류 [A]
(2) 변압기 2차측 단락전류 [A] 및 배선용 차단기의 최소 차단전류 [kA]
① 변압기 2차측 단락전류 [A]
② 배선용 차단기의 최소 차단전류 [kA]
(3) 차단용량 [MVA]
【답안작성】
12. 콘덴서 돌입전류
▣ 콘덴서 회로에 제3고조파의 유입으로 인한 사고를 방지하기 위하여 콘덴서 용량의
13[%]인 직렬 리액터를 설치하고자 한다. 이 경우 투입시의 전류는 콘덴서의 정격전류
(정상시 전류)의 몇 배의 전류가 흐르게 되는가 ?
【답안작성】
콘덴서 회로에 직렬리액터를 설치할 경우 과도 돌입전류
13. 플리커 현상 방지대책
▣ 부하의 특성에 기인하는 전압의 동요에 의하여 조명등이 깜빡거리거나 텔레비젼 영상이
일그러지는 등의 현상을 플리커 현상이라고 한다. 배전계통에서 플리커 발생 부하가 증
설될 경우에 이를 미리 예측하고 경감을 위하여 수용가측에서 행하는 방법 중 전원계통
에 리액터분을 보상하는 방법 2가지를 쓰시오
① 직렬 콘덴서 방식 ② 3권선 보상 변압기 방식
【 플리커 현상 경감대책 】
(1) 전원측에서의 대책
① 전용계통에서 공급한다. ② 단락용량이 큰 계통에서 공급한다.
③ 전용변압기로 공급한다. ④ 공급전압을 승압한다.
(2) 수용가측에서의 대책
가. 전원계통에 리액터분을 보상하는 방법
① 직렬콘덴서방식 ② 3권선 보상 변압기 방식
나. 전압강하를 보상하는 방법
① 부스터 방식 ② 상호 보상 리액터 방식
다. 부하의 무효전력 변동분을 흡수하는 방법
① 동기조상기와 리액터 방식 ② 사이리스터(Thyristor) 이용 콘덴서 개폐 방식
③ 사이리스터용 리액터
라. 플리커 부하전류의 변동분을 억제하는 방법
① 직렬 리액터 방식 ② 직렬 리액터 가포화 방식
14. 배전선의 굵기
▣ 3상3선식 배전선로의 각 선간의 전압강하의 근사값을 구하고자 하는 경우 이용할 수
있는 약산식을 다음 조건을 이용하여 구하시오.
[조건]
① 배전선로의 길이 : L [m], 배전선의 굵기 : A[㎟], 배전선의 전류 : I [A}
② 표준 연동선의 고유저항 20[℃] : 1/58 [Ω·㎟/m], 동선의 도전율 : 97 [%]
③ 선로의 리액턴스를 무시하고 역률은 1로 간주해도 무방한 경우임
【답안작성】
15. 전력용 진상콘덴서 정기검사(육안검사)
▣ 전력용 진상콘덴서의 정기점검(육안검사) 항목 3가지를 쓰시오.
① 단자부 이완 및 과열 여부 ② 기름 누설 여부 ③ 애자 손상 여부
<그 외> 용기 등의 녹 발생, 보호장치 동작
16. 안전관리 결과 보고서 포함 서류
▣ 감리원은 매 분기마다 공사업자로 부터 안전관리 결과 보고서를 제출받아 이를 검토하
고 미비한 사항이 있을 때에 시정조치를 해야 한다. 안전관리 결과 보고서에 포함되어
야 하는 서류 5가지를 쓰시오.
① 안전관리 조직표 ② 안전보건관리체계 ③ 재해발생현황 ④ 산재요양신청서 사본
⑤ 안전교육 실적표
17. 전동기 감시반 제어회로 시퀀스
▣ 다음 조건과 같은 동작이 되도록 제어회로의 배선과 감시반 회로 배선단자를 상호 연결 하시오.
[조건]
⊙ 배선용 차단기 (MCCB)를 투입(ON)하면 GL1과 GL2가 점등된다.
⊙ 선택스위치 (SS)를 "L" 위치에 놓고 PB2를 누른 후 놓으면 전자접촉기(MC)에 의하여
전동기가 운전되고, RL1과 RL2는 점등, GL1과 GL2는 소등된다.
⊙ 전동기 운전 중 PB1을 누르면 전동기는 정지하고, RL1과 RL2는 소등, GL1과 GL2는 점등된다.
⊙ 선택스위치(SS)를 "R" 위치에 놓고 PB3를 누른 후 놓으면 전자접촉기(MC)에 의하여
전동기가 운전되고, RL1과 RL2는 점등, GL1과 GL2는 소등 된다.
⊙ 전동기 운전 중 PB4를 누르면 전동기는 정지하고, RL1과 RL2는 소등되고, GL1과 GL2가 점등된다.
⊙ 전동기 운전 중 과부하에 의하여 EOCR이 동작되면 전동기는 정지하고 모든 램프는소등되며,
EOCR을 RESET하면 초기 상태로 된다.
【답안작성】
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