아낌없이 주는 나무

♠ 3상 3선식 가동결선 CT와 AS, PT와 VS의 결선법

​

1. 3상3선식 2CT의 결선도에 대하여 알아 보자.

① AS 가 OFF 상태일 때

 ▣ 전류계용 전환개폐기(AS)는 한 개의 전류계로 3상의 각 선의 전류를 측정하는 것으로

      AS는 AS가 OFF 상태에 있으면 전류계 A는 아무 상의 전류도 측정하지 않게 된다.

  ⊙ 그런데 CT 2차측을 개방하면 CT 1차측 전류가 모두 여자전류가 되어 2차측의 전압이

      높아지고 이로 인해 절연이 파괴되는 등 위험하게 되므로 2차측을 개방하면 안되므로

      전류계와 연결되지 않는 CT의 단자선은 단락을 하게 된다.

       따라서 AS가 OFF 상태일 때는 CT의 단자선인 L1, L3는 단락을 하게 된다. 1S와 1L을

       연결하고 3S와 3L을 연결한다. 2차측 단락은 다음 그림과 같다.

② AS 가 L1 선에 있을 때

  ▣ AS가 L1 선에 있을 때는 전류계는 A는 L1 의 CT 단자에 연결되고(1S-전류계, 전류계 -

      1L) 전류계와 연결되지 않는 L3 의 CT 단자선은 단락(3S - 3L)을 하게 된다.

    ※ CT가 가동접속이므로 1L과 3L은 공통선이 된다.

③ AS 가 L2 선에 있을 때

 ▣ AS가 L2 선에 있을 때는 전류계는 A는 L1 의 전류와 L3 의 전류를 합산한 전류값을 표

     시하므로 전류계는 L1과 L3 의 전류 모두를 측정해야 한다. 따라서 전류계 A는 L1 선과

     L3 선 모두에 연결되어야 한다. ( 1S + 3S - 전류계 - (1L · 3L)

     단선 결선도의 모습은 아래 그림과 같다.

④ AS가 L3 선에 있을 때

 ▣ AS가 L3 선에 있을 때는 전류계는 A는 L3 의 CT 단자에 연결되고(3S - 전류계, 전류계 -

     3L) 전류계와 연결되지 않는 L1 의 CT 단자선은 단락(1S - 1L)을 하게 된다.

   ※ CT가 가동접속이므로 1L과 3L은 공통선이 된다.

2. 3상3선식 2CT와 AS 그리고 전류계 A와의 결선도에 대하여 알아 보자.

위 그림에서 보는 바와 같이 검은 색 반점이 있는 곳은 AS 절환스위치의 레버가 있는 곳에

서 전선의 한쪽 끝 단자와 다른 쪽 끝 단자간에 서로 연결시킨다는 의미이다. 위 그림에서

파란색 박스부분이 전선의 송전측과 수전측을 연결시킨다는 의미이다. AS 레버 위치가

OFF와 L1에 있을 때는 위쪽 전선의 송전측과 수전측을 연결시키고 AS레버 위치가 L2와

L3에 있을 때는 아래쪽 전선의 송전측과 수전측을 연결한다.

▣ 그런데 위 그림에서 AS 레버 위치가 OFF일 때 송전측과 수전측 단자가 연결되는 선은

    단락선이다. 즉, OFF일 때는 전류계가 작동하지 않으므로 충전선을 연결하는 전선로는

    CT의 2차측을 단락하는 단락선이 된다.

​

▣ AS의 전환레버가 L1에 있으면 L1선의 전류를 측정하게 되므로 L1 CT의 단자선은

    전류계에 연결되고 L3의 CT단자선은 단락시키게 된다.

▣ AS의 전환레버가 L2에 있으면 L1선과 L1선의 전류를 합하여 측정하게 되므로 L1 CT

    의 단자선과 L3의 CT단자선 모두를 전류계에 연결하게 된다.

​

▣ AS의 전환레버가 L3에 있으면 L3선의 전류를 측정하게 되므로 L3 CT의 단자선은

    전류계에 연결되고 L1의 CT 단자선은 단락시키게 된다.

