아낌없이 주는 나무

1. 특고압 수전설비

 ▣ 그림과 같은 수전계통을 보고 다음 각 물음에 답하시오.

 (1) "27"과 "87" 계전기의 명칭과 용도를 설명하시오.

 (2) 다음의 조건에서 과전류계전기 Ry1, Ry2, Ry3, Ry4의 탭(Tap) 설정값은 몇 [A]가

      가장 적당한지를 계산에 의하여 정하시오.

[조건]

  ⊙ Ry1, Ry2의 탭 설정값은 부하전류 160[%]에서 설정한다.

  ⊙ Ry3 의 탭 설정값은 부하전류 150[%]에서 설정한다.

  ⊙ Ry4는 부하가 변동 부하이므로, 탭설정값은 부하전류 200[%]에서 설정한다.

  ⊙ 과전류계전기의 전류탭은 2[A], 3[A], 4[A], 5[A], 6[A], 7[A], 8[A]가 있다.

 (3) 차단기 VCB1의 정격전압은 몇 [kVA]인가 ? 72.5[kV]

 (4) 전원측 차단기 VCB1의 정격용량을 계산하고, 표에서 가장 적당한 것을 선정하도록

      하시오.

                          차단기의 정격표준용량 [MVA]

 ▣ 주요 자동제어기기 번호

2. 3상 4선식 배전선로 중성선 전류값 계산

 ▣ 그림과 같이 3상 4선식 배전선로에 역률 100[%]인 부하 a-n, b-n, c-n이 각 상과

     중성선간에 연결되어 있다. a, b, c상에 흐르는 전류가 220[A], 172[A], 190[A]

     일 때 중성선에 흐르는 전류를 계산하시오.

   [답안작성]

4. 전동기 자기여자현상

 ▣ 전동기에 개별로 콘덴서를 설치할 경우 발생할 수 있는 자기여자 현상의 발생 이유와

     현상을 설명하시오.

   ⊙ 이유 : 콘덴서 전류가 전동기의 무부하전류 큰 경우 발생

   ⊙ 현상 : 전동기 단자전압이 일시적으로 정격전압을 초과하는 현상

 [해설]

  ▣ 자기여자(自己勵磁) 현상

   ⊙ 유도전동기가 전원에서 개방된 직후 관성에 의하여 회전을 지속하고, 그 결과 전동기는

       콘덴서를 부하로 하여 유도발전기로 운전된다. 이 때 콘덴서의 전류는 진상전류로

       이 진상전류가 전동기의 전기자 반작용에 의하여 증자작용을 함으로서 일시적으로 전동기

       단자전압이 정격전압을 초과하는 현상이 발생한다. 자기여자현상을 방지하기 위해서

       콘덴서의 정격전류는 전동기의 무부하전류보다 작아야 한다.

  ▣ 내선규정 3240-4 개개의 부하에 고압 및 특고압 진상용 콘덴서를 시설하는 경우

    ⊙ 역률을 높게 유지하기 위하여 개개의 부하에 고압 및 특고압 진상용 콘덴서를 설치하는

        경우는 현장조작개폐기보다도 부하측에 접속하고 또한 다음 각호에 의하여 시설하는

        것을 원칙으로 한다.

 【주】 콘덴서는 개개의 부하에 설치하고 공용하지 않는 것이 좋다.

   ① 콘덴서의 용량은 부하의 무효분보다 크게 하지 말 것

   ② 콘덴서는 본선에 직접 접속하고 특히 전용의 개폐기, 퓨즈, 유입차단기 등을 설치하지

       말 것. 이 경우 콘덴서에 이르는 분기선은 본선의 최소 굵기보다는 적게 하지 말 것

       다만, 방전장치가 있는 콘덴서에는 개폐기(차단기 포함)를 설치할 수 있으나 평상시

       개폐는 하지 않음을 원칙으로 하며 COS를 설치하는 경우는 다음에 의하여야 한다.

     가. 고압 : COS 에 퓨즈를 삽입하지 않고 단면적 6[㎟] 이상의 나동선으로 직결한다.

     나. 특고압 : COS에는 퓨즈를 삽입하며, 콘덴서 용량별 퓨즈정격은 정격전류의 200[%]

                     이내의 것을 사용하며, 용량별 정격전류는 규정에 의한다.

5. 변전소내 변압기 사고

 ▣ 옥외용 변전소 내의 변압기 사고라고 생각할 수 있는 사고의 종류 5가지만 쓰시오.

