아낌없이 주는 나무

  (1) B점 전압 VB           (2) C점 전압 Vc

2. 전등효율과 발광효율

 ▣ 조명의 전등효율 (Lamp Efficiency)과 발광효율 (Luminous Efficiency)에 대해 설명 하시오.

   (1) 전등 효율 : 전력소비 P에 대한 전발산광속 F의 비율, η = F/P[lm/W]

   (2) 발광효율 : 방사속 φ에 대한 광속 F의 비율 ε = F/φ [lm/W]

3. 옥내 분전반 시설 공사

 ▣ 공장 구내 사무실 건물에 220/440 [V] 단상 3선식을 채용하고, 공장 구내 변압기가 설

     치된 변전실에서 60[m] 되는 곳의 부하를 아래표 "부하 집계표"와 같이 배분하는 분전

     반을 시설하고자 한다. 이 건물의 전기설비에 대하여 참고자료를 이용하여 다음 물음에

     답하시오. 단, 전압강하는 2[%] 이하로 하여야 하고 후강전선관으로 시설하며, 간선의

     수용률은 100 [%]로 한다.

  (1) 간선의 굵기를 산정하시오.

  (2) 간선설비에 필요한 후강 전선관의 굵기를 선정하시오.

  (3) 분전반의 복선결선도를 작성하시오.

  (4) 부하 집계표에 의한 설비 불평형률을 계산하시오.

     ※ 전선 굵기 중 상과 중선선(N)의 굵기는 같게 한다.

  【답안 작성】

  (2) 간선 설비에 필요한 후강 전선관의 굵기를 선정하시오.

    ▣ 표2 에서 도체단면적 10[㎟], 전선본수 3에 의해 22[호] 후강 전선관을 선정한다.

  (3) 분전반의 복선 결선도를 작성하시오.

  [설명]

   ① No. 1 회로선은 A상과 중성선을 연결한다. A상 선로에는 차단기를 설치한다.

       그러나 중성선 N선에는 차단기를 설치하지 않는다.

   ② No. 2 회로선은 B상과 중선선을 연결한다. B상 선로에는 차단기를 설치한다.

       그러나 중성선 N선에는 차단기를 설치하지 않는다.

   ③ No. 3 회로선은 A상과 B상에 연결한다. A, B상 선로 모두에 차단기를 설치한다.

   ④ No. 4 회로선은 A상과 B상에 연결한다. A, B상 선로 모두에 차단기를 설치한다.

  (4) 부하 집계표에 의한 설비 불평형률을 계산하시오.

4. 수평면 조도

  ▣ 각 방향에 900[cd]의 광도를 갖는 광원을 높이 3[m]에 취부한 경우 직하로 부터

      30˚ 방향의 수평면 조도[lx]를 구하시오.

    [참고]

5. △ - Y 결선방식의 장단점

 ▣ 22.9[kV] / 380-220 [V] 변압기 결선은 보통 △-Y 결선방식을 사용하고 있다. 이 결

    선방식에 대한 장점과 단점을 각각 2가지씩 쓰시오.

 (1) 장점

   ① 한 쪽 Y결선의 중성점을 접지할 수 있다.

   ② Y결선의 상전압이 선간전의 1/√3이므로 절연이 용이하다.

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

   ④ Y-△ 결선은 강압용, △-Y는 승압용으로 사용할 수 있어서 송전계통에 융통성이 있다.

 (2) 단점

   ① 1상 고장시 전원공급이 불가능해진다.

   ② 중성점 접지로 인한 유도장해를 초래한다.

   ③ 1, 2차 선간전압 사이의 위상차가 30˚ 있다.

6. 수용률과 일부하율

 ▣ 입력 설비용량 20[kW] 2대, 30[kW] 2대의 3상 380[V] 유도전동기 군이 있다. 그 부하곡선이

     아래 그림과 같을 경우 최대 수요전력 [kW], 수용률 [%], 일부하율[%]을 각각 구하시오.

  (1) 최대수요전력 : 80 [W]

  (2) 수용률 : 80 / (20 × 2 + 30 × 2 ) × 100 = 80 [%]

  (3) 일부하율

7. 축전지 용량

 ▣ 그림과 같은 방전특성을 갖는 부하에 대한 축전지 용량은 몇 [Ah]인가 ? 보수율은 0.8을 적용한다.