​

2. 3상 3선식 2PT와 VS 결선법에 대하여 알아 보자

▣ VS의 절환레버가 OFF 상태에 있을 때는 전압을 측정하지 않으므로 어떠한 선도

    연결되지 않는다.

​

▣ 맨 위의 선은 A-B선간 전압을 측정할 때도 ON되고 B-C선간 전압을 측정할 때도

    ON 되므로 이선은 B상선임을 알 수 있다. 따라서 B상 선 단자에 연결하고 전압계의

    한 단자에 연결한다

​

▣ 두변째 선은 B-C선간 전압 측정할 때도 ON되고 C-A간 선간전압을 측정할 때도

    ON 되므로 이선은 C상 선임을 알 수 있다. 따라서 C상 선 단자에 연결하고 전압계의

    단자에는 위 B-C간 전압측정이 가능하도록 B상과 다른 전압계 한단자에 연결한다.

​

▣ 세번째 선은 C-A간 선간전압을 측정할 때 ON 되는데 C선은 위에 연결되어 있으므로

    이 선은 A상 선임을 알 수 있다.

​

▣ 네번째 선은 A-B간 선간전압을 측정할 때 ON 되는데 B선은 위에 연결되어 있으므로

     이 선은 A상 선임을 알 수 있다.

​

  ※ VS 절환레버에서 OFF시에는 어떠한 선도 연결되지 않음을 알 수 있다.

      - 검은색 반점은 해당 선의 단자가 연결된다는 의미이다. (접촉점에 스위치가 ON된다고

        생각하면 된다)

  ※ 긴 검은색 반점은 떨어지지 않고 절환레버가 지침을 달리해도 해당 선을 ON을 유지한다

      는 것으로 VS 절환레버가 A-B단자에서 B-C로 이동해도 계속 ON되는 것은 B상 선이며

      마찬가지로 VS 절환레버가 B-C에서 C-A로 이동해도 계속 ON되는 것은 C상 선이라는

      것을 알 수 있다. 전압계는 측정하고자 하는 상의 선을 한단자씩 연결하면 된다.

​

【 2013년 전기기사 기출문제】

​1. 전류계용, 전압계용 전환 개폐기

 ▣ 다음 미완성 부분의 결선도를 완성하고, 필요한 곳에 접지를 하시오.

   (1) CT와 AS와 전류계 결선도

  (2) PT와 VS와 전압계 결선도

  (1) 3상3선식 2CT

  (2) 3상3선식 2PT

1. 3상 3선식 가동결선 CT와 AS, PT와 VS의 결선법

가. 3상3선식 2CT의 결선도에 대하여 알아 보자.

 ① AS 가 OFF 상태일 때

  ▣ AS가 OFF 상태에 있으면 전류계 A는 아무상의 전류도 측정하지 않게 된다.

      그런데 CT 2차측은 개방하면 안되므로 전류계와 연결되지 않는 CT의 단자선은

      단락을 하게 된다. 따라서 AS가 OFF상태일 때는 CT의 단자선인 L1, L3는

      단락을 하게 된다.

 ② AS 가 L1 선에 있을 때

  ▣ AS가 L1 선에 있을 때는 전류계는 A는 L1 의 CT 단자에 연결되고 전류계와 연결되지

     않는 L3 의 CT 단자선은 단락을 하게 된다.

③ AS 가 L2 선에 있을 때

 ▣ AS가 L2 선에 있을 때는 전류계는 A는 L1 의 CT + L3 의 CT의 합한 전류를 측정하므로

     전류계 A는 L1 의 CT 단자와 L3 의 CT 단자 모두에 연결된다.

④ AS 가 L3 선에 있을 때

 ▣ AS가 L3 선에 있을 때는 전류계는 A는 L3 의 CT 단자에 연결되고 전류계와 연결되지

     않는 L1 의 CT 단자선은 단락을 하게 된다.

나. 3상3선식 2CT와 AS 그리고 전류계 A와의 결선도에 대하여 알아 보자.

 ▣ 위 그림에서 검은색 반점은 단자간에 연결된다는 의미이다.

     AS 전환레버가 OFF에 있게 되면 첫번째 선과 3번째 선이 연결된다는 의미이다.