   ① 변압기 상간단락 및 층간 단락 ② 변압기 권선과 철심간 절연파괴에 의한 지락사고

   ② 고저압 권선간 혼촉 ④ 권선의 단선

   ⑤ 부싱(Bushing) 리드선의 절연파괴

6. T좌 변압기 결선

 ▣ 3상 전원에 단상 전열기 2대를 연결하여 사용할 경우 3상 평형전류가 흐르는 변압기의

     결선방법이 있다. 3상을 2상으로 변환하는 이 결선방법의 명칭과 결선도를 그리시오.

    단, 단상변압기 2대를 사용한다.

 ▣ 명칭 : 스코트 결선 (T결선)

 ▣ 결선도

[답안작성]

▣ 명칭 : 스코트 결선 (T결선)

▣ 결선도

[해설]

 ▣ 변압기 2대로 3상 전원으로 공급을 받아 3상 전력을 공급하기 위해서는 Main 변압기

     중간에 중성점을 만들게 되고 이로 부터 직각으로 변압기를 설치하게 되는데 메인 변압

     기 같은 용량으로 변압기를 설치하면 불평형이 되므로 T좌 결선 변압기는 √3/2부분

     에서 결선하게 된다. 이는 3상 평형전류를 만들기 위해서 이다. 실제 현장에서는 √3/2

     부분에 결선하기 보다는 1,2차 권선비를 이용하여 3상 평형전류를 유도해 낸다.

7. 축전지 부동충전방식

  ▣ 그림은 축전지 충전회로이다. 다음 물음에 답하시오.

(1) 충전방식은 ? 부동충전방식

  (2) 이 방식의 역할(특징)을 쓰시오.

    ▣ 축전지의 자기방전을 충전함과 동시에 부하에 대한 전력공급은 충전기가 부담하되

        충전기가 부담하기 어려운 일시적인 대전류는 축전지가 부담하도록 하는 충전방식

8. 자가발전기의 최소용량

 ▣ 부하가 유도전동기이며, 기동용량이 1,000[kVA]이고, 기동시 전압강하는 20[%]

     이며, 발전기의 과도 리액턴스가 25[%]이다. 이 전동기를 운전할 수 있는 자가발전기

     의 최소용량은 몇 [kVA]인지 계산하시오.

 [답안작성]

9. 변류기 2차측 전류계의 교체 작업 순서

 ▣ 그림과 같이 부하를 운전중인 상태에서 변류기의 2차측의 전류계를 교체할 때에는 어떠

     한 순서로 작업을 하여야 하는지 쓰시오. 단, K와 L은 변류기 1차 단자, k, l은 변류기

     2차 단자, a, b는 전류계 단자이다.

[답안작성]

  ① 변류기 2차 단자 k와 ㅣ을 단락한다.

  ② 전류계 단자 a, b를 분리하여 전류계를 교체

  ③ 단락하였던 변류기 2차단자 k,l을 개방

[해설]

 ▣ CT 2차 회로 개방 금지

  ⊙ 통전 중 CT 2차측을 개방하면, CT 1차측 부하전류가 모두 여자전류가 되어 CT 2차측

     에 고전압이 유기하여 CT의 절연을 파괴할 수 있다. 따라서 CT 2차 회로는 퓨즈를

     사용하지 않는다.

[답안작성]

11. 역률개선용 콘덴서 용량 산정

 ▣ 정격용량 100[kVA]인 변압기에서 지상 역률 60[%]의 부하에 100[kVA]를 공급하고

     있다. 역률 90[%]로 개선하여 변압기의 전용량까지 부하에 공급하고자 한다.

     다음 물음에 답하시오.

  (1) 소요되는 전력용 콘덴서의 용량은 몇 [kVA]인가 ?

  (2) 역률개선에 따른 유효전력의 증가분은 몇 [kW]인가 ?

 [답안작성]

  (1) 소요되는 전력용 콘덴서의 용량은 몇 [kVA]인가 ?

 (2) 역률개선에 따른 유효전력의 증가분은 몇 [kW]인가 ?

    △P = Pa (cos θ2 - cos θ1) = 100 (0.9 - 0.6) = 30 [kW]

12. 수용가의 일부하곡선

 ▣ 수용가들의 일부하곡선이 그림과 같을 때 다음 각 물음에 답하시오. 단, 굵은 실선은 A,

     굵은 점선은 B 수용가이다.

  (1) A, B 각 수용가의 수용률은 얼마인가 ?

      단, 설비용량은 수용가 모두 10 × 103[kW]이다.

  (2) A, B 각 수용가의 일부하율은 얼마인가 ?

  (3) A, B 각 수용가 상호간의 부등률을 계산하고 부등률의 의미를 간단히 쓰시오.

[답안작성]

13. 개폐기 종류

14. 변압기 용량 산정

  ▣ 그림과 같은 부하를 갖는 변압기의 최대수요전력은 몇 [kVA]인지 계산하시오.