     단, 방전전류 [A] I1 = 500, I2 = 500, I3 = 500, I4 = 500 방전시간[분]

      T1 = 120, T2 =119.9, T3 = 60, T4 = 1 용량환산 시간계수 K1 = 2.49, K2 = 2.49, K3 = 1.46, K4 = 0.57

  [답안작성]

8. 3상 수전전력

  ▣ 그림과 같이 접속된 3상 3선식 고압 수전설비의 변류기 2차 전규가 언제나 4.2[A]이었다.

      이 때 수전전력 [kW]를 구하시오. 단, 수전전압은 6,600[V], 변류비는 50/5, 역률은 100[%]이다.

   [답안작성]

9. 감리원의 설계도서 등의 검토

  ▣ 전력시설물 공사감리업무 수행지침과 관련된 사항이다. ( )안에 알맞은 내용을 답란에 쓰시오.

10. 발전기의 단락비와 병렬운전 조건

 ▣ 발전기에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

   (1) 정격전압 6,000[V], 용량 5,000[kVA]인 3상 교류 발전기에서 여자전류가 300[A],

       무부하 단자전압은 6,000[V], 단락전류 700[A]라고 한다. 이 발전기의 단락비는 얼마인가 ?

  (2) "단락비가 큰 교류 발전기는 일반적으로 기계의 치수가 (① 크고), 가격이 (② 높고),

       풍손, 마찰손, 철손이 (③ 크고), 효율은 (④ 낮고), 전압변동률은 (⑤ 적고) , 안정도는

       (⑥ 높다) "에서 ( ) 안에 알맞은 말을 쓰되, ( )안의 내용은 크다(고), 적다(적고),

       낮다(낮고) 등으로 표현한다.

  (3) 비상용 동기발전기의 병렬운전 조건 4가지를 쓰시오.

     ① 기전력의 크기가 같을 것    ② 기전력의 위상이 같을 것

     ③ 기전력의 파형이 같을 것    ④ 기전력의 주파수가 같을 것

11. 무접점 논리회로와 유접점 시퀀스 회로

  ▣ 그림과 같은 무접점 논리회로를 유접점 시퀀스 회로로 변환하여 나타내시오.

   [무접점 논리회로]

  [답안 : 유접점 시퀀스 회로]

12. 고조파 전압과 왜형률

 ▣ 그림과 같이 Y결선된 평형 부하에 전압을 측정할 때 전압계의 지시값이 Vp = 150 [V],

     Vl = 220 [V]로 나타났다. 다음 각 물음에 답하시오. 단, 부하측에 인가된 전압은 각 상

     평형 전압이고 기본파와 제3고조파분 전압만 분포되어 있다.

  (1) 제3고조파 전압 [V]을 구하시오.

  (2) 전압의 왜형률[%]을 구하시오.

[문제풀이]

 ▣ Y결선의 상에는 제3고조파 전압가 존재하고 선간에는 나타나지 않는다.

    △결선의 상에는 제3고조파 전류가 존재하고 선간에는 나타나지 않는다.

  ※ 위 사실을 모른다 하더라고 문제에서 선간전압이 220[V]이므로 상전압은 220/√3

     즉 127.02[V] 이어야 하는데 150[V]이므로 상전압에 고조파 전압이 포함되어

     있다는 것을 알 수 있다.

 [답안작성]

  (1) 상전압에는 제3고조파가 포함, 선간전압에는 제3고조파가 포함되어 있지 않음

13. 동력설비 에너지 절약방안

  ▣ 에너지 절약을 위한 동력설비의 대응방안 중 5가지만 쓰시오.

    ① 고효율 전동기 채용                         ② 부하역률 개선 (역률개선용 콘덴서 전동기별로 설치)

    ③ 전동기 제어시스템 (VVVF시스템) 적용

    ④ 에너지 절약형 공조기기 System 채택   ⑤ 부하에 맞는 적정용량의 전동기 선정

14. 변압기 용량 및 차단기 용량

 ▣ 특고압 수전설비에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

  (1) 동력용 변압기에 연결된 동력부하 설비용량이 350[kW], 부하역률은 85[%], 효율

      85[%], 수용률 60[%]라고 할 때, 동력용 3상 변압기의 용량은 몇 [kVA]인지를

      산정하시오. 단, 변압기의 표준 정격용량은 다음 표에서 산정하도록 한다.

                                전력용 변압기 표준용량 [kVA

  (2) 3상 농형 유도전동기에 전용차단기를 설치할 때 전용 차단기의 정격전류는

15. 리액터 기동방식

 ▣ 3상 농형 유도전동기의 기동방식 중 리액터 기동방식에 대하여 설명하시오.