     OFF의 검은색 반점이 길게 이어진 것은 계속 부터 있다는 의미 있다. 예를 들면

     AS 전환레버가 OFF에서 L1으로 바꿀 때 단락선은 떨어졌다 붙는 것이 아니라

     계속 붙어 있는다는 의미이다. 그런데 OFF일 때 단자가 연결되는 선은 단락선이다.

     전류계 A로 가는 선이 아니라 개방되지 않게 단락되는 선이란 의미다.

​

 ▣ AS의 전환레버가 L1에 있으면 L1선의 전류를 측정하게 되므로 L1 CT의 단자선은

    전류계에 연결되고 L3의 CT단자선은 단락시키게 된다.

 ▣ AS의 전환레버가 L2에 있으면 L1선과 L1선의 전류를 합하여 측정하게 되므로 L1 CT

     의 단자선과 L3의 CT단자선 모두를 전류계에 연결하게 된다.

​

 ▣ AS의 전환레버가 L3에 있으면 L3선의 전류를 측정하게 되므로 L3 CT의 단자선은

     전류계에 연결되고 L1의 CT단자선은 단락시키게 된다.

​

2. 3상 3선식 2PT와 VS 결선법에 대하여 알아 보자

 ▣ VS의 절환레버가 OFF 상태에 있을 때는 전압을 측정하지 않으므로 어떠한 선도

    연결되지 않는다.

​

 ▣ 맨 위의 선은 A-B선간 전압을 측정할 때도 ON되고 B-C선간 전압을 측정할 때도

     ON 되므로 이선은 B상선임을 알 수 있다. 따라서 B상 선 단자에 연결하고 전압계의

     한 단자에 연결한다

​

 ▣ 두변째 선은 B-C선간 전압 측정할 때도 ON되고 C-A간 선간전압을 측정할 때도

     ON 되므로 이선은 C상 선임을 알 수 있다. 따라서 C상 선 단자에 연결하고 전압계의

     단자에는 위 B-C간 전압측정이 가능하도록 B상과 다른 전압계 한단자에 연결한다.

​

 ▣ 세번째 선은 C-A간 선간전압을 측정할 때 ON 되는데 C선은 위에 연결되어 있으므로

     이 선은 A상 선임을 알 수 있다.

​

 ▣ 네번째 선은 A-B간 선간전압을 측정할 때 ON 되는데 B선은 위에 연결되어 있으므로

     이 선은 A상 선임을 알 수 있다.

​

  ※ VS 절환레버에서 OFF시에는 어떠한 선도 연결되지 않음을 알 수 있다.

    - 검은색 반점은 해당 선의 단자가 연결된다는 의미이다. (접촉점에 스위치가 ON된다고

      생각하면 된다)

  ※ 긴 검은색 반점은 떨어지지 않고 절환레버가 지침을 달리해도 해당 선을 ON을 유지한다

     는 것으로 VS 절환레버가 A-B단자에서 B-C로 이동해도 계속 ON되는 것은 B상 선이며

     마찬가지로 VS 절환레버가 B-C에서 C-A로 이동해도 계속 ON되는 것은 C상 선이라는

     것을 알 수 있다. 전압계는 측정하고자 하는 상의 선을 한단자씩 연결하면 된다.

♠ 특고압 수전설비 결선도

▣ 아래 도면은 수전설비의 단선 결선도이다. 물음에 답하시오.

  (1) ①~②, ④ ~ ⑨, ⑬ 에 해당하는 부분의 명칭과 용도를 쓰시오.

  (2) ③의 1차, 2차 전압은 ?

  (3) ⑩의 2차측 결선방법은 ?

  (4) ⑪, ⑫ 의 1차, 2차 전류는 ? 단 CT 정격전류는 부하 정격전류의 1.5배로 한다.

  (5) ⑭의 목적은 ?

【답안작성】

 (1) ①~②, ④ ~ ⑨, ⑬ 에 해당하는 부분의 명칭과 용도를 쓰시오.

(2) ③의 1차, 2차 전압은 ?

  ▣ 일반적으로 우리나라 22.9[kV-Y] 송전선의 PT는 변압기 3대로 Y결선을 한다.

