아낌없이 주는 나무

▣ 단락시험

 ⊙ 1차 정격전류가 흐를 때, 변압기 내에서 발생하는 (① 전압강하(전압손실)와

     (② 동손 (전력손실))을 구하기 위해 하는 시험

 ⊙ 변압기에는 코일이 감겨져 있는데 이 코일에 전류가 흐르게 되면 전압강하와

     전력손실이 발생하게 되는데 이 전압강하와 전력손실을 산정하기 위해 단락

     시험을 하게 된다. 단락을 하게 되면 전선이외의 저항을 모두 없애 버리게 되므로

      전선에 의한 전압강하 (전압손실)와 전선에 의한 손실(동손)을 구할 수 있게 된다.

※ 전류와 저항을 이용하여 전압강하와 전력손실을 나타낼 수 있다.

전류와 임피던스의 곱은   

전압강하이고 전류의 제곱과 저항의 곱은 전력손실을 나타낸다.

※ 코일에 전류를 흐르게 하려면 부하를 달아야 한다. 변압기의 경우 수용가의 부하를

   전부 달고 시험을 할 수 없으므로 공장 출고할 때는 부하를 달지 않고 정격 부하를

   건 것과 같은 조건에서 부하시험을 하는데 이것이 바로 단락시험이다.

   즉, 전부하를 달은 것은 같게 하려면 회로를 단락을 한 후 정격부하전류가 흐르게

   하면 전부하 상태로 같은 조건이 되는 것이다.

※ 부하를 단다는 것은 회로에 추가적으로 병렬회로를 추가하는 것과 같으므로 부하는   

전류라고 볼 수 있다. 즉, 부하를 단다는 의미는 병렬연결하여 전류를 더 흐르게   

하는 것이므로 부하는 전류라고 할 수 있다. 따라서 부하와 같은 상태를 상정하는 것은   

정격전류가 흐르는 상황을 상정하면 되는 것이다.

【 2차를 1차로 환산한 임피던스】 【1차를 2차로 환산한 임피던스】

 앞의 수식은 2차 임피던스를 1차로 환산하는 식인데 2차 임피던스를 1차를 임피던스로

 환산할 때에는 1차 임피던스에 2차 임피던스 값에 권수비의 제곱을 곱하여 산정을 하고 

뒤의 수식과 같이 1차 임피던스를 2차 임피던스값으로 환산하는 경우에는

2차 임피던스 값에 1차 임피던스값에 권수비의 제곱분의 1을 곱한 값을 더하면 된다.

 

① 1차 정격전류

  ▣ 1차 정격전류를 구하기 위해서는 변압기의 임피던스를 1차를 기준으로 변환해야 하므로

      2차 임피던스를 1차로 변환하여 1차 임피던스와 합성임피던스를 구한 다음, 부하임피던스와

      합한 다음에 오옴을 법칙에 의하여 1차 정격전류를 구하게 된다.

 

② 1차 단락전류

  ▣ 변압기 2차측을 단락한 후에 1차측의 단락전류를 구해 보자.

※ 단락전류를 계산할 때, 동기임피던스는 단락지점까지만 고려한다.

    단락전류를 구할 때는 단락 지점 전단의 임피던스만 고려하게 된다.

    단락지점 후단에는 전류가 흐르지 않으므로 앞쪽의 임피던스만 고려하면 된다.

▣ 변압기의 2차측을 단락시킨 후 1차측에 정격전압을 걸어주면 3000[A]라는 큰 전류가

    흐르게 되어 변압기가 소손이 된다.

    따라서 변압기에 정격전압을 바로 걸어 주면 안된다. 단락시 정격전류를 흘렸을 때와

    단락시 정격전압을 걸었을 때의 전류비율을 단락비라 하고 위의 경우 300배가 된다.

​

▣ 단락전류는 전원전압의 크기에 의하여 결정된다.

    따라서 부하가 걸렸을 때와 비슷한 조건을 주기 위하여 부하전류를 먼저 정하고

    부하전류 크기에 맞게 전류가 흐르도록 1차 전압을 서서히 올리게 된다.

※ 단락시험은 부하시험과 같으므로 전류를 부하시험과 같이 정격전류를 흐르게 한

   상태에서 시험을 하게 된다.

​

단락시험은 다음과 같은 순서에 따라 시행한다.

​

① 시험 변압기 2차측을 단락한다.

② 2차측 정격전류를 확인한다.(아파트라면 시험의뢰 아파트에 물어본다, 정격전류는

   정격 부하용량과 같은 개념이다)

③ 1차측 전압을 0에서 부터 서서히 올린다.

④ 1차측 전류가 정격전류와 같아질 때까지 전압을 올린다.

⑤ 1차측 전류가 정격전압과 같아지면 상황 끝

  ※ 단락시험은 2차측을 단락하여 부하전류(정격전류)가 흐를 때 전선에 의한

     전압강하나 전선에 의한 손실 (동손)을 측정하는데 사용된다.​

 

가. 전압강하 : 임피던스 전압 (Vs)

 ▣ 1차 정격전류가 흐를 때 변압기 내에서 발생하는 전압강하

 ※ 전압강하(임피던스 전압강하)는 회로내에 전선에 의한 전압강하를 측정하는 것을

     부하에 의한 임피던스 등 외부요소를 제거하기 위해 2차측을 단락하여 측정하게 된다.

 

나. 동손 (저항손 = 전력손실) ⇒ 임피던스 와트 (Ps)

다. 종합정리

​【 단락시험을 통해서 구할 수 있는 것 】

 ※ 단락시험은 2차측을 단락하는 것으로 부하 등의 임피던스를 제거하는 것이다.

     따라서 회로내에서 발생하는 전압강하 (전선에 의한 전압강하)를 측정하거나

     전선에 의한 전력손실 (동손)을 측정하기 위해 사용된다.

  ① 임피던스 전압 = 전압강하 Vs

  ② 임피던스 와트 (동손) Ps

  ③ 전압변동률

​

▣ 2전력계법 오결선 전력계산

​

⊙ 고압 동력 부하의 사용 전력량을 측정하려고 한다. CT 및 PT 취부 3상 적산 전력계를

    그림과 같이 오결선(1S와 1L 및 P1과 P3가 바뀜) 하였을 경우 어느 기간 동안 사용

    전력량이 3000[kWh]였다면 그 기간동안 실제 사용 전력량은 몇 [kWh]이겠는가 ?

    (단, 부하역률은 0.8이라 한다)

【 문제풀이 】

​

<사전에 숙지해야 할 사항>

▣ 1번 전력량계의 전력 W1 = V1-2 × I1 × cosΘ1 이고

    2번 전력량계의 전력 W2 = V3-2 × I3 × cosΘ2 이다.

​

▣ 정상결선시 1번 전력량계의 전압과 전류의 위상차는 30˚+Θ이고

    정상결선시 2번 전력량계의 전압과 전류의 위상차는 30˚-Θ이다.

​

▣ 오결선시 1번 전력량계의 전압과 전류의 위상차는 90˚-Θ이고

    오결선시 2번 전력량계의 전압과 전류의 위상차는 90˚-Θ이다.

​

▣ cos 제2법칙, cos과 sin간 전환

【답안작성】

① 실측전력량 W = W1 + W2 = 3000[kWh] 이다.

② 벡터도를 이용하여 오결선시 전력량 계산식을 알아 보자.

③ 계산식을 이용하여 피상전력 Pa = V·I 값을 구해보자 .

④ 이제 실제전력량을 계산하여 보자.

▣ 2전력계법

 

1. 정상결선시 전력량을 알아 보자.

2. 오결선시 측정전력량을 알아 보자.

​

​【 3전류계법 회로와 문제 풀이 】

▣ 3전류계법 회로와 문제풀이

​

⊙ 그림과 같이 전류계 3개를 가지고 부하전력을 측정하려고 한다.

    각 전류계의 지시가 A1 = 7 [A], A2 = 4[A], A3 = 10[A] 이고

    저항 R = 20[Ω]일 때, 다음을 구하시오.

가. 부하전력 P를 구하시오.

나. 부하역률을 구하시오.

​

【문제풀이】

< 사전에 숙지하여할 사항>

​

▣ 3전류계법이란 전류계를 가지고 위의 그림과 같이 3곳의 전류를 구해서

   부하의 소비전력과 부하의 역률을 구하는 방법을 말한다.

  ⊙ 이 때 저항은 전류법으로 소비전력을 구할 때 회로의 전압을 산정하기 위하여

      전류계에 딸린 저항으로서 전압을 측정하기 위한 저항이라 보면 된다.

​

▣ 위 그림에서 키르히호프의 전류 법칙에 의하여 A3 = A1 + A2 이다.

   ⊙ 전류 A1 과 전류 A2는 역률이 다르기 때문에 벡터합으로 구해야 한다.

   ⊙ 전류 A1 과 전류 A2의 벡터합은 코사인 제2법칙에 따라 다음과 같이 구할 수 있다.

 

⊙ 코사인 제2법칙에 따라 역률은 다음과 같이 구할 수 있다.

⊙ 부하에서 소비하는 전력은 다음과 같이 구할 수 있다.

<답안작성>

▣ 위와 같은 식을 이용하여 소비전력과 부하의 역률을 구해보자.

​

가. 부하전력 P를 구하시오.

나. 부하역률을 구하시오.

 

【 접지형 계기용 변압기 (GPT)의 영상전압

 

▣ 접지형 계기용 변압기 (GPT) 의 영상전압

  ⊙ 접지형 계기용 변압기 (GPT)의 전압비가 다음과 같을 때 이 때 영상전압을 구하시오.

​

【 문제풀이 】

​

< 사전에 숙지해야 할 사항>

 ▣ 영상전압 Vo는 GPT 3차 단자 즉 오픈 △ 단자의 전압을 한다.

  ⊙ GPT 3차 전압, 오픈 △의 단자 전압은 1선 지락사고가 있을 때나 정상일 때 같다.

      정상일 때 : Vo = 3 Vao = 3 Vbo = 3Vco

      a상 지락사고시 : √3Vb' = √3Vc' = 3 Vbo = 3Vco ∵ Vb'=√3Vbo=Vc'=√3Vc

​

【 답안작성 】

▣ GPT Open-delta 결선과 지락시 영상전압 벡터도

※ 3상 중 임의의 어느 상이 지락되더라도 Open △ 양단의 전압은 3Vo 이다.

  ▣ 1선 지락사고가 발생하면 건전상의 전압은 √3배 상승하게 되고

      Open △ 양단의 전압은 두 전압의 합이 되므로 다시 √3배 증가하여

      결국 √3 × √3 배가 되어 건전상 전압의 3배가 된다.

      따라서 GPT 의 영상전압 (Open △ 양단의 전압)은

      1선 지락사고시나 정상상태의 전압이 모두 한상의 전압의 3배가 된다.

 

1. 권상기 로핑(Roping)의 의미

 ▣ 로핑(Roping) : 로프(Rope)거는 방식을 말한다.

  ⊙ 로핑은 로프를 거는 방식을 말하는 것으로 균형추와 수하물을 적재하는 기체와 권상기

      의 도로레에 직접 거는지 아니면 도로레를 통하여 균형추와 기체에 거느냐에 따라

      1 : 1 로핑과 2 : 1, 3 : 1, 4 : 1 로핑 등으로 나눈다.

       시브, 카(적재물)을 싣는 카의 도로레와 균형추 즉 적재물을 끌어 올리기 위한

       균형추의 도로레가 몇 개 이냐에 따라 로핑 방법을 나눈다.

       균형추 도로래가 2개 이면 2 : 1 로핑, 균형추 도르레가 3개 이면 3 :1 로핑

       균형추 도로레가 4개 이면 4 : 1 로핑으로 분류한다. 

 

▣ 1 : 1 로핑과 2 : 1 로핑의 비교

 

⊙ 1 : 1 로핑을 하게 되면 권상기의 도로레에 균형추와 적재함(카)를 직접 연결하므로

    로프의 길이가 줄어든다. 로프의 길이가 줄어드는 만큼 권상 속도는 빨라진다.

    그러나 적재함에 걸리는 하중을 그대로 권상기의 도로레에 받기 때문에 도로레에

    부담이 커지는 단점이 있다.