  단, ① 부하간 부등률은 1.2이다. ② 부하의 역률은 모두 85[%]이다.

③ 부하에 대한 수용률은 다음 표와 같다.

[답안작성]

15. 전력계통의 단락용량 경감 대책

 ▣ 전력계통의 발전기, 변압기 등의 증설이나 송전선의 신·증설로 인하여 단락·지락전류가

     증가하여 송변전 기기의 손상이 증대되고, 부근에 있는 통신선의 유도장해가 증가하는

     등의 문제점이 예상된다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 전력계통의 단락용

     량의 경감대책을 세워야 한다. 이 대책 3가지를 쓰시오.

[답안작성]

    ① 고임피던스 기기 채용      ② 한류리액터의 사용     ③ 계통 분할 방식

[해설]

▣ 단락용량 경감대책 (단락전류 억제 대책)

 ① 고임피던스 기기의 채용 : 고임피던스 기기 채택시 임피던스가 커지면서 %임피던스 증

     가로 단락용량 감소, 무효전력 손실증가, 계통안정도 저하, 전압변동 증가 등 문제발생

 ② 한류리액터의 사용 : 계통의 임피던스를 증가시키기 위하여 선로 또는 모선측에 리액터

     를 접속하는 방법, 무효전력 손실증가, 전압조정의 문제, 안정도 저하, 보호방식 및

     재기전압 등의 문제 발생

 ③ 계통분할 방식 : 단락전류의 집중을 피하기 위하여 변전소의 모선을 분할하여 송전선의

                          루프 회선수를 줄이는 방법

 ④ 격상전압 도입에 의한 계통분할 : 상위 전압 레벨의 게통을 도입하여 이를 기간 계통으

     로 하고 문제의 하위계통은 방사형으로 분할하여 단락용량을 억제하는 방법

 ⑤ 직류연계에 의한 교류계통의 분할 : 양쪽 계통을 직류로 연계 시 양쪽 계통의 전류를 억

     제하여 단락전류를 경감, 동작특성, 신뢰성, 경제성 등의 문제 발생

16. 리액터 기동정지 전동기 조작 시퀀시 회로

  ▣ 다음 그림은 리액터 기동정지 조작회로의 미완성 도면이다. 도면에 대하여 다음 물음에

      답하시오.

(1) ① 부분의 미완성 주회로를 회로도에 직접 그리시오.

(2) ~ (3) 제어회로에서 ② ~ ⑩ 부분의 접점 기호와 Lamp의 그림기호를 그리시오.

단, 램프 ⓖ 정지, ⓡ 기동 및 운전, ⓨ 과부하로 인한 정지이다.

[조건]

(1) 발전기, 변압기(T1), 송전선 및 조상기의 %리액턴스를 기준출력 100[MVA]로 환산

     하시오.

    ⊙ 발전기     ⊙ 변압기(T1)     ⊙ 송전선      ⊙ 조상기

(2) 변압기 (T2)의 각각의 %리액턴스를 100[MVA] 출력으로 환산하고, 1차(P), 2차(S),

     3차(T)의 %리액턴스를 구하시오.

(3) 고장점과 차단기를 통과하는 각각의 단락전류를 구하시오.

   ⊙ 고장점의 단락 전류       ⊙ 차단기의 고장 전류

(4) 차단기의 단락용량은 몇 [MVA]인가 ?

​

【문제풀이】

  <사전에 숙지해야 할 사항>

  ▣ %리액턴스 환산 : %리액턴스(저항,임피던스)는 용량에 비례하므로 다음과 같이

      환산한다.

▣ 단락전류와 차단기 용량 산정식은 다음과 같다.

【답안작성】

 (1) 발전기, 변압기(T1), 송전선 및 조상기의 %리액턴스를 기준출력 100[MVA]로 환산

     하시오. ⊙ 발전기 ⊙ 변압기(T1) ⊙ 송전선 ⊙ 조상기

(2) 변압기 (T2)의 각각의 %리액턴스를 100[MVA] 출력으로 환산하고, 1차(P), 2차(S),

    3차(T)의 %리액턴스를 구하시오.

  ▣ 각각의 변압기 %리액턴스는 먼저 %리액턴스를 기준용량으로 환산한다.

  ▣ 콜라우시 브리지 접지저항 측정법을 활용하여 각각읠 변압기에 %리액턴스를 각각 배

      분한다.

(3) 고장점과 차단기를 통과하는 각각의 단락전류를 구하시오.

   ⊙ 고장점의 단락 전류    ⊙ 차단기의 고장 전류

 가. 고장점의 단락전류 : 먼저 %리액턴스를 합성한 후에 단락전류를 구한다.