      따라서 1차측 전압은 Y결선의 상전압을 의미하므로 선간전압/√3이 된다.

 (3) ⑩의 2차측 결선방법은 ? Y결선

 (4) ⑪, ⑫ 의 1차, 2차 전류는 ? 단 CT 정격전류는 부하 정격전류의 1.5배로 한다.

(5) ⑭의 목적은 ?

   ▣ 상용전원과 예비전원의 동시투입을 방지한다. (인터록)

♠ 3상 4선식 특고압 수전설비

▣ 3상 4선식의 13200/22900[V] 특고압 수전설비를 시설하고자 한다. 책임 분계 개폐

   기로 부터 주 변압기 까지의 배치를 보기에서 골라 주어진 번호로 나열하시오. 단, CB

   2차측에 PT를 시설하는 경우로 조작용 또는 비상전원용 10[kVA] 이하인 용량의 변압

   기는 없는 것으로 하며 계전기류는 생략한다.

  [보기]

  ① MOF   ② 차단기 (CB)   ③ 피뢰기 (LA)   ④ 변압기 (TR)   ⑤ 변성기 (PT)

  ⑥ 변류기 (CT)   ⑦ 단로기 (DS)   ⑧ 컷아웃스위치 (COS)

【 답안작성】

    ⑦ - ③ - ⑥ - ② - ① - ⑧ - ⑤ - ④

[해설]

▣ CB 1차측에 CT를, CB 2차측에 PT를 시설하는 경우 (CB형)

▣ 기본지식

가. MOF(전력수급용 계기용변성기) 아래에는 항상 PT가 온다.

 ⊙ MOF 내부에 사실 PT의 기능이 있다. 그런데 왜 분리해서 그렸을까?

     MOF 내부에서 PT를 이용한 기능은

  ① 한전에서 사용량을 보게 전압, 전류 사용량을 적산하기 위한 것과

  ② 이상전압을 측정했을 때 보호계전기를 작동시키기 위한 것이다.

      (PT는 보호계전기의 전압원으로 사용한다)

    ⊙ 수전설비 결선도에서 MOF와 전력량계로 표현된 것은 첫번째 기능이고

        PT를 분리해서 그린 것은 두번째 기능을 위한 것이다.

    ⊙ 교육용 교재이기 때문에 MOF 하나를 가지고 이 두가지를 설명할 수 없기 때문에

       둘로 나누어 설명한 것으로 추정된다. 어쨌든 수전설비 결선도에서 MOF와 PT는

       항상 따라 다닌다는 것을 기억하자.

 나. CB를 기준으로 했을 때 PT, CT의 위치가 위냐 아래냐가 기준이고 나머지 피뢰기나

      부하를 그리는 순서는 모두 같다.

 다. CT로 추출한 전류를 과전류계전기(OCR)로 과전류를 측정하고 지락과전류계전기

     (OCGR)로 지락전류를 측정하여 TC를 여자시켜 차단기를 동작하게 한다.

<차단기(CB) 1차측에 CT를 CB 2차측에 PT를 시설하는 경우>

① 과전류 발생시 CB 1차측에 CT로 과전류를 검출하여 CB를 동작시켜 과전류를 차단

   하는 형태이다. CT가 가장 상단에 있기 때문에 사고 발생시 전체 회로를 보호하는 기능을

   차단기(CB)가 하므로 별도의 보호장치 PF가 필요하지 않다.

② 전기를 사용하는 부하는 전부 CB 2차측 (아래)에 있기 때문에 전력사용량을 산정하는

    MOF, PT가 차단기(CB)의 2차측에 있어도 무방하다.

< 차단기(CB) 1차측에 PT와 CT를 시설하는 경우>

 ▣ 예를 들어 가정인입구에 차단기가 있지만 차단기 이전의 전기시설 즉 복도 전등의

    전기사용량은 어떻게 산정할 까? 이런 상황이 차단기 앞쪽으로 전등부하 등이 연결되는

    결선도가 필요하다.

