2018년 전기기사 기출문제풀이 - 1

 

1. 공사현장에 비치, 기록, 보관 서식

 ▣ 전력시설물 공사감리업무 수행지침에서 정하는 전기공사업자가 해당 공사현장에서

     공사업무 수행상 비치하고 기록 · 보관하여야 하는 서식을 5가지만 쓰시오.

  ① 하도급 현황             ② 주요 인력 및 장비 투입 현황             ③ 작업계획서

  ④ 기자재 공급원 승인현황             ⑤ 주간 공정계획 및 실적보고서

   (그외) 안전관리비 사용실적 현황,   각종 측정 기록표

 

2. 간선 설계시 고려사항

  ▣ 건축전기설비에서 전력설비의 간선을 설계하고자 한다. 간선 설계시 고려할 사항 5가지를 쓰시오.

  ① 전기방식, 배선방식                         ② 부하의 사용상태나 수용률

  ③ 장래 증설유무와 이것에 대한 배려의 필요성

  ④ 간선 경로에 대한 위치와 넓이           ⑤ 점검구에 대한 사항

 

3. 이상전압 발생 방지

 ▣ 가공선로를 통하여 송전하는 경우 이상전압 발생을 방지하기 위한 방법 3가지를 쓰시오.

    ① 피뢰기 설치           ② 가공지선 설치           ③ 매설지선 설치

 [이상전압 방지 대책]

이상전압 방지대책	설 치 목 적
피뢰기 설치	이상전압 시 대지로 방전하고 속류를 차단하여 전력기기 보호
가공지선 설치	직격뢰, 유도뢰 차폐
매설지선 설치	철탑의 접지저항 감소로 인한 역섬락 방지
중성점 접지	1선 지락시 건전상 대지전위 상승 억제

4. 전력퓨즈의 역할

 ▣ 전력퓨즈의 역할은 무엇인지 간단히 쓰시오.

   ① 부하전류는 안전하게 통전한다.

   ② 일정치 이상의 과전류는 차단하여 전로나 기기를 보호한다.

   ③ 단락전류의 차단을 목적으로 한다.

 <참고>

  ▣ 전력퓨즈의 기능

  ① 부하전류를 안전하게 통전한다.   

  ② 일정치 이상의 과전류는 차단하여 전로나 기기를 보호한다.

  ③ 단락전류의 차단을 목적으로 한다. 과도전류나 과부하 전류에서는 용단되지 않도록 퓨즈를 선정한다.

 

5. 차단기 차단용량

  ▣ 수전전압 6,600[V], 가공전선로의 %임피던스가 58.5[%]일 때 수전점의 3상 단락전류가

      8,000[A] 인 경우 기준용량과 수전용 차단기의 차단용량은 얼마인가 ?

차단기의 정격용량 [MVA]

10     20     30     50     75     100     150     250     300     400     500

 

6. 변압기 용량

 ▣ 1차 정격전압이 6,600[V], 권수비가 30인 변압기가 있다. 다음 물음에 답하시오.

   (1) 2차 정격전압 [V]을 구하시오.

   (2) 용량 50[kW] 역률 0.8 부하를 2차에 접속할 경우 1차 전류 및 2차 전류를 구하시오.

   (3) 1차 정격용량[kVA]을 구하시오.

 

7. 단상 3선식 전압강하

 ▣ 그림과 같은 단상 3선식 배전선의 a, b, c 각 선간에 부하가 접속되어 있다. 전선의 저항은 3선이 같고,

     각각 0.06[Ω] 이라고 한다. ab, bc, ca간의 전압을 구하시오. 단, 부하의 역률은 변압기의 2차 전압에

     대한 것으로 하고, 또 선로의 리액턴스는 무시한다.

 

【 문제 풀이 】

< 사전에 숙지해야 할 사항 >

 

① a-b, b-c, c-a 간 유효전류를 구해 보자

  ⊙ a-b 간 전류 I = 20[A] × cosΘ = 20 × 1 = 20[A]

  ⊙ b-c 간 전류 I = 40[A] × cosΘ = 40 × 0.6 = 24[A]

  ⊙ c-a 간 전류 I = 50[A] × cosΘ = 20 × 0.8 = 40[A]

​

② 간선 a, b, c 의 유효전류를 구해 보자

  ⊙ 간선 a의 전류 I = 20[A] + 40[A] = 60[A]

  ⊙ 간선 b의 전류 I = 24[A] - 20[A] = 4[A]

  ⊙ 간선 c의 전류 I = 24[A] + 40[A] = 64[A]

​

③ 이제 a-b, b-c, c-a 간 전압을 구해 보자

 

  ⊙ a-b간 전압은 Vab = Va - Vb이다. 이 때 간선의 전압강하를 고려하여

      Va, Vb의 전압을 구해 Vab의 전압을 구한다.