나. 차단기의 고장전류 : 먼저 %리액턴스를 합성한 후에 단락전류를 구한다.

  ▣ S지점에서 3상 단락사고가 발생하면 단락전류는 사고 지점까지만 흐르고 이곳에서

      다시 전원쪽으로 폐회로를 구성하여 단락전류가 흐르게 된다.

  ▣ 이 단락전류는 전원측과 조상기 쪽으로 병렬로 연결되며 따라서 단락전류는 전원쪽과

      조상기 쪽으로 나뉘어 흐르게 되고 그 전류의 량은 %임피던스와 반비례하여 배분된다.

  ▣ 이상의 사항을 종합하여 차단기의 고장전류를 계산하면 다음과 같다.

(4) 차단기의 단락용량은 몇 [MVA]인가 ?

19. 역률개선

 ① 역률을 개선하기 위한 전력용 콘덴서 용량은 최대 무슨 전력 이하로 설정하여야 하는지

      쓰시오. 부하의 지상 무효전력

 ② 고조파를 제거하기 위해 콘덴서에 무엇을 설치해야 하는지 쓰시오. 직렬리액터

 ③ 역률 개선시 나타나는 효과 3가지를 쓰시오.

    ▣ 전압강하 감소 전력손실 감소 설비용량 여력 증가

20. 연축전지 충전기의 2차 전류

 ▣ 연축전지의 정격용량 100[Ah], 상시부하 5[kW], 표준전압 100[V]인 부동충전방식

     이 있다. 이 부동충전방식의 충전기 2차 전류는 몇 [A]인가 ?

21. 무정전 전원장치 (UPS)

 ▣ 다음은 컴퓨터 등의 중요한 부하에 대한 무정전 전원공급을 위한 그림이다. ①~⑤

     에 적당한 전기 시설물의 명칭을 쓰시오.

22. 유접점 회로와 무접점회로

  ▣ 다음 논리식을 유접점 회로와 무접점 회로 나타내시오.

23. 계약 최대전력 환산표

 ▣ 계약 부하 설비에 의한 계약 최대 전력을 정하는 경우에 부하설비 용량이 900[kW]인

     경우 전력회사와의 계약 최대 전력은 몇 [kW]인가? 단, 계약최대전력 환산표는

     다음과 같다.

[답안작성]

1. 도로조명 설계시 고려해야 할 사항

  ① 노면 전체에 가능한 한 높은 휘도로 조명할 수 있을 것

  ② 조명의 눈부심 (글래어(Glare))가 적을 것

  ③ 도로 양측의 보도, 건축물 등이 높은 조도로 충분히 밝게 조명할 수 있을 것

  ④ 조명의 광색, 연색성이 좋을 것

  ⑤ 휘도의 차이에 따른 균제도(최대, 최소)를 확보할 것

  ⑥ 주간에 도로의 풍경을 손상하지 않는 디자인으로 할 것

2. 콘덴서 돌입 전류

 ▣ 콘덴서의 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 ?

3. 설비 부하 평형 시설

 ▣ 내선규정 1410-1 설비 부하 평형의 시설

    저압, 고압 및 특고압수전의 3상 4선식에서 불평형 부하의 한도는 단상 접속 부하로

    계산하여 설비불평형률을 30% 이하로 하는 것을 원칙으로 한다. 다만, 다음 각 호의

    경우에는 이 제한에 따르지 않을 수 있다.

  ① 저압수전에서 전용변압기 등으로 수전하는 경우

  ② 고압 및 특고압 수전에서 100[kVA](kW) 이하의 단상 부하인 경우

  ③ 고압 및 특고압 수전에서 단상부하용량의 최대와 최소의 차가 100[kVA](kW)이하인 경우

  ④ 특고압수전에서 100[kVA](kW) 이하의 단상변압기 2대로 역V결선하는 경우

4. 22.9[kV] 간이 수전설비 결선도

  ▣ 그림과 같은 간이 수전 설비에 대한 결선도를 보고 다음 물음에 답하시오.

 가. 수전실의 형태를 Cubicle Type으로 할 경우 고압반 (HV : High voltage)과

     저압반(LV : Low Voltage)은 몇개 면으로 구성되는지 구분하고, 수용되는 기기의

     명칭을 쓰시오.

 나. 도면에 표시된 ①, ②, ③ 기기의 최대 설계전압과 정격전류를 쓰시오.

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

【문제풀이】

 가. 수전실의 형태를 Cubicle Type으로 할 경우 고압반 (HV : High voltage)과

      저압반(LV : Low Voltage)은 몇개 면으로 구성되는지 구분하고, 수용되는 기기의

      명칭을 쓰시오.