 ▣ 모든 부하를 적산할 수 있도록 MOF와 PT를 위치하고 MOF를 보호해야 장치가 (CB)가

     MOF 후단에 있으므로, MOF 보호용 PF를 별도로 설치한다.

 ▣ 변류기(CT) 내부에 2가지 장치가 있다. 과전류계전기 (OCR)와 전류량 측정(전류계 A)

     이 바로 그것이다. CT가 차단기(CB) 1차측에 있는 것은 1차측의 사용전류량(전등, 전

     열 부하 등)을 측정하기 위한 것이다.

< 차단기(CB) 1차측에 PT를 차단기(CB) 2차측에 CT를 시설하는 경우-1>

  ▣ 간이 수전설비는 PF의 용단에 의한 결상사고가 일어 났을 때 대책 (CB, CT)가 없기 때문

     에 변압기 2차측의 (주5)의 고리 모양의 결상계전기를 설치한다.

1. 고조파 전류 원인과 대책

 ▣ 전원에 고조파 성분이 포함되어 있는 경우 부하설비의 과열 및 이상현상이 발생하는

    경우가 있다. 이러한 고조파 전류가 발생하는 주원인과 그 대책을 각각 3가지씩

    쓰시오.

 가. 고조파 전류의 발생원인

   ① 변압기, 전동기의 여자전류

   ② 컨버터, 인버터, 초퍼 등의 전력변환장치

   ③ 전기로, 아크로 등

 <그외>

   ④ 용접기 등

   ⑤ 전력전자 응용기기 (컴퓨터, 전동기 구동장치 등)

 나. 대책

   ① 전력변환장치의 펄스수를 크게 한다.

   ② 고조파 필터를 사용한다.

   ③ 변압기는 △결선을 채용하여 고조파 순환회로를 구성함으로써 외부에 고조파가 나타

       나지 않도록 한다.

  <그외>

   ④ 전력용 콘덴서에는 직렬리액터를 설치한다.

   ⑤ 선로의 코로나 방지를 위해 복도체, 다도체를 사용한다.

   ⑥ 고조파 발생기기와 충분한 이격거리 확보 및 차폐케이블을 사용한다.

   ⑦ 고조파 발생부하는 일반부하와 계통을 분리한다.

2. 변압기 사고

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

   ⊙ 권선의 상간단락 및 층간단락

   ⊙ 권선과 철심간 절연파괴에 의한 지락사고

   ⊙ 고저압 권선의 혼촉

   ⊙ 권선의 단선

   ⊙ 부싱 리드선(Bushing lead)의 절연파괴

3. 차고 자동문 시퀀스

  ▣ 시퀀스도의 동작원리에서 자동차 차고의 셔터에 라이트가 비치면 PHS에 의해 자동

      으로 열리고 또한 PB1를 조작해도 열린다. 셔터를 닫을 때는 PB2를 조작하면 셔터는

      닫힌다. 리밋 스위치 LS1은 셔터의 상한이고, LS2는 셔터의 하한이다.

  (1) MC1, MC2의 a접점은 어떤 역할을 하는 접점인가 ?

  (2) MC1, MC2의 b접점은 어떤 역할을 하는 접점인가 ?

  (3) LS1, LS2는 어떤 역할을 하는가 ?

  (4) 시퀀스도에서 PHS(또는 PB1)과 PB2를 타임차트와 같은 타이밍으로 ON 조작하였을

       때의 타임차트를 완성하여라.

【문제 풀이】

 ▣ LS1 : 셔터가 완전히 열리면(Open)면 개방(Open)

     LS2 : 셔터가 완전히 닫히면(Closed)면 개방(Open)

 ▣ LS1, LS2 는 셔터의 센서에 의하여 동작하므로 PHS, PB1, PB2와는 무관하다.

 ▣ MC1, MC2만 PHS와 PB1, PB2와 관련이 있다.

<답안작성>

  (1) MC1, MC2의 a접점은 어떤 역할을 하는 접점인가 ?

     ▣ 자기유지

  (2) MC1, MC2의 b접점은 어떤 역할을 하는 접점인가 ?

    ▣ 인터록 (동시 투입 방지)

  (3) LS1, LS2는 어떤 역할을 하는가 ?

