아낌없이 주는 나무

♠ 345[kV] 변전소의 단선 결선도

 ▣ 도면과 같이 345 [kV] 변전소의 단선도와 변전소에 사용되는 주요 제원을 이용하여

     다음 각 물음에 답하시오.

  (1) 도면의 345 [kV] 측 모선방식은 어떤 모선방식인가 ?

  (2) 도면에서 ① 번 기기의 설치 목적은 무엇인가 ?

  (3) 도면에 주어진 제원을 참조하여 주변압기에 대한 등가 %임피던스(%ZH, %ZM,

      %ZL)를 구하고 ② 번 23[kV] VCB의 차단용량을 계산하시오. 단, 그림과 같은 임피던스 회로는

      100[MVA] 기준이다.

  (4) 도면의 345[kV] GCB에 내장된 BCT의 오차계급은 C800이다. 부담은 몇 [VA]인가 ?

  (5) 도면의 ③번 차단기의 설치목적을 설명하시오.

  (6) 도면의 주변압기 1 Bank(단상 × 3대)을 증설하여 병렬 운전시키고자 한다.

       이 때 병렬운전 조건 4가지를 쓰시오.

[주변압기]

  단권변압기 345[kV]/154[kV]/23[kV] (Y-Y-△), 166.7[MVA] × 3대 ≒500 [MVA]

  OLTC부 %임피던스 (500[MVA] 기준) : 1차 ~ 2차 : 10 [%]

                                                   2차 ~ 3차 : 67 [%]

                                                   3차 ~ 1차 : 78 [%]

[차단기]

  362 [kV] GCB 25 [GVA] 4,000[A] ~ 2,000[A]

  170 [kV] GCB 15 [GVA] 4,000[A] ~ 2,000[A]

  25.8 [kV] VCB ( )[MVA] 2,500 [A] ~ 1,200 [A]

[단로기]

  362 [kV] DS 4,000[A] ~ 2,000[A]

  170 [kV] DS 4,000[A] ~ 2,000[A]

  25.8 [kV] DS 2,500 [A] ~ 1,200 [A]

[피뢰기]

  288[kV] LA 10 [kA]

  144[kV] LA 10 [kA]

  21[kV] LA 10[kA]

[분로 리액터]

  23[kV] sh. R 30[MVAR]

[주모선]

  Al-Tube 200φ

【문제풀이 참고사항】

  ▣ T-BUS (Transfer Bus 보조모선) : 1,2번 모선에서 사고가 발생했을 때 무정전으로

      공급하기 위한 차단장치

  ▣ BCT (Bushing Circent Transformer)

  ▣ C100 (ANSI 규격) : 계전기용 오차계급으로 2차 단자에 1차 정격전류 5[A]의

      20배의 전류 (100[A])가 흐를 때 2차 단자전압이 100[V]이고 허용오차는 ± 10[%] 미만이어야 한다.

  ▣ 오차계급 : C100, C200, C400, C800

     ⊙ 25 VA 5P 20 (IEC BS 규격)

        ◈ 25 : 부담,

       ◈ 5 : Class (과전류 정수20에서의 오차)

       ◈ 20 : 과전류 정수 (최고 사고 전류 : 정격전류)

[답안작성]

(1) 도면의 345 [kV] 측 모선방식은 어떤 모선방식인가 ?

    ▣ 2중 모선방식의 1.5 차단방식

(2) 도면에서 ① 번 기기의 설치 목적은 무엇인가 ?

   ▣ Sh. R (분로(병렬)리액터) : 페란티 현상 방지

     <리액터의 종류>

       ⊙ 직렬 리액터 : 제5고조파 제거

       ⊙ 병렬(분로)리액터, : 페란티 현상 방지

       ⊙ 소호리액터 : 지락전류 제한

       ⊙ 한류리액터 : 단락전류 제한

(3) 도면에 주어진 제원을 참조하여 주변압기에 대한 등가 %임피던스(%ZH, %ZM,

     %ZL)를 구하고 ② 번 23[kV] VCB의 차단용량을 계산하시오. 단, 그림과 같은 임피

     던스 회로는 100[MVA] 기준이다.

        ③ 23[kV] VCB 차단용량 등가회로

        ※ 등가회로를 간소화 하면 다음과 같다.

         ④ 23[kV] 설치점까지의 합성 %임피던스를 산정하면

  (4) 도면의 345[kV] GCB에 내장된 BCT의 오차계급은 C800이다. 부담은 몇 [VA]인가 ?