    ※ 큐비클의 면을 구성하는 기기를 알아 보자.

  ① ASS는 인입구 옥외에 설치하므로 큐비클의 면 구성에서는 제외 된다.

  ② 피뢰기와 전력퓨즈는 하나의 면으로 구성된다.

      MOF(전력수급용 계기용 변성기)는 하나의 면으로 구성된다.

      변압기와 COS, 전력퓨즈는 하나의 면으로 구성된다.

   ∴ 따라서 고압반은 LA+PF, MOF, Tr+COS (PF) 2면으로 총 4면으로 구성되고

      저압반은 ACB(기중차단기)와 MCCB(배선용차단기)가 각각 하나의 면으로 구성된다.

나. 도면에 표시된 ①, ②, ③ 기기의 최대 설계전압과 정격전류를 쓰시오.

 ① ASS : 자동고장구분개폐기

   ⊙ 설계최대전압 : 25.8 [kV]

   ⊙ 정격전류 : 200[A]

 ② LA : 피뢰기

   ⊙ 설계최대전압 : 18[kV]

   ⊙ 정격전류 : 2,500[A]

 ③ COS : 컷아웃스위치

   ⊙ 설계최대전압 25[kV]

  ※ cos 의 정격전류는 변압기 1차 전류의 1.5~2배로 적용한다. 특별한 언급이 없으면

     1.5배를 적용한다.

▣ ASS (자동고장구분개폐기)

 ① 22.9[kV-Y] 특고압 수용가의 책임분계점 구분 개폐기 및 수전설비 보호장치로

     1000[kVA] 이하에서 사용한다.

 ② 정격전류

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

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

▣ 특고압 컷아웃스위치 (COS : Cut Out Switch)

  ⊙ 정격전압 : 25[kV]

  ⊙ 정격전류 (연속통전전류) : 100 [A]

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

7. 교류용 적산전력계에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

 (1) 잠동(Creeping) 현상에 대하여 설명하고 잠동을 막기 위한 유효한 방법을

     2가지만 쓰시오.

 가. 잠동현상

   ▣ 무부하 상태에서 정격 주파수 및 정격전압의 110[%]를 인가하여 계기의 원판이

       1회전 이상 회전하는 현상

 나. 방지대책

  ▣ 원판에 작은 구멍을 뚫는다.

  ▣ 원판에 작은 철편을 붙인다.

(2) 적산전력계가 구비해야 할 특성 5가지를 쓰시오.

  ① 옥내 및 옥외에 설치가 적당할 것

  ② 온도나 주파수 변화에 보상이 되도록 할 것

  ③ 기계적 강도가 클 것

  ④ 부하특성이 좋을 것

  ⑤ 과부하내량이 클 것

8. 누전차단기의 정격 감도 전류

 ▣ 그림은 누전차단기를 적용하는 것으로 CVCF 출력단의 접지용 콘덴서 C0 = 6[μF]이고,

     부하측 라인필터의 대지 정전용량 C1 = C2 = 0.1 [μF], 누전차단기 ELB1에서 지락점

     까지의 대지정전용량 CL1 = 0 (ELB1의 출력단에 지락발생 예상), ELB2 에서 부하까지의

     케이블 대지 정전용량 CL2 =0.2 [μF] 이다. 지락저항은 무시하며, 사용전압은 200[V],

     주파수는 60[Hz]인 경우 다음 각 물음에 답하시오.

[조건]

① ELB1 에 흐르는 지락전류 Ig1은 약 822.74[mA] (Ig1 = 2πfCE에 의하여 계산)이다.

② 누전차단기는 지락시의 지락전류의 1/3에 동작 가능하여야 하며, 부동작 전류는 건전

    피더(Feeder)에 흐르는 지락전류의 2배 이상의 것으로 한다.

③ 누전차단기의 시설 구분에 대한 표시 기호는 다음과 같다.

   O : 누전차단기를 시설하는 곳

   △ : 주택에 기계기구를 시설하는 경우에는 누전차단기를 시설할 곳

   □ : 주택 구내 또는 도로에 접한 면에 룸에어컨디셔너, 아시스 박스, 진열장, 자동판매기등

         전동기를 부품으로 한 기계기구를 시설하는 경우에는 누전차단기를 시설하는 것이

         바람직 하다.

   ※ 사람이 조작하고자 하는 기계기구를 시설한 장소보다 전기적인 조건이 나쁜 장소에서

      접촉할 우려가 있는 경우에는 전기적 조건이 나쁜 장소에 시설된 것으로 취급한다.

 (1) 도면에서 CVCF는 무엇인지 우리말로 그 명칭을 쓰시오.