​

    반면 2 : 1 로핑은 권상기의 도로레와 균형추 및 적재함(카)를 직접 연결하지 않고

    또 다른 도로레를 통하여 연결하게 된다. 2 : 1 로핑은 1 : 1 로핑에 비해 로프의 길이가

    2배로 늘어나게 된다. 당연히 2 : 1 로핑은 1 : 1 로핑 보다 속도가 늦어진게 된다.

    그러나 2 : 1 로핑은 적재함에 걸리는 하중이 추가로 설치되는 도로레에 분산되기 때문

    에 권상기의 도로레에는 하중의 부담이 절반으로 줄어 들게 된다.

    로프의 길이로 비교를 하면 2:1 로핑은 전체 로프길이를 1:1 로핑보다 2배를 움직여야

    적재함의 이동길이는 같아 지게 된다. 따라 물리에서 일은 힘 × 거리 이므로 

    동일한 일을 하는데 거리를 2배로 늘리면 그 만금 힘을 1/2로 줄어 들게 된다.

    따라서 로핑 방법에 따라 권상기의 도로레에 걸리는 힘이 달라지게 된다.

​

    하지만 로핑 방법이 바뀌더라도 권상기의 일량에는 변화가 없다.

    전체 일량은 중량 × 거리 이므로 중량이 줄어들면 거리를 길게 해야하고

    중량이 늘어나면 거리는 짧아지므로 전체 일량은 동일하게 된다.

    단지, 큰 힘을 들여 빨리하느냐, 작은 힘으로 천천히 하느냐의 차이이다.

​

2. 권상기의 로핑

​

 ▣ 주로 트렉션 방식(Traction 견인, 권상)의 로프를 거는 방법을 말한다.

  ⊙ 구동 도로레에 로프를 거는 방법에는 싱글랙과 더블렉이 있다.

  ⊙ 싱글렉은 가장 단순한 방법으로 중, 저속 엘리베이터에 광범위하게 사용되며

  ⊙ 더블랙은 로프를 한번 도로레에 건 다음 보조 도로레를 거쳐 한번 더 감는 방식이다.

      주로 고속 엘리베이터에 이용된다.

  ⊙ 도로레에 로프를 거는 로핑방법에는 보조 도로레의 개수에 따라서

      1 : 1 로핑, 2 : 1 로핑, 4 : 1 로핑 방법 등이 있다.

     ※ 시브 도로레에 대한 균형추 도로레 보조 도로레의 수에 대한 비율에 따라

        로핑방법이 나누어진다. 

  ⊙ 1 : 1 로핑 방법은 구조가 간단해서 널리 사용된다.

     ※ 1 : 1 로핑 방법이 가장 간단하고 설치가 편리하여 널리 쓰인다. 

  ⊙ 2 : 1 로핑은 구조가 복잡하고 로프의 길이가 1 : 1에 비해 2배가 필요하게 된다.

     그러나 권상기를 소형, 경량화 할 수 있는 장점이 크기 때문에 화물엘리베이터 등에

     사용된다.

 

▣ 승강기의 로핑방법에 따라

  ⊙ 1 : 1 로핑 방법은 권상기에 부담을 많이 주는 방식이고

      즉 권상기에 (힘) 많이 필요하지만 속도는 빠른 반면

      권상기에 무리가 많이 가므로 적재중량이 작은 권상기에

      많이 쓰인다. 

  ⊙ 2 : 1 이상 로핑방법은 로프에 부담을 많이 주는 방식이다.

     동일한 일량을 수행하기 위하여 로프프의 이동거리가 많아지므로

     로프를 감는 양이 많아야 하고 로프의 수명을 짧게 할 수 있지만

     적재 중량을 크게 할 수 있으나 속도가 떨어져 효율이 떨어지는 단점이 있다.

     이는 적재중량이 큰 권상기에 많이 쓰인다. 

​

1. 접지공사의 목적

① 누전에 의한 감전사고를 방지하기 위하여

② 이상 전압이 발생하였을 경우 대지 전위 상승을 억제하고 기기를 보호하기 위하여

③ 지락사고시 보호계전기의 동작을 확실하게 하기 위하여

[중요한 접지개소]

① 일반기기 및 제어반 외함 접지

② 피뢰기 접지

③ 피뢰침 접지

④ 옥외 철구 및 경계책 접지

<기타>

⑤ 케이블 실드선 접지

​

2. MCCB : Molded Case Circuit Breaker - 배선용 차단기

​

3. EOCR 명칭과 사용 목적

① 명칭 : 전자식 과전류 차단기 (Electronic Over Current Relay)

② 사용목적 : 전동기에 과부하가 걸려 과전류가 흐르면 EOCR이 동작하여 전자접촉기를

소자시켜 전동기를 정지하여 전동기를 보호한다.

​

4. 경부하시 콘덴서를 과대삽입되는 경우 결점 3가지

① 모선 전압 상승

② 재점호에 의한 과전압 발생

③ 계전기의 오동작

​④ 유도전동기의 자기여자현상

⑤ 선로 및 변압기의 손실 증가

⑥ 전원설비 여유용량 감소에 따른 과부하가 될 수 있다.

⑦ 고조파의 왜곡 증가 (콘덴서 및 타기기 손상 및 오동작, 변압기 소음 증가)

​

5. 전기방폭설비란 무엇을 의미하는지 설명하시오.

▣ 전기설비가 원인이 되어 증기 또는 분진 등이 인화되거나 폭발하여 폭발사고가 발생

    하는 것을 방지하기 위한 전기설비를 뜻함

​

▣ 내선규정 1300-9 용어

⊙ 전기기계기구의 방폭구조란 가스증기위험장소에서 사용에 적합하도록 특별히 고려한

    구조를 말한다.

구 분	기 호
내압 방폭구조 (耐壓) 유입 방폭 구조 압력방폭구조(內壓) 안전증 방폭구조 본질안전 방폭구조 특수방폭구조 몰드 방폭구조	d o p e i s m

6. 배전용 변압기의 고압측(1차측)에 여러 개의 탭을 설치하는 이유 ?

​

▣ 선로의 전압강하에 의하여 변전소로 부터 먼 거리에 있는 배전용 변압기 일 수록

    변압기 1차측 전압이 낮으므로 탭전압을 조정하여 배전용 변압기 2차측의 부하 단자

    전압을 거리에 관계없이 일정하게 유지하기 위해서

​

▣ 변압기 탭 조정

  ⊙ 고압측 탭을 낮추면 : 저압측 전압 상승

  ⊙ 고압측 탭을 높이면 : 저압측 전압 저하

​

7. 사용중인 UPS의 2차측에 단락사고 등이 발생하였을 경우 UPS와 고장회로를 분리하는

    방식 3가지를 쓰시오.

  ① 배선용 차단기에 의한 보호

  ② 속단퓨즈에 의한 보호

  ③ 반도체 차단기에 의한 보호

​

8. 기계설비에 접속되어 있는 3상 교류 전동기는 용량의 대소에 관계없이 고장이 발생하면

   여러가지 면에서 문제가 발생한다. 전동기를 보호하기 위하여 과부하 보호 이외에 여러

   가지 보호장치가 구성된다. 3상 교류 전동기 보호를 위한 종류를 5가지만 쓰시오.

    단, 과부하 보호는 제외한다.

   ① 단락 보호 ② 지락보호 ③ 회전자 구속보호 ④ 결상보호 ⑤ 역상보호

​

▣ 전동기 보호

⊙ 과부하 보호, 단락보호, 기동실패 또는 회전자 구속 보호, 지락보호, 결상보호, 역상

    보호, 부족전압 보호, 불평형 보호 등

​

9. 리액터의 종류

  ▣ 직렬 리액터 : 제5고조파 방지

  ▣ 병렬(분로) 리액터 : 페란티 현상 방지

    ⊙ 페란티 현상 : 무부하 충전전류에 의한 수전단전압이 송전단전압 보다 높아지는 현상

  ▣ 소호리액터 : 지락전류 제한

  ▣ 한류리액터 : 단락전류 억제

​

10. BCT(Bushing Cirrent Transformer)의 오차 계급

 ▣ 계전기용 오차계급 (ANSI 규격)

  ⊙ 계전기용 오차계급으로 2차 단자에 1차 정격전류 5[A]의 2배의 전류(100[A]가 흐를

      때 2차 단자전압을 의미한다. 이 때 허용오차는 ± 10[%] 미만이어야 한다.

      C100, C 200, C400, C800

​

  ⊙ 25 VA 5 P 20 (IEC BS 규격)

      25 : 부담

        5 : Class (과전류 정수 20에서의 오차)

        P : 보호계전기용

       20 : 과전류 정수 (최고사고전류 / 정격전류)

​

※ 계전기용 오차계급 C800 의미

 ① C : 변류기 Type C형 (Calculating Type)

 ② 800 : 2차 단자전압 (V = I × Z × n)

           (2차에 정격전류의 20배 전류 (100[A]가 흐를 때 나타나는 전압)

※ 부담

 ① 변류기의 2차측 단자 혹은 3차측 단자에 접속되는 부하 임피던스

     (변류기 2차측 단자에 연결되는 모든 부하는 직렬로 연결됨)

 ② 변류기에 정격 2차 전류를 흘렸을 때 부하 임피던스에서 소비하는 피상전력

     부담 [VA] = I2 · Z = (정격 2차 전류)2 × 임피던스

11. 변압기 병렬운전 조건

​

① 극성이 같을 것 (차동접속)

② 권수비(전압비)가 같을 것

③ 각 변압기의 임피던스 전압(%Z)이 같을 것

④ 각 변압기의 내부저항과 누설리액턴스의 비가 같을 것

​

12. 발전기 병렬운전 조건 및 조건 맞지 않을 때 현상

13. 피뢰기 용어

​

① 현재 사용되고 있는 교류용 피뢰기의 구조는 무엇과 무엇으로 구성되어 있는가 ?

   직렬갭과 특성요소

② 피뢰기의 정격전압은 어떤 전압을 말하는가 ?

   속류를 차단할 수 있는 교류 최고 전압

③ 피뢰기의 제한전압은 어떤 전압을 말하는가 ?

   피뢰기 방전 중 피뢰기 단자에 남게 되는 충격 전압

​

14. 단권변압기의 장점 3가지, 단점 2가지, 사용용도 2가지

​

가. 장점

① 동량을 줄일 수 있어 경제적이다.

② 동손이 감소하여 효율이 좋아진다.

③ 전압강하, 전압변동률이 작다.

나. 단점

① 누설리액턴스가 적어 단락전류가 크다.

② 1차측에 이상전압 발생시 2차측에도 고전압이 걸려 위험하다.

다. 사용용도

① 배전선로의 승압 및 강압용 변압기

② 동기전동기, 유도전동기의 기동보상기용 변압기

​

15. 변압기 호흡작용

가. 변압기의 호흡작용이란 ?

▣ 변압기 외부 온도와 내부에서 발생하는 열에 의해 내부에 있는 절연유의 부피가 수축

팽창하게 되고 이로 인하여 외부의 공기가 변압기 내부로 출입하게 되는데 이를

변압기의 호흡작용이라 한다.

나. 호흡작용으로 인한 문제점

▣ 호흡작용으로 인해 변압기 내부에 수분 및 불순물이 혼입되어 절연유의 절연내력을

저하시키고 침전물을 발생시킬 수 있다.

다. 호흡작용 문제점 방지대책

▣ 콘서베이터 (Conservator) 설치

​

※ 변압기 절연유 열화방지 대책

① 콘서베이터(Conservator) 설치

② 콘서베이터 유면 위에 불활성 질소를 넣어 공기의 접촉을 방지 (질소 봉입 방식)

③ 유리통에 탈수제인 실리카겔을 넣어 수분을 흡수하도록 브리더(흡습호흡기)를 설치

​

16. 콘덴서 기동형 단상 유도 전동기의 기동원리를 쓰시오.

▣ 주권선(운전권선) 전류와 보조권선(기동권선) 전류의 위상차에 의한 회전자계에 의해

    기동하는 단상 유도 전동기이다.