      ▣ 오차계급 C800은 2차 전류 5[A]의 20배 전류 즉, 100[A]가 흐를 때 전압이

          100[V] 이므로 V=IZ, Z=V/I 이므로 임피던스는 8[Ω]이 된다.

  (5) 도면의 ③번 차단기의 설치목적을 설명하시오.

      ▣ 모선 절체(전환) : 무정전으로 점검하기 위해

  (6) 도면의 주변압기 1 Bank(단상 × 3대)을 증설하여 병렬 운전시키고자 한다.

      이 때 병렬운전 조건 4가지를 쓰시오.

    ① 극성이 같을 것      ② 권수비가 같을 것        ③ 각 변압기의 임피던스 전압이 같을 것

    ④ 각 변압기의 내부저항과 누설리액턴스의 비가 같을 것

[참고사항]

 ▣ 계전기용 오차계급 C800 의미

    ① C : 변류기 Type C형 (Calculating Type)

    ② 800 : 2차 단자전압 ( V = I × Z × n)

              (2차 정격전류의 20배 전류가 즉 5 × 20 = 100[A] 가 흐를 때 나타나는 전압)

 ▣ 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

        부담 [VA] = I2Z = (정격 2차전류)2 × 임피던스

♠ 3상 단락전류(Is) 및 차단용량(Ps) 산정

▣ 66/6.6[kV], 6,000[kVA]의 3상 변압기 1대를 설치한 배전 변전소로 부터 긍장 1.5[㎞]의

   1회선 고압 배전선로에 의해 공급되는 수용가 인입구에서 3상 단락고장이 발생하였다.

   선로의 전압강하를 고려하여 다음 물음에 답하시오. 단, 변압기 1상의 리액턴스는 0.4[Ω],

   배전선 1선당 저항은 0.9[Ω/㎞]라 하고 리액턴스는 0.4[Ω/㎞] 라 하고 기타의 정수는

   무시하는 것으로 한다.

  (1) 1상분의 단락회로를 그리시오.

  (2) 수용가 인입구에서의 3상 단락전류를 구하시오.

  (3) 이 수용가에서 사용하는 차단기로는 몇 [MVA] 것이 적당하겠는가 ?

【 답안작성】

(1) 1상분 단락회로를 그리시오.

 ▣ 3상 단락사고는 3상의 전선이 합해지는 것이므로 이는 중성점이 생기는 것이므로

    단락사고시 전압은 대지전압이 된다.

(2) 수용가 인입구에서의 3상 단락전류를 구하시오.

(3) 이 수용가에서 사용하는 차단기로서는 몇 [MVA] 것이 적당한가 ?

♠ 기준충격절연강도 (BIL)

▣ 차단기 명판 (Name Plate)에 BIL 150[kV], 정격차단전류 20[kA], 차단시간 8사이클

    솔레노이드(Solenoid)형 이라고 기재되어 있다. 단, BIL은 절연계급 20호 이상의

    비유효 접지계에서 계산하는 것으로 한다.

  (1) BIL이란 무엇인가 ?

  (2) 이 차단기의 정격전압은 몇 [kV]인가 ?

  (3) 이 차단기의 정격 차단용량은 몇 [MVA]인가 ?

【답안작성】

(1) BIL이란 무엇인가 ?

  ▣ 기준충격 절연강도 (BIL : Basic Impulse Insulation Level)

(2) 이 차단기의 정격전압은 몇 [kV]인가 ?

  ※ BIL이 주어졌으므로 BIL 산정식을 이용하여 정격전압을 산정한다.

  (3) 이 차단기의 정격 차단용량은 몇 [MVA]인가 ?

    ▣ 차단기 차단용량 : √3 × 정격전압 × 차단전류

[해설]

▣ BIL (Basic Impulse Insulation Level) : 기준충격절연강도

 ⊙ 뇌임펄스 내전압 시험값으로서 절연 레벨의 기준을 정하는데 적용된다.

     BIL은 절연 계급 20호 이상의 비유효 접지계에 있어서는 다음과 같이 계산된다.

     BIL = 절연계급 × 5 + 50 [kV]

      여기서 절연계급은 전기기기의 절연강도를 표시하는 계급을 말하고 ,

      절연계급 = 공칭전압 / 1.1에 의하여 계산된다.

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

▣ 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

(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]