2017년 전기기사 기출문제풀이 - 3

 

1. 배전선 전압강하

 ▣ 수전전압이 6,000[V]인 2[㎞] 3상 3선식 선로에 1,000[kW] (늦은 역률 0.8) 부하가

    연결되어 있다고 한다. 다음 물음에 답하시오. 단, 1선당 저항은 0.3 [Ω/㎞], 1선당 리액

    턴스는 0.4[Ω/㎞] 이다.

  (1) 선로의 전압강하를 구하시오.

  (2) 선로의 전압강하율을 구하시오.

  (3) 선로의 전력손실을 구하시오.

 

2. 개폐기

 ▣ 다음 기기의 명칭을 쓰시오.

  (1) 가공 배전선로 사고의 대부분은 조류 및 수목에 의한 접촉, 강풍, 낙뢰 등에 의한 플래시 오버 사고로서

     이런 사고 발생시 신속하게 고장구간을 차단하고 사고점의 아크를 소멸 시킨 후

     즉시 재투입이 가능한 개폐장치이다. 리클로저

  (2) 보안상 책임 분계점에서 보수 점검시 전로를 개폐하기 위하여 시설하는 것으로 반드시

      무부하 상태에서 개방하여야 한다. 근래에는 ASS를 사용하며, 66[kV] 이상의 경우에

      는 이를 사용한다. 선로 개폐기 (LS)

[참고]

 ▣ 리클로저 (R/C : Recloser)

  ① 가공배전선로의 영구사고를 줄이고 고장범위를 최소화하는 목적으로 사용한다.

  ② 조류 및 수목에 의한 접촉사고 시 고장구간을 차단하고 사고점의 arc를 소멸시킨 후

      즉시 재투입이 가능하다.

  ③ R/C는 재폐로 동작을 2~3회 반복하며 투입 ·차단 동작을 2~3회 실시 후 개폐 시

      영구사고로 구분하여 완전 차단한다.

 ▣ 선로 개폐기 (LS : Line Switch)

  ① 책임 분계점에 보수 점검시 전로를 개폐하기 위하여 사용, 반드시 무부하 상태의 개폐에 사용한다.

  ② 66[kV] 이상의 경우 (300[kVA] 이하의 경우 Int. SW 상용)에 사용한다.

 

3.무정전 전원공급장치 (UPS : Uninterruptible Power Supply)의 구성

  ▣ 다음은 컴퓨터 등의 중요한 부하에 대한 무정전 전원공급을 위한 그림이다. "(가) ~(마)" 에

      적당한 전기 시설물의 명칭을 쓰시오.

 

   ※ AVR : 자동전압조정기 (Automatic Voltage Regulator)

 

4. 역률 개선을 위한 리액턴스 계산

 ▣ 전압 30[V], 저항 4[Ω], 유도성 리액턴스 3 [Ω] 일 때 콘덴서를 병렬로 연결하여 종합

     역률을 1로 만들기 위해 병렬 연결하는 용량성 리액턴스는 몇 [Ω]인가 ?

 

【문제 풀이】

 <사전에 숙지해야 할 사항>

  ① 기존 회로에 흐르는 유도성 리액턴스 성분과 용량성 리액턴스 성분이 같아야 한다.

  ② 역률이 서로 다르기 때문에 유도성 리액턴스 성분과 용량성 리액턴스 성분의 합을

      벡터 합으로 구해야 한다.

  ③ XL 성분과 Xc 성분의 합을 쉽게 구하기 위하여 어드미턴스 식을 이용한다.

      ※ 질문내용을 다르게 표현하면 아래 그림과 같다.

 

   【답안작성】

 

5. 점광원의 평균광도 계산

 ▣ 그림과 같은 점광원으로 부터 원뿔 밑면까지의 거리가 4[m], 밑변의 반지름이 3[m]인

     원형면의 평균조도가 100 [lx]라면 이 점광원의 광도 [cd]는 ?

 

  [문제풀이]

 

6. 3상 유도 전동기 역상제동 시퀀스 회로도

  ▣ 그림은 3상 유도 전동기의 역상 제동 시퀀스이다. 물음에 답하시오. 단, 플러깅 릴레이 Sp는

      전동기가 회전하면 접점이 닫히고, 속도가 "0"에 가까우면 열리도록 되어 있다.

 

 (1) 회로에서 ① ~ ④ 에 접점과 기호를 넣으시오.