​

※ 콘덴서 기동형

① 분상 기동형 단상 유도전동기의 한 종류

② 보조권선 : 기동권선

    주권선 : 운전권선

③ 보조권선의 외부에 직렬로 콘덴서를 접속하여 보조권선의 전류를 주권선의 전류보다

    90˚ 앞서게 함으로써 위상차가 생겨 회전자계를 발생시켜 기동한다. 가동이 끝나면

    원심력 스위치 CS가 동작하여 보조권선을 분리한다.

​

​17. 감리원은 공사 완료 후 준공검사 전에 공사업자로 부터 시운전 절차를 준비하도록 하여

     시운전에 입회할 수 있다. 이에 따른 시운전 완료 후 성과품을 공사업자로 부터 제출받

     아 검토한 후 발주자에게 인계하여야 할 사항(서류 등)을 5가지만 쓰시오.

① 운전개시, 가동 절차 및 방법

② 점검항목 점검표

③ 운전지침

④ 기기류 단독 시운전 방법 검토 및 계획서

⑤ 실가동 Diagram

​

▣ 전력시설물 공사감리업무 수행지침 제59조 (준공검사 등의 절차)

    감리원은 시운전 완료 후 다음 각호의 성과물을 공사업자로 부터 제출받아 검토한 후

    발주자에게 인계하여야 한다.

① 운전개시, 기동절차 및 방법

② 점검항목 점검표

③ 운전지침

④ 기기류 단독 시운전 방법 검토 및 계획서

⑤ 실가동 Diagram

⑥ 시험구분, 방법, 사용매체 검토 및 계획서

⑦ 시험성적서

⑧ 성능시험 성적서 (성능시험 보고서)

​

18. 변압기, 발전기, 모선 또는 이를 지지하는 애자는 어느 전류에 의하여 생기는 기계적

     충격에 견디는 강도를 가져야 하는가 ? 단락전류

 ▣ 전기설비기술기준 제 23조 발전기 등의 기계적 강도

   ⊙ 발전기, 변압기, 조상기, 계기용변성기, 모선 및 이를 지지하는 애자는 단락전류에 의하

       여 생기는 기계적 충격에 견디는 것이어야 한다.

​

19. 변압기의 손실과 효율

가. 변압기의 무부하손과 부하손에 대하여 설명하시오.

   ▣ 무부하손 : 부하의 유무에 관계없이 발생하는 손실과 철손이 있다.

   ▣ 부하손 : 부하전류에 의한 저항손을 말하며 동손이 있다.

나. 변압기의 효율을 구하는 공식

다. 변압기의 최대 효율 조건을 쓰시오.

   ▣ 최대효율 조건은 철손과 동손이 같을 때이다.

​

20. 전력퓨즈의 역할과 기능

가. 퓨즈의 역할을 크게 2가지로 대별하여 간단하게 설명하시오.

   ▣ 부하전류는 안전하게 통전한다.

   ▣ 일정값 이상의 과전류는 차단하여 전로나 기기를 보호한다.

나. 각종 개폐기와 기능 비교표

다. 퓨즈의 특징 3가지

① 용단특성

② 단시간 허용특성

③ 전차단 특성

​

21. 수전설비 단선결선도에서 LBS는 ?

① 우리말 명칭 : LBS : Limit Breaker Switch : 부하 개폐기

② LBS 부하개폐기의 기능과 역할

   ▣ 기능 : 정상상태의 무부하 전류 및 부하전류를 개폐할 수 있으나 고장전류는 차단할 수

               없음

   ▣ 역할 : 걔폐빈도가 낮은 송배전선 및 수변전 설비의 인입구 개폐

③ 같은 용도로 쓰이는 기기 2종류 : 기중부하개폐기, 자동고장구분 개폐기

​

22. 플리커 현상 경감 대책

가. 전원측에서의 대책

 ① 전용계통으로 공급한다.

 ② 단락용량이 큰 계통에서 공급한다.

 ③ 전용변압기로 공급한다.

 ④ 공급전압을 승압한다.

나. 수용가 측에서의 대책

 ① 전원계통에 리액터분을 보상하는 방법

   ⊙ 직렬콘덴서방식

   ⊙ 3권선 보상 변압기 방식

 ② 전압강하를 보상하는 방법

   ⊙ 부스터 방식

   ⊙ 상호 보상 리액터 방식

 ③ 부하의 무효전력 변동분을 흡수하는 방법

   ⊙ 동기조상기와 리액터 방식

   ⊙ 사이리스터(Thyrister) 이용 콘덴서 방식

   ⊙ 사이리스터 리액터

 ④ 플리커 부하전류의 변동분을 억제하는 방법

   ⊙ 직렬 리액터 방식

   ⊙ 직렬 리액터 가포화 방식

​

23. 전력용 진상 콘덴서의 정기점검(육안검사) 항목 3가지를 쓰시오.

 ① 단자부 이완 및 과열여부 점검

 ② 기름 누설 여부

 ③ 애자 손상 여부

▣ 전력용 콘덴서 정기점검

 ① 육안검사 : 단자부 이완, 단자부 과열, 기름누설, 애자손상, 용기 등의 녹발생,

                   보호장치 동작

 ② 후각 검사 : 이상한 냄새 여부

 ③ 절연저항 측정 (절연저항계)

 ④ 기기의 온도 (온도계)

​

24. 감리원은 매분익 마다 공사업자로 부터 안전관리 결과 보고서를 제출받아 이를 검토

    하고 미비한 사항이 있을 때에 시정조치 해야 한다. 안전관리 결과 보고서에 포함

    되어야 하는 서류 5가지만 쓰시오.

① 안전관리 조직표

② 안전보건 관리체계

③ 지해발생현황

④ 산재요양신청서 사본

⑤ 안전교육 실적표

▣ 전력시설물 공사감리업무 수행지침 제49조 (안전관리결과 보고서의 검토)

    감리원은 매 분기마다 공사업자로 부터 안전관리 결과 보고서를 제출받아 이를 검토하고

    미비한 사항이 있을 때에는 시정하도록 조치하여야 하며, 안전관리결과보고서에는 다음

    각 호와 같은 서류가 포함되어야 한다.

① 안전관리 조직표

② 안전보건 관리체계

③ 재해발생 현황

④ 산재요양신청서 사본

⑤ 안전교육 실적표

⑥ 그밖에 필요한 서류

​

25. 피뢰기를 설치해야 할 장소 기준 4가지를 쓰시오.

① 발전소, 변전소 또는 이에 준하는 장소의 가공전선 인입구 및 인출구

② 특고압 가공전선에 접속하는 배전용변압기의 고압 및 특고압측

③ 고압 및 특고압 가공전선 으로 부터 공급받는 수용가의 인입구

④ 가공전선로와 지중전선로가 접속되는 곳

​

26. 욕실 등 인체가 물에 젖어 있는 상태에서 물을 사용하는 장소에 콘센트를 시설하는

     경우에 설치하여야 하는 저압 차단기의 정확한 명칭을 쓰시오.

▣ 인체 감전 보호용 누선차단기

    ※ KEC 234.5 콘센트의 시설

욕조나 샤워시설이 있는 욕실 또는 화장실 등 인체가 물에 젖어 있는 상태에서 전기를 사용

하는 장소에 콘센트를 시설하는 경우 「전기용품 및 생활용품 안전관리법」의 적용을 받는

인체감전보호용 누전차단기(정격감도전류 15[mA]이하, 동작시간 0.03초 이하의 전류

동작형의 것에 한한다) 또는 절연변압기(정격용량 3[kVA] 이하인 것에 한한다)로 보호된

전로에 접속하거나, 인체감전보호용 누전차단기가 부착된 콘센트를 시설하여야 한다.

​

27. 다음은 전력시설물 공사감리업무 수행지침 중 감리원의 공사중지 명령과 관련된 사항

이다. ① ~ ⑤의 알맞은 내용을 답란에 쓰시오.

감리원은 시공된 공사가 품질확보 미흡 또는 중대한 위해를 발생시킬 우려가 있다고 판단

되거나, 안전상 중대한 위험이 발견된 경우에는 공사중지를 지시할 수 있으며 공사중지는

부분중지와 전면중지로 구분한다. 부분중지의 경우는 다음 각호와 같다.

⊙ ( ① ) 이(가) 이행되지 않는 상태에서는 다음 단계의 공정이 진행됨으로써 ( ② )이(가)

    될 수 있다고 판단될 때

⊙ 안전 시공상 ( ③ ) 이(가) 예상되어 물적, 인적 중대한 피해가 예견될 때

⊙ 동일 공정에 있어 ( ④ ) 이 (가) 이행되지 않을 때

⊙ 동일 공정에 있어 ( ⑤ ) 이(가) 있었음에도 이행되지 않을 때

​

▣ 전력시설물 공사감리업무 수행지침 제41조 (감리원의 공사 중지명령 등)

    전력기술관리법 제13조에 따라 감리원은 공사업자의 공사의 설계도서, 설계명령서 그 밖

    에 관계 서류의 내용과 적합하지 아니하게 시공하는 경우에는 재시공 또는 공사중지 명령

    이나 그 밖에 필요한 조치를 할 수 있다.

​

1. 재시공

시공된 공사가 품질확보 미흡 또는 위해를 발생시킬 우려가 있다고 판단되거나, 감리원의

확인 · 검사에 대한 승인을 받지 아니하고 후속 공정을 진행한 경우와 관계 규정에 마지 아

니하게 시공한 경우

 

2. 공사중지

시공된 공사가 품질확보 미흡 또는 중대한 위해를 발생시킬 우려가 있다고 판단되거나, 안

전상 중대한 위험이 발견된 경우에는 공사중지를 지시할 수 있으며 공사중지에는 부분중지

와 전면중지로 구분된다.

가. 부분중지

① 재시공 지시가 이행되지 않는 상태에서는 다음 단계의 공정이 진행됨으로써 하자발생이

될 수 있다고 판단될 때

② 안전시공상 중대한 위험이 예상되어 물적, 인적 중대한 피해가 예견될 때

③ 동일 공정에 있어 3회 이상 시정지시가 이행되지 않을 때

④ 동일 공정에 있어 2회 이상 경고가 있었음에도 이행되지 않을 때

나. 전면중지

① 공사업자가 고의로 공사의 추진을 지연시키거나, 공사의 부실 발생우려가 짙은 상황에

서 적절한 조치를 취하지 않은 채 공사를 계속 진행하는 경우

② 부분중지가 이행되지 않음으로써 전체공정에 영향을 끼칠 것으로 판단될 때

③ 지진 · 해일 · 폭풍 등 불가항력적인 사태가 발생하여 시공을 계속할 수 없다고 판단될 때

④ 천재지변 등으로 발주자의 지시가 있을 때

 

28. 단상 유도 전동기 종류 (기동형태에 따라)

​

29. AISS의 명칭을 쓰고 기능을 2가지 쓰시오.

 ▣ AISS : 기중 절연형 자동 고장 구분 개폐기

 ▣ 기능 : ① 고장구간을 자동으로 개방하여 사고확대를 방지

             ② 전부하 상태에서 자동(또는 수동)으로 개방하여 과부하 보호

​

30. 피뢰기의 공칭 방전전류

 ▣ 내선규정 제3250절 피뢰기

공칭방전전류	설치장소	적용조건
10,000[A]	변전소	⊙ 154[kV] 이상의 계통 ⊙ 66[kV] 및 그 이하의 계통에서 Bank 용량이 3000[kVA]를 초과 하거나 특히 중요한 곳 ⊙ 장거리 송전케이블 (배전선로 인출용 단거리케이블은 제외) 및 정전축전기 Bank를 개폐하는 곳 ⊙ 배전선로 인출측 (배전 간선 인출용 장거리 케이블은 제외)
5,000[A]	변전소	⊙ 66[kV] 및 그 이하의 계통에서 Bank용량이 3000[kVA] 이하인 곳
2,500[A]	배전선로	⊙ 배전선로

▣ 피뢰기 DISC의 기능 : 피뢰기 고장시 개방되어 피뢰기를 대지로 부터 분리

   ※ DISC : Disconnector : 분리기...

▣ KEC 341.14 피뢰기의 접지

  ⊙ 고압 및 특고압의 전로에 시설하는 피뢰기 접지저항값은 10[Ω] 이하로 하여야 한다.