    ▣ 셔터의 상한값과 하한값을 감지하여 MC1과 MC2를 소자시킨다.

  (4) 시퀀스도에서 PHS(또는 PB1)과 PB2를 타임차트와 같은 타이밍으로 ON 조작하였을

       때의 타임차트를 완성하여라.

  ▣ PHS와 PB1은 셔터문을 여는 동작신호(On)이다. 따라서 이 동작신호가 있기 위해서는

     셔터가 닫혀(하한) 있는 상태이다.

  ▣ PB2는 셔터문을 닫는 동작신호(OFF)이다. 이 동작신호가 있기 위해서는 셔터문이 열

     려(상한) 있는 상태이다.

  ▣ LS1은 셔터의 상한을 감지하므로 셔터가 상한에 도달하면(완전히 열리면) 이를 감지하

     여 b접점 즉, 개방되어 MC1을 소자 시킨다.

  ▣ LS2는 셔터의 하한을 감지하므로 셔터가 하한(완전히 닫히면) 이를 감지하여 b접점 즉,

     개방되어 MC2를 소자시킨다.

  ▣ LS1은 셔터문이 완전히 열리는 즉 상한점부터 셔터문을 닫는 PB2가 동작하기 전까지는

     OFF 상태(개방)를 유지하고 그 외의 동안은 ON상태를 유지한다.

  ▣ LS2는 셔터문이 완전히 닫히는 즉 하한점에서 부터 셔터문을 여는 PHS, PB1이 동작하

      는 시점까지는 개방(Off)상태를 유지하고 그 외의 동안은 닫혀(Closed)있는 상태를

       유지한다.

  ▣ MC1은 셔터문을 여는 동작을 하는 스위치이므로 PHS, PB1이 동작하여 셔터문이 상한

      에 도착할 때 까지 ON 상태를 유지한다.

  ▣ MC2는 셔터문을 닫는 동작을 하는 스위치이므로 PB2가 ON되면 ON되고 셔터문이 완

      전히 닫히는 하한에 도착하면 OFF 상태가 된다.

[해설]

 ▣ 타임차트에서 1의 의미 : 전기적 연결 (폐로)

   ① a접점 : 평상시 열려 있다가 여자 시 붙는 접점이므로 타임차트에서 동작하지 않았을 때0,

                동작하였을 때 1

  ② b접점 : 평상시 닫혀 있다가 여자 시 떨어지는 접점이므로 타임차트에서 동작하지 않았을 때 1,

                동작하였을 때 0

 ▣ PHS 또는 PB1을 ON하기 이전 상태

  ① LS1-b 접점(상한 LS) : 셔터가 닫혀 있으므로 LS1은 동작하지 않아 접점이 닫혀 있는

                                 상태 ⇒ 타임차트 출력 1

  ② LS2-b 접점(하한 LS) : 셔터가 닫혀 있으므로 이미 LS2가 셔터의 하한을 감지하여 접점이

                                  동작하여 열린 상태 ⇒ 타임차트 출력 0

4. 특고압 수전설비 표준결선도

  ▣ 다음 그림은 특고압 수전설비 표준결선도이다. 다음 ( )안에 알맞은 내용을 쓰시오.

  (1) 수전전압이 154[kV], 수전전력이 2,000[kVA]인 경우 차단기의 트립전원은 ( )

       방식으로 한다.

  (2) 아파트 및 공동 주택 등의 수전설비 인입선을 지중선으로 인입하는 경우, 수전전압이

       22.9[kV-Y] 일 때, 지중선으로 사용할 케이블은 ( ) 케이블이다.

  (3) 위의 "(2)"항에서 수전설비 인입선은 사고시 정전에 대비하기 위하여 ( )회선으로

      인입하는 것이 바람직하다.

  (4) 그림에서 수전전압이 ( )[kV] 이상인 경우에는 LS를 사용하여야 한다.

[답안작성]

 (1) 수전전압이 154[kV], 수전전력이 2,000[kVA]인 경우 차단기의 트립전원은 (직류,

      DC) 방식으로 한다.