 (2) 건전피더 ELB2 에 흐르는 지락전류 Ig2는 몇 [mA]인가 ?

 (3) 누전차단기 RLB1, ELB2 가 불필요한 동작을 하지 않기 위해서는 정격감도전류 몇

      [mA] 범위 안의 것을 선정하여야 하는가 ?

 (4) 누전차단기의 시설 예에 대한 표의 빈칸에 O, △, □ 를 표현하시오.

  ⊙ 지락전류는 지락점을 통하여 전원으로 회귀하는데 지락전류는 2갈레로 나뉘어 진다.

     하나는 대지를 통하여 C0 를 통하여 전원으로 회귀하고 다른 하나는 C2를 통하여

     부하 라인(ELB2)을 통하여 전원으로 회귀한다. 따라서 ELB1의 지락전류는 이 두

     지락전류를 합한 전류값이 되고 ELB2의 지락전류는 Ig 하나만 흐르게 된다.

 < 부하2 라인에서 지락사고 발생시>

⊙ 지락전류는 지락점을 통하여 전원으로 회귀하는데 지락전류는 2갈레로 나뉘어 진다.

    하나는 대지를 통하여 C0 를 통하여 전원으로 회귀하고 다른 하나는 C1를 통하여

    부하 라인(ELB1)을 통하여 전원으로 회귀한다. 따라서 ELB2의 지락전류는 이 두

    지락전류를 합한 전류값이 되고 ELB1의 지락전류는 Ig 하나만 흐르게 된다.

[답안작성]

(1) 도면에서 CVCF는 무엇인지 우리말로 그 명칭을 쓰시오.

     정전압 정주파수 공급장치

(2) 건전피더 ELB2 에 흐르는 지락전류 Ig2는 몇 [mA]인가 ?

(3) 누전차단기 RLB1, ELB2 가 불필요한 동작을 하지 않기 위해서는 정격감도전류 몇

    [mA] 범위 안의 것을 선정하여야 하는가 ?

가. 부하1에서 지락사고 발생시 지락전류

나. 부하2에서 지락사고 발생시 지락전류

다. 동작전류 (지락전류의 1/3)

라. 부동작 전류 (건전피더 지락전류의 2배)

(4) 누전차단기의 시설 예에 대한 표의 빈칸에 O, △, □ 를 표현하시오.

<해설>

KEC 211.2.4 누전차단기의 시설

 ▣ 전원의 자동차단에 의한 저압전로의 보호대책으로 누전차단기를 시설해야 할 대상은

     다음과 같다.

 가. 금속제 외함을 가지는 사용전압 50[V]를 초과하는 저압의 기계기구로서 사람이 쉽게

     접촉할 우려가 있는 곳에 시설하는 것에 전기를 공급하는 전로. 다만, 다음의 어느 하나에

     해당하는 경우에는 적용하지 않는다.

   ① 기계·기구를 발전소 · 변전소 · 개폐소 또는 이에 준하는 곳에 시설하는 경우

   ② 기계기구를 건조한 곳에 시설하는 경우

   ③ 대지전압이 150[V] 이하인 기계기구를 물기가 있는 곳 이외의 곳에 시설하는 경우

 나. 주택의 인입구 등 이 규정에서 누전차단기 설치를 요구하는 전로

 다. 특고압전로, 고압전로 또는 저압전로와 변압기에 의하여 결합되는 사용전압 400[V]

      초과의 저압전로 또는 발전기에서 공급하는 사용전압 400 [V] 초과의 저압전로 (발전소

      및 변전소와 이에 준하는 곳에 있는 부분의 전로를 제외)

▣ 내선규정 1300 용어의 정의

  ⊙ 우선내 : 옥측의 처마 또는 이와 유사한 것의 선단에서 연직선에 대하여 45˚ 각도로

                 그은 선내의 옥측 부분으로 통상의 강우 상태에서 비를 맞지 않는 부분

  ⊙ 우선외 : 옥측에서 우선내 이외의 부분

9. 차단기의 트립방식을 4가지 쓰고 각 방식을 간단히 설명하시오.

10. 무정전전원공급장치 UPS

(1) Bypass Transformer 를 설치하여 회로를 구성하는 이유를 설명하시오.

   ▣ UPS 축전지의 점검 보수 및 고장시에도 부하에 연속적으로 전력을 공급하기 위함

(2) 전원장치인 UPS, CVCF, VVVF 장치에 대한 비교표를 다음과 같이 구성할 때 빈칸을

   채우시오. 단, 출력전원에 대하여는 가능은 O, 불가능은 × 로 표시하시오.

11. 154[kV] 수전설비 단선결선도

 [문제] 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 ?