​

▣ 피뢰기 정격전압 : 속류가 차단되는 교류의 최고전압

  ⊙ 피뢰기 정격전압 Vn = α β Vm

    ※ Vn : 피뢰기 정격전압, α : 접지계수, β : 여유계수, Vm : 계통최고허용전압(차단기정

              격전압)

 ▣ 내선규정 3250절 피뢰기

전력계통		피뢰기의 정격전압 [kV]
공칭전압[kV]	중성점 접지방식	변전소	배전선로
345 154 66 22 22.9	유효접지 유효접지 PC접지 또는 비접지 PC접지 또는 비접지 3선 4선식 다중접지	288 144 72 24 21	​ ​ ​ ​ 18

​

31. 몰드 변압기의 장단점

장 점	단 점
① 난연성 우수 ② 소형, 경량화 가능 ③ 절연신뢰성 향상 ④ 내습성 및 내진성이 양호 ⑤ 유입변압기에 비해 보수점검 용이	① 내전압이 낮아 서지에 대한 대책이 필요 ② 가격이 고가 ③ 수지층 차폐무링 없으므로 운전 중 코일표면     과 접촉하면 위험하다. ​

32. 변압기 중성점 접지저항

▣ KEC 142.5 변압기 중성점 접지

 1. 변압기의 중성점 접지 저항값은 다음에 의한다.

   가. 일반적 변압기 고압 · 특고압측 전로 1선 지락전류로 150을 나눈 값 이하

   나. 변압기의 고압 · 특고압측 전로 또는 사용전압이 150[V] 이하의 특고압전로가 저압측

       전로와 혼촉하고 저압전로의 대지전압이 150[V]를 초과하는 경우는 저항값은 다음에

       의한다.

      ① 1초 초과 2초 이내에 고압 · 특고압 전로를 자동으로 차단하는 장치를 설치할 때는

          300을 나눈 값 이하

      ② 1초 이내에 고압 · 특고압 전로를 자동으로 차단하는 장치를 설치할 때에는

          600을 나눈 값 이하​

33. 저압 전로의 절연저항값

전로의 사용전압 [V]	DC 시험전압 [V]	절연저항[MΩ]
SELV 및 PELV	250	0.5
FELV, 500[V] 이하	500	1.0
500[V] 초과	1000	1.0

주) 특별저압(Extra low voltage : 2차 전압이 AC 50[V], DC 120[V] 이하)으로 SELV

     (비접지 회로 구성) 및 PELV (접지회로 구성)은 1차와 2차가 전기적으로 절연된 회로

     FELV는 1차와 2차가 전기적으로 절연되지 않은 회로

​

34. 조명의 전등 효율 (Lamp Efficiency)과 발광효율 (Luminous Efficiency) 에 대하여

설명하시오.

35. Y - △, △ - Y 결선의 장단점

【장점】

① 한 쪽 Y결선의 중성점을 접지할 수 있다.

② Y결선의 상전압은 선가전압의 1/√3 이므로 절연이 유리하다.

③ △결선이 있어 제3고조파의 장해가 적고, 기전력의 파형이 왜곡되지 않는다.

④ Y-△ 결선은 강압용으로 △-Y결선은 승압용으로 사용할 수 있어서 송전계통에 융통성

    있게 사용된다.

【단점】

① 1상 고장시 전원 공급이 불가능해진다.

② 중성점 접지로 인해 유도장해를 초래한다.

③ 1,2차 선간전압 사이의 위상차가 30˚ 있다.

​

36. 전력시설물 공사감리업무 수행지침과 관련된 사항이다. ( )안에 알맞은 내용을 답란

에 쓰시오.

감리원은 설계도서 등에 대하여 공사계약문서 상호 간의 모순되는 사항, 현장실정과의 부합

여부 등 현장 시공을 주안으로 하여 해당 공사 시작전에 검토하여야 하며 검토내용에는

다음 각호의 사항 등이 포함되어야 한다.

  1. 현장조건에 부합 여부

  2. 시공의 ( ① ) 여부

  3. 다른 사업 또는 다른 공정과의 상호 부합 여부

  4. ( ② ), 설계설명서, 기술계산서, ( ③ ) 등의 내용에 대한 상호 일치 여부

  5. ( ④ ), 오류 등 불명확한 부분의 존재 여부

  6. 발주자가 제공한 ( ⑤ )와 공사업자가 제출한 산출내역서의 수량일치 여부

  7. 시공상의 예상문제점 및 대책 등

답안 ① 실제 가능 ② 설계도면 ③ 산출내역서 ④ 설계도서의 누락 ⑤ 물량내역서

​

▣ 전력시설물 공사감리업무 수행지침 제8조 설계도서 등의 검토

① 감리원은 설계도서, 설계설명서, 공사비 산출내역서, 기술계산서, 공사계약서의 계약

    내용과 해당 공사의 조사 설계보고서 등의 내용을 완전히 숙지하여 새로운 방향의 공법

    개선 및 예산절감을 도모하도록 노력하여야 한다.

② 감리원은 설계도서 등에 대하여 공사계약문서 상호간의 모순되는 사항, 현장실정과의

    부합여부 등 현장 시공을 주안으로 하여 해당 공사 시작 전에 검토하여야 하며 검토내용

    에는 다음 각호의 사항 등이 포함되어야 한다.

  1. 현장조건에 부합 여부

  2. 시공의 실제 가능 여부

  3. 다른 사업 또는 다른 공정과의 상호 부합 여부

  4. 설계도면, 설계설명서, 기술계산서, 산출내역서 등의 내용에 대한 상호 일치여부

  5. 설계도서의 누락, 오류 등 불명확한 부분의 존재 여부

  6. 발주자가 제공한 물량 내역서와 공사업자가 제출한 산출내역서의 수량 일치 여부

  7. 시공상의 예상 문제점 및 대책 등

③ 감리원 제2항의 검토결과 불합리한 부분, 착오, 불명확하거나 의문사항이 있을 때에는

    그 내용과 의견을 발주자에게 보고하여야 한다. 또한 공사업자에게도 설계도서 및 산출

    내역서 등을 검토하도록 하여 검토결과를 보고 받아야 한다.

​

37. 단락비

▣ 단락비가 크다 (철기계)

① ​동기 임피던스가 작으므로 전압변동률이 적고 안정도가 좋다.

② 전기자반작용이 작다.

③ 과부하내량이 크다.

④ 중량이 무겁고 기기 치수가 크므로 손실이 크고 효율이 나쁘며 가격이 비싸다.

⑤ 수차, 저속기

​

38. 에너지 절약을 위한 동력설비의 대응방안 중 5가지만 쓰시오

① 고효율 전동기 채용

② 부하 역률 개선 (역률 개선용 콘덴서를 전동기별로 설치)

③ 전동기 제어 시스템 (VVVF) 적용

④ 에너지 절약형 공조기기 시스템 채택

⑤ 부하용량에 맞는 적정용량의 전동기 선정

​

39. 전동기의 진동과 소음이 발생 되는 원인에 대하여 다음 각 물음에 답하시오.

가. 진동이 발생하는 원인을 5가지만 쓰시오.

나, 전동기 소음을 크게 3가지로 분류하고 각각에 대하여 설명하시오.

​

【답안작성】

가. 진동원인

① 회전자의 정적 · 동적 불평형

② 베어링의 불량

③ 상대 기기와의 연결 불량 및 설치 불량

④ 회전자의 편심

⑤ 에어갭의 회전시 변동

나. 전동기 소음

① 기계적 소음 : 진동, 브러시의 진동, 베어링 등의 원인에 의해 발생하는 소음

② 전자적 소음 : 철심이 주기적인 자력, 전자력에 의해 진동하며 발생하는 소음

③ 통풍 소음 : 팬, 회전자의 에어덕트 등 팬 작용으로 발생되는 소음

​

40. 부하 중심거리

▣ 공급점에서 30[m] 지점에 80[A], 45[m] 지점에 50 [A], 60[m]의 지점에

    30 [A]의 부하가 걸려 있을 때, 부하 중심까지의 거리를 구하시오.

41. 저압 옥내 배선

가. 저압 옥내 배선

  ▣ 저압 옥내배선의 전선은 단면적 2.5[㎟] 이상의 연동선, 단면적 1[㎟] 이상의 미네랄인

      슈레이션 케이블(MI)을 사용한다.

나. 나전선 사용제한

 ▣ 옥내에 시설하는 저압전선은 다음의 경우를 제외하고 나전선을 사용하여서는 안된다.

  ① 애자 사용공사에 의하여 전개된 곳에 시설하는 경우

   ⊙ 전기로용 전선

   ⊙ 전선의 피복 절연물이 부식하는 장소에 시설하는 전선

   ⊙ 취급자 이외의 자가 출입할 수 없도록 설비한 장소에 시설하는 전선

  ② 버스덕트공사에 의하여 시설하는 경우

  ③ 라이팅덕트공사에 의하여 시설하는 경우

  ④ 옥내에 시설하는 저압 접촉전선 배선에 의하여 시설하는 경우

  ⑤ 유희용 전차의 전원장치에 있어서 접촉전선이 3레일 방식에 의하여 시설할 경우

다. 배선설치공사별 배선방법

종 류	공 사 방 법
전선관시스템	합성수지관공사, 금속관공사, 가요전선관공사
케이블트렁킹시스템	합성수지몰드공사, 금속몰드공사, 금속트렁킹공사a, 케이블트렌치 공사
케이블덕팅시스템	플로어덕트공사, 셀룰러덕트공사, 금속덕트공사
애자공사	애자공사
케이블트레이시스템 (레더, 브래킷 포함)	케이블트레이공사
케이블공사	고정하지 않는 방법, 직접 고정하는 방법, 지지선 방법
a : 금속본체와 커버가 별도로 구성되어 커버를 개폐할 수 있는 금속덕트공사를 말한다. b : 본체와 커버 구분없이 하나로 구성된 금속덕트공사를 말한다.

42. 고조파 발생원과 방지대책

가. 고조파 발생원인

① 변압기, 전동기 등의 여자전류

② 컨버터, 인버터, 초퍼 등의 전력변환장치

③ 전기로, 아크로

④ 전력 전자 응용기기 (컴퓨터, 전동기 구동장치)

​

나. 고조파 경감대책

① 전력변환장치의 펄스수를 크게 한다.

② 고조파 필터를 사용하여 제거한다.

③ 전력용 콘덴서에는 직렬리액터를 설치한다.

④ 선로의 코로나 방지를 위해 복도체, 다도체를 사용한다,

⑤ 변압기에서 △결선을 사용하여 고조파를 제거한다.

⑥ 고조파 발생기기와 충분한 이격거리를 확보 및 차폐 케이블을 사용한다.

⑦ 고조파 발생기기와 접지를 분리한다.

​

43. 배전선의 전압조정 3가지 방법

① 자동 전압 조정기 (SVR, IR)

② 승압기

③ 병렬콘데서

​

▣ 발전소에서 전압조정

① OLTC (On Load Tap Charger) 부하시 탭 절환장치

    = ULTC (Under Load Tap Charger)

② OLTC가 없는 변전소의 경우 : 자동전압 조정장치 사용

  ⊙ SVR (Static Voltage Regualator : 정지형 전압조정기) : 우리나라는 SVR 사용

  ⊙ IR (Induction Regualtor : 유도전압조정기)

▣ 배전선로에서 사용하는 전압조정기

① 자동 전압 조정기 (SVR, IR) 우리나라는 SVR 사용

② 승압기

③ 병렬콘덴서 : 선로의 무효전력을 흡수하여 전압강하 방지

④ 직렬콘덴서 : 특별한 경우 외에는 사용하지 않음

▣ 배전변압기에서의 전압조정

① 배전압압기 탭(Tap) 조정

​

44. 감리 : 설계변경요구 첨부자료

① 설계변경 개요서

② 설계변경 도면, 설계설명서, 계산서 등

③ 수량 산출 조서

④ 그밖에 필요한 서류

​

45. 보호계전기의 오동작 원인 3가지를 쓰시오.