[a-b간 전압]

  ⊙ a- b 간의 전압을 구해 보자.

 

[b-c간 전압]

  ⊙ 같은 방법으로 b-c간의 전압을 구해 보자.

 

 [a-c간 전압]

  ⊙ 같은 방법으로 a-c간의 전압을 구해 보자.

 

  ※ 간결식 계산

 

8. 옥배 배선 전선 가닥수

 ▣ 답안지 그림은 옥내 배선도의 일부를 표시한 것이다. ㄱ, ㄴ 전등은 A스위치로

     ㄷ, ㄹ 전등은 B스위치로 점멸되도록 설계하고자 한다. 각 배선에 필요한 최소

     전선 가닥수를 표시하시오.

 

[답안작성]

 

9. 변압기 용량

 ▣ 고압 자가용 수용가가 있다. 이 수용가의 부하는 역률 1.0의 부하 50[kW]와 역률 0.8(지상)의

     부하 100[kW]이다. 이 부하에 공급하는 변압기 용량에 대해서 다음 물음에 답하시오.

  (1) △결선 하였을 경우 필요한 1대당 최저 용량 [kVA]을 선정하시오.

변압기 표준 용량

10    15    20    30    50    75    100    150    200    300    500    750    1000

 

  (2) 운전중 1대가 고장인 경우 V결선하여 운전한다면 이 때 과부하율을 구하시오.

 

  (3) △결선시의 동손을 W△, V결선시의 동손을 Wv라 했을 때 W△ / Wv 를 구하시오.

     단, 변압기는 단상변압기를 사용하고, 부하는 변압기 V결선 시 과부하 시키지 않는 것으로 한다.

 

10. 간선의 굵기와 설비불평률

 ▣ 단상 3선식 110/220[V]을 채용하고 있는 어떤 건물이 있다. 변압기가 설치된 수전실로 부터

     50[m]되는 곳에 부하집계표와 같은 분전반을 시설하고자 한다. 다음 조건과 전선의 허용전류표를

     이용하여 다음 각 물음에 답하시오.

   ⊙ 전압변동률은 2[%] 이하가 되도록 한다.

   ⊙ 전압강하율은 2[%] 이하가 되도록 한다. (단, 중성선의 전압강하는 무시한다)

   ⊙ 후강 전선관 공사로 한다.

   ⊙ 3선 모두 같은 선으로 한다.

   ⊙ 부하의 수용률은 100[%]로 적용

   ⊙ 후강 전선관 내 전선의 점유율은 48[%] 이내를 유지할 것

 

  [표 1] 전선허용 전류표

단면적[㎟]	허용전류 [A]	전선관 3본 이하 수용 시 [A]	피복포함 단면적 [㎟]
6	54	48	32
10	75	66	43
16	100	88	58
25	133	117	88
35	164	144	104
50	198	175	163

[표 2] 부하 집계표

 

  (1) 간선의 공칭단면적[㎟]을 선정하시오.

 

  (2) 후강 전선관의 굵기[㎜]를 선정하시오.

   ▣ 표1에서 25[㎟] 전선의 피복 포함한 단면적이 88[㎟] 이다.

      또한 전선은 단상 3선식이므로 전체 3본의 전선 단면적은 다음과 같이 구한다.

      전선 총단면적 A = 88 × 3 =264 [㎟]

   ▣ 후강전선관의 조건에서 전선단면적이 전선관 단면적의 48[%]를 초과하지 아니하므로

 

  (3) 간선보호용 과전류 차단기의 용량 (AF, AT)을 선정하시오.

    ▣ 표1에서 전선 25[㎟]의 허용전류는 133[A]이나 전선관 3본 이하 수용시 허용전류는 117[A] 이므로

        차단기의 정격은 전선 25[㎟]의 허용전류 보다 한단계 낮은 허용전류인 100[A]를 정격으로 선정한다.

        답 AF : 100[A], AT : 100[A]

 

  (4) 분전반의 복선 결선도를 완성하시오.

 

  (5) 설비 불평형률은 몇 [%]인가 ?