   [답안작성] 기동시 유도전동기에 직렬로 리액터를 설치하여 전동기에 인가되는 전압을

                  감압시켜 기동하는 방법

16. 전동기의 진동과 소음

   ▣ 전동기의 진동과 소음이 발생되는 원인에 대하여 다음 각 물음에 답하시오.

  (1) 진동발생 원인

    ① 회전자의 정적 · 동적 불평형              ② 베어링의 불량

    ③ 상대 기기와의 연결불량 및 설치 불량   ④ 회전자의 편심

    ⑤ 에어갭의 회전시 변동

  (2) 전동기 소음

   ① 기계적 소음 : 진동, 브러쉬의 진동, 베어링 등의 원인

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

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

17. 부하중심거리

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

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

18. 접지설비의 보호도체

 ▣ 접지설비에서 보호도체에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

   (1) 보호도체 (PE : Protective Conductor)란 감전에 대한 보호 등 안전을 위해 제공되는

       도체로서 다음 표의 최소 단면적 이상으로 선정하여야 한다. ① ~ ③ 에 알맞은 보호도

       체의 최소 단면적의 기준을 각각 쓰시오.

                              [표] 보호선의 단면적

(2) 보호선의 종류를 2가지만 쓰시오.

  ① 다심케이블의 도체    ② 충전도체와 같은 트렁킹에 수납된 절연도체 또는 나도체

1. 발전기

▣ 발전기에 대한 다음 각 물음에 답하시오.

 (1) 정격전압 6,000[V], 용량 5,000[kVA]인 3상 교류발전기에서 여자전류가 300[A],

     무부하 단자전압은 6,000[V], 단락전류 700[A]라고 한다. 이 발전기의 단락비는 얼마인가 ?

 (2) "단락비가 큰 교류발전기는 일반적으로 기계의 치수가 (① 크고 ), 가격이 (② 높고 )

     풍손, 마찰손, 철손이 (③ 크고 ), 효율은 (④ 낮고 ), 전압변동률은 (⑤ 적고 ), 안정도

     는 (⑥ 높다 )에서 ( )안에 알맞은 말을 쓰되, ( )안의 내용은 크다(고), 높다(높고),

     적다(적고), 낮다(낮고) 등으로 표현하라.

2. 3상 유도전동기의 역상제동

 ▣ 3상 농형 유도전동기의 제동방법 중에서 역상제동에 대하여 설명하시오.

  【 답안작성 】 전동기 급제동시 회전 중에 있는 전동기의 1차 권선의 3단자중 임의의 2단자

                   의 접속을 바꿔 전동기의 회전과 역방향의 토크를 발생시켜 제동하는 방법

 ▣ 3상 농형 유도전동기의 제동법

3. 지중전선로 장단점

 ▣ 지중선을 가공전선과 비교하여 장단점을 각각 4가지만 쓰시오

 가. 장점

   ① 동일 루트에 다회선이 가능하여 도심지에 유리하다.

   ② 외부 기상 여건 등의 영향이 거의 없다.

   ③ 설비의 단순 고도화로 보수업무가 비교적 적다.

   ④ 차폐 케이블의 사용으로 유도장해가 작다.

 나. 단점

   ① 고장점 발견이 어렵고 복구가 어렵다.

   ② 발생열의 구조적 냉각장해로 가공전선에 비해 송전용량이 작다.

   ③ 건설비가 비싸고 건설기간이 길다.

   ④ 설비구조상 신규 수요 대응 탄력성이 낮다. (결여)

4. 머레이 루프법 (Murray loop)

 ▣ 머레이 루프법 (Murray Loop)으로 선로의 고장 지점을 찾고자 한다. 선로의 길이가

     4[㎞] (0.2[Ω]/㎞]인 선로에 그림과 같이 접지 고장이 생겼을 때 고장점까지의 거리

     X는 몇 [㎞]인가 ? 단, P = 270[Ω], Q = 90[Ω]에서 브리지가 평형되었다고 한다.

[답안작성]

5. 조명 용어

 ▣ 다음 조명에 대한 각 물음에 답하시오

  (1) 어느 광원의 광색이 어느 온도의 흑채의 광색과 같을 때 그 흑체의 온도를 이 광원의

      무엇이라 하는지 쓰시오. 색온도 (Color temperatuer)

  (2) 빛의 분광 특성이 색의 보임에 미치는 효과를 말하며 동일한 색을 가진 것이라도 조명

      하는 빛에 따라 다르게 보이는 특성을 무엇이라 하는지 쓰시오. 연색성 (color rendition)

6. 스폿 네트워크 (Spot network) 수전방식

  ▣ 스폿 네트워크 (Spot network) 수전방식에 대해 설명하고 장점 4가지를 쓰시오.