① 여자돌입전류

② 변류기의 포화

③ 계전기 감도 저하

​

(그외)

④ 보호계전기 허용범위를 초과한 온도

⑤ 높은 습도에 의한 절연성능 저하

⑥ 취부 위치에서 충격, 경사, 진동

⑦ 진해에 따른 마찰저항 및 접촉저항 증가

⑧ 유해 가스에 의한 금속부분 부식

⑨ 허용온도를 초과한 제어전압의 과도한 변동

⑩ 고조파, 전자파, 서지, 노이즈에 의한 영향

​

46. 다음 기기의 명칭을 쓰시오.

가. 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 (R/C : Recloser)

​

나. 보안상 책임분계점에서 보수 점검시 전로를 개폐하기 위하여 시설하는 것으로 반드시

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

    는 이를 사용한다. 선로개폐기 (LS : Line Switch)

 

▣ 리클로저 (R/C : Recloser)

① 가공배전선로의 영구사고를 줄이고 고장범위를 최소화하는 목적으로 사용한다.

② 조류 및 수목에 의한 접촉사고시 고장구간을 차단하고 사고점의 Arc를 소멸시킨 후 즉시

    재투입이 가능하다.

③ R/C는 재폐로 동작을 2~3회 반복하며 투입 · 차단 동작을 2~3회 실시한 후 개폐시

    영구사고로 구분하여 완전 차단을 한다.

​

▣ 선로개폐기 (LS : Line Switch)

① 책임 분계점에 보수 점검시 전로를 개폐하기 위하여 사용하며 반드시 무부하 상태에서

    사용된다.

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

​

47. 중성점 직접 접지계통의 통신선 전자유도 장해 경감 대책

가. 근본대책 : 전자유도전압 억제

나. 전력선측 대책

  ① 송전선로를 될 수 있는 대로 통신선로로 부터 멀리 떨어져 건설한다.

  ② 접지장소를 적당히 선정해서 기유도 전류의 분포를 조절한다.

  ③ 고속도 지락보호 계전방식을 채용한다.

  ④ 차폐선을 설치한다.

  ⑤ 지중전선로 방식을 채용한다.

다. 통신선측 대책

  ① 절연변압기를 설치하여 구간을 분리한다.

  ② 연피케이블을 사용한다.

  ③ 통신선에 우수한 피뢰기를 사용한다.

  ④ 배류코일을 설치한다.

  ⑤ 전력선과 교차시 수직교차한다.

​

48. 규모별 바람직한 콘센트 수

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

때문에 일률적으로 규정하기 곤란하다. 내선규정에서는 이 점에 대하여 아래의 표와같이

규모별로 표준적인 바람직한 콘센트수를 규정하고 있다. 아래 표를 완성하시오.

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

[비고1] 콘센트의 구수에 관계없이 1개로 본다.

[비고2] 콘센트 2구 이상 콘센트를 설치하는 것이 바람직하다.

[비고3] 대형전기기계기구의 전용콘센트 및 환풍기, 전자시계 등을 벽에 붙이는 전용콘센

          트는 위 표에 포함되어 있지 않다.

[비고4] 다용도실이나 세면장에는 방수형 콘센트를 사용하는 것이 바람직하다.

▣ 내선규정 3315-6 분기회로의 수구 (표 3315-10 주택의 콘센트 수)

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

49. 전력시설물 공사현장에서 공사업무 수행상 비치하고 기록·보관해야 할 서식 5가지?

  ① 하도급 현황 ② 주요 인력 및 장비 투입현황 ③ 작업계획서

  ④ 기자재 공급원 승인현황 ⑤ 주간공정계획 및 실적 보고서

▣ 전력시설물 공사감리업무 수행지침 제16조 (일반행정업무)

  ⊙ 감리현장 및 공사현장에 감리업무 수행상 필요한 서식의 비치, 기록, 보관할 사항

감 리 현 장	공 사 현 장
1. 감리업무일지 2. 근무상황판 3. 지원업무수행 기록부 4. 착수신고서 5. 회의 및 협의내용 관리대장 6. 문서접수대장 7. 문서발송대장 8. 교육실적 기록부 9. 민원처리부 10. 지시부 11. 발주자 지시사항 처리부 12. 품질관리 검사, 확인대장 13. 설계변경 사항 14. 검사요청서 ... 30. 사고보고서 31. 재해발생 관리부 32. 사후환경영향조사 결과 보고서	1. 하도급 현황 2. 주요 인력 및 장비 투입 현황 3. 작업계획서 4. 기자재 공급원 승인현황 5. 주요공정계획 및 실적 보고서 6. 안전관리비 사용실적 현황 7. 각종 측정 기록표 ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​ ​

50. 간선설계시 고려해야 할 사항 5가지

① 전기방식, 배선방식 ② 부하의 사용상태나 수용률

③ 장래 증설의 유무와 이것에 대한 배려의 필요성

④ 간선경로에 대한 위치와 넓이

⑤ 점검구에 관한 사항

​

51. 가공전선로의 이상전압 방지대책 3가지

① 피뢰기 설치 ② 가공지선의 설치 ③ 매설지선의 설치

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

52. 전력퓨즈의 역할

① 부하전류를 안전하게 통전한다.

② 일정치 이상의 과전류는 차단하여 전로나 기기를 보호한다.

③ 단락전류 차단을 목적으로 한다.

​

53. 조명기구에서 기구 배광에 따른 조명방식의 종류 5가지를 쓰시오.

▣ 직접 조명, 반직접조명, 전반확산조명, 반간접조명, 간접조명

​

54. 부하의 최대수요전력 (Peak Power)을 억제하는 방법 3가지를 쓰시오

① 부하의 피크 컷 (Peak Cut) 제어

② 부하의 피크 시프트 (Peak Shift) 제어

③ 자가용 발전설비 가동에 의한 피크제어

(그 외)

④ 부하의 프로그램 제어 방식

​

▣ 피크 컷 (Peak cut)

  ⊙ 첨두부하 억제, 비중요 부하 일시정지, 최대수요전력제어장치 (Demand controller)

     사용

▣ 피크 시프트 (Peak Shift)

  ⊙ 첨두부하 이동, 첨부부하를 심야시간대로 이동, 심야전력기기 사용

▣ 피크 분담

  ⊙ Peak Cut 용 발전기로 목표전력 초과 부하 분담

​

55. 변전실의 높이와 면적 산정

▣ 22.9[kV] 1,000[kVA] 폐쇄형 큐비클식 변전실을 수변전설계하려고 한다.

    다음 각 물음에 답하시오.

  가. 변전실의 유효 높이는 몇 [m]인가 ? 4.5 [m]

  나. 추정면적은 몇 [㎡]인가 ? 단, 추정계수는 1.4이다.

▣ 변전실 추정 넓이 A = k(추정계수) × (변압기 용량 [kVA])2

     = 1.4 × 10000.7 = 176.25 [㎡]

​

▣ 건축전기설비 설계기준 제3장 전기설비 관련 건축물

 ⊙ 변전실 계획시 면적의 산정방법

     변전실의 추정 넓이 A = k × (변압기 용량 [kVA])0.7

     k : 추정계수, 특고압에서 고압으로 변전 : 1.7, 특고압에서 저압으로 변전 1.4

     고압에서 저압으로 변전 0.98

⊙ 변전실의 높이

  ◈ 폐쇄형 큐비클식 수변전 설비가 설치된 변전실의 경우로서 특고압 수전 또는 변전

      기기가 설치되는 경우 4.5[m] 이상, 고압인 경우 3[m] 이상의 유효 높이로 한다.

​

56. 코로나 현상

 ▣ 다음은 가공 송전선로의 코로나 임계전압을 나타낸 식이다. 이 식을 보고 다음 각 물음에

     답하시오.

   코로나 임계전압

답 : 상대공기밀도

나. m1이 날씨에 의한 계수라면, m0는 무엇에 의한 계수인지 쓰시오.

    전선 표먄 상태 계수

다. 코로나에 의한 장해의 종류 2가지만 쓰시오

    ① 코로나 손실, ② 통신선 유도장해

라. 코로나 발생을 방지하기 위한 주요 대책을 2가지만 쓰시오

    ① 복도체(다도체) 방식의 채용 ② 굵은 도체를 사용

​

▣ 코로나 현상 : 임계전압 이상의 전압이 전선로 부근이나 애자 부근에 가해지면 주위의

                      공기 절연이 부분적으로 파괴되는 현상

▣ 코로나 임계전압

m0 : 전선표면계수 m1 : 날씨계수 δ : 상대공기밀도 d : 전선지름 D : 등가선간거리

r : 전선반지름

​

▣ 코로나 장해

   ① 코로나 손실 ② 통신선 유도장해 ③ 코로나 잡음 ④ 전선의 부식 촉진

▣ 코로나 방지대책

   ① 복도체(다도체) 방식을 채용 ② 굵은 도체를 사용 ③ 가선금구류 개량

​

57. 교류용 적산전력계

가. 잠동(Creeping) 현상에 대하여 설명하고 잠동을 막기 위한 유효한 방법 2가지만

      쓰시오.

  ▣ 잠동 : 무부하 상태에서 정격주파수 및 정격전압의 110[%]를 인가하여 계기의 원판이

             1회전 이상 회전하는 현상

  ▣ 방지대책 : 원판에 작은 구멍을 뚫는다. 원판에 작은 철편을 붙인다.

나. 적산 전력계가 구비해야 할 특성 5가지

  ① 기계적 강도가 클 것

  ② 부하특성이 좋을 것

  ③ 과부하 내량이 클 것

  ④ 온도나 주파수 변화에 보상이 되도록 할 것

  ⑤ 옥내 및 옥외 설치가 적당할 것

​

58. 변압기 모선방식

  ① 단일모선 ② 이중모선(복모선) ③ 환상모선 (루프모선)

​

59. ALTS의 명칭과 사용용도를 쓰시오

 ① 명칭 : 자동부하 전환개폐기

 ② 용도 : 22.9[kV-Y] 배전선로에 사용되는 개폐기로 큰 피해를 입을 수 있는 수용가에

              이중전원을 확보하여 주전원 정전시 또는 주전원이 기준전압 이하로 떨어질 경우

              예비전원으로 자동 절체되어 수용가에 높은 신뢰도로 전원을 공급하기 위한 장치

▣ 자동부하 전환개폐기 (ALTS : Auto Load Transfer Switch)

 ① 22.9[kV] 접지계통의 지중배전선로에 사용하는 개폐기

 ② 중요시설의 정전시 큰 피해가 예상되는 수용가에 이중전원을 확보하여, 주 전원의 정전

     또는 기준전압 이하로 떨어진 경우 예비전원으로 자동 절체되어 무정전 전원공급을

     수행한다.

 ③ 2차 전원으로 전환된 후 주전원이 정상적으로 복구되면 원상태인 상시전원으로 복구

     된다.

▣ 자동전환개폐기(ATS : Automatic Transfer Switch)

  ① 상시전원 정전 시 상시전원에서 예비전원으로 전환하는 경우 사용되는 개폐기

  ② 저압측(변압기 2차측) 즉, 일반수용가에서 한전 전원이 정전될 경우 특정시간 내 (발전

      기 기동 포함)에 자동 절체되어 발전기(비상) 전원을 공급하여 정전시 소방부하나 비상

      부하 등에 전원이 차질없이 공급되도록 한다.

▣ ALTS 와 ATS 의 차이점

ALTS	ATS
⊙ 특고압 측에서 수용가 인입구에 사용 ⊙ 변전소로 부터 두 개의 회선으로 공급 받아 '주선로'와 '예비선로'의 전환	⊙ 저압측 (변압기 2차측)에 설치 ⊙ "상용전원"과 "비상발전기"의 전환 ​

​60. 다음 각 용어의 정의를 쓰시오.

가. 중성선 (中性線) : 다선식전로에서 전원의 중성극에 접속된 전선을 말한다.

나. 분기회로 (分岐回路) : 간선에서 분기하여 분기과전류차단기를 거쳐서 부하에 이르는

     사이의 배선을 말한다.

다. 등전위본딩 : 등전위를 형성하기 위해 도전부 상호간을 전기적으로 연결하는 것을

     말한다.

​

61. 스폿 네트워크 (Spot Network) 수전방식에 대해 설명하고 장점 4가지를 쓰시오.