 (2) 아파트 및 공동 주택 등의 수전설비 인입선을 지중선으로 인입하는 경우, 수전전압이

      22.9[kV-Y] 일 때, 지중선으로 사용할 케이블은 ( CNCV-W (수밀형), 또는 TR CNCV

     -W(트리억제형) ) 케이블이다.

 (3) 위의 "(2)"항에서 수전설비 인입선은 사고시 정전에 대비하기 위하여 ( 2 )회선으로

      인입하는 것이 바람직하다.

 (4) 그림에서 수전전압이 ( 66 )[kV] 이상인 경우에는 LS를 사용하여야 한다.

[해설]

  ▣ 특고압 수전설비 결선도 : CB 1차측에 PT를 CB 2차측에 CT를 시설하는 경우 (PF ·CB형) - 부록2. 참고

   [비고1] 22.9[kV-Y] 1,000[kVA] 이하인 경우에는 간이 수전설비 결선도에 의할 수 있다.

   [비고2] 결선도 중 점선부분 내의 부분은 참고용 예시이다.

   [비고3] 차단기의 트립전원은 직류(DC) 또는 콘덴서 방식(CTD)이 바람직하며 66[kV]

            이상의 수전설비는 직류(DC)이어야 한다.

   [비고4] LA용 DS는 생략할 수 있으며 22.9[kV-Y]용의 LA는 Disconnector(또는

             Isolator) 붙임형을 사용하여야 한다.

   [비고5] 인입선을 지중선으로 시설하는 경우에는 공동주택 등 고장시 정전피해가 큰 경우

            는 예비선을 포함하여 2회선으로 시설하는 것이 바람직하다.

   [비고6] 지중인입선의 경우에 22.9[kV-Y] 계통은 CNCV-W 케이블(수밀형) 또는 TR

           CNCV-W (트리억제형)을 사용하여야 한다. 다만, 전력구·공동구·덕트·건물구내

          등 화재의 우려가 있는 장소에서는 FR CNCO-W (난연) 케이블을 사용하는 것이

           바람직하다.

   [비고7] DS 대신 자동고장구분 개폐기 (7,000[kVA] 초과시에는 Sectionalizer)를 사용

            할 수 있으며 66[kV] 이상의 경우는 LS를 사용하여야 한다.

5. 아날로그형 계전기에 비교할 때 디지털형계전기의 장점 5가지만 쓰시오.

  ① 고성능, 다기능화 가능

  ② 소형화할 수 있다.

  ③ 신뢰도가 높다.

  ④ 융통성이 좋다.

  ⑤ 변성기의 부담이 작아진다.

[해설]

  ▣ 디지털 보호계전기의 특징

6. 송전계통 단락전류 (Is) 및 단락용량 (Ps) 계산

 ▣ 그림과 같은 송전계통 S점에서 3상 단락사고가 발생하였다. 주어진 도면과 조건을 참고

     하여 다음 각 물음에 답하여라.

[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.

  ▣ 3권선 변압기의 각각의 %리액턴스는 콜라우시 브리지의 접지저항 측정방법을 이용하

      여 다음과 같이 구할 수 있다.

 ▣ 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 ?

7. 차단전류, 합성임피던스

  ▣ 다음의 임피던스 맵(Impedance Map)과 조건을 보고 다음 각 물음에 답하시오.

[조건]

  %Zs : 한전 S/S의 154[kV] 인출측의 전원측 정상 임피던스 1.2[%] (100[MVA]기준)

  %ZTL : 154[kV] 송전선로의 임피던스 1.83[Ω]

  %ZTR1 = 10[%] (15[MVA] 기준)

  %ZTR2 = 10[%] (30[MVA] 기준)

  %Zc = 50[%] (100[MVA] 기준)

 가. 다음 임피던스의 100[MVA] 기준의 %임피던스를 구하시오.

 나. A, B, C 각 점에서의 합성 %임피던스를 구하시오.

다. A, B, C 각 점에서의 차단전류는 몇 [kA]가 되겠는가?

     (단, 비대칭분을 고려한 상승계수는 1.6으로 한다.)

8. 전압강하 약산식

 ▣ 3상 3선식 배전선로의 각 선간의 전압강하의 근사값을 구하고자 하는 경우에 이용할

     수 있는 약산식을 다음 조건을 이용하여 구하시오.