 

 (2) MC1, MC2의 동작과정을 간단히 설명하시오.

  ① BS1으로 MC1을 여자시켜 전동기를 직입기동한다. (자기유지)

  ② BS2 을 눌러 MC1이 소자되면 전동기는 전원에서 분리되나 회전자의 관성 모멘트로

      인하여 회전은 계속된다.

  ③ 이 때 BS2의 연동접점으로 T가 MC1의 소자 즉시 여자되며, BS2를 누르고 있는

      상태에서 설정시간 후 MC2가 여자되어 전동기는 역회전하려고 한다. (자기유지)

  ④ 전동기의 속도가 급격히 감소하여 0에 가까워지면 플러깅 릴레이에 의하여 전동기는

      전원에서 완전히 분리되어 급정지한다. (플러깅 제동)

  (3) 보조릴레이 T와 저항 r에 대하여 그 용도와 역할에 대하여 간단히 설명하시오.

    ① T : 시간지연 릴레이를 사용하여 제동시 과전류를 방지하는 시간적인 여유를 주기 위함

    ② r : 역상제동시 저항의 전압강하로 전압을 줄이고 제동력을 제한한다.

 

7. 변압기 절연내력 시험

  ▣ 변압기의 절연내력 시험전압에 대한 ① ~ ⑦ 의 알맞은 내용을 빈칸에 쓰시오.

구분	권선의 종류 (최대사용전압 기준)	시험전압
①	최대 사용전압 7[kV] 이하 단, 시험전압이 500[V] 미만으로 되는 경우 500[V]	최대사용전압 ×( 1.5 )배
②	7[kV] 초과 25[kV] 이하의 권선으로 중성점 접지식 전로에 접속하는 것	최대사용전압 ×(0.92)배
③	7[kV] 초과 60[kV] 이하의 권선(2란의 것을 제외) 단, 시험전압이 10500[V] 미만인 경우 10500[V]	최대사용전압 ×(1.25)배
④	60[kV]를 초과하는 권선으로서 중성점 비접지식 전로에 접속하는 것	최대사용전압 ×(1.25)배
⑤	60[kV]를 초과하는 권선으로서 중성점 접지식 전로에 접속하고 또한 성형결선의 권선의 경우에는 그 중성점에, 스콧결선의 권선의 경우에는 T좌권선과 주좌권선의 접속점에 피뢰기를 시설하는 것. 단, 시험전압이 75[kV] 미만으로 되는 경우에는 75[kV]	최대사용전압 ×( 1.1 )배
⑥	최대 사용전압이 60[kV]를 초과하는 권선으로서 중성점 직접접지식 전로에 접속하는 것. 다만, 170 [kV]를 초과하는 권선에는 그 중성점에 피뢰기를 시설하는 것에 한한다.	최대사용전압 ×(0.72)배
⑦	170 [kV]를 초과하는 권선으로서 중성점 직접접지식 전로에 접속하고 또한 그 중성점을 직접 접지하는 것	최대사용전압 ×(0.64)배
	기타 권선	최대사용전압 ×( 1.1 )배

8. 전력손실

  ▣ 전압과 역률이 일정할 때 전력손실이 2배가 되려면 전력은 몇 [%] 증가해야 하는가 ?

 

9. 전력수급용 계기용 변성기 (MOF) 결선도

 ▣ 답안지의 그림은 3상 4선식 전력량계의 결선도를 나타낸 것이다. PT와 CT를 사용하여

     미완성 부분의 결선도를 완성하시오.

 

10. 인터록 시퀀스 회로도

 ▣ 다음 그림은 릴레이 인터록 회로이다. 그림을 보고 다음 각 물음에 답하시오.

 

  (1) 이 회로를 논리회로로 고쳐 완성하시오.

  (2) 논리식을 쓰고 진리표를 완성하시오.

   ⊙ 논리식

   ⊙ 진리표

X1	X2	A	B
0	0
0	1
1	0

[답안작성]

 

  ※ 참고

 

11. GPT(접지형 계기용 변압기) 결선

  ▣ 비접지 선로의 접지 전압을 검출하기 위하여 그림과 같은 Y-개방 △결선을 한 GPT가 있다.

 

 (1) A상 고장시(완전지락시) 2차 접지 표시등 L1, L2, L3의 점멸 상태와 밝기를 비교하시오.

   ▣ L1 은 소등, L2와 L3는 더 밝아짐

 (2) 1선 지락 사고시 건전상의 대지 전원의 변화를 간단히 설명하시오.