가. Spot Network 방식이란 ?

▣ 배전용 변전소로 부터 2회선 이상의 배전선으로 수전하는 방식으로 배전선 1회선에

    사고가 발생한 경우일지라도 건전한 회선으로 부터 자동적으로 수전할 수 있는 무정전

    수전방식으로 신뢰도가 매우 높은 수전방식이다.

나. 장점

 ① 무정전 전력공급이 가능하다.

 ② 공급신뢰도가 높다.

 ③ 전압변동이 작다.

 ④ 부하증가에 적응성이 좋다.

​

▣ 스폿 네트워크 (Spot Network) 수전방식

⊙ 스폿 네트워크 수전방식은 저압 집중 부하를 가진 빌딩 등에 무정전으로 전력을 공급

    하기 위한 수전방식이며 신뢰도가 매우 높은 반면 시설비가 고가이다.

▣ 네트워크 변압기 용량

▣ 스폿 네트워크 수전방식의 특징

 ① 무정전 전원공급이 가능하다.

 ② 기기의 이용률이 좋아진다.

 ③ 전압변동률이 적다.

 ④ 전력손실이 작다.

 ⑤ 부하증가에 따른 적응성이 좋다.

 ⑥ 2차 변전소 수량을 줄일 수 있다.

 ⑦ 전등, 전력의 일원화가 가능하다.

​

62. 태양광 발전의 장점 4가지와 단점 2가지를 쓰시오.

【 장점 】

① 에너지원이 청정, 영구적이다.

② 필요한 장소에서 필요한 발전량 발전이 가능하다.

③ 유지보수가 용이하고 무인화가 가능하다.

④ 확산광(산란광)도 이용할 수 있다.

【 단점 】

① 에너지 밀도가 낮아 큰 설치면적이 필요하다.

② 비가 오거나 흐린 날은 발전능력이 저하된다.

<그외>

③ 전력생산량이 지역의 일사량에 의존한다.

④ 설치장소가 한정적이며 고가이다.

​

63. 진공차단기 (VCB : Vacuum Circuit Breaker)의 특징 3가지를 쓰시오.

① 차단성능이 우수하고 차단시간이 짧다.

② 수명이 길다.

③ 기름을 사용하지 않아 화재에 대한 안정성이 우수하다.

​

▣ 진공차단기 (VCB : Vacuum Circuit Breaker)

【 장점 】

① 차단성능이 우수하고 차단시간이 짧다. (전류차단 후 절연회복 능력이 크므로)

② 수명이 길다.

③ 기름을 사용하지 않아 화재에 대한 안전성이 우수하다.

④ 소형경량이다.

⑤ 완전밀봉형으로 소음이 작다.

【 단점 】

① 개폐서지가 발생한다.

② 진공도에 대한 열화판정이 곤란하다.

​

64. 접지저항을 측정하기 위해 사용되는 측정방법 2가지를 쓰시오.

① 어스테스터(접지저항 측정기)에 의한 접지저항 측정법

② 콜라우시 브리지에 의한 3극 접지저항 측정법

​

65. 자가용 발전설비에 구비해야 할 계전기 5가지를 쓰시오.

① 과전류 계전기

② 주파수 계전기

③ 부족전압 계전기

④ 비율차동 계전기

⑤ 과전압 계전기

​

66. 수용가설비의 전압강하

▣ 다른 조건을 고려하지 않는다면 수용가 설비의 인입구로 부터 기기까지의 전압강하는

    다음 표의 값 이하이어야 한다. 따라서 아래 표를 채우시오.

KEC 232.3-1 수용가 설비의 전압강하

설비의 유형	조명[%]	기타[%]
A - 저압으로 수전하는 경우	3	5
B - 고압으로 이상으로 수전하는 경우	6	8
가능한 한 최종회로 내의 전압강하가 A 유형의 값을 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다. 사용자의 배선설비가 100[m]를 넘는 부분의 전압강하는 미터당 0.005[%] 증가할 수 있으나 이러한 증가분은 0.5[%]를 넘지 않아야 한다.

67. 영상전류를 검출하는 방법 3가지

▣ 지락사고시 계전기가 동작하기 위하여 영상전류를 검출하는 방법 3가지를 쓰시오.

 ① ZCT (영상변류기)에 의한 검출

 ② Y 결선의 잔류회로에 의한 검출 (CT 3대 사용)

 ③ 3차 권선부 CT를 이용한 검출

(그외)

 ④ 변압기의 중성점 접지회로 전류 검출

​

68. 내선규정 3260-3 서지흡수기의 적용

차단기의 종류 전압등급 2차 보호기기		VCB
		3 [kV]	6 [kV]	10 [kV]	20 [kV]	30 [kV]
전동기		적용	적용	적용	​	​
변압기	유입식	불필요	불필요	불필요	불필요	불필요
	몰드식	적용	적용	적용	적용	적용
	건식	적용	적용	적용	적용	적용
콘덴서		불필요	불필요	불필요	불필요	불필요
변압기와 유도기기 와의 혼용 사용시		적용	적용	​	​	​

69. 분전반 설치

① 분전반은 각 층마다 설치한다.

② 분전반은 분기회로의 길이가 ( 30[m]) 이하가 되도록 설계하며, 사무실 용도인 경우

    하나의 분전반이 담당하는 면적은 일반적으로 1,000[㎡] 내외로 한다.

③ 1개 분전반 또는 개폐기함 내에 설치할 수 있는 과전류장치는 예비회로(10~20%)를

    포함하여 42개 이하(주개폐기 제외)로 하고, 이 회로수를 넘는 경우는 2개 분전반으로

    분리하거나 (자립형)으로 한다. 다만, 2극, 3극 배선용차단기는 과전류장치 소자 수량의

    합계로 계산한다.

④ 분전반의 설치 높이는 긴급시 도구를 사용하거나 바닥에 앉지 않고 조작할 수 있어야 하

    며, 일반적으로는 상단을 기준으로 하여 바닥 위 (1.8[m])로 하고, 크기가 작은 경우는

    분전반의 중간을 기준하여 바닥 위 (1.4[m])로 하거나 하단을 기준으로 하여 바닥위

    (1[m]) 정도로 한다.

⑤ 분전반과 분전반은 도어의 열림 반경 이상으로 이격하여 안전성을 확보하고, 2개 이상의

    전원이 하나의 분전반에 수용되는 경우에는 각각의 전원 사이에는 해당하는 분전반과

    동일한 재질로 (격벽)을 설치해야 한다.

​

70. CT 비오차

▣ CT 비오차 : 공칭변류비와 측정변류비와의 차이를 측정변류비에 대한 백분율로 나타낸

                   것으로 변류비 오차를 나타낸다.

71. 운전자 눈부심을 제한하는 정도에 따른 조명기구 형식의 분류

① 풀 컷 오프 (Full - Cut off) 형

  ▣ 컷 오프 중에서 수평면 위쪽으로 배광이 "0"이 되도록 제한한 배광방식

  ▣ 조명기구 배광 분포상의 수직각 90˚ 또는 그 이상에서 발생하는 1000[lm]당 광도가

      "0"이 되고 수직각 80˚ 에서의 광도는 1000[lm]당 100[cd] 이하로 엄격한 상향광을

      제한하여 눈부심과 산란광에 의한 빛 공해를 억제하는 조명방식

② 컷 오프(Cut off)형

  ▣ 주행하는 차량의 운전자에게 눈부심을 주지 않도록 눈부심을 방지하는 배광방식

  ▣ 조명기구 분포상 수직각 90˚ 에서 1000[lm]당 25[cd] 이하인 조명기구

      등간격 S = 3 H (이하) 등 높이 한쪽 배열 H = 1.0W , 지그재그 H = 0.7W

      마주보기, 중앙배열 H = 0.5W

③ 세미 컷 오프 (Semi Cut off)

 ▣ 컷오프형보다 눈부심을 완화하여 90˚ 에서 1000[lm]당 50[cd] 이하인 조명방식

     등간격 S = 3.5 H 등 높이 한쪽 배열 H = 1.2W , 지그재그 H = 0.8W

     마주보기, 중앙배열 H = 0.6W

④ 넌 커프(Non Cut-Off) 형

     등간격 S = 4 H 등 높이 한쪽 배열 H = 1.4W , 지그재그 H = 0.9W

     마주보기, 중앙배열 H = 0.7W

​

72. 오차율, 보정률 (오/참, 보/측)

 ▣ 전압 1,0183[V]를 측정하는데 측정값이 1.0092[V]이었다.

​73. 변압기 시험

​

① 단락시험 : 임피던스 와트(동손), 임피던스 전압

 ▣ 임피던스 전압 : 변압기 2차측(저압측) 단락 후 1차측(고압측)에 전압을 가하여 1차

      단락 전류가 1차 정격전류와 같게 되었을 때 전압계가 지시하는 값 [V]

 ▣ 임피던스 와트(동손) : 임피던스 전압 측정시, 전류계가 지시하는 값 [W]

​

② 무부하 시험 : 철손, 여자전류

 ▣ 철손 : 인가전압을 조정하여 변압기 1차측(저압측) 전압이 정격전압과 같게 되었을 때

              교류전력계가 지시하는 값 [W]

​

74. 가스절연변압기의 특징 5가지를 쓰시오.

① 소형 경량화할 수 있다.

② 충전부가 완전히 밀폐되어 안전성이 높다.

③ 대기중의 오염물질의 영향을 받지 않아 신뢰도가 높다.

④ 소음이 적고 환경조화를 기할 수 있다.

⑤ 육안점검이 불가능하여 사고 조기 발견이 어렵다.

<그 외>

⑥ 밀폐형으로 열화, 마모가 적어 보수주기가 길어진다.

⑦ 공장조립이 가능하여 설치공사 기간이 단축된다.

⑧ SF6 가스의 누설 및 압력저하 감시 필요

⑨ 환경오염, 지구온난화 문제

​

75. 콘덴서 투입시 과도 돌입전류 Icmax

▣ 제3고조파의 유입으로 인한 사고를 방지하기 위하여 콘덴서 회로에 콘덴서 용량의

    11[%]인 직렬 리액터를 설치하였다. 이 경우에 콘덴서의 정격전류(정상시 전류)가

    10[A] 라면 콘덴서 투입 시의 전류는 몇 [A]가 되겠는가 ?

【 정답 】

⊙ 콘덴서 회로에 직렬 리액터를 설치할 경우 과도 돌입전류

76. 기준충격절연강도 (BIL : Basic Impulse Insulation LeveL)

▣ 뇌 임펄스 내전압 시험값으로 절연레벨의 기준을 정하는 데 적용된다.

    BIL은 절연계급 20호 이상의 비유효 접지계에 있어서는 다음과 같이 계산한다.

   BIL = 절연계급 (E) × 5 + 50 [kV]

    ※ 절연계급은 전기기기의 절연강도를 표시하는 계급을 말하고

        절연계급 E = 공칭전압 / 1.1 으로 계산하며 사용전압과 유사하다.

차단기 정격전압[kV]	사용회로의 공칭전압 [kV]	BIL [kV]
0.6 3.6 7.2 24 72.5 170	0.1, 0.2, 0.4 3.3 6.6 22 66 154	​ 45 60 150 350 750

77. 차단기의 정격전압과 정격차단시간

▣ 차단기의 차단시간 : 개극시간과 아크 소멸시간의 합

공칭전압 [kV]	6.6	22.9	66	154	345	765
정격전압 [kV]	7.2	25.8	72.5	170	362	800
정격차단시간[c/sec] (cycle은 60Hz 기준)	5	5	5	3	3	2

​

​78. 연선의 소선 가닥수

▣ 소선의 직경이 3.2[㎜]인 37가닥의 연선을 사용할 경우 외경은 몇 [㎜]인가 ?