 (1) Spot network 수전방식이란 ?

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

      사고가 발생한 경우일지라도 건전한 회선으로 부터 자동적으로 수전할 수 있는 무정

      전 수전방식으로 신뢰도가 높다.

 (2) 장점

  ① 무정전 전력공급이 가능하다.     ② 공급의 신뢰도가 높다.    ③ 전압변동이 작다.

  ④ 부하증가에 대한 적응성이 좋다.

[해설]

 ▣ 스폿 네트워크(Spot network) 수전방식

   ⊙ 스폿네트워크 수전방식은 저압 집중 부하를 가진 빌딩 등에 무정전으로 전력을 공급하

      기 위한 수전방식이며 신뢰도가 매우 높은 반면 시설비가 고가이다.

 ▣ 네트워크 변압기를 필요로 한다.

 ▣ 과부하 특성 : 1회선 사고시 공급에 지장을 주지 않아야 하며 85[%] 부하 연속 운전 후

                      130[%] 부하로 8시간 과부하 운전이 년 3회 가능해야 한다.

 ▣ 스폿 네트워크 수전방식의 특징

  ① 무정전공급이 가능하다.   ② 기기 이용률이 좋아진다.   ③ 전압변동률이 작다.

  ④ 전력손실이 감소한다.      ⑤ 부하증가에 따른 적응성이 우수하다.

  ⑥ 2차 변전소 수를 줄일 수 있다.     ⑦ 전등, 전력의 일원화가 가능하다.

7. 분류기 저항

 ▣ 측정범위 1[mA], 내부저항 20 [kΩ]의 전류계에 분류기를 붙여서 5 [mA]까지 측정

     하고자 한다. 몇[ Ω ]의 분류기를 사용해야 하는지 계산하시오.

8. 축전지 용량

 ▣ 그림과 같은 방전특성을 갖는 부하에 필요한 축전지 용량은 몇 [Ah]인가 ?

    단, 방전전류 : I1 = 200[A], I2 = 300[A], I3=150[A], I4=100[A]

    방전시간 : T1 = 130[분], T2 = 120[분], T3=40[분], T4= 5[분]

    용량환산시간계수 : K1=2.45, K2= 2.45, K3=1.46, K4=0.45

    보수율은 0.7로 한다.

[답안작성]

9. 분기회로수

 ▣ 단상 2선식 220[V], 28[W] × 2등용 형광등 기구 100대를 15[A]의 분기회로로 설치

     하려고 하는 경우 필요한 분기회로수를 구하시오. (단, 형광등의 역률은 80[%]이고,

     안정기 손실은 고려하지 않으며, 1회로의 부하전류는 분기회로 용량의 80[%]이다.)

10. 변류기 CT비

 ▣ ACB가 설치되어 있는 배전반 전면에 전압계, 전류계, 전력계, CTT, PTT가 설치되어

    있다. 수변전 단선도가 없어 CT비를 알 수 없는 상태에서 전류계의 지시는 A, B, C상

    모두 240[A]이고, CTT 측 단자의 전류를 측정한 결과 2[A]였을 때 CT비 (I1 / I2)를

    구하시오. 단, CT 2차측 전류는 5[A]로 한다.

    ※ CTT : 전류시험단자 PTT : 전압시험단자

11. 송전선의 전압강하

 ▣ 수전단전압 60[kV], 전류 200[A], 선로의 저항 및 리액턴스가 각각 7.61[Ω], 11.85

     [Ω]일 때, 송전단전압과 전압강하율을 구하시오. 단, 수전단 역률은 0.8(지상)이다.

   (1) 송전단 전압           (2) 전압강하율

【답안작성】

12. 조명, 실지수

 ▣ 폭 20[m], 길이 30[m], 천장높이 4.85[m]인 실내의 작업면 평균조도를 300[lx]로

     하려고 한다. 다음 각 물음에 답하시오. 단, 조명률은 50[%], 유지율은 70[%], 32

     [W] 형광등의 전광속은 2,890[lm]이며, 작업면 높이는 0.85[m]이다.

  (1) 실지수를 구하시오.         (2) 32[W] 2등용 등기구 수량을 구하시오.

▣ 실지수

13. 유접점 논리회로와 무접접 논리회로

 ▣ 다음 회로를 이용하여 각 물음에 답하시오.

   (1) 그림과 같은 회로의 명칭을 쓰시오.