 (3) CT1의 비는 얼마인지를 계산하고 표에서 선정하시오.

 (4) GCB의 정격전압은 몇 [kV]인가 ?

 (5) 변압기 명판에 표시되어 있는 OA/FA 의 뜻을 설명하시오.

 (6) GCB 내에 사용되는 가스는 주로 어떤 가스가 사용되는지 그 가스의 명칭을 쓰시오.

 (7) 154[kV] 측 LA의 정격전압은 몇 [kV]인가 ?

 (8) ULTC 의 구조상의 종류 2가지를 쓰시오.

 (9) CT5의 비는 얼마인지를 계산하고 표에서 산정하시오.

 (10) OCB 의 정격 차단전류가 23[kA]일 때, 이 차단기의 차단용량은 몇 [kVA]인가 ?

 (11) 변압기 2차측 DS의 정격전압은 몇 [kV]인가 ?

 (12) 과전류 계전기의 정격부담이 9[VA]일 때 이 계전기의 임피던스는 몇 [Ω]인가 ?

 (13) CT7 1차 전류가 600[A]일 때 CT7의 2차에서 비율차동 계전기의 단자에 흐르는

       전류는 몇 [A]인가 ?

                                                CT의 정격

【 문제풀이 】

(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.

    ※ CT에는 여유율 적용 : 여유율 1.25 ~ 1.5

(4) GCB의 정격전압은 몇 [kV]인가 ? 170[kV]

(5) 변압기 명판에 표시되어 있는 OA / FA 의 뜻을 설명하시오.

    ▣ OA : 유입자냉식, FA : 유입풍냉식

(6) GCB 내에 사용되는 가스는 주로 어떤 가스가 사용되는지 그 가스의 명칭을 쓰시오.

    ▣ SF6 : 육불화황가스

(7) 154[kV] 측 LA의 정격전압은 몇 [kV]인가 ? 144[kV]

(8) ULTC 의 구조상의 종류 2가지를 쓰시오.

    ▣ 병렬구분식         ▣ 단일 회로식

   ※ ULTC : Under Load Tap changer

   ▣ ULTC : 부하가 연결되어 있는 상태에서 전압을 조정하는 장치로서 전압의 조정범위는

                일반적으로 ± 10[%] 정도임

(9) CT5의 비는 얼마인지를 계산하고 표에서 산정하시오.

(10) OCB 의 정격 차단전류가 23[kA]일 때, 이 차단기의 차단용량은 몇 [kVA]인가 ?

(11) 변압기 2차측 DS의 정격전압은 몇 [kV]인가 ? 25.8 [kV]

(12) 과전류 계전기의 정격부담이 9[VA]일 때 이 계전기의 임피던스는 몇 [Ω]인가 ?

(13) CT7 1차 전류가 600[A]일 때 CT7의 2차에서 비율차동 계전기의 단자에 흐르는

      전류는 몇 [A]인가 ?

    ※ 변압기 냉각방식 및 규격별 표시기호

※ 변류기의 부담 (Burden)

 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 소비되는 피상전력 [VA]

12. 단락용량 경감 대책

 ▣ 전력계통의 발전기, 변압기 등의 증설이나 송전선의 신 · 증설로 인하여 단락 · 지락

     전류가 증가하여 송변전 기기의 손상이 증대되고, 부근에 있는 통신선의 유도장해가

     증가하는 등의 문제점이 예상된다. 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 전력

     계통의 단락용량의 경감대책을 세워야 한다. 이 대책을 3가지만 쓰시오.

   ① 고 임피던스 기기의 채용

   ② 한류 리액터의 사용

   ③ 계통분할 방식 채용

<해설>

 ▣ 단락용량 경감대책 (단란전류 억제대책)

  ① 고임피던스기기의 채용

    ⊙ 고임피던스 기기 채택시 임피던스가 커지면서 %임피던스의 증가로 단락용량 감소

    ⊙ 무효전력 손실 증가, 계통안정도 저하, 전압변동의 증가 등의 문제 발생

  ② 한류리액터의 사용

    ⊙ 계통의 임피던스를 증가시키기 위하여 선로 또는 모선측에 리액터를 접속하는 방법

    ⊙ 무효전력 손실 증가, 전압조정의 문제, 안정도 저하, 보호방식 및 재기전압 등의 문제 발생

  ③ 계통분할방식 채용

    ⊙ 단락전류의 집중을 피하기 위하여 변전소의 모선을 분할하여 송전선의 루프 회선수를

        줄이는 방법

14. 접지저항 측정법 2가지

  ① 어스테스터(접지저항측정기)에 의한 접지저항 측정법

  ② 콜라우시브리지에 의한 3극 접지저항 측정법

15. 과전류 계전기 (OCR)의 탭전류

  ▣ 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12

16. 로직 시퀀스 회로

  ▣ 그림과 같은 로직 시퀀스 회로를 보고 다음 각 물음에 답하시오.