 

11. 변류기와 계기용 변압기

  ▣ CT 및 PT에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

 (1) CT는 운전 중에 개방하여서는 아니된다. 그 이유는 ?

    ▣ 변류기 1차측 부하전류가 모두 여자전류가 되어 2차측에 고전압이 유기되어 변류기의 절연을 파괴할 수 있다.

 (2) PT의 2차측 정격전압과 CT의 2차측 정격전류는 일반적으로 얼마로 하는가 ?

      PT 2차측 110 [V], CT 2차측 5[A]

 (3) 3상 간선의 접압 및 전류를 측정하기 위하여 PT와 CT를 설치할 때 다음 그림의 결선도를 답안지에 완성하시오.

     퓨즈와 접지가 필요한 곳에서 표시를 하고 접지의 경우 그 접지 접지종별로 표시하시오.

     퓨즈는 저압퓨즈, PT, CT 기호로 표시하시오.

 

12. 시간지연릴레이 시퀀스

 ▣ 그림은 PB-ON 스위치를 ON한 후 일정시간이 지난 다음에 MC가 동작하여 전동기

     M이 운전되는 회로이다. 여기에 사용한 타이머 ⓣ는 입력신호를 소멸했을 때 열려서

     이탈되는 형식인데 전동기가 회전하면 릴레이 ⓧ가 복구되어 타이머 입력신호가 소멸

     되고 전동기는 계속 회전할 수 있도록 할 때 이 회로는 어떻게 고쳐야 하는가 ?

 

   [답안작성]

 

13. 유접점 시퀀스와 무접점 논리회로

 

  [답안작성]

 

14. 저압배전선로의 접지계통 결선도

  ▣ 다음 그림은 TN-C-S 방식의 저압배전선로의 접지계통이다. 결선도를 완성하시오.

 

  [답안작성]

 

15. 간이 수전설비 결선도

  ▣ 그림과 같은 간이 수전설비에 대한 결선도를 보고 다음 각 물음에 답하시오.

 

  (1) 수전실의 형태를 Cubicle Type으로 할 경우 고압반(HV: High voltage)과 저압반 (Low voltage)은

      몇 개의 면으로 구성되는지 구분하고, 수용되는 기기의 명칭을 쓰시오.

구 분	면수	수용기기
고압반	4면	전력퓨즈, 피뢰기, 전력수급용 계기용 변성기, 컷아웃스위치, 동력용 변압기, 전등용 변압기
저압반	2면	기중차단기, 배선용 차단기

 ※ ASS는 옥외에 설치하므로 Cubicle 면에는 포함되지 않느다.

 (2) 도면에 표시된 ①, ②, ③ 기기의 최대 설계전압과 정력전류를 쓰시오.

   ① ASS : 설계최대전압 25.8 [kV]

               정격전류 : 200[A], 배전계통에서 부하용량 7,000[kVA] 이하

  ② LA : 설계최대전압 : 18[kV] - 배전계통 ※ 변전소 : 21[kV]

            정격전류 : 2,500[A]

  ③ COS : 설계최대전압 : 25[kV]

 

  (3) ④, ⑤ 차단기의 용량(AF, AT)은 어느 것을 선정하면 되겠는가 ?

 

[해설]

 ▣ 큐비클 면 구성

고압반 4면	① PF+LA ② MOF ③ COS+Tr#1 ④ COS+Tr#2
저압반 2면	① Tr#1용 ACB ② Tr#2용 MCCB

 ▣ 특고압 컷아웃 스위치 (COS : Cut Out Switch)

   ⊙ 정격전압 : 25 [kV]

   ⊙ 정격전류 (연속통전전류) : 100[A] - AF

 

 ▣ 내선규정 3220-4 방출형 퓨즈 (PF, COS) 정격전류 (22.9[kV-y] 변압기 보호용)

    ⊙ 1, 2, 3, 6, 8, 10, 12, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 65, 80, 100, 140, 200 [A]

   ※ 변압기 1차 정격전류의 1.5 ~ 2배로 선정

 

 ▣ ASS (자동고장구분 개폐기)

  ⊙ 22.9[kV-Y] 특고압 수용가의 책임분기점 구분개폐기 및 수전설비 보호장치로

      1000[kVA] 이하에서 사용

  ⊙ 정격전류

    ① 200[A] : 배전계통에서 부하용량 7,000[kVA] 이하의 수전실 인입구

    ② 400[A] : 배전계통에서 부하용량 8,000[kVA] 이하의 수전실 인입구