   ▣ 평상시의 건전상의 대지전위는 110/√3 [V]이나 1선 지락사고시에는 전위가 √3배로

       상승하여 110[V]가 된다.

 (3) GR, SGR을 우리말 명칭을 간단히 쓰시오.

      GR : 지락계전기             SGR 선택지락계전기

 

12. 변류기 1차 전류

 ▣ 평형 3상 회로에 변류비 100 / 5 인 변류기 2대를 그림과 같이 접속하였을 때 전류계에

     4[A]의 전류가 흘렀다. 1차 전류의 크기는 몇 [A]인가 ?

 

  [답안작성]

 

13. 고압 수전설비 결선도

  ▣ 그림은 고압 전동기 100[HP] 미만을 사용하는 고압 수전설비 결선도이다.

      이 그림을 보고 다음 각 물음에 답하시오.

 

  (1) 본 도면에서 생략할 수 있는 부분은 ? LA용 DS

  (2) 전력용 콘덴서에 고조파 전류가 흐를 때 사용하는 기기는 무엇인가 ? 직렬 리액터

  (3) 다음 명칭과 용도 또는 역할을 쓰시오.

번호	약호	명칭	역 할
①	MOF	전력수급용 계기용변성기	고전압, 대전류를 변압, 변류하여 전력량계에 공급
②	LA	피뢰기	이상전압 내습시 이를 대지로 방류하고 속류를 차단
③	ZCT	영상변류기	지락사고시 영상전류 검출
④	OCB	유입차단기	단락 및 과부하, 지락사고 등 사고전류를 차단 및 부하 전류를 개폐하는 장치
⑤	OCR	과전류계전기	정정값 이상의 전류가 흐르면 동작하는 계전기
⑥	GR	지락계전기	지락사고 발생시 동작하는 계전기

 

14. 통신선 유도 장해 경감 대책

 

  ▣ 중성점 직접 접지 계통에 인접한 통신선의 전자유도 장해 경감에 관한 대책을 경제성이

      높은 것 부터 설명하시오.

 (1) 근본대책

    ▣ 전자유도 전압을 억제한다.

(2) 전력선측 대책 (5가지)

  ① 송전선로를 될 수 있는 대로 통신선로로 부터 멀리 건설한다.

  ② 접지장소를 적당히 선정해서 기유도전류의 분포를 조절한다.

  ③ 고속도 지락보호 계전방식을 채용한다.

  ④ 차폐선을 설치한다.

  ⑤ 지중전선로 방식을 채용한다.

(3) 통신선측 대책 (5가지)

  ① 절연변압기를 설치하여 구간을 분리한다.

  ② 연피케이블을 사용한다.

  ③ 통신선에 우수한 피뢰기를 설치한다.

  ④ 배류코일을 설치한다.

  ⑤ 전력선과 교차시 수직교차한다.

 

15. 전력손실, 부하율과 효율

 ▣ 변압기의 1일 부하곡선이 그림과 같은 분포일 때 다음 물음에 답하시오.

    (단, 변압기의 전부하 동손은 130[W], 철손은 100[W]이다)

 

 (1) 1일 중의 사용 전력량은 몇 [kWh]인가 ?

    ▣ 1일 사용전력량 = (2+1+3+5) × 6 = 66 [kWh]

 (2) 1일 중의 전손실 전력량은 몇 [kWh]인가 ?

 

  (3) 1일 중 전일효율은 몇 [%]인가 ?

 

16. 전압계 및 전류계 회로

  ▣ 기자재가 그림과 같이 주어졌다.

 

  (1) 전압, 전류계법으로 저항값을 측정하기 위한 회로를 완성하시오.

  (2) 저항 Rs에 대한 식을 쓰시오

 

17. 콘센트 설치 수

  ▣ 주택 및 아파트에 설치하는 콘센트의 수는 주택의 크기, 생활수준, 생활방식 등이 다르기 때문에

      일률적으로 규정하기는 곤란하다. 내선규정에서는 이 점에 대하여 아래의 표와 같이 규모별로

       표준적인 콘센트 수와 바람직한 콘센트 수를 규정하고 있다.

       아래 표를 완성하시오.

방의 크기 [㎡]	표준적인 설치수	바람직한 설치 수
5 미만 5 ~ 10 미만 10~15 미만 15 ~ 20 미만 부엌	1 2 2 3 2	2 3 4 5 3