   (2) 논리식을 쓰시오.

   (3) 무접점 논리회로를 그리시오.

【답안작성】

  (1) 배타적 논리합 (Exclusive OR) 회로

  (2) 출력 X = AB + AB, L = X

  (3)

14. 변압기 손실과 효율

 ▣ 철손이 1.2[kW], 전부하시 동손이 2.4[kW]인 변압기가 하루 중 7시간 무부하 운전,

     11시간 1/2 부하 운전, 그리고 나머지 전부하 운전을 할 때 하루의 총 손실은 얼마인지

     계산하시오.

15. PLC 래더 다이어그램

 ▣ 다음은 PLC 래더 다이어그램에 의한 프로그램이다.

     아래 명령어를 활용하여 각 스텝에 알맞은 내용으로 프로그램 하시오.

<명령어>

  입력 a 접점 : LD           입력 b접점 : LDI           직렬 a접점 AND             직렬 b접점 : ANI

  병렬 a 접점 : OR           병렬 b접점 : ORI          블록간 병렬접속 : OB      블록간 직렬 : ANB

【답안작성】

※ 그룹핑하는 방법 : 기본적으로 노드 (마디 : 점과 점사이)사이를 그룹으로 한다.

  ♠ LBS : Load Breaker Switch : 부하전류를 개폐할 수 있고 과부하 전류도 개폐할 수 있

                                         으나 단락전류는 개폐할 수 없다. 결상방지용으로 사용된다.

  ♠ ATS : Automatic Transfer Switch : 자동절체스위치 : 수전시 사고시 자동으로 비상

                                         발전기 전원으로 연결하는 스위치이다.

 ♠ ALTS : Automatic Load Transfer Switch : 22.9[kV-Y] 배전선로에서 정전시 큰 피

                해가 예상되는 수용가에 2중 전원을 확보하여 사고시 예비전원으로 자동 절체

                 되어 공급의 신뢰도를 높임

(1) 수전설비 단선결선도의 LA에 대하여 다음 물음에 답하시오.

  가. 우리말 명칭은 무엇인가 ? 피뢰기

  나. 기능과 역할에 대하여 간단하게 설명하시오.

       ▣ 이상전압 (뇌서지, 개폐서지)으로 부터 전력설비 기기를 보호하고 이상 전압 억제

           기능과 이상전압 방전 후 자동으로 회복(속류차단)하는 기능

 다. 요구되는 성능조건 4가지만 쓰시오.

   ① 충격파 방전개시 전압이 낮을 것

   ② 제한전압이 낮을 것

   ③ 상용주파방전개시 전압이 높을 것

   ④ 속류 차단능력이 클 것

 (2) 수전설비 단선결선도의 부하집계 및 입력환산표를 완성하시오.

     단, 입력환산[kVA]은 계산 값의 소수점 둘째자리에서 반올림한다.

▣ 부하집계 및 입력환산표

(3) 단선결선도와 "(2)"항의 부하집계표에 의한 TR-2의 적정용량은 몇 [kVA]인지

     구하시오.

  [참고사항]

   ⊙ 일반동력군과 비상동력군 간의 부등률은 1.3으로 본다.

   ⊙ 변압기용량은 15[%] 정도의 여유를 갖게 한다.

   ⊙ 변압기의 표준규격[kVA]은 200, 300, 400, 500, 600으로 한다.

17. 접지저항

 ▣ 어떤 변전소로 부터 3.3[kV], 3상 3선식, 선로길이가 20[㎞]인 비접지식의 배전선 8회

     선이 접속되어 있다. 고압측 1선 지락사고시 지락전류가 4[A]일 때, 선로에 접속된 주

     상 변압기의 저압측에 시설될 접지공사의 저항값을 구하시오. 단, 자동차단 장치는 없는

     것으로 하며, 전선은 케이블 이외의 것으로 한다.

[해설]

 ▣ 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 35[kV] 이하의 특고압전로가

         저압측 전로와 혼촉하고 저압전로의 대지전압이 150[V]를 초과하는 경우는

         다음에 의한다.

     (1) 1초 초과 2초 이내에 고압·특고압 전로를 자동으로 차단하는 장치를 시설할 때는

         300으로 나눈 값 이하

     (2) 1초 이내에 고압·특고압 전로를 자동으로 차단하는 장치를 설치할 때는 600으로

          나눈 값 이하

  2. 전로의 1선 지락전류는 실측값에 의한다. 다만, 실측이 곤란한 때에는 선로정수 등으로

     계산한 값에 의한다.