 [조건]

  1. 배전선로의 길이 : L[m], 배전선의 굵기 A : [㎟], 배전선의 전류 : I [A]

  2. 표준연동선의 고유저항 20[℃] : 1/58 [Ω·m/㎟], 동선의 도전율 : 97[%]

  3. 선로의 리액턴스를 무시하고 역율은 1로 간주해도 무방한 경우임

【 답안작성 】

[해설]

▣ 전압강하 및 전선 단면적

9. 개폐기 심벌, 기호

  ▣ 개폐기 중에서 다음 기호(심벌)가 의미하는 것은 무엇인지 모두 쓰시오.

 [답안작성]

  ⊙ 3극 50[A] 개폐기로서

  ⊙ 퓨즈 정격 20[A]

  ⊙ 정격전류 5[A]인 전류계 붙이

 [ 해설]

  ▣ 내선규정 부록 100-5 옥내배선의 그림 기호

10. 전기설비 방폭구조 4가지만 쓰시오.

  ① 내압방폭구조 (耐壓)

  ② 유입방폭구조

  ③ 압력방폭구조 (內壓)

  ④ 안전증 방폭구조

 <그 외>

  ⑤ 본질안전방폭구조

  ⑥ 특수방폭구조

  ⑦ 몰드방폭구조

11. 변류기 차동접속

 ▣ 변류비 160/5인 변류기 2대를 그림과 같이 접속하였을 때, 전류계에 2.5[A]의 전류가

     흘렀다. 1차 전류를 구하시오.

[ 답안작성]

【해설】

  ▣ 차동결선 벡터도

12. 유도전동기의 기동법

  ▣ 유도전동기는 농형과 권선형으로 구분되는데 각 형식별 기동법을 아래 빈칸에 쓰시오.

[답안작성]

① 직입기동 ② Y-△ 기동 ③ 기동보상기법 ④ 2차 저항 기동법 ⑤ 2차 임피던스 기동법

13. 역률개선과 전력손실

 ▣ 정격용량 500[kVA]의 변압기에서 배전선의 전력손실은 40[kW], 부하 L1, L2에 전력

    을 공급하고 있다. 지금 그림과 같이 전력용 콘덴서를 기존 부하와 병렬로 연결하여 합

    성 역률을 90[%]로 개선하고 새로운 부하를 증설하려고 할 때 다음 물음에 답하시오.

    단, 여기서 부하 L1은 역률 60[%], 180[kW]이고, 부하 L2의 전력은 120[kW], 160[kVar]이다.

  (1) 부하 L1과 L2의 합성용량 [kVA]과 합성역률은 ?

  (2) 합성역률을 90[%]로 개선하는데 필요한 콘덴서 용량 (Qc)는 몇 [kVA]인가 ?

  (3) 역률 개선시 배전의 전력손실은 몇 [kW]인가 ?

  (4) 역률 개선시 변압기 용량의 한도까지 부하설비를 증설하고자 할 때 증설부하용량은

      몇 [kVA]인가 ? 단, 증설부하의 역률은 기존부하의 합성역률과 같은 것으로 한다.

  【문제풀이】

▣ 역률개선후 추가용량은 2가지 측면에서 발생한다.

  ① 역률개선으로 여유용량 증가

  ② 역률개선으로 손실 감소분 발생

[답안작성]

  (1) 부하 L1과 L2의 합성용량 [kVA]과 합성역률은 ?

  (2) 합성역률을 90[%]로 개선하는데 필요한 콘덴서 용량 (Qc)는 몇 [kVA]인가 ?

  (3) 역률 개선시 배전의 전력손실은 몇 [kW]인가 ?

 (4) 역률 개선시 변압기 용량의 한도까지 부하설비를 증설하고자 할 때 증설부하용량은

     몇 [kVA]인가 ? 단, 증설부하의 역률은 기존부하의 합성역률과 같은 것으로 한다.

   ▣ 역률개선후 추가용량은 2가지 측면에서 발생한다.

     ① 역률개선으로 여유용량 증가

     ② 역률개선으로 손실 감소분 발생