 ⊙ 소선의 개수 N = 3n (n+1) + 1 ∴ n = 3

     연선의 지름 = (2n+1) × 소선의 지름 = (2 × 3+1) × 3.2 = 22.4[㎜]

​

79. ASS (Automatic Section Switch : 자동 고장 구분 개폐기)

① 사용목적 : 수용가 인입구에 설치되어 과부하 또는 고장전류가 발생할 경우 고장구간을

                  신속히 자동분리하여 고장이 계통에 파급되는 것을 방지

② 적용범위 : 22.9[kV-Y] 특고압 수용가의 책임분계점 구분 개폐기 및 수전설비 보호장치

                   로서 300[kVA] 초과 (이하의 경우 Int. SW 사용) 1000[kVA] 이하에 사용

③ 동작특성

  ⊙ 고장구간 자동 분리 : 배전선로에 설치된 R/C나 공급 변전소에 설치된 CB와 협조하여

                                 1회 순간 정전 후 고장구간을 자동 분리

  ⊙ 과부하 및 고장 전류 검출

     ⓐ 900[A] 차단능력을 가지고 있으며, 800[A] 미만의 과부하 및 이상전류에 대하여는

         자동차단되어 과부하 보호기능을 가지고 있다.

     ⓑ 900[A] 이상의 고장전류가 검출되면 제어함에 의하여 개폐기는 Lock 되고 제어장치

          의 기억장치로서 전원측의 보호차단기, 변전소차단기 또는 선로 R/C가 1회 순시 동작

          하여 선로가 정전될 때 ASS는 무전압 상태에서 개방되어 고장점을 자동분리한다.

​

[문제] ASS의 Lock 전류값은 ? : 800[A] ± 10[%]

▣ 과전류 Lock기능 : 정격차단전류(900[A]) 이상의 고장 발생시 개폐를 보호하면서 전

    류가 Lock 전류 (800[A] ±10[%]) 이상인 경우 개폐기는 Lock되며, 후비보호장치의

    차단에 의해 고장전류가 제거된 후 무전압 상태에서 ASS가 차단된다.

​

80. PF(한류퓨즈)의 단점 2가지

① 재투입할 수 없다. ② 과전류에 용단될 수 있다.

(그외)

③ 동작시간-전류특성을 계전기처럼 자유로이 조정 불가능하다.

④ 용단해도 차단되지 않는 전류 범위를 가진 것이 있다.

⑤ 차단시 이상전압이 발생한다.

⑥ 고임피던스 접지계통의 지락보호는 불가능하다.

​

81. 계기용 변성기 (MOF)의 과전류 강도

▣ MOF의 과전류 강도는 기기 설치점에서 단락전류에 의하여 계산 적용하되, 22.9[kV]

    급으로서 60[A] 이하의 MOF 최소 과전류강도는 전기사업자규격에 의한 (75배)로

    하고, 계산한 값이 75배 이상인 경우에는 (150배)를 적용하며, 60[A] 초과시 MOF의

    과전류 강도는 (40배)로 적용한다.

​

82. 손실계수와 부하율의 관계

▣ 최대전류가 흐를 때의 손실이 100[kW]이며, 부하율이 60[%]인 전선로의 평균손실은

    몇 [kW]인가 ? 단, 배전선로의 손실계수를 구하는 α는 0.2이다.

     손실계수 H = α F + (1- α) F2 = 0.2 × 0.6 + (1-0.2) × 0.62 = 0.408

   ∴ 손실전력 = 손실계수 × 최대 손실 = 0.408 × 100 =40.8[kW]

▣ 손실계수와 부하율의 관계

    H = α F + (1 - α) F2

    여기서, F : 부하율, α : 정수 (0.1 ~ 0.4)

▣ 손실전력 = 손실계수 × 최대손실

​

1. 퍼센트 임피던스를 구하는 이유

​

%임피던스는 왜 구하는 것일까요?

우선 %임피던스의 정의 이렇습니다

[변압기, 송전선로, 발전기 등 전력설비의 내부 임피던스를 %법으로 나타낸 것]

다시 말하면 특정설비의 내부 임피던스가 정해진 어떤 값(전체 임피던스)의

몇 퍼센트(%)를 차지하느냐는 의미입니다.

​

계산하는 방법은 다음과 같습니다.

결국 임피던스를 백분율로 표시하겠다는 의미이다.

왜 이렇게 하는 것일까?

​

먼저 %임피던스가 필요한 이유로는

​

우리가 일반적으로 사용하는 임피던스는 오옴 임피던스 값으로 주어진다.

단일기기나 설비가 얼마 되지 않은 경우에는

임피던스가 오옴값으로 주어지더라도 아무 불편함이 없다.

​

하지만 전력계통의 측면에서 보면,

전력계통에는 발전기, 변압기, 송전선로 등 수많은 전력설비들이 있다.

이들 전력설비들은 각각의 임피던스가 있는데

오옴법을 사용할 경우에는 각각의 설비별, 사용전압별로 일일이

오옴값을 계산하여 이를 종합해야 하는 번거로움이 있다.

​

이러한 불편함을 줄이기 위해 %임피던스라는 개념을 도입했다.

%임피던스는 기준용량만 확인하면 그것에 비례하여 임피던스가 결정된다.

​

재미있는 점은, %임피던스 계산식을 살펴 보면

송전선로의 전압강하를 기준전압으로 나누면 %임피던스가 된다.

​

결국 동일 기준전압에서 전압강하의 크기에 따라

임피던스의 크기도 비례하여 변화한다는 의미가 된다.

즉, 전압강하를 가지고 설비의 임피던스를 추정하는 것이다.

​

그리고 %임피던스 공식을 전격 p를 활용하여 계산하기 위해

퍼센트 임피던스 기본식에 변형을 가하면

라는 공식을 얻을 수 있다.

​

이 공식을 토대로 P값이 변화하면

P값에 비례하여 %임피던스 값도 변화함을 알 수 있다.

​

예를 들어 100[MVA] 용량의 설비가 갖는 %임피던스를

200[MVA]기준으로 환산은 2배를 곱해주면 되는 것이다.

​

그런데 여기서 중요한 점은 전류값이 다르면 %임피던스를 활용할 수 없다는 점이다.

위의 %임피던스값은 위 공식에 의하여 기준용량 P에 비례하여

%임피던스의 계산이 가능한데 만약 전류값이 다르면

분모의 전압값도 바꾸기 때문에 이 공식을 사용할 수 없게 된다.

​

그렇기 때문에 계통의 각 부분을 흐르는 전류의 값이 같지 않으면

%임피던스를 활용할 수가 없다.

​

%임피던스가 결정되면 동일 기준용량으로 환산하여

쉽게 임피던스 계산이 가능하며

이를 토대로 간편하게 단락용량, 단락전류의 계산이 가능해 진다.

​

2. 퍼센트 임피던스란 ?

​

▣ 퍼센트 임피던스는 상전압과 정격전류가 인가되었을 때 변압기(선간)의 임피던스에

    의한 전압강하의 수전단 상전압에 대한 이율이다.

▣ 위 그림은 전력이 송전되는 과정을 간단하게 표현한 그림이다.

    발전소에서 전기가 나와 승압기, 변전소, 수용가변압기를 거쳐 가정에 전기가 전달된다.

​

위 회로에서 부하에 흐르는 전류를 계산한다고 하자

전원 전압 V= 100[V]이고 송전선로에 있는 변압기가 차지하는 임피던스 Z1 = 5[Ω]이고

부하의 임피던스 Z2 = 45[Ω] 이라고 하자.

회로에 흐르는 전류는 2[A]가 될 것이다.

​

이 때 단락사고가 발생하였다고 하자.

위와 같은 회로가 될 것이다.

이 때 단락사고로 인하여 회로에 흐르는 단락전류 I​s를 구해 보면

20[A]가 됩니다.

단락사고가 일어나기 전의 2[A]보다 무려 10배가 넘는

단락전류가 흐르게 됩니다.

​

퍼센트 임피던스 %Z를 좀 더 쉽게 설명하면

'B회로에서 전체 임피던스 50[Ω]중에서 변압기(선로)가 차지하는 비율이

몇 퍼센트(%)인가'를 나타내는 것입니다.

​

결국

퍼센트임피던스 즉, 선로 자체 임피던스가 전체 임피던스에서 차지하는 비율이

10%라는 것입니다.

이렇게 구한 퍼센트임피던스로 단락전류를 구할 때 사용합니다.

이렇게 %Z를 알게 되면 단락전류를 쉽게 구할 수 있습니다.

​【 직류발전기의 유기기전력 】

 

직류기기는 직류발전기와 직류모터로 나뉩니다.

여기서 직류발전기는 외부에서 토크가 가해져서 회전하면 전기를 발생시킵니다.

모터는 외부에서 전기를 받으면 토크가 발생하여 회전합니다.

여기서 직류발전기가 외부로 부터 토크를 받아 회전하게 될 때

발생되는 전기를 살펴 보도록 합니다.

Magnitude of the induced emf

e = B l v

e is the emf, induced across the conductor

B is the flux density

l is the conductor's length

v is the conductor's speed

 

먼저 이 식 부터 살펴 봅니다.

e : 유기기전력 (emf라고도 합니다)

B : 자속밀도

l : 도선의 길이입니다

v : 도선의 속도

​

도선하나가 자기장속에서 이동하게 되면 자기밀도, 길이, 속도에 비례하여 유기기전력이

발생합니다. 유기기전력의 단위는 전압의 단위인 볼트[V]가 됩니다.

위 공식에서 자기장과 도선의 이동속도와의 스칼라곱 (Dot product)가 되어

그 각도만큼의 사인값을 곱해줘야 합니다.

제대로 된 공식유도에서는 이 각도가 1회전을 하는 동안 0에서 360도까지 바뀌면서

그 값이 모두 다릅니다. 그런데 강좌에서는 1로 놓고 하네요

만약 사인 그대로 한다면 아래 그림처럼 시간에 따라 달라집니다.

 

정류자 때문에 (-)가 되는 부분이 (+)가 되어서 직류를 발생하게 됩니다

어쨋든 도선들이 위치에 따라 전압이 달라지긴 한데 가장 최적의 각도에서 발생시키는

유기기전력을 따져서 각도를 90도로 놓고 사인값이 1로 하여 계산식을 유도하는 것 같습니다.

직류발전기에 도선하나가 붙어 있는 걸 회전한다고 생각해 봅시다.

회전자가 뱅글뱅글 돌 겁니다. 도선은 자기장 속에서 어떤 속도로 돌게 됩니다.

이 때 회전자 전선의 표면을 펼쳐서 보면 다음과 같습니다.

자속밀도는 회전자를 통과하는 자속을 넓이로 나눠줍니다.

물론 자속은 모두 회전자로 들어 온다고 가정한 것입니다.

도선이 이동하는 속도는 회전자의 초당 회전수에 원둘레를 곱한 값이 됩니다.

그러면 속도와 자속밀도는 구해졌습니다.

이제 도체당 발생하는 유기기전력 e를 구할 수 있게 되었습니다.

직류발전기가 돌아갈 때 유기되는 유기기전력은

'도체당 유기 기전력'을 알고 있으면 됩니다. 60으로 나눠 준 것은

보통 회전의 단위를 분당 회전수를 쓰기 때문입니다.

외우기 쉽게 하려면 초당회전수로 하셔도 됩니다.

초당회전수와 자속의 곱이 도체당 유기 기전력입니다.

​

도체당 유기기전력 : 초당회전수와 자속의 곱

​

도체당 유기기전력을 알았으니

권선법에 따른 도체의 회로를 보고 발생되는 전압을 알아내면 됩니다.

발전기가 발생시키는 총 유기기전력은 극수와 도체의 직렬 회로수 만큼

곱해주면 됩니다.

k : 발전기 설계된 값 (극수, 도체수, 권선법)

φ, N : 사용자가 제어가능 (계자, 회전수)

​

여기서 이해해야 하는 것은 발전기의 유기기전력을 높이기 위해서 어떻게 해야 하냐를

이해하는 것이 좋습니다. 발전기의 회전자에 유기시켜주는 자기장이 셀수록,

더 빨리 돌수록, 직렬 연결되어 있는 도체수가 많을 수록 유기기전력이 커집니다.

직류발전기의 유기기전력은 자속, 회전속도, 극수, 직렬도체수에 비례한다.

극수, 직렬도체수는 발전기 설계시에 고정된다.(k값)

자속과 회전속도는 사용에 따라 변화 가능

​

【 동기발전기의 유기기전력 】

 

동기발전기의 유기기전력에 대해서 알아 봅시다.