 (1) 주어진 도면을 점선으로 구획하여 3단계로 구분하여 표시하되, 입력회로 부분, 제어회로 부분,

     출력회로 부분으로 구획하고 그 구획단 하단에 회로의 명칭을 쓰시오.

(2) 로직 시퀀스 회로에 대한 논리식을 쓰시오.

(3) 주어진 미완성 타임차트와 같이 버튼 스위치 BS1과 BS2를 ON하였을 때의 출력에 대한

     타임차트를 완성하시오.

【문제 풀이】

(1) 주어진 도면을 점선으로 구획하여 3단계로 구분하여 표시하되, 입력회로 부분, 제어회로 부분,

     출력회로 부분으로 구획하고 그 구획단 하단에 회로의 명칭을 쓰시오.

  <풀이> 푸쉬버튼으로 입력하게 되므로 입력회로 부분은 푸시버튼 부분이고 제어회로는

        논리식 부분이 제어회로이며, 출력은 최종 출력값 램프와 트랜지스터가 출력회로 부분이 된다.

(2) 로직 시퀀스 회로에 대한 논리식을 쓰시오.

    X = (BS2 + X) BS1

 ※ 출력 X가 다시 입력으로 되돌아 오는 것은 자기유지 시퀀스 회로이다.

(3) 주어진 미완성 타임차트와 같이 버튼 스위치 BS1과 BS2를 ON하였을 때의 출력에 대한

    타임차트를 완성하시오.

 ▣ 무접점 논리회로를 이해하기 어려우면 익숙한 유접점 회로 바꾸어 생각하면 타임차트를

     이해하는 것이 쉬울 수가 있다. 위 논리회로는 X에 의한 자기 유지회로를 나타내고 BS2는

     ON 버튼이고 BS1은 OFF 버튼이다.

 ▣ 위 논리회로를 유접점회로로 바꾸면 다음과 같다.

   ※ 위 회로에서 X에 의하여 ON버튼 자기유지가 되고 X = Tr 즉 X =1 이면 Tr은 도통이

       되어 트랜지스터에 전류가 흐르게 되고 램프가 켜지게 된다.

  ▣ 트랜지스터 Tr은 베이스가 "1"이 되면 도통하게 되고 +VC와 -가 연결되어 전류가 흐르게 되고

      전류의 흐름에 의해 램프에 불이 들어 오게 된다.

▣ 또한 B = X 이며 출력값이 다시 입력값이 되어 자기유지가 되고 트랜지스터 Tr은 베이스

    즉 X = 1이 되면 도통이 될어 출력값이 생기게 된다. 따라서 X = Tr 이 된다.

▣ 이상의 사항들을 종합하여 타임차트를 완성하면 다음과 같다.

17. 부하의 상정

 ▣ 내선규정 3315-1 부하의 상정

  1. 배선을 설계하기 위한 전등 및 소형 전기기계기구의 부하용량 산정

   가. 건축물의 종류에 대응한 표준부하

나. 건축물(주택, 아파트를 제외) 중 별도 계산할 부분의 표준부하

다. 표준부하에 따라 산출한 값에 가산하여야 할 VA수

   ① 주택, 아파트(1세대 마다)에 대하여 500~1,000 [VA]

   ② 상점의 진열장에 대하여는 진열장 폭 1[m]에 대하여 300[VA]

   ③ 옥외의 광고등, 전광사인, 네온사인 등의 VA수

   ④ 극장, 댄스홀 등의 무대조명, 영화관 등의 특수전등부하의 VA 수

라. 제1항 이외의 부하상정은 설치하는 전기기계기구의 부하용량에 따라 개별 산출

▣ 내선규정 3315-3 분기회로 수

 1. 대형전기기계기구에 대하여는 별도로 전용 분기회로를 만들 것

 2. 대형전기기계기구 : 공칭전압 220[V]는 3[kW]이상, 110[V]는 1.5[kW]

    ※ 대형전기기계기구 : 대형전기기계기구란 정격 소비전력 3[kW] 이상의 가정용

                                 전기기계기구를 말한다.

    ※ 가정용 전기기계기구 : 라디오, 텔레비젼, 선풍기, 전기냉장고, 전기세탁기, 전기난로,

                                     전기다리미, 전기스탠드 및 기타 이와 유사한 것으로 주로 가정용에 사용되는

                                     것을 말한다. 백열전등, 방전등 및 배선기구는 포함하지 않는다.