​

먼저 동기발전기에서 전기자권선이 N번 감은 코일이라고 가정을 하고

자속이 변화하면 전압은 다음 식과 같이 유기됩니다.

이 때 자속이 시간에 따라 다음과 같이 변화한다면 (정현파 발전 가정)

 

이것은 전절권, 집중권일 때의 유기기전력의 실효값입니다.

단절권, 집중권을 사용할 경우 위식에 권선계수를 곱하여 주게 됩니다.

 

즉 위 식에서 알 수 있는 것은

동기발전기의 전압은 주파수(f)와 코일에 감긴 권선수(N), 자속과 비례한다는 것을

알수 있습니다. 동기 발전기의 회전속도에 의하여 전압이 증가하고, 또 자속을 조절하는

방법으로 회전자에 있는 계자전류 또는 영구자석 종류에 의해 자속을 조절합니다.

직류발전기의 동작원리는 플레밍의 오른손 법칙으로 설명됩니다.

오른손 법칙은 자계가 설정되어 있는 상황에서 도체를 움직이면 도체에 전류가 유기된다는

것입니다. 도체의 움직임에 대하여 생각해 봅시다.

자계내에서 연속적인 도체의 움직임을 얻을 수 있는 방법은 무엇일까요?

직선운동으로는 불가능합니다.

무한한 평등자계를 만들어 주는 것은 불가능하기 때문입니다.

결국 제한된 영역에서 도체의 운동을 이용하는 방법을 생각해 내야 합니다.

​

회전운동은 문제해결의 실마리를 제공합니다.

기계적인 동력을 이용하는 방법도 원래 원동기를 이용한 회전운동을 축을 통하여

전달하는 것입니다. 이러한 회전운동을 이용하기 위해서 간단한 기계적인 구조를

고안해 보겠습니다.

회전하는 원통 위에 도체를 감아 놓은 것입니다.

이제는 무한 평등 자계가 필요없이 회전자가 회전하는 공간에서만 자계를 만들어

주면 됩니다.

​

자계를 설정하여 주는 부분을 계자(Field)라고 하고,

도체가 있는 부분을 전기자(Armature)라고 합니다.

이는 전기 자기적인 역할에 의한 분류이고 운동하는 부분을 회전자(Rotor), 정지되어

있는 부분을 고정자(Stator)로 분류하기도 합니다.

직류기에서는 계자가 고정자이고, 전기자는 회전자입니다.

                                                    [계자와 전기자 구분]

구 분	계자	전기자
전기적인 역할	자계를 설정하는 부분	도체가 있는 있는 부분
기계적인 역할	고정자	회전자

제안된 구조에서 두가지 문제점을 생각할 수 있습니다.

하나는 도체에 유기된 전압을 어떻게 뽑아 사용할 수 있는가 하는 문제이고

다른 하나는 유기되는 전압이 일정하지 않으며 변화할 것이라는 사실입니다.

첫번째 문제는 슬립링을 설치하여 해결할 수 있습니다.

슬립링을 설치하면 회전하는 회전자의 도체로 부터 전류를 얻어 낼 수 있습니다.

슬립링은 반지 모양의 도체를 축상에 설치하고 외부 도체가 브러시를 통하여 접촉함으로써

전선이 꼬이지 않고 전류를 외부로 얻어 내는 구조를 갖고 있습니다.

그림 2-1(a)는 이러한 슬립링의 구조를 보여줍니다.

슬립링을 통하여 얻은 전압은 교류입니다.

슬립링의 역할은 회전하는 회전자의 도체로 부터 전류를 얻어 내는 것입니다.

도체가 한번 회전할 때 교차하는 자속의 밀도는 도체의 위치에 따라서 다르게 됩니다.

도체에 유기된 전압은 교류형태의 전압이 유기됩니다.

직류 발전기는 직류를 얻는 것입니다.

유기되는 교류에서 어떻게 직류를 얻을 수 있을까요?

두번째 문제점입니다.

​

이 문제에 대한 해답은 정류자를 설치하는 것입니다.

정류자는 회전자에 위치한 도체가 특정위치에 올 경우

회전자측에 위치한 정류자편과 외부 회로측에 연결된 브러시 측의

접점이 바뀌도록 기계적으로 구성한 장치입니다.

회전을 하면서 기계적인 스위칭 동작이 일어나 외부회로에서는

직류전원을 얻을 수 있습니다.

그림 2-1의 (b)은 이러한 정류자의 구조를 보여줍니다.

​

직류기의 기본 원리 -1

​

직류기의 기본원리에 대해 알아 봅시다.

직류기는 모터와 발전기 2종류가 있는데요

물론 직류기에서 또 여러가지 종류로 나뉘지만

보통 일반적으로 자주 보는 DC모터를 생각해 봅시다.

간단하게 생각한다면 자석은 같은 극끼리 밀고 다른 극은 끌어 옵니다.

코일에 전류가 흐르면 전자석 처럼 되고 이게 같은 극은 밀고 다른 극은

끌러 오니까 회전을 합니다.

회전을 하면 정류자에서 전압인가를 다시 원위치로 하여

항상 한쪽 방향으로 회전을 하도록 하는 것입니다.

​

제대로 된 설명으로는 플레밍의 왼손법칙과 관련하여 설명합니다.

왼손을 펼쳐서 보면 엄지의 방향으로 도선은 힘을 받습니다.

직선의 도선은 일반적인 전자석과 다르게 자기장을 만들어도 N극과 S극을

구별하기 힘들어서 전자석을 이유하며 설명하기엔 충분하지 않습니다.

그래서 일반적으로 플레밍의 왼손법칙을 얘기하는게 좋습니다.

그래서 위와 같은 그림대로 움직이게 됩니다.

​

직류발전기의 원리 - 플레밍의 오른손 법칙

오른손을 펼쳐서 자기장속의 전선을 엄지방향으로 이동시키면(힘을 주면)

중지 방향으로 전류가 흐르게 됩니다.

발전기는 결국 모터와 구조가 같습니다.

외부에서 힘을 주냐 아니냐가 다릅니다.

왼손, 오른손 각각 다른 이유는 모터와 발전기에서의 부호가

서로 다르기 때문입니다.

모터의 원리 : 플레밍의 왼손 법칙

발전기의 원리 : 플레밍의 오른손 법칙

​

양손을 펼쳐서 본다면

엄지와 검지는 방향이 같지만 중지만 방향이 다릅니다.

즉 전류를 넣고 힘을 발생시키냐, 힘을 넣어서 전류를 발생시키냐는

전류를 기준으로 반대이기에 왼손, 오른손 번갈아 쓰게 됩니다.

​

사실 플레밍의 오른손이냐 왼손이냐 하는 것은 나타나는 방향을 알기위해 쓰는건데

진짜 원리라고 한다면 자기장속에서의 전하가 받는 힘인 '로렌츠의 힘'에 의해서

발전기는 '페러데이 전자기 유도법칙'에 의해서 발생합니다.

로렌츠의 힘이나 전자기 유도법칙에 의해서 전류와 자기장이 서로 엮여 있는

이유는 '암페어 법칙'과 관련이 있습니다.

이와 자세한 이야기는 전자기학에서 다룹니다.

​

모터의 원리 : 로렌츠의 힘

발전기의 원리 : 전자기 유도 법칙, 페러데이 전자기 유도 법칙

이번에는 직권전동기를 알아 봅시다.

전동기가 직권전동기냐 분권전동기냐 분류하는 기준은 회로에서 직렬과 병렬과

같은 기준으로 분류한다. 계자권선과 회전자 권선이 회로의 직렬로 연결되면

직권전동기라고 하고 병렬로 연결되면 분권전동기라고 한다.

분권 전동기와 다르게 계자권선과 회전자권선이 직렬로 연결되어 있는 것이 특징입니다.

입력전류는 두개의 저항의 합에 의해 결정됩니다.

​

1. 직권 전동기 설명

 ※ 위의 그림은 직권전동기의 회로를 나타낸다. 계자권선 Rf와 회전자 권선 Ra가

    직렬로 연결되어 있는 것을 알 수 있다. 직렬회로에서는 전류 I가 일정하고

    전압은 각각의 저항 즉, 계자권선저항 Rf와 회전자 권선저항 Ra로 각각 나누어

    전압은 분산되게 된다. ​

 

◎ 부하시 (부하가 연결되었을 때)

​

직권전동기는 계자권선을 회전자권선과 직렬로 연결되어 있기 때문에

전류는 일정하다. 계자전류 If와 회전자 전류 Ia 는 같은 값을 가집니다.

따라서 계자전류는 입력전류 I와 같고, 

역기전력은 아래와 같이 구할 수 있습니다.

I = Ia = If

V = E + Ia · Ra + If · Rf

E = V - Ia ( Ra + Rf )

​※ 역기전력은 공급된 전압이 실제 전동기의 회전에 쓰인 기전력의 양을 말한다.

   전원에서 전압이 공급되면 이 전압은 계자권선과 회전자 권선에서 저항에 의해

   전압강하를 일으키고 최종적으로 중간에 전압강하를 일으키고 남은 전압만이

   전동기의 회전에 쓰이게 된다. 이렇게 순수하게 전동기의 회전에 쓰인 전압의 양을

   구하기 위해서는 당초 전원에서 공급된 전압에서 중간에 전압강하를 일으킨 전압을

   빼주면 된다. 

2. 속도

​전동기의 속도는 역기전력을 이용하여 구할 수 있습니다.

E = k φ N

속도 N에 대하여 정리하고

위에서 구한 역기전력 E ( E = V - Ia (Ra + Rf))를 통해 구합니다.

이 때 단순한 관계식으로 보면,

저항 Ra와 Rf는 φ에 비해 매우 작아 생략이 가능하며

속도는 자속 φ 에 반비례함을 알 수 있습니다.

​

3. 무부하 운전금지

​

직권전동기의 속도에 대한 식을 살펴 봅시다.

무부하시에는 If가 매우 작아져 자속 φ 가 "0"에 가까워 지는데

이 때 속도 N은 매우 커지기 때문에 위험속도에 도달할 수 있습니다.

​

(직권전동기에 부하와 연결을 벨트로 할 경우,

풀어지는 사고로 무부하 상태가 될 수 있으므로

벨트 사용을 금지하고 톱니나 체인을 사용합니다)

​

분권전동기와 비슷하게 계자권선 단락의 원인으로 무부하 운전을 금지합니다.

​

* 직권전동기는 무부하시(계자권선 단선) 위험속도에 도달하기 때문에 무부하 운전 금지

​

4. 돌림힘 토크

​

모터에서 발생하는 토크는 효율을 무시하고

출력 Power(토크와 속도)와 입력 Power(전압과 전류)가 동일하다고 가정합니다.

이 때 출력식을 쓰면 다음과 같습니다.

P = ω · τ 는 전동기의 2차측 전기적 출력과 기계적 출력이 같다는 원리에 의해

유도된다. 즉 P 전기적 출력과 ω · τ  기계적 출력이 같다는 것이다.

전기적 출력 P = VI가 되고 기계적 출력은 속도(ω)와 힘(τ)의 곱으로 나타낼 수 있다. 

 

토크에 대하여 다음과 같이 정리합니다.​

따라서 토크는

토크 τ = k′ Φ Ia​ ​

​

여기서 발생하는 자속 φ 는 계자전류에 비례하여 다음과 같이 정의됩니다.

따라서 토크는 전류 Ia의 제곱에 비례하고 속도 N의 제곱에 반비례합니다.

직권전동기의 전류는 계자와 회전자 둘다 동시에 같은 값으로 영향을 줍니다.(I=Ia=If)

​

그렇기 때문에 토크와 관련있는 각각의 전류가 하나만 변해도

두개 모두가 변하기 때문에 제곱으로 변한다고 볼 수 있습니다.

또한 속도 N은 전류 If에 반비례하기 때문에

토크와도 제곱에 반비례한다고 보시면 됩니다.

낮은 속도(기동)에 토크가 매우 크나,

속도의 증감에 따라 토크의 변동률이 크다는 것을 알 수 있습니다.

​

5. 직권전동기 특징

​

① 기동토크가 크다

② 속도변동률이 크다.

③ 토크변동률